江江 苏苏 大大 学学肋梁楼盖肋梁楼盖 江江 苏苏 大大 学学 1.1 1.1 概述概述1 1 单向板与双向板单向板与双向板 n单向板：单向板：荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。n双双向向板板：荷荷载载作作用用下下，在在两两个个方方向向弯弯曲曲，且且不不能能忽忽略略任任一一方方向向弯弯曲曲的板。的板。 江江 苏苏 大大 学学 1.1 1.1 概述概述1 1 单向板与双向板单向板与双向板 江江 苏苏 大大 学学 1.1 1.1 概述概述n混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)(GB 50010-2010)规定：规定：v单边嵌固的悬臂板和两边支承的板，单边嵌固的悬臂板和两边支承的板，应应按单向板计算。按单向板计算。v对于四边支承的板（或邻边支承或三边支承）对于四边支承的板（或邻边支承或三边支承） 时，时，应应按双向板计算；按双向板计算； 时，时，宜宜按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算 时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋； 时，时，宜宜按沿短边方向受力的单向板计算。按沿短边方向受力的单向板计算。 注：注：l长边长度；长边长度；b b短边长度短边长度 1 1 单向板与双向板单向板与双向板 江江 苏苏 大大 学学 1.1 1.1 概述概述1 1 单向板与双向板单向板与双向板单向板楼盖传力路线：单向板楼盖传力路线：荷载荷载板板（沿短边沿短边）次梁次梁主梁主梁柱或墙柱或墙双向板楼盖传力路线：双向板楼盖传力路线：荷载荷载板板（沿短边和长边沿短边和长边）次梁和主梁次梁和主梁柱或墙柱或墙 江江 苏苏 大大 学学 1.1 1.1 概述概述2 2 现浇整体式楼盖结构内力分析方法现浇整体式楼盖结构内力分析方法 v板和次梁：可以按塑性理论分析内力板和次梁：可以按塑性理论分析内力v主主 梁：一般按弹性理论分析内力（主梁为楼盖中的主要构梁：一般按弹性理论分析内力（主梁为楼盖中的主要构 件，要保证使用中有较好的性能）。件，要保证使用中有较好的性能）。n现浇钢筋混凝土肋梁楼盖现浇钢筋混凝土肋梁楼盖n塑塑性性理理论论：考考虑虑钢钢筋筋混混凝凝土土塑塑性性性性质质，按按塑塑性性理理论论的的计计算算方方法法。即即考考虑虑塑塑性性内内力力重重分分布布，结结果果比比较较经经济济，但但一一般般情情况况下下结结构构的的裂裂缝较宽，变形较大。缝较宽，变形较大。 n弹弹性性理理论论：假假定定钢钢筋筋混混凝凝土土梁梁板板为为匀匀质质弹弹性性体体，按按结结构构力力学学的的方方法计算，有较大的安全储备。法计算，有较大的安全储备。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计3 3 单向板肋梁楼盖的设计步骤单向板肋梁楼盖的设计步骤 （1）结构平面布置，并对梁板进行分类编号，初步确定板）结构平面布置，并对梁板进行分类编号，初步确定板 厚和主、次梁的截面尺寸；厚和主、次梁的截面尺寸； （2）确定板和主、次梁的计算简图；）确定板和主、次梁的计算简图； （3）荷载及内力计算、荷载及内力计算、内力组合；内力组合； （4）截面配筋计算及构造措施）截面配筋计算及构造措施，对跨度大或荷载大或情况特，对跨度大或荷载大或情况特 殊的梁、板还需进行变形和裂缝的验算殊的梁、板还需进行变形和裂缝的验算； （5）绘制施工图。）绘制施工图。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 n结构平面布置原则结构平面布置原则v受受力力合合理理。例例如如：荷荷载载传传递递宜宜简简捷捷，梁梁宜宜拉拉通通；主主梁梁跨跨内内最最好好不不要要只只布布置置一一根根次次梁梁，以以减减小小主主梁梁跨跨内内弯弯矩矩的的不不均均匀匀；应应避避免免把把梁梁，特特别别是是把把主主梁梁搁搁置置在在门门、窗窗过过梁梁上上；在在楼楼、屋屋面面上上有有机机器器设设备备、冷冷却却塔塔、隔隔墙墙等等荷荷载载比比较较大大的的地地方方，宜宜设设次次梁梁承承重重；楼楼板板上上开有较大尺寸的洞口时，应在洞口四周布置边梁。开有较大尺寸的洞口时，应在洞口四周布置边梁。 v满满足足建建筑筑要要求求。例例如如：不不封封闭闭的的阳阳台台、厨厨房房和和卫卫生生间间的的板板面面标标高宜低于相邻板面高宜低于相邻板面303050mm50mm。 4 4 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 n结构平面布置原则结构平面布置原则4 4 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置v造造价价经经济济。经经济济跨跨度度为为：单单向向板板1.81.82.7m2.7m；次次梁梁4 46m6m；主主梁梁5 58m.8m.柱或承重墙的布置决定主次梁的跨度柱或承重墙的布置决定主次梁的跨度; ;次梁间距决定板的跨度次梁间距决定板的跨度. .v方便施工。方便施工。例如：梁的截面种类不宜过多，梁的布置尽可能规则，例如：梁的截面种类不宜过多，梁的布置尽可能规则，尽可能划分为等跨。尽可能划分为等跨。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计4 4 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置 n结构平面布置方案结构平面布置方案 (b) 主梁纵向布置主梁纵向布置v主主梁梁纵纵向向布布置置，次次梁梁横横向向布布置置：优优点点是是减减小小了了主主梁梁的的截截面面高高度度，增增大大了室内净高。了室内净高。适用于横向柱距比纵向柱距大得多的情况。适用于横向柱距比纵向柱距大得多的情况。(c) 只布置次梁只布置次梁v只布置次梁，不布置主梁：只布置次梁，不布置主梁：适用于有中间走道的砌体墙承重的混合结适用于有中间走道的砌体墙承重的混合结构房屋。构房屋。(a) 主梁横向布主梁横向布置置v主梁横向布置，次梁纵向布置：主梁横向布置，次梁纵向布置：优点是房屋的横向刚度大，整体性优点是房屋的横向刚度大，整体性较好。此外，由于主梁与外纵墙垂直，使外纵墙上窗的高度有可能开较好。此外，由于主梁与外纵墙垂直，使外纵墙上窗的高度有可能开得大一些，也减少了天棚处梁的阴影，对室内采光有利。得大一些，也减少了天棚处梁的阴影，对室内采光有利。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 n板厚及梁截面尺寸的确定：板厚及梁截面尺寸的确定：v为满足为满足刚度要求，刚度要求，截面尺寸一般取值如下：板厚截面尺寸一般取值如下：板厚:h:h=1/30L板板;次梁次梁:h:h=(1/121/18)L次梁次梁,b,b=(1/31/2)h;主梁主梁: h=(1/81/14)L主梁主梁,b =(1/31/2)h现浇混凝土板的最小厚度现浇混凝土板的最小厚度v楼盖中板的混凝土用量占楼盖中板的混凝土用量占50%70%，板厚宜取较小值，板厚宜取较小值. . 江江 苏苏 大大 学学5 5 单向板肋梁楼盖计算简图单向板肋梁楼盖计算简图n计算模型计算模型：连续板或连续梁连续板或连续梁。次梁是板的支座，主梁是。次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。 江江 苏苏 大大 学学u荷载及负荷范围荷载及负荷范围v永久荷载：永久荷载：结构自重、地面及天棚抹灰、隔墙及永久性设备等荷载。结构自重、地面及天棚抹灰、隔墙及永久性设备等荷载。v可变荷载：可变荷载：人群、货物以及雪荷载、屋面积灰荷载和施工活荷载等，人群、货物以及雪荷载、屋面积灰荷载和施工活荷载等，一般折算成等效一般折算成等效均布荷载均布荷载。荷载标准值及荷载分项系数。荷载标准值及荷载分项系数, ,详见详见建筑结建筑结构荷载规范构荷载规范。活载分项系数：活载分项系数：1.41.4，1.3(1.3(标准值标准值4kN/m4kN/m2 2时时) )荷荷载载计计算算范范围围 江江 苏苏 大大 学学v板板计算单元：计算单元：1m宽板带宽板带荷荷 载：均布荷载载：均布荷载 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计荷荷载载计计算算范范围围 江江 苏苏 大大 学学v次梁次梁荷载范围荷载范围 ：次梁左右各半跨板，次梁左右各半跨板，负载宽度负载宽度l1荷荷 载载 ：均布荷载：均布荷载荷荷载载计计算算范范围围 江江 苏苏 大大 学学荷载范围荷载范围 ：主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间：主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距，距，负载面积负载面积l1l2 。荷荷 载载 ：集中荷载。：集中荷载。v主梁主梁荷荷载载计计算算范范围围 江江 苏苏 大大 学学 计算跨度计算跨度 指在内力计算时所采用的跨间长度。指在内力计算时所采用的跨间长度。理论上理论上，取，取两端支座处转动点之间的距离。两端支座处转动点之间的距离。实际上，很难精确计算，只能取实际上，很难精确计算，只能取近似值。近似值。u计算跨度计算跨度v按弹性理论计算时按弹性理论计算时中间跨：中间跨： 边边 跨：跨： 当板、梁边跨端部与支承构件整浇时当板、梁边跨端部与支承构件整浇时 江江 苏苏 大大 学学当板、梁边跨端部搁置在支承构件上当板、梁边跨端部搁置在支承构件上 通常通常a=120mma=120mm（板）；（板）；a=240mma=240mm（次梁）；（次梁）；a=370mma=370mm（主梁）。（主梁）。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计v按塑性理论计算时按塑性理论计算时注：表中注：表中 为板的厚度；为板的厚度； 为梁或板在砌体墙上的支承长度。为梁或板在砌体墙上的支承长度。 支支 承承 情情 况况计计 算算 跨跨 度度梁梁板板两端与梁（柱）整体连接两端与梁（柱）整体连接 净跨长净跨长 净跨长净跨长两端支承在砌体墙上两端支承在砌体墙上一端与梁（柱）整体连接，一端与梁（柱）整体连接，另一端支承在砌体墙上另一端支承在砌体墙上梁、板计算跨度梁、板计算跨度 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计n计算简图计算简图 江江 苏苏 大大 学学5 5 单向板肋梁楼盖计算简图单向板肋梁楼盖计算简图n简化假定简化假定v支座可以自由转动，但没有竖向位移；支座可以自由转动，但没有竖向位移；v在荷载传递过程中，忽略板、梁的连续性，在荷载传递过程中，忽略板、梁的连续性，按简支构件计算按简支构件计算支座竖向反力支座竖向反力；v跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。 江江 苏苏 大大 学学 时，时，认为主梁是次梁的不动铰支座，否则应取认为主梁是次梁的不动铰支座，否则应取交叉梁系交叉梁系进行分析。进行分析。结结论论：当当L1梁梁与与L2梁梁的的线线刚刚度度比比大大于于8时时，L2梁梁在在交交叉叉点点处处的的负弯矩与连续梁负弯矩与连续梁L2梁中间支座负弯矩基本接近。梁中间支座负弯矩基本接近。 江江 苏苏 大大 学学当当 较小，可将柱作为主梁的不动铰支座。较小，可将柱作为主梁的不动铰支座。 时，时，应考虑应考虑柱对主梁的转动柱对主梁的转动约束约束作用。采用作用。采用框架框架模型。模型。 假假定定支支座座可可以以自自由由转转动动，实实际际上上忽忽略略了了次次梁梁对对板板、主主梁对次梁、柱对主梁的转动约束能力。梁对次梁、柱对主梁的转动约束能力。次次梁梁、主主梁梁的的抗抗扭扭刚刚度度将将约约束束板板、次次梁梁的的弯弯曲曲转转动动，实实际际转转角角比比理理想想铰铰支支承承时时的的转转角角小小，由由此此假假定定带带来来的的误误差通过差通过折算荷载折算荷载的方式来弥补。的方式来弥补。 江江 苏苏 大大 学学n折算荷载折算荷载、v因因忽忽略略了了实实际际支支座座次次梁梁或或主主梁梁扭扭转转刚刚度度的的影影响响,计计算算支支座座转转角角大大于于实际支座转角。实际支座转角。v导导致致边边跨跨跨跨中中正正弯弯矩矩计计算算值值大大于于实实际际值值；而而支支座座负负弯弯矩矩计计算算值值小小于实际值。于实际值。v为了考虑次梁或主梁的为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度抗扭刚度对内力的影响，采用对内力的影响，采用增大恒载增大恒载，减减小活载小活载的办法。的办法。 江江 苏苏 大大 学学板板次梁次梁g 、 q 单位长度上恒荷载、活荷载设计值单位长度上恒荷载、活荷载设计值；、单位长度上折算恒荷载、折算活荷载设计值单位长度上折算恒荷载、折算活荷载设计值。v当板或梁搁置在砌体或钢结构上时，则荷载不作调整当板或梁搁置在砌体或钢结构上时，则荷载不作调整。 主梁为什么不折减？主梁为什么不折减？ 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 各跨荷载相同，跨数超过五跨的等跨等截面连续梁，除两边第各跨荷载相同，跨数超过五跨的等跨等截面连续梁，除两边第1 1、2 2跨外，所有中间各跨的内力十分接近，为简化计算，跨外，所有中间各跨的内力十分接近，为简化计算，中间跨均以第中间跨均以第三跨代表。三跨代表。v5 5跨，按实际跨数计算；不等跨也按实际跨数计算。跨，按实际跨数计算；不等跨也按实际跨数计算。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计6 6 连续梁、板按弹性理论的内力计算连续梁、板按弹性理论的内力计算n结构控制截面结构控制截面支座边缘支座边缘oror支座中心线？支座中心线？n活荷载的最不利布置活荷载的最不利布置 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 荷载不同布置时连续梁的剪力图荷载不同布置时连续梁的剪力图求某跨跨内最大求某跨跨内最大负负弯矩（或最小正弯矩）时，本跨弯矩（或最小正弯矩）时，本跨不不布置活荷载，布置活荷载，在其左右在其左右邻跨布置邻跨布置，然后隔跨布置。，然后隔跨布置。求某求某支座支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左支座左右两跨右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。布置活荷载，然后隔跨布置。v连续梁活荷载最不利布置的原则：连续梁活荷载最不利布置的原则：求某跨求某跨跨内跨内最大最大正正弯矩时，应在弯矩时，应在本跨本跨布置活荷载，然后布置活荷载，然后隔跨隔跨布置。布置。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 一般地，一般地，N N跨连续梁、板有跨连续梁、板有N+1N+1种最不利荷载组合。种最不利荷载组合。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计n内力计算内力计算v连续梁在各种荷载作用下，可按一般连续梁在各种荷载作用下，可按一般结构力学方法结构力学方法计算内力。计算内力。v对于对于等跨连续梁等跨连续梁（或连续梁各跨跨度相差不超过（或连续梁各跨跨度相差不超过10%10%），可由相关计），可由相关计算手册查出相应的内力系数，利用下列公式计算跨内或支座截面的最算手册查出相应的内力系数，利用下列公式计算跨内或支座截面的最大内力。大内力。在均布及三角形荷载作用下：在均布及三角形荷载作用下：在集中荷载作用下：在集中荷载作用下： 梁的计算跨度。若相邻两跨跨度不相等（不超过梁的计算跨度。若相邻两跨跨度不相等（不超过10%），在计），在计算支座弯矩时，算支座弯矩时， 取取相邻两跨的平均值相邻两跨的平均值，在计算跨中弯矩和剪力时，在计算跨中弯矩和剪力时，仍用该跨的计算跨度。仍用该跨的计算跨度。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计n内力包络图内力包络图v将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的内力图 ( (弯矩图或剪力弯矩图或剪力图图) )叠画在同一张图上，其叠画在同一张图上，其外包线外包线所形成的图形称为内力包络图。所形成的图形称为内力包络图。v内力包络图反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时内力包络图反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时选选择择截面截面和和布置钢筋布置钢筋的依据。的依据。例例1 1 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计支座边缘处剪力值：支座边缘处剪力值：支座边缘处弯矩值：支座边缘处弯矩值：（均布荷载）（均布荷载）（集中荷载）（集中荷载）n支座弯矩和剪力设计值支座弯矩和剪力设计值 按简支梁计算的支座剪力设计值（按简支梁计算的支座剪力设计值（取绝对值取绝对值）V 支座中心处的剪力设计值支座中心处的剪力设计值支座宽支座宽度度 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算n按弹性理论计算法的缺陷：按弹性理论计算法的缺陷：v钢钢筋筋砼砼是是两两种种材材料料组组成成的的非非匀匀质质弹弹性性体体，在在构构件件的的截截面面设设计计中中己己充充分分考考虑虑了了其其塑塑性性性性能能，按按破破坏坏阶阶段段的的构构件件截截面面计计算算方方法法与与按按弹弹性性理理论论计计算算的结构内力是的结构内力是互不协调互不协调的，材料强度未能得到充分发挥。的，材料强度未能得到充分发挥。v弹弹性性理理论论计计算算法法是是按按活活荷荷载载的的最最不不利利位位置置时时的的内内力力包包络络图图来来配配筋筋的的，但各跨中和各支座截面的最大内力实际上但各跨中和各支座截面的最大内力实际上并不能同时出现并不能同时出现。v由由于于超超静静定定结结构构具具有有多多余余约约束束，某某一一支支座座进进入入破破坏坏阶阶段段时时，只只是是少少一一个多余联系，整个结构并未破坏。个多余联系，整个结构并未破坏。v按按弹弹性性理理论论计计算算法法计计算算时时，支支座座弯弯矩矩总总是是远远大大于于跨跨中中弯弯矩矩，支支座座配配筋筋拥挤，构造复杂，施工不便。拥挤，构造复杂，施工不便。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算q混凝土受弯构件的塑性铰（混凝土受弯构件的塑性铰（plastic hinge） 在钢筋屈服截面，从在钢筋屈服截面，从钢筋屈服钢筋屈服到达到达到到极限承载力极限承载力，截面在外弯矩增加，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰塑性铰” 。（转动是材料塑性变形。（转动是材料塑性变形及混凝土裂缝开展的表现）及混凝土裂缝开展的表现）v塑性铰的概念塑性铰的概念 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算钢筋混凝土受弯构件的钢筋混凝土受弯构件的塑性铰塑性铰塑性铰不是发生在塑性铰不是发生在结构的某一个截面结构的某一个截面处，而是发生在一处，而是发生在一个区段上，区段长个区段上，区段长度大致为（度大致为（11.5)h.h梁的截面高度。梁的截面高度。塑性铰转角：塑性铰转角： 塑性铰长度塑性铰长度 等效塑性铰长度等效塑性铰长度 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计v影响塑性铰转动能力的因素：影响塑性铰转动能力的因素：7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算钢钢筋筋种种类类。受受拉拉纵纵筋筋采采用用软软钢钢（HPB300HPB300，HRB335HRB335，HRB400HRB400，RRB400RRB400级级钢筋）时，钢筋）时， 较大。较大。受拉纵筋受拉纵筋配筋率配筋率。 较低时，较低时， 较大。较大。 值直接与塑性铰转动能力值直接与塑性铰转动能力有关。有关。 混混凝凝土土的的极极限限压压缩缩变变形形。极极限限压压缩缩变变形形大大， 较较大大。混混凝凝土土的的强强度度等等级级低低，箍箍筋筋用用量量多多或或受受压压区区纵纵筋筋较较多多时时，都都能能增增加加混混凝凝土土的的极极限限压压缩缩变形。变形。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算 江江 苏苏 大大 学学7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算v影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素塑性铰的转动能力塑性铰的转动能力 斜截面承斜截面承载能力能力 正常使用条件正常使用条件 截面要有截面要有合适的受合适的受压区高度；区高度；构件必构件必须要有要有足足够的受剪承的受剪承载力力。塑性内力重分布塑性内力重分布充分的内力重分布充分的内力重分布非充分的内力重分布非充分的内力重分布 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计q弯矩调幅法弯矩调幅法v截面弯矩调整的幅度：截面弯矩调整的幅度：v所谓弯矩调幅法，就是对结构按弹性方法所求得的弯矩值和剪力值进所谓弯矩调幅法，就是对结构按弹性方法所求得的弯矩值和剪力值进行适当的调整行适当的调整( (降低降低) )，以考虑结构非弹性变形所引起的内力重分布。截，以考虑结构非弹性变形所引起的内力重分布。截面的弯矩调整幅度用面的弯矩调整幅度用弯矩调幅系数弯矩调幅系数来表示。来表示。7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算 调整后的弯矩设计值调整后的弯矩设计值 按弹性方法算得的弯矩设计值按弹性方法算得的弯矩设计值调幅值调幅值为人为降低的弯矩占原设计弯矩的比例。为人为降低的弯矩占原设计弯矩的比例。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计q应用弯矩调幅法的一般原则：应用弯矩调幅法的一般原则：7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算(1)(1)钢筋宜采用钢筋宜采用HRB335HRB335级和级和HRB400HRB400级热轧带肋钢筋，也可采用级热轧带肋钢筋，也可采用HPB300HPB300级和级和RRB400RRB400级热轧光面钢筋，混凝土强度等级宜在级热轧光面钢筋，混凝土强度等级宜在C20C20C45C45范围内选用；范围内选用； 调幅后支调幅后支座座A A的弯矩的弯矩值值调幅后支座调幅后支座B B的弯矩值的弯矩值调幅后跨中调幅后跨中弯矩值弯矩值按简支梁、按简支梁、板计算的板计算的跨中弯矩跨中弯矩值值(4)(4)调整后的结构内力调整后的结构内力必须必须满足静力平衡条件：满足静力平衡条件： 且且不不小小于于按按弹弹性性方方法法求求得得的的考考虑虑荷荷载载最最不不利利布布置置的的跨跨中中最最大大弯弯矩矩，同同时时，连连续续梁梁、板板各各控控制制截截面面的的弯弯矩矩值值不不宜宜小小于于简简支支梁梁跨跨中中弯弯矩矩值值的的1/3 1/3 ；即即满满足足(2) (2) 一般一般不宜不宜超过超过0.250.25，不等跨连续梁、板不宜超过，不等跨连续梁、板不宜超过0.20.2；(3) (3) 不应不应超过超过0.350.35，不宜不宜小于小于0.100.10； 江江 苏苏 大大 学学 1.3 1.3 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计7 7 连续梁板考虑内力重分布的计算连续梁板考虑内力重分布的计算（5 5）在在可可能能产产生生塑塑性性铰铰的的区区段段，考考虑虑弯弯矩矩调调幅幅后后，连连续续梁梁下下列列区区段段内内按按规规范范算算得得的的箍箍筋筋用用量量，一一般般应应增增大大2020，增增大大的的范范围围为为：对对于于集集中中荷荷载载，取取支支座座边边至至最最近近一一个个集集中中荷荷载载之之间间的的区区段段；对对于于均均布布荷荷载载，取取支支座座边边至至距距支支座座边边l l05 05 的的区区段段( ( 为为截截面面的的有有效高度效高度) )；（6 6）应应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配箍率：受剪配箍率： （防斜拉）（防斜拉）1.05h01.05h01.05h0箍筋面积增大的区域箍筋面积增大的区域 江江 苏苏 大大 学学 1.3 1.3 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计v结构考虑塑性内力重分布的分析方法结构考虑塑性内力重分布的分析方法具体步骤：具体步骤：按弹性理论计算连续梁、板在各种最不利荷载组合时结构支座截面按弹性理论计算连续梁、板在各种最不利荷载组合时结构支座截面的弯矩最大值的弯矩最大值采用调幅系数采用调幅系数 降低各支座截面弯矩，弯矩设计值降低各支座截面弯矩，弯矩设计值结构支座截面塑性铰的塑性弯矩值确定之后，超静定连续梁、板结结构支座截面塑性铰的塑性弯矩值确定之后，超静定连续梁、板结构内力计算就可转化为多跨构内力计算就可转化为多跨简支简支梁、板结构的内力计算。（梁、板结构的内力计算。（注意：简注意：简支梁、板端部作用有调幅后的塑性弯矩支梁、板端部作用有调幅后的塑性弯矩）结构的跨中弯矩应取弹性分）结构的跨中弯矩应取弹性分析所得的最不利弯矩和按下式计算值中的析所得的最不利弯矩和按下式计算值中的较大者较大者。校核调幅后支座和跨中截面的弯矩值，均不宜小于校核调幅后支座和跨中截面的弯矩值，均不宜小于按最不利荷载布置和调幅后的支座弯矩，由平衡条件求得控制截面按最不利荷载布置和调幅后的支座弯矩，由平衡条件求得控制截面的剪力设计值。的剪力设计值。绘制连续梁、板的弯矩和剪力包络图绘制连续梁、板的弯矩和剪力包络图 江江 苏苏 大大 学学q用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力v(1)(1) 等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：v（2 2）等跨连续梁的剪力设计值）等跨连续梁的剪力设计值均布荷载：均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：v（3）等跨连续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨连续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：均布荷载： 江江 苏苏 大大 学学 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计公公式式适适用用于于： 的的等等跨跨连连续续梁梁、板板或或相相邻邻两两跨跨跨跨度度相相差差小小于于10%10%的不等跨连续梁、板。的不等跨连续梁、板。次梁对板、主梁对次梁的次梁对板、主梁对次梁的转动约束转动约束作用，以及作用，以及活荷载的不利布置活荷载的不利布置等等因素，在按弯矩调幅法分析结构时因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑均已考虑 。跨度值跨度值: : 计算跨中弯矩和支座剪力计算跨中弯矩和支座剪力: : 取本跨跨度；计算支座弯矩取本跨跨度；计算支座弯矩: : 取相邻两跨取相邻两跨较大跨度。较大跨度。 v按塑性理论计算内力中几个问题的说明按塑性理论计算内力中几个问题的说明 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计q单向板的截面设计与构造要求单向板的截面设计与构造要求 8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求v截面设计截面设计 1 1）板的计算单元通常取为）板的计算单元通常取为1m1m，按单筋，按单筋矩形矩形截面设计截面设计；2 2）板）板一般一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可不不进行进行受剪受剪承载力验算；承载力验算；3 3）对）对四周与梁整体连接四周与梁整体连接的单向板的单向板 ，其，其中间跨中间跨的的跨中跨中截面及截面及中间中间支座支座截面的计算弯矩可截面的计算弯矩可减少减少2020，其它截面则不予降低（如板的角其它截面则不予降低（如板的角区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩则不折减）。区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩则不折减）。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求对于四周与梁整体相连的板，在荷载作用下对于四周与梁整体相连的板，在荷载作用下跨中下部跨中下部及及支座上部支座上部将将出现裂缝，使板的实际轴线呈拱形。出现裂缝，使板的实际轴线呈拱形。因支座不能自由移动，则使板在竖向荷载作用产生横向推力（称为因支座不能自由移动，则使板在竖向荷载作用产生横向推力（称为薄膜力薄膜力），此推力将使板的），此推力将使板的内力有所降低内力有所降低（在板面荷载作用下，板对在板面荷载作用下，板对次梁产生主动水平推力）次梁产生主动水平推力）。v板的薄膜效应板的薄膜效应 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求因此，对于中间跨的跨中截面及中间支座，可按计算所得因此，对于中间跨的跨中截面及中间支座，可按计算所得弯矩减少弯矩减少20%20%。板的内拱作用可以板的内拱作用可以提高构件的受弯承载力。提高构件的受弯承载力。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计v配筋构造配筋构造 1 1）板的受力钢筋）板的受力钢筋钢筋种类钢筋种类一般采用一般采用HPB300、HRB335常用直径常用直径6mm、8mm、10mm、12mm，负钢筋宜采用较大直径负钢筋宜采用较大直径间间 距距一般一般不小于不小于70mm板厚板厚h150mm时，不宜大于时，不宜大于200mm板厚板厚h 150mm时，不宜大于时，不宜大于1.5h，且不宜大于且不宜大于250mm弯弯 起起 式式锚固好锚固好 ，整体性好，整体性好 ，节约钢筋，施工复杂，节约钢筋，施工复杂分分 离离 式式锚固较差，用钢量稍高，但施工方便（工程应用较多）锚固较差，用钢量稍高，但施工方便（工程应用较多）钢筋弯钩钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩，负钢筋：直钩（撑在底模上）板底钢筋：半圆弯钩，负钢筋：直钩（撑在底模上）弯起、截断弯起、截断一般按构造处理一般按构造处理板板相相邻邻跨跨度度相相差差超超过过20%或或各各跨跨荷荷载载相相差差较较大大时时，应应按按弯矩包络图确定弯矩包络图确定板中板中受力钢筋受力钢筋配筋构造配筋构造8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计连续板受力钢筋两种配置方式连续板受力钢筋两种配置方式8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求上弯点距支座边缘的上弯点距支座边缘的距离距离为为ln /6，弯起角度一般为弯起角度一般为3030，h h120120时，可为时，可为4545当当q / g3时，时，a=ln /4 当当q / g3时，时，a=ln /3板在砌体墙上支承长度不宜板在砌体墙上支承长度不宜小于小于120120，并大于板厚，并大于板厚h h伸入支座的跨中正弯伸入支座的跨中正弯矩钢筋，间距不应大矩钢筋，间距不应大于于400400且截面积不得且截面积不得少于受力筋的少于受力筋的1/3, 下部下部纵向受力钢筋伸入支纵向受力钢筋伸入支座的锚固座的锚固长度不应小长度不应小于于5d.当连续板内温度、当连续板内温度、收缩应力较大时收缩应力较大时,伸入伸入支座的锚固长度宜适支座的锚固长度宜适当增加。当增加。整浇整浇嵌固嵌固嵌固嵌固在砌体在砌体在砌体在砌体墙内墙内墙内墙内 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计2）构造钢筋构造钢筋: : 包括包括分布钢筋、垂直于主梁的附加负钢筋分布钢筋、垂直于主梁的附加负钢筋 垂直于承重墙的附加负钢筋、板角附加短钢筋垂直于承重墙的附加负钢筋、板角附加短钢筋 板中分布钢筋构造要求板中分布钢筋构造要求 8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求 位位 置置与受力钢筋与受力钢筋垂直垂直，均匀布置于受力钢筋的，均匀布置于受力钢筋的内侧内侧作作 用用浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力对四边支承板，可承受在计算中未计及但实对四边支承板，可承受在计算中未计及但实际存在的长跨方向的弯矩际存在的长跨方向的弯矩直直 径径不宜小于不宜小于6mm6mm间间 距距不宜大于不宜大于250mm250mm，集中荷载较大或露天构件，集中荷载较大或露天构件，分布钢筋间距分布钢筋间距200mm200mm。数数 量量单单向向板板中中单单位位长长度度上上的的分分布布钢钢筋筋，截截面面面面积积不不宜宜小小于于单单位位宽宽度度上上受受力力钢钢筋筋截截面面面面积积的的15%15%，且且不不宜宜小小于于该该方方向向板板截截面面面面积积的的0.15% 0.15% (15%A(15%As s 且且0.15%bh0.15%bh。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求 垂直于主梁的附加负钢筋垂直于主梁的附加负钢筋数数量量：沿沿主主梁梁方方向向每每米米不不少少于于5 5根根，直直径径不不宜宜小小于于8 8，且且单单位位长长度度内内的的总总截截面面面面积积不不宜宜小小于于板板中中单单位位宽宽度度内内受受力力钢钢筋筋截面面积的截面面积的1/31/3。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求垂直于墙的附加负钢筋：垂直于墙的附加负钢筋： 现现浇浇楼楼盖盖周周边边与与混混凝凝土土梁梁或或混混凝凝土土墙墙整整体体浇浇筑筑的的单单向向板板, ,钢钢筋筋自自梁边或墙边伸入板内的长度：梁边或墙边伸入板内的长度：l0/4 4 每每米米不不少少于于5 5 8 8且且其其截截面面面面积积不不宜宜小小于于板板跨跨中中相相应应方方向向纵纵向向钢钢筋筋截面面积的截面面积的1/3(1/3(A As /3).s /3). 嵌嵌固固在在砌砌体体墙墙内内的的现现浇浇混混凝凝土土板板，其其上上部部与与板板边边垂垂直直的的构构造造钢钢筋筋伸入板内的长度伸入板内的长度:l0/7 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求板角附加短钢筋板角附加短钢筋：沿板的受力方向配置的上部构造钢筋，每米不：沿板的受力方向配置的上部构造钢筋，每米不少于少于5 85 8且其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的且其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/31/3；钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于；钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于l0/4/4（短边跨度短边跨度）。）。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求板的温度、收缩钢筋板的温度、收缩钢筋板的温度、收缩钢筋板的温度、收缩钢筋 在在温温度度、收收缩缩应应力力较较大大的的现现浇浇板板区区域域内内，钢钢筋筋间间距距不不宜宜大大于于200mm200mm，并并应应在在板板的的未未配配筋筋表表面面布布置置温温度度收收缩缩钢钢筋筋。板板的的上上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于不宜小于0.1%0.1%。 温温度度收收缩缩钢钢筋筋可可利利用用原原有有钢钢筋筋贯贯通通布布置置，也也可可另另行行设设置置构构造造钢钢筋筋网网，并并与与原原有有钢钢筋筋按按受受拉拉钢钢筋筋的的要要求求搭搭接接或或在在周周边边构构件件中锚固中锚固. . 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计q次梁的截面设计与构造要求次梁的截面设计与构造要求 设计内容：设计内容：（1 1）正截面受弯承载力计算）正截面受弯承载力计算 （2 2）斜截面受剪承载力计算）斜截面受剪承载力计算 （3 3）受力钢筋的弯起和截断）受力钢筋的弯起和截断 8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求设计要点：设计要点：（1 1）由于次梁与板整体浇筑，由于次梁与板整体浇筑，正截面承载力计算中，跨中截面按正截面承载力计算中，跨中截面按T T形形截面考虑，支座截面按截面考虑，支座截面按矩形矩形截面考虑；截面考虑；（2 2）当荷载、跨度较小时，当荷载、跨度较小时，一般可仅设置箍筋抗剪，一般可仅设置箍筋抗剪，否则，宜在支座否则，宜在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量。v截面设计截面设计 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求v配筋构造配筋构造 1 1）配筋形式：）配筋形式： 分离式（常用）分离式（常用） 弯起式（跨度较大或有较大动荷载时）弯起式（跨度较大或有较大动荷载时）2 2）受力钢筋的弯起和截断：）受力钢筋的弯起和截断：原原则则上上应应按按弯弯矩矩包包络络图图确确定定。但但对对于于相相邻邻跨跨度度不不超超过过2020，承承受受均均布布荷荷裁裁且且活活荷荷载载与与恒恒荷荷载载之之比比q qg3g3的的次次梁梁，可可按按下下图图确确定钢筋弯起和截断的位置。定钢筋弯起和截断的位置。 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计次梁弯起式配筋构造次梁弯起式配筋构造8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求由于混凝土收缩量的增大，在梁的侧面产生收缩裂缝的现象时有发生。裂缝一般呈枣由于混凝土收缩量的增大，在梁的侧面产生收缩裂缝的现象时有发生。裂缝一般呈枣核状，两头尖而中间宽，向上伸至板底，向下至于梁底纵筋处，核状，两头尖而中间宽，向上伸至板底，向下至于梁底纵筋处，截面较高的梁，情况更截面较高的梁，情况更为严重。为严重。规规范范规规定定，当当梁梁的的腹腹板板高高度度hw450mm时时，在在梁梁的的两两个个侧侧面面沿沿高高度度配配置置纵纵向向构构造造钢钢筋筋（腰腰筋筋），每每侧侧纵纵向向构构造造钢钢筋筋(不不包包括括梁梁上上、下下部部受受力力钢钢筋筋及及架架立立筋筋)的的截截面面面面积积不不应应小小于于腹腹板板截截面面面面积积bhw的的0.1，且且其其间间距距不不宜宜大大于于200mm。此此处处，腹腹板板高高度度hw，矩矩形形截截面面为有效高度；对为有效高度；对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形截面，取腹板净高。形截面，取腹板净高。3 3）梁侧的纵向构造钢筋梁侧的纵向构造钢筋 ： 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计（1）正截面受弯承载力计算）正截面受弯承载力计算 （2）斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算 （3）受力钢筋的弯起和截断受力钢筋的弯起和截断 （按（按弯矩包络图弯矩包络图确定）确定） （4）主梁在砌体墙上的支承主梁在砌体墙上的支承 长度长度aa370370mmmm（5）截面有效高度）截面有效高度（6）附加横向钢筋）附加横向钢筋 附加箍筋（宜附加箍筋（宜优先选用优先选用） 附加吊筋（元宝筋）附加吊筋（元宝筋）q主梁的截面设计与构造要求主梁的截面设计与构造要求 8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单排排钢筋筋时 h0= h (5560)mm双排双排钢筋筋时 h0h (8090)mm 主梁支座处的截面有效高度主梁支座处的截面有效高度 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计附加横向钢筋布置附加横向钢筋布置8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求末末端端水水平平段段长长度度在在受受拉拉区区不不应应小小于于20d20d，在在受压区不应小于受压区不应小于10d10d主次梁高度差，若主次梁高度差，若过小，过小，s s宜适当增大宜适当增大 江江 苏苏 大大 学学 1.2.1 1.2.1 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计8 8 单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求单向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算： F 由次梁传递的集中力设计值由次梁传递的集中力设计值 ； 附加吊筋的抗拉强度设计值附加吊筋的抗拉强度设计值 ； 附加箍筋的抗拉强度设计值附加箍筋的抗拉强度设计值 ； 一根附加吊筋的截面面积一根附加吊筋的截面面积 ； 附加单肢箍筋的截面面积；附加单肢箍筋的截面面积；n 在同一截面内附加箍筋的肢数在同一截面内附加箍筋的肢数 ；m 附加箍筋的排数；附加箍筋的排数； 附加吊筋与梁轴线间的夹角，一附加吊筋与梁轴线间的夹角，一 般为般为 45，当梁高，当梁高h800mm时，时， 采用采用60 附加横向钢筋总面积附加横向钢筋总面积当采用附加吊筋时，应为当采用附加吊筋时，应为左右弯起段截面面积之和左右弯起段截面面积之和新规范新规范