水工钢筋混凝土之钢筋混凝土肋形结构及刚架结构PPT

1、第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.1 概 述,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构 概 述,肋形结构是由板和支承板的梁所组成的板梁结构,板、次梁和主梁组成的整体式楼盖,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.1 概 述,水电站厂房上部结构是由屋面板、纵梁、屋面大梁及柱组成的空间结构,采用手算时，空间结构简化为平面结构计算。 电站厂房上部结构简化为由板与梁组成的肋形结构和由屋面大梁与柱组成的刚架结构分别进行计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.1 概 述,板上荷载由互相垂直的两个方向的板条传给支承梁，荷载 p 分为 p1及 p2，p1由 l1 方向的板条承担，p2 由 l2

2、方向的板条承担。 位移协调： f1 = f2 l2l12时， p2 仅为 p 的百分之几，可不考虑。 l2l12时，应考虑板在两个方向均传递荷载,梁布置不同，板上荷载传给支承梁的途径不同，板的受力情况不同,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.1 概 述,根据梁格布置不同，整体式肋形结构分为： 1、单向板肋形结构 l2l12时， p绝大部分沿 l1 传到次梁，板当作支承在次梁上的梁计算，称为单向板。 计算及构造简单，施工方便,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.1 概 述,2、双向板肋形结构 l2l12时， p沿两个方向传到四边的支承梁，须进行两个方向的内力计算，称为双向板。 经济美

3、观，计算、构造及施工较复杂。 肋形结构设计步骤： 梁格布置，计算简图，内力计算，截面设计，配筋图,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,9.1 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,9.1.1 梁格布置 1、梁格布置首先要满足使用要求。 布置时要考虑： 建筑物的平面尺寸 柱网布置 洞口位置 荷载大小等因素,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,在民用与工业建筑中，单向板通常有三种方案： 主梁横向布置，次梁纵向布置,优点： 主梁和柱可形成横向框架，横向抗侧移刚度大； 各榀横向框架间由纵向次梁相连，房屋的整体性较

4、好,外纵墙处仅设次梁，故窗户高度可开得大一些，对采光有利,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,主梁纵向布置，次梁横向布置,优点： 增加了室内净空； 可集中通风。 缺点： 房屋的横向刚度较差； 次梁支承在窗过梁上限制了窗洞的高度,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,只布置次梁，不设主梁,适用于有中间走道的砌体承重的混合结构房屋,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,水电站厂房中，梁格布置时： 首先要使柱子的间距满足机组布置的要求； 留出各种孔洞，安装机电设备及管

5、道线路,梁格布置就比较不规则,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,2、梁格布置应求得经济和技术上的合理 梁布得稀，省模板和省工，但板的跨度加大，板厚增加，多用混凝土，自重增大。 梁布得密，板跨减少，板厚减薄，自重减轻，但费模板和费工。 板面积大，板较薄时，材料省，造价低。 避免集中荷载直接作用在板上。 板和梁宜尽量布置成等跨度，材料省，造价经济，计算和构造简便,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,一般建筑板的跨度为1.52.8m，板厚为60120mm。 水电站厂房发电机层的楼板，板厚常用120200mm

6、。 主梁跨度58m，次梁跨度46m。 梁高与跨长比值：次梁1/181/12，主梁1/151/10 。 梁截面宽度为高度的1/21/3,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,从主梁受力情况来说，图a、图 c的布置方式比图b的布置方式要好，因为前者所引起的主梁跨中弯矩较小,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,建筑物平面尺寸大，避免温度变化及混凝土干缩裂缝，应设置永久的伸缩缝。 伸缩缝需将梁、柱分开，基础可不分开。伸缩缝间距根据气候条件、结构型式和地基特性等情况确定。 结构的建筑高度不同，或上部结构各部分传到地

7、基上的压力相差大，及地基情况变化显著时，应设置沉陷缝，避免地基不均匀沉陷。 沉陷缝从基础直至屋顶全部分开，沉陷缝可同时起伸缩缝的作用,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,9.1.2 计算简图 设计时把肋形结构分解为板、次梁和主梁分别计算,计算简图： 板或梁的跨数 支座性质 荷载形式 大小及作用位置 各跨的计算跨度等,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,1、支座的简化 周边搁置在砖墙上，简化为铰支。 板的中间支承为次梁，次梁

8、的中间支承为主梁，可简化为铰支，不考虑支承的刚性约束，引起的误差采用折算荷载予以调整。 板是以边墙和次梁为铰支的多跨连续板。 次梁是以边墙和主梁为铰支的多跨连续梁。 主梁的中间支承是柱，主梁与柱的线刚度之比大于4，主梁是以边墙和柱为铰支的连续梁。小于4，柱和主梁成为刚架计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,将板与次梁的中间支座简化为铰支座，可以自由转动，实际上是忽略了次梁对板、主梁对次梁的转动约束能力。 精确计算这种次梁（或主梁）的抗扭刚度对连续板（或次梁）内力的有利影响颇为复杂，实际上都是采用调整荷载的办法来加以考虑,第九章 钢筋混凝土肋形结

9、构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,设计时应考虑活载最不利的布置方式。 所谓调整荷载，就是加大恒载减小活载。 板,梁,主梁不作调整,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,2、荷载计算 永久荷载 构件自重、面层重及固定设备重等，设计值用符号g （均布）和 G （集中）表示。 可变荷载 人群荷载和可移动的设备等，设计值用符号 q （均布）和 Q （集中）表示。考虑最不利布置方式,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,板取单位宽度板条计算，沿板跨方向受均载 g 或 q； 次梁承受板传来的均载

10、 gl1 或 qll 及次梁自重； 主梁承受由次梁传来的集载Ggl1l2或Qql1l2及主梁自重,主梁自重比次梁传来的荷载小得多，可折算成集载G、Q一并计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构布置和计算简图,3、计算跨度 板或梁计算时作为铰支。 按弹性方法计算时： 弯矩计算的计算跨度l0， 取支座中心线间的距离lc； 即： l0= lc,a）与支座整体连接 （b）搁置在墩墙上,支座宽度 b 较大时： 板 b0.1lc，l01.1ln； 梁b0.05lc，l01.05ln 剪力计算跨度 l0=ln,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.2 单向板肋形结构的结构

11、布置和计算简图,按塑性方法计算时： 板： 当两端与梁整体连接时：l0= lc 当两端搁支在墩墙上时： l0= ln+h 且 l0= lc 当一端与梁整体连接，另一端搁支在墙上时： l0= ln+h/2 且 l0= lc +a/2 h板厚；a板在墩墙上的搁置宽度 梁 . 剪力计算跨度 l0=ln,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,9.2 单向板肋形结构按弹性理论的计算,内力计算方法有两种: 弹性理论水工建筑一般按弹性理论计算 考虑塑性变形内力重分布,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,一、利用图表计算连续板、梁

12、的内力 等跨度、等刚度连续板、梁承受均载的弯矩和剪力,1、2和1、2分别为弯矩系数和剪力系数； l0、ln分别为板、梁的计算跨度和净跨度,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,两端带悬臂的板或梁内力用叠加方法确定,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,短悬臂上有荷载时，连续板、梁的弯矩和剪力,弯矩系数和剪力系数； MA由悬臂上的荷载产生的端支座负弯矩,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,固定或移动集中荷载下的等跨连续梁弯矩和剪力,弯矩系数和剪力系数； G、Q 固定和移动的集

13、中力,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,连续板或梁的跨度不等，但相差不超过10，可用等跨度表计算。 求支座弯矩，取相邻两个计算跨度的均值； 求跨中弯矩，用该跨计算跨度。 如板或梁各跨的截面尺寸不同，但相邻跨截面惯性矩的比值不大于1.5时，可作为等刚度计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,实际跨数多于五跨，按五跨计算。 中间支座（D、E）内力取与 C 支座相同； 中间各跨（4、5跨）跨中内力，取与第3跨相同。 配筋构造按图（c,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,二

14、、连续梁的内力包络图 荷载分可变荷载与永久荷载两种，可变荷载作用位置是可变的，不是一直作用，而且可能不在各跨同时出现，可变荷载的变化对内力是有影响的。 内力包络图为可能出现的最大内力，不论活载如何布，各截面的内力不会超出弯矩包络图。 弯矩包络图用来计算和配置梁的纵向钢筋； 剪力包络图用来计算和配置箍筋和弯起钢筋。 求内力包络图，首先要确定可变荷载最不利荷载组合,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,活载最不利活载布置 均载布满整跨，不考虑局部布置。 求跨中最大正弯矩，该跨布活载，再隔跨布活载,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按

15、弹性理论的计算,求跨中最小弯矩，该跨不布活载，邻跨布，隔跨布； 求支座最大负弯矩，该支座左右两跨布活载，隔跨布活载； 求支座最大剪力，布置方式同求支座最大负弯矩,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,举例：三跨连续梁弯矩、剪力包络图 1 是 a（永久荷载） 和 b（跨 1 最大弯矩） 的组合。 2 是 a（永久荷载） 和 c（跨 2 最大弯矩） 的组合。 3 是 a（永久荷载） 和 d（支座 最大负弯矩） 的组合,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,V0 支座边缘处的剪力，近似按单跨简支梁计算； b 支承宽度,削

16、峰处理： 连续板或梁与支座整浇，危险截面在支座边缘,支座边缘的弯矩M,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.3 单向板肋形结构按弹性理论的计算,板或梁直接搁置在墩墙上时，如何处理,削峰处理,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,9.3 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,9.3.1 基本原理 从钢筋开始屈服（b点）到截面最后破坏（c点），关系接近水平直线,点,点,可以认为这个阶段，截面所承受的弯矩基本上等于截面的极限承载力Mu,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,配筋率越高，这个屈服阶段的

17、过程就越短；如果配筋过多，截面将呈脆性破坏，就没有这个屈服阶段,点,点,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,只要截面中配筋率不是太高，钢筋不采用高强钢筋，则截面中的受拉钢筋将首先屈服，截面开始进入屈服阶段，梁就会围绕该截面发生相对转动，好像出现了一个铰一样。称这个铰为“塑性铰,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,理想铰与塑性铰的区别： 理想铰能自由转动但不能传递弯矩； 塑性铰能承担弯矩Mu，只在Mu下转动，不能反向转动；不能无限制转动，压区混凝土被压碎时，转动幅度达到限值。 静定结构形成一个塑性

18、铰，变成破坏机构。 超静定结构出现一个塑性铰减少一次超静定次数，荷载可继续增加，直到塑性铰陆续出现变成破坏机构,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,举例： 承受均载单跨固端梁，长度：l6m。 各截面尺寸及上下配筋量相同，正负极限弯矩： Mu36kNm 按弹性方法计算： 荷载： p112kN/m 支座弯矩：MAMB=-36kNm 跨中弯矩：Mc=18 kNm,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,p1 没使梁破坏，仅使支座形成塑性铰，承担弯矩： Mu=36kNm 继续加载到p24kN/m， 跨中弯矩

19、Mc36kNm，达到Mu形成塑性铰，形成破坏机构。 极限荷载: p1+p2=16kN/m 不是弹性方法的12kN/m,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,从形成塑性铰到成为破坏机构，梁尚有承受4kNm均载的潜力。考虑塑性变形的内力计算能利用材料的潜力。 形成塑性铰前，MA与Mc之比为2:1，形成塑性铰后，比值逐渐改变，最后成为1:1（Mu）。 材料塑性变形引起内力重分布，故称为“考虑塑性变形内力重分布的计算方法,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,塑性铰出现后，支座与跨中弯矩的比例改变，但遵守力

20、的平衡条件：跨中弯矩加两支座弯矩的均值等于简支梁跨中弯矩M0，均载作用的梁,超静定结构破坏过程：一个或几个截面上形成塑性铰，荷载增加，塑性铰继续出现，直到形成破坏机构。破坏标志不是一个截面屈服而是破坏机构形成,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,支座极限弯矩指定得低，塑性铰产生早，为满足力的平衡条件，跨中极限弯矩就须调整得高； 支座极限弯矩指定得高，跨中弯矩就可调整得低。 控制截面的弯矩可相互调整的计算方法称为“弯矩调幅法,塑性内力重分布可由设计者通过控制截面的极限弯矩Mu（即调整配筋数量）来掌握,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4

21、单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,弯矩调整不是随意的。 如指定的支座弯矩比按弹性方法计算的小得太多，则塑性铰出现太早，内力重分布的过程太长，塑性铰转动幅度过大，裂缝开展过宽。 弯矩调整幅度用弯矩调幅系数=1-MaMe表示， Ma、Me 分别为调幅后的弯矩和按弹性方法计算的弯矩,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,采用塑性变形内力重分布的方法，应遵守以下原则： 保证塑性铰的转动能力： 须限制配筋率，要求调幅截面的0.100.35。 宜采用塑性较好的HPB235、HRB335和HRB400热轧钢筋； 混凝土强度等级宜在C20C45范围内。 为

22、防止塑性铰过早出现而使裂缝过宽，不宜超过0.25，即调整后的弯矩不宜小于按弹性方法计算的75,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,弯矩调幅后： 板、梁各跨两支座弯矩平均值的绝对值与跨中弯矩之和，不应小于按简支梁计算的跨中最大弯矩 M0的1.02倍。 各控制截面的弯矩值不宜小于M0/3，以保证结构在形成机构前能达到设计要求的承载力。 为了保证结构在实现弯矩调幅所要求的内力重分布之前不发生剪切破坏，箍筋用量要加强,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.4 单向板肋形结构考虑塑性内力重分布的计算,考虑塑性变形内力重分布方法设计的结构，钢筋应力高，

23、裂缝宽度及变形大。 下列结构不宜采用： 直接承受动力荷载的结构； 在使用阶段不允许有裂缝产生或对裂缝开展及变形有严格要求的结构； 处于侵蚀环境中的结构； 要求有较高承载力储备的结构,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,9.4 单向板肋形结构的截面设计和构造要求 9.4.1 连续板、梁的截面设计 根据各跨中和支座最大弯矩计算钢筋用量，其它截面通过抵抗弯矩图校核。 承受均载的等跨连续板，q/g小于3，可不画抵抗弯矩图，按构造布置钢筋。 连续板剪力由混凝土承受，不设腹筋。 整体式肋形结构次梁和主梁支座按矩形截面计算；跨中按T形截面计算,第九章 钢筋混凝土

24、肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,板、次梁及主梁的支座负弯矩钢筋互相穿过。 主梁h0 单排时， h0 h-ah-60mm； 双排时，h0 h-ah -80mm,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,9.4.2 连续板、梁的构造要求 一、连续板 弯起式 先配跨中钢筋，跨中一半弯起，不够另加直筋。 钢筋间距相等或成倍数，可用不同直径钢筋。 弯起角一般30，板厚120mm，可45,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,分离式 跨中和支座钢筋分别配置，全部采用直钢筋。 跨中直筋可连续几

25、跨不切断，也可每跨都断开,a 的取值： qg3，aln4；qg3，aln3,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,板中受力钢筋： 常用直径：6mm、8mm、10mm、12mm。 支座上部有受力钢筋：为了施工中不易被踩下，直径一般不宜少于8mm；当板较薄时，端部可做直角弯钩，抵至板底。 间距：不宜大于200mm。 板中下部受力钢筋锚固：伸入支座的锚固长度不应小于 5d，当连续板内温度收缩应力较大时，伸入支座的锚固长度宜适当增加,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,分布钢筋： 截面面积：单位长度上的分布钢筋截

26、面面积不宜小于单位长度上的受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的15%。 间距：不宜大于250mm。 直径：不宜小于6mm。 特殊情况：当连续板处于温度变幅较大或处于不均匀沉陷的复杂条件，且在与受力钢筋垂直的方向所受约束很大时，分布钢筋宜适当增加。 集中荷载较大时：分布钢筋应适当增加，间距不宜大于200mm,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,板与砖墙嵌固处的钢筋配置 支承处：在支承处会产生一定的负弯矩，若计算时按简支考虑，则在嵌固支承处，板顶面沿板边应布置垂直板边的附加短钢筋，伸出支座边界的长度不宜小于l17,墙角附近：板顶面往往

27、产生与墙大约成 45角的弧形裂缝，故在其l14范围内，应在板顶面沿双向配置构造钢筋网,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,上部构造钢筋要求： 直径不宜少于 8 mm，间距不宜大于 200mm。 沿板的受力方向的上部构造钢筋，截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/3,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,板与主梁交界处钢筋配置： 板与主梁肋连接处会产生负弯矩，计算时没考虑。在与主梁连接处板顶，沿与主梁垂直向配附加钢筋,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求

28、,单位长度内的总截面面积不宜少于板中单位长度内受力钢筋截面面积的1/3,直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。 伸过主梁边缘的长度不宜小于板计算跨度的1/4,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,楼板洞口周围加强构造： 当 b 或 d 小于300mm且小于板宽的1/3时： 可不设附加钢筋； 只将受力钢筋间距作适当调整； 或只将受力钢筋绕过孔洞周边，不予切断。 b ：垂直于受力钢筋方向的孔洞宽度，d ：圆孔直径,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,楼板洞口周围加强构造： 当 b 或 d 等于300mm

29、1000mm时： 每侧配置附加钢筋； 每侧的附加钢筋截面面积不应小于洞口宽度内被切断的钢筋截面面积的1/2，且不应小于2根直径为10mm的钢筋； 当板厚大于200mm时，板的顶、底部均配置附加钢筋,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,楼板洞口周围加强构造： 当 b 或 d 大于1000mm时： 除按上述规定配置附加钢筋外； 在矩形孔洞四角尚应配置45方向的构造钢筋； 在圆孔周边尚应配置不少于2根直径为10mm的环向钢筋，搭接长度为30，并设置直径不小于8mm、间距不大于300mm的放射形径向钢筋,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板

30、肋形结构的截面设计和构造要求,楼板洞口周围加强构造： 当 b 或 d 大于1000mm，并在孔洞附近有较大的集中荷载作用时，宜在洞边加设肋梁或暗梁。 当 b 或 d 大于1000mm，而板厚小于0.3或0.3时，也宜在洞边加设肋梁,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,二、连续梁 先配各跨中纵筋，部分根据斜截面承载力弯起后伸入支座，承担支座负弯矩，不满足支座正截面承载力需要时，另加直筋。 弯起筋不满足斜截面承载力时，另加斜筋或吊筋。 钢筋弯起位置据剪力包络图确定。画抵抗弯矩图校核，确定支座顶面纵筋的切断位置。 端支座计算不需弯筋时，仍应弯起部分钢筋，

31、伸至支座顶面，承担负弯矩。 伸入支座内的跨中纵筋不少于2根,典型配筋图无弯起钢筋,典型配筋图有弯起钢筋,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,F次梁传给主梁的集载设计值； fyv附加横向钢筋的抗拉强度设计值； a附加横向钢筋与梁轴线的夹角； Asv附加横向钢筋的总截面面积,主梁两侧受次梁传来的集载，可在中下部发生斜裂缝。 设附加横向钢筋（箍筋或吊筋）承担集载。 附加横向钢筋布置在 s=2h1+3b 的范围,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.5 单向板肋形结构的截面设计和构造要求,支座处剪力大时，梁加做支托，局部加高。 支托附加钢筋24根，直径

32、与受力筋的相同,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,9.6 双向板肋形结构的设计,9.6.1 试验结果 四边简支板，荷载增加，第一批裂缝出现在板底中间，沿对角线向四角扩展。 接近破坏，板顶四角出现与对角线垂直裂缝。 最后跨中受力筋屈服，板破坏,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,按理论分析，钢筋应垂直于裂缝的方向配置。 试验表明钢筋布置方向对破坏荷载无显著影响。平行于板边配筋，施工方便。 简支正方形或矩形板，荷载作用下四角翘起。板传给四边支座的压力，非沿边长均布，中部大，两端小。 配筋率相同，采用较细的钢筋有利； 钢筋数量相同，板

33、中间钢筋排列较密比均布有效,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,9.6.2 按弹性方法计算内力 工程设计根据板的荷载及支承情况利用表格计算。 一、单块板的计算 均载下单块矩形双向板,M不同支承单位板宽跨中或支座中点的弯矩； a不同支承和不同板跨比lxly弯矩系数； lx板的跨长； p双向板上的均载,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,二、连续板的计算 连续板简化为单块板计算。 1、跨中最大弯矩 最不利荷载布置可简化为满布的p和一上一下作用的p。 p =g+q2，pq2。 p作用下中间支座固定； p 作用下中间支座简支。 边支座根据

34、实际情况确定,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,2、支座中点最大弯矩 将p=g+q布满各跨计算。 各跨板在中间支座为固定。 相邻两跨板的另一端支承不同，或两跨度不等，取相邻两跨同一支座弯矩均值,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,三、双向板的截面设计与构造 短跨方向钢筋排下层，长跨方向钢筋排上层。 板在两个方向各划分为三个板带，边缘板带为较小跨度l1的14，其余为中间板带。 中间板带，按跨中最大弯矩配筋；边缘板带，单位宽度内钢筋用量为中间板带的一半。且每米宽度不少于3根,支座最大弯矩求得的钢筋沿板边均布，不得分带减少,第九章 钢

35、筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,四、支承双向板的梁的计算特点 短跨梁上荷载是三角形的，长跨梁上荷载是梯形的。 跨度相等或相差不超过10，可将梯形（或三角形）荷载折算成相等支座弯矩的等效均载pE ，求出最不利荷载下的各支座弯矩M支,根据静力平衡条件，由承受梯形（或三角形）分布荷载和支座弯矩M支的简支梁，求出各跨中弯矩和支座剪力,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,9.7 钢筋混凝土刚架结构的设计 9.7.1 刚架结构的设计要点,整体式刚架结构中，纵梁、横梁与柱整体相连，为空间结构。 但当两个方向刚度相差较时，为了设计的方便，可忽略刚度较小

36、方向的整体影响，而把结构偏于安全地当作一系列平面刚架进行分析,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,1、计算简图 平面刚架的计算简图一般应反映下列主要因素： 刚架的跨度和高度； 节点和支承的形式； 各构件的截面尺寸或惯性矩。超静定结构，内力与惯性矩有关； 当计算时假定的惯性矩与实际采用的惯性矩变化超过3倍时，需重新计算内力。 以及荷载的形式、数值和作用位置,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,如：支承工作桥桥面承重刚架 刚架的轴线采用构件截面重心的连线； 立柱和横梁均为刚性连接； 柱子和闸墩整体浇筑，可看作为固端支承,如果上部结构传

37、来的荷载主要是集中荷载，横梁自重可转化为节点上的集中力。 水平风荷载简化为节点上的集中力,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,如果支托的支座截面和跨中截面的高度比值小于 1.6 或截面惯性矩比值小于 4 时，可不考虑支托的影响，而按等截面横梁刚架计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,2、内力计算及组合 作用在刚架上的荷载有恒载和活载，设计时要考虑最不利荷载组合。 刚架内力计算，按结构力学方法计算。 一般采用软件计算； 比较规则的多层刚架，也可以采用近似计算方法,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计

38、,3、截面设计 横梁 横梁的轴向力N，一般都很小，可以忽略不计，按受弯构件配筋 。 组合的内力为： 跨中截面： Mmax，Mmin 支座截面： Mmax，Mmin， Vmax 当轴向力 N 不能忽略时，则应按偏心受拉或偏心受压构件进行计算,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,3、截面设计 柱 内力主要是弯矩 M、轴力N，按偏心受压构件配筋 。 一般应组合的内力为 ： Mmax及相应的 N、V Mmin及相应的 N、V Nmax及相应的 M、V Nmin及相应的 M、V,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,9.7.2 刚架结构的构造

39、,刚架横梁和立柱的构造，与一般梁、柱相同。只介绍节点构造、立柱与基础的连接构造。 一、节点构造： 转角处： 转角处的弯矩不大，可将转角作成直角或加一不大的填角；若弯矩较大，则应将内折角做成斜坡状的支托,支托的高度约为0.51.0h，斜面与水平线成45或30角,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,转角处有支托时，横梁底面和立柱内侧的钢筋不应内折，应沿斜面另加直钢筋。 另加的直钢筋沿支托表面放置，其直径和根数不宜少于横梁伸入节点内的下部钢筋的直径和根数,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,刚架梁顶层端节点处： 可将柱外侧纵向钢筋的相应

40、部分弯入梁内作梁上部纵向钢筋使用。搭接长度不应小于1.5la； 也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在顶层端节点及其附近部位搭接。搭接长度竖直段不应小于1.7la,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,中间节点： 刚架柱的纵筋应贯穿中间节点； 纵筋接头应设在节点区以外； 顶部中间节点的柱纵筋及端节点的内侧纵筋的锚固长度不应小于 la，且应伸至柱顶,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,水平箍筋： 刚架节点内应设置水平箍筋，箍筋间距不宜大于250mm。 转角处有支托时，节点的箍筋可作扇形布置，也水平、垂直布置,第九章 钢筋混凝土肋形结构

41、及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,一、立柱与基础的连接构造 ： 刚架立柱与基础的连接一般有固接和铰接两种。 立柱与基础固接 从基础内伸出插筋与柱内钢筋相连接。 插筋的直径、根数、间距应与柱内纵筋相同。 当基础高度较大时，也可仅将柱子四角处的插筋伸至基础底部，而其余插筋只伸至基础顶面以下，满足锚固长度的要求即可,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,立柱与基础固接 当采用杯形基础时，按一定要求将预制的立柱插入杯口内，周围回填不低于C20的细石混凝土,立柱与杯形基础的固接,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,立柱与基础铰接 在连

42、接处将柱子截面减小为原截面的1/21/3，并用交叉钢筋或竖向钢筋连接。 当采用杯形基础时，先在杯底填以50mm不低于C20的细石混凝土，将柱子插入杯口内后，周围再用沥青麻丝填实,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,9.8 钢筋混凝土牛腿的设计 9.8.1 试验结果 剪跨比 a/h0 对牛腿的破坏影响最大。 随着剪跨比 a/h0的不同，牛腿大致发生以下两种破坏情况,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,剪跨比 a/h00.2： 在竖向荷载作用下，裂缝最先出现在牛腿顶面与上柱相交的部位。 随着荷载的增大，在加载板内侧出现裂缝,在裂缝的外侧，形成明显的压力带。 当在压力带上产生许多相互贯通的斜裂缝，或突然出现一条与斜裂缝大致平行的斜裂缝时，就预示着牛腿即将破坏,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,剪跨比 a/h00.2： 量测结果表明，在斜裂缝出现后，纵向钢筋应力沿长度方向的分布比较均匀，近似于轴心受拉构件,牛腿可看作是一个以纵向钢筋为拉杆，混凝土斜向压力为压杆的三角桁架，破坏时，纵向钢筋受拉屈服，混凝土斜压破坏,第九章 钢筋混凝土肋形结构及刚架结构,9.7 双向板肋形结构的设计,剪跨比 a/h00.2： 在牛腿与下柱交接面上出现一系列短斜裂缝，最后牛腿沿此截面剪切破