第9章梁板结构PPT课件

1、2 2 水利工程的设计阶段水利工程的设计阶段（1）方案（规划）设计阶段（）方案（规划）设计阶段（scheme design）（2）初步设计阶段（）初步设计阶段（preliminary design）（3）技术设计阶段（）技术设计阶段（technical design）（4）施工图设计阶段（）施工图设计阶段（working drawing design）结构方案的确定：确定结构形式 确定结构体系 是结构设计中最重要的一项工作，关系着结构设计成败的关键。第1页/共108页结构分析：确定计算简图和分析方法 进行荷载（作用）计算 结构内力分析 配筋计算，构造措施3 3 基本原则基本原则对混凝土结构，合

2、理地确定力学模型和选择分析方法是提高设计质量、确保结构安全可靠的重要环节。基本原则： （1 1）按水工建筑物荷载设计规范(DL 5077-1997) 建筑结构荷载规范(GB 50009-2002)及水工建筑物抗震设计规范(SL 203-2006)等国家或行业标准规定的作用（荷载）及其组合，进行作用效应分析；第2页/共108页（2 2）结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时，应分 别进行结构分析；（3）结构分析所采用的计算图形、边界条件、荷载的取值与组 合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等，应符 合实际情况并有相应的构造措施；（4）结构分析方法基于三类基本方程：平衡方程、变形协调方

3、 程和材料本构方程；（5）宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点选择合 理的分析方法；（6）电算结果应经判断和校核。第3页/共108页线弹性分析方法考虑塑性内力重分布的分析方法塑性极限分析方法非线性分析方法试验分析方法4 4 各种分析方法各种分析方法第4页/共108页5 5 该章的特点该章的特点实践性综合性创造性结构方案和布置及构造措施在结构设计中应予重视第5页/共108页第6页/共108页第一节第一节 概述概述(a) 单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖(b) 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖(c) 无梁楼盖无梁楼盖(d) 密肋楼盖密肋楼盖第7页/共108页(e) 井式楼盖井式楼盖(f) 扁梁楼盖

4、扁梁楼盖楼盖结构类型楼盖结构类型 (types of floor systems)第8页/共108页一、一、 楼盖结构型式楼盖结构型式 按按施工方法施工方法，混凝土楼盖可分为：，混凝土楼盖可分为： 现浇混凝土楼盖现浇混凝土楼盖 装配式混凝土楼盖装配式混凝土楼盖 装配整体式混凝土楼盖装配整体式混凝土楼盖 按按结构形式结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：，现浇混凝土楼盖可分为：单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖 无梁楼盖无梁楼盖 密肋楼盖密肋楼盖 井式楼盖井式楼盖 扁梁楼盖扁梁楼盖第9页/共108页二、二、 单向板与双向板单向板与双向板单向板：荷载作用下，只在一个方向或主要在一

5、个方向弯曲的板。双向板：荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。第10页/共108页12qqq41 115384q lvEI 42 225384q lvEI 12vv 441 12 2q lq l 4214412lqqll 4124412lqqll 1212/20.9412 ,0.0588/30.9878 ,0.0122llqq qqllqq qq21212121当当时时: :当当时时: :板上荷载传力方式： 次梁主梁墙、柱基础除与边长比有关外，还与支承梁的线刚度比有关。 第11页/共108页水工混凝土结构设计规范规定：（1） 对两边支承的板，应按单向板计算。（2） 对于四边支

6、承的板 时，应按双向板计算； 时，宜按双向板计算；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，可按沿短边方向受力的单向板计算。 注： 长边长度； 短边长度2l1l第12页/共108页满足：1）使用要求: 如公共建筑大厅、工业厂房设备尺寸和设备布置等； 2） 经济：柱网大 跨度大 材料增加 ； 3）经济柱网58m。柱网布置一、梁格布置第13页/共108页肋梁楼盖的梁格布置满足：1)使用要求： 如大型设备一定支承于梁上，孔洞边布置有梁，隔墙下布置梁等。 2)主梁宜沿建筑物的横向布置 3) 在混合结构中，梁的支承点应避开门窗洞口 4) 经济 5）其他 如设置伸缩缝、沉降

7、缝等。第14页/共108页 结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置 应综合考虑建筑功能、造价及施工条件等，合理确定结构的平面布置。根据工程实践，常用跨度为：单向板 ：（1.72.5）m 次 梁 ：（46）m 主 梁 ：（58）m结构平面布置方案 (a) 主梁横向布置主梁横向布置(b) 主梁纵向布置主梁纵向布置(c) 只布置次梁只布置次梁单向板肋梁楼盖布置方案单向板肋梁楼盖布置方案第15页/共108页计算简图：表示出梁（板）的跨数，支座的性质，荷载的形式、大小及作用位置，各跨的计算跨度。二、二、 单向板肋结构计算简图单向板肋结构计算简图第16页/共108页（一） 支座简化计算简图墙支承梁支承相邻

8、两跨跨长相差1010时，按等跨计算。五跨以上按五跨计算。第17页/共108页边跨：l01=lna/2b/21.05ln中跨： l02 =lc 当b0.05lc时，取l02=1.05ln对多跨连续板：计算跨度对多跨连续梁：边跨： l01=lnb/2h/2 或 l01=lc=lna/2b/2中跨： l02 =lc 当b0.1lc时，取l02=1.1ln第18页/共108页式中 ln为板、梁的净跨度， lc 为支座中心线间的距离，h为板厚，b为次梁（或主梁）的宽度，a为梁板伸入支座的长度，计算跨度l0分别取其较小值。 在计算剪力时，计算跨度取净跨，即l0=ln 。 当等跨连续梁、板的跨数超过五跨时，

9、可按五跨计算。这样既简化了计算，又满足实际工程精度要求。第19页/共108页荷载(1) 恒载：自重、粉灰重等。恒载标准值体积材料自重常用的材料和构件自重见荷载规范。(2) 活荷载：人群、家具等。民用建筑楼面活载标准值见荷载规范。板和次梁一般以均布荷载为主。承载力计算荷载用设计值，要将荷载标准值乘以荷载分项系数G 或Q 。第20页/共108页（二） 板1）计算单元：1m宽板带2） 荷 载 ：均布荷载3） 连 续 梁 ：次梁、墙作为板的不动铰支座 4）计算跨度：中间跨 ： 边跨（边支座为砌体墙）： 通常a a为120mm c0ll （三） 次梁 1）荷载范围 ：次梁左右各半跨板 2）荷载 ：均布荷

10、载 恒载：次梁左右各半跨板自重、次梁自重 活载：次梁左右各半跨板上活载 第21页/共108页 3） 连 续 梁 ： 时，认为主梁是次梁的不动铰支座，否则应取交叉梁系进行分析 4）计算跨度：中间跨 ： 边跨（边支座为砌体墙）： 通常a a为240mm8ii主次（三） 主梁 1）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距 2） 荷 载 ：集中荷载 3） 连 续 梁 ：当 较小，可将柱作为主梁的不动铰支座 框 架 ： 时，应考虑柱对主梁的转动约束作用 4）计算跨度 ：与次梁相同，通常a a为370mm 柱i()()3iiii左梁右梁上柱下柱)第22页/共108页连续梁、板的计算跨度连

11、续梁、板的计算跨度(a) 边跨边跨(a) 中间跨中间跨第23页/共108页（四）板和次梁的折算荷载 为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响，采用增大恒载，减小活载的办法，即： 板次梁次梁次梁抗扭刚度对板的影响抗扭刚度对板的影响第24页/共108页 弹性理论弹性理论 有较大的安全储备。有较大的安全储备。 塑性理论塑性理论 内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一般内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一般 情况下结构的裂缝较宽，变形较大情况下结构的裂缝较宽，变形较大。 板和次梁：水工建筑中一般按弹性理论分析内力 主 梁 ：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

12、性能。现浇钢筋混凝土肋梁楼盖第25页/共108页一、内力计算 连续梁在各种荷载作用下，可按一般结构力学方法计算内力。 对于等跨连续梁（或连续梁各跨跨度相差不超过10%10%），可由附录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。在均布及三角形荷载作用下（附录6 6）：在集中荷载作用下（附录8 8）：第26页/共108页两端带悬臂的梁（板）在均布荷载作用下：采用叠加法，其中仅一端悬臂上有荷载时的内力为（附录7 7）： 式中 、1、1 弯矩系数和剪力系数；若连续板、梁的跨度相差不超过10%，也可用等跨度的内力系数表计算。但求支座弯矩时，计算跨度取相邻两跨计算跨度的平均值；当求跨中

13、弯矩时，用该跨的计算跨度。第27页/共108页活荷载最不利布置方式：（1 1）求某跨跨中 ，该跨布置活荷载，然后隔跨布置（2 2）求某跨跨中 或 ，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（3 3）求某支座 ，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（4 4）求某支座 ，与（3 3）相同 maxMminMmaxMmaxMmaxV二、活荷载最不利布置与内力包络图作用于梁、板上的荷载有永久荷载和可变荷载。可变荷载的相应布置与永久荷载组合起来，会在某一截面上产生最大的内力，这就是该截面的最不利荷载组合。第28页/共108页活荷载在不同跨间时的弯矩图和剪力图活荷载在不同跨间时的弯矩图和剪力图第29页/共108页

14、内力包络图 内力包络图是各截面内力最大值的连线所构成的图形。由内力叠合图形的外包线构成，它反映出各截面可能产生的最大内力值，是设计时选择截面和布置钢筋的依据。均布荷载作用下五跨连续梁的内力均布荷载作用下五跨连续梁的内力叠合图和内力包络图叠合图和内力包络图第30页/共108页控制截面及其内力 控制截面：对受力钢筋计算起控制作用的截面 梁跨以内：包络图中正弯矩最大值（配正钢筋） 负弯矩绝对值最大值 （配负钢筋） 支 座 ：支座边缘处负弯矩最大值支座边缘处剪力值：支座边缘处弯矩值：（均布荷载）（集中荷载）第31页/共108页单向板肋梁楼盖按弹性理论设计步骤 （1） 平面布置（2） 计算简图（3） 内

15、力计算，内力组合 （内力包络图 ）（4） 截面设计（5） 施工图按弹性理论计算内力存在的问题 （1） 内力计算与截面设计不协调（2） 浪费材料（3） 支座钢筋过密，施工质量不易保证第32页/共108页 超静定混凝土结构考虑塑性内力重分布的计算方法：第四节第四节 单向板肋梁考虑塑性内力重分布的计算单向板肋梁考虑塑性内力重分布的计算( (自学自学) ) 我国行业标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规 程（CECS 5193）主要推荐用弯矩调幅法计算钢筋混凝土连续 梁、板和框架的内力极限平衡法塑性铰法变刚度法强迫转动法弯矩调幅法非线性全过程分析方法第33页/共108页一、连续板、梁的截面设计

16、正截面配筋计算 第五节第五节 单向板肋梁结构的配筋计算及构造要求单向板肋梁结构的配筋计算及构造要求 板可以按不配置箍筋的一般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力 验算当 时，可不画MR图3gq连续梁：支座左、右进行斜截面承载力计算，决定箍筋用量第34页/共108页二、 配筋构造 （一）连续板钢筋种类一般采用HPB235、 HPB300、 HRB335常用直径6mm、8mm、10mm、12mm，负钢筋宜采用较大直径间 距一般不小于70mm板厚h150mm时，不宜大于200mm板厚h 150mm时，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm 弯 起 式锚固好 ，整体性好 ，节约钢筋，施工复杂分 离 式锚固

17、较差 ，用钢量稍高，但施工方便钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩，上部负弯矩钢筋：直钩弯起、截断一般按构造处理板相邻跨度相差超过20%或各跨荷载相差较大时，应按弯矩包络图确定 板中受力钢筋配筋构造板中受力钢筋配筋构造1）受力钢筋第35页/共108页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q/g3时： a = ln /4； q/g3时：a = ln /3）第36页/共108页2）构造钢筋: : 包括分布钢筋、嵌入承重墙内的板面构造钢筋、 垂直于梁肋的板面构造钢筋、板的温度收缩钢筋 板中板中分布钢筋分布钢筋构造要求构造要求 位 置与受力钢筋垂直，均匀布置于受力钢筋的内侧作 用浇筑混凝土时固定受

18、力钢筋的位置抵抗收缩和温度变化产生的内力承担并分布板上局部荷载产生的内力 直 径不宜小于6mm间 距不宜大于250mm数 量单向板中单位长度上的分布钢筋，截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15% 第37页/共108页第38页/共108页第39页/共108页嵌入承重墙内的板面构造钢筋嵌入承重墙内的板面构造钢筋板嵌入承重墙时的板面裂缝分布板嵌入承重墙时的板面裂缝分布支座及板角的负钢筋支座及板角的负钢筋 单向板一般每米宽度内配置5根直径8mm的钢筋，从支座边伸出至少为1/5跨度的长度。在墙角处，应双向配置构造钢筋网，其伸出墙边的长度不小于l1/4。

19、在板的顶部沿板边需配置垂直板边的附加钢筋，其数量按承受跨中最大弯矩绝对值的1/4计算。第40页/共108页 垂直于主梁的板面附加钢筋。板与主梁肋连接处也会产生负弯矩，计算时没考虑，应沿梁肋方向每米长度内配置不少于5根与梁肋垂直的构造钢筋，其直径不小于8mm，且单位长度内的总截面面积不应小于单位长度内受力钢筋截面面积的1/3，伸入板中的长度从肋边算起每边不小于l0/4。垂直于梁肋的板面构造钢筋垂直于梁肋的板面构造钢筋第41页/共108页 当b或d（b为垂直于板的受力钢筋方向的孔洞宽度，d为圆孔直径）小于300mm，并小于1/3板宽时，可不设附加钢筋，只将受力钢筋间距作适当调整，或将受力钢筋绕过孔

20、洞边，不予切断。（4）板内孔洞周边的附加钢筋。a）矩形孔构造钢筋 b）圆孔构造钢筋 第42页/共108页 当b或d等于3001000mm时，应在洞边每侧配置附加钢筋，每侧的附加钢筋截面面积不应小于洞口宽度内被切断钢筋截面面积的1/2，且不小于2f f10的钢筋；当板厚大于200mm时，宜在板的顶、底部均配置附加钢筋。 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2f f10的环向钢筋，搭接长度为30d，并设置直径不小于8mm、间距不大于300mm的放射形径向钢筋，如图9-24、25所示。 第43页/共108页 当b或d大

21、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0.3b或0.3d时，也宜在洞边加设肋梁 。第44页/共108页次梁 （1）正截面受弯承载力计算 （2）斜截面受剪承载力计算 （3）受力钢筋的弯起和截断 （二）连续梁（二）连续梁次梁跨中截面应按T形截面计算，支座处按矩形截面计算 一般先选定跨中钢筋的直径和根数，然后将其中部分钢筋在支座附近弯起后伸过支座以承担支座处的部分负弯矩。 支座上部两角必须是另加直钢筋抗弯，由角部另加直钢筋和两侧的弯起钢筋共同承担支座处负弯矩。第45页/共108页次梁的配筋构造次梁的配筋构造 当次梁的跨度相等或

22、相差不超过20%，且q/g3时，可按下图确定：第46页/共108页主梁主梁 （1）正截面受弯承载力计算 （2）斜截面受剪承载力计算 （3）受力钢筋的弯起和截断 （按弯矩包络图确定） 主梁支座处的截面有效高度主梁支座处的截面有效高度第47页/共108页（4）附加横向钢筋附加箍筋（优先采用）或 附加吊筋 第48页/共108页式中 F 梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值；fyv附加横向钢筋的抗拉强度设计值； 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， 当仅配箍筋时，Asv = mnAsv1； 当仅配吊筋时, Asv = 2Asb ， Asb为附加吊筋的截面面积。Asv1为单

23、肢附加箍筋的截面面积，n为在同一截面内附加箍筋的肢数，m为在长度s范围内附加箍筋的排数。第49页/共108页附加横向钢筋布置附加横向钢筋布置 该区域内梁的正常箍筋或加密箍筋照设 间距8d（d为箍筋直径）；最大间距正常箍筋间距；当在箍筋加密区范围时，间距尚应100100 h700700时，a a=45=45；当h700700时，a a=60=60第50页/共108页第51页/共108页 当主梁承受的荷载较大时，在支座处的剪力也较大，除箍筋外，还需要配置一部分弯起钢筋才能满足斜截面承载力的要求，可以采用配置鸭筋的方法来抵抗一部分剪力，如图所示。第52页/共108页 当梁支座处的剪力较大时，也可以加

24、设支托，将梁局部加高以满足斜截面承载力的要求。支托的尺寸可参考图示确定。支托的附加钢筋一般采用24根，其直径与纵向受力钢筋的直径相同。第53页/共108页第六节第六节 三跨连续梁设计例题三跨连续梁设计例题 ( (自学自学) ) 第54页/共108页第七节 双向板肋形结构的设计一、双向板的试验结果弹性 开裂 与裂缝相交的钢筋屈服 形成机构 第55页/共108页按弹性理论取微元体，建立微分方程式并求解，根据边界条件可以求出板的内力与变形。或纵横各取一单元宽板带，按交点处挠度相等进行荷载分配。单区格双向板的内力计算二、按弹性方法计算内力第56页/共108页式中，弯矩系数和挠度系数的取值对常见的六种情

25、况可查教材附录10，对其他支承情况可查设计手册。单位板宽内弯矩和挠度计算方法：24c/kMplfp lB c c弯弯矩矩弯弯矩矩系系数数挠挠度度 挠挠度度系系数数l 取用lx和ly 中较小者。3c212(1)EhB 为泊桑比，混凝土的 0.167第57页/共108页式中， mx和my仍按表计算。( )xxy( )yyxmmmmmm 多区格双向板的内力计算(1) 计算跨中最大弯矩求区格A时：A区格活载满布，然后跨区格布置活载。 当表中系数按 0算得时，对钢筋混凝土结构 =0.167则，支座弯矩仍查表计算，跨中弯矩要按下列公式计算：第58页/共108页棋盘式荷载布置棋盘式荷载布置第59页/共108

26、页v 活载最不利布置方法 当求某一区格跨中最大弯矩时，在该区格及其前后左右每隔一区格应布置活荷载，即呈棋盘式布置。v 支承条件g+q/2荷载作用下，各中间支座可视为固支。若A区格为边区格，则边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。在q/2荷载作用下，中间各支座可视为简支。若A区格为边区格，则边支座有边梁时为固支，无边梁时为简支。v 内力计算a. 先求A区格在g+q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边固支条件查单区格板的表。第60页/共108页b. 在求A区格在q/2荷载作用下的跨中弯矩，按四边铰支条件查单区格板的表。c. 将a 、b计算结果叠加得最后结构。 跨中最大挠度也按上述方法计算。(2) 计算

27、支座最大弯矩v 活载最不利布置方法 为简化计算，假定各区格均布满活载。v 支承条件 中间支座均为固支，边支座按实际支座情况而定。v 内力计算a. 根据支承情况和g+q的荷载查单区格板的表格 计算相应的支座弯矩。第61页/共108页b. 由以上讨论可见，虽然是多区格双向板，计算时仍是 一个区格、一个区格地单独计算。c. 计算可从较大的区格开始，当相邻两跨所求得的同一支座的弯矩不等时，选较大者配筋。三、双向板的设计与构造1、双向均为受力钢筋2、分板带配筋第62页/共108页第63页/共108页四、支承双向板的梁的计算特点第64页/共108页v 内力a. 三角形荷载作用下的内力化为等效均布荷载计算，

28、 见教材中附录11。b. 梯形荷载作用下的内力可先按固端弯矩相等的条件 换算成等效均布荷载。c. 三角形荷载也可换算成等效均布荷载计算。第65页/共108页第八节 钢筋砼刚架结构一、设计要点第66页/共108页（一）计算简图（二）内力计算（三）截面设计二、刚架结构的构造（一）节点构造（二）立柱与基础的连接第67页/共108页 在厂房结构钢筋混凝土柱中，常在其支承屋架、托架、吊车梁和连系梁等构件的部位，设置从柱侧面伸出的短悬臂，称为立柱牛腿（Brackets）。带形（墙）牛腿（Corbels） 第九节 钢筋砼立柱牛腿设计三峡工程右岸电站三峡工程左岸电站：总长度643.7米，跨度39米，高度93.

29、8米，相邻发电机组中心距38.3米。 第68页/共108页 牛腿按承受的竖向力作用点至牛腿根部柱边缘水平距离的不同分为两类： 时为长牛腿，按悬臂梁进行设计； 时为短牛腿 ，是一个变截面短悬臂深梁。0ah0ah第69页/共108页 试验研究表明，从加载至破坏，牛腿大体经历弹性、裂缝出现与开展和最后破坏三个阶段。 弹性阶段 ：通过 环氧树脂牛腿模型的光弹试验，得到了主应力迹线。牛腿的应力状态0/0.5a h一、试验结果及破坏形态第70页/共108页 试验表明，当荷载达到极限荷载的20%40%时，由于上柱根部与牛腿交界处的主拉应力集中现象，在该处首先出现自上而下的竖向裂缝，裂缝细小且开展较慢，对牛腿

30、的受力性能影响不大； 当荷载达到极限荷载的40%40%60%60%时，在加载垫板内侧附近出现一条斜裂缝，其方向大体与主压应力轨迹线平行。 裂缝出现与开展阶段 ：第71页/共108页破坏阶段 ：随a/h0值的不同，牛腿主要有以下几种破坏形态： 剪切破坏 牛腿的破坏形态斜压破坏弯压破坏0 . 1/75. 00ha0/0.20.75a h 0/0.2a h 局压破坏 第72页/共108页 牛腿的截面宽度与柱宽相同。 牛腿截面尺寸通常以不出现斜裂缝或斜裂缝宽度0.05mm作为控制条件。设计时以下列经验公式作为抗裂控制条件来确定牛腿的截面尺寸： 式中Fvk、Fhk分别为作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计

31、算的竖 裂缝控制系数；一般取0.80.8，对水电站厂房牛腿取0.65(0.65(电力0.7)0.7) a竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离；考虑安装偏差20mm20mm；向力和水平拉力值；b牛腿宽度； h0牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度。二 、牛腿截面尺寸的确定第73页/共108页 牛腿尺寸及配筋 为了防止牛腿顶面加载垫板下混凝土的局部受压破坏，垫板下的局部压应力应满足式中：A为局部受压面积；fc为混凝土轴心抗压强度设计值。水工100mm牛腿外形尺寸应满足：（1）h1h/3, 且200；（2）吊车梁外边缘至牛腿外缘的距离不小于100mm；（3）局部受压应力：第74页/共108页计算简图：试

32、验研究表明，牛腿在竖向力和水平拉力作用下，其受力特征可以用由牛腿顶部水平纵向受力钢筋为拉杆和牛腿内的斜向受压混凝土为压杆组成的三角桁架模型来描述。三、纵向受力钢筋计算与构造 牛腿的计算简图（一） a/h00.2第75页/共108页纵向受力钢筋计算 ：在竖向力设计值Fv和水平拉力设计值Fh共同作用下，通过对 A 点取力矩平衡可得：近似取 ， ，则由上式可得纵向受力钢筋总截面面积As为式中 Fv、Fh分别为作用在牛腿顶部的竖向力设计值和水平拉力设计值； fy为纵向受拉钢筋强度设计值。 s0.85s0ss0/1.2hah1、斜截面抗弯承载力计算 第76页/共108页牛腿配筋构造构造要求 ：2、按照限

33、裂要求设置的箍筋和弯筋 第77页/共108页第78页/共108页 （1）钢筋种类：宜采用HRB335、HRB400钢筋； （2）配筋面积：0.2%bh0 且0.6%bh0； （3）钢筋的直径及根数：直径12mm，根数不少于4根； （4）纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋。 （5）承受水平拉力的锚筋不应少于2根，直径不应小于12mm。锚筋应焊在预埋件上。 （6）全部纵向受力钢筋及弯起钢筋宜沿牛腿外边缘向下伸入下柱内150mm后截断。纵向受拉钢筋第79页/共108页 在牛腿的截面尺寸满足公式的抗裂条件后，可不进行斜截面受剪承载力计算，只需按下述构造要求设置水平箍筋和弯起钢筋。 （1）水平箍筋的直径不应小

34、于6mm，间距100-150mm，且在上部2 2h0 0/3/3范围内的水平箍筋总截面面积不应小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/21/2。 （2）当牛腿的剪跨比a/ /h0 00.30.3时，宜设置弯起钢筋。弯起钢筋宜采用HRB335级或HRB400级钢筋，并宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位于牛腿上部l/6至l/2之间的范围内，l为该连线的长度，其截面面积不应少于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/2，根数不应少于2根，直径不应小于12mm。水平箍筋及弯起钢筋第80页/共108页（二） a/h00.21. 1. 钢筋面积 牛腿应在全高范围内设置水平钢筋，承受竖向力所需的水平

35、钢筋总截面面积： 承受竖向力所需的水平钢筋总截面面积；混凝土抗拉强度设计值； 水平钢筋抗拉强度设计值。 shAtfyf第81页/共108页（2）当牛腿顶面作用有水平拉力 时，则顶部受拉钢筋还应包括承受水平拉力所需的锚筋在内，锚筋的截面面积按 计算，即： 2. 2. 配筋要求（1）配筋时，应将Ash的60%40%（剪跨比较大时取大值，较小时取小值）作为牛腿顶部受拉钢筋，集中配置在牛腿顶面；其余的则作为水平箍筋均匀配置在牛腿全高范围内。 hF为受力钢筋配筋量调整系数，取 =0.40.6。 ss第82页/共108页（5）当牛腿的剪跨比 时，可不进行牛腿的配筋计算，仅按构造要求配置水平箍筋。但当牛腿顶

36、面作用有水平拉力 时，承受水平拉力所需的锚筋仍按 计算配置。 0/0a h hF（4）水平箍筋应采用HRB335级钢筋，直径不应小于8mm，间距不应大于100mm，其配筋率 不应小于0.15%。v1shshbsnA（3）承受竖向力所需的顶部受拉钢筋的配筋率（以截面bh0计）不应小于0.15%。 第83页/共108页一、一、 基础的分类与设计内容基础的分类与设计内容 (1)柱下独立基础（扩展基础）根据其受力性能可分为： 轴心受压基础 偏心受压基础(2)基础的设计内容： 基础的形式； 埋置深度； 底面尺寸； 基础高度；第十节 钢筋砼立柱下基础第84页/共108页 底板的配筋计算；对一些重要的建筑物

37、或土质较为复杂的地基，尚应进行变形或稳定性验算； 当独立基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下独立基础顶面的局部受压承载力。第85页/共108页二、二、 基础底面尺寸基础底面尺寸 （一）轴心荷载作用下的基础 ：在轴心荷载作用下，基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足： 轴心受压基础压力分布式中：相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值；kN第86页/共108页 基础自重及其上部的填土重标准值；kG 若基础的埋置深度为d，基础及其上填土的平均重度为 , ,则可取 mdAGmk 基础及上部土壤的平均重度，设计时可取： 基础底面积； 修正后的地基承载力特征值；m3

38、/20mkNmAaf第87页/共108页 地基承载力特征值； 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别不同查规范； 基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度； 基础底面宽度（m），当基础小于3m时按3m取值；当 b6m时，取b=6m； 基础埋深（m），一般自室外地面标高算起。akfdb、bd第88页/共108页（二）偏心荷载作用下的基础 ：在偏心荷载作用下，基础底面的压力为线性分布。第89页/共108页基础底面边缘的压力可按下式计算：取 ，并将 代入，可将基础底面边缘的压力值写成如下形式：0botbot/eMN2/6Wlb第90页/共108页在偏心荷载作用下，基础底面的压力值应符

39、合下式要求： 在确定偏心荷载作用下基础的底面尺寸时，一般采用试算法。首先按轴心荷载作用下初步估算基础的底面面积；再考虑基础底面弯矩的影响，将基础底面积适当增加（20 - - 40）%，初步选定基础底面的边长a和b，计算偏心荷载作用下基础底面的压力值，然后验算是否满足要求；如不满足，应调整基础底面尺寸重新验算，直至满足为止。 第91页/共108页三、三、 基础高度验算基础高度验算 承受轮压作用的桥面板和码头面板、支承在柱上的无承受轮压作用的桥面板和码头面板、支承在柱上的无梁楼板、柱下基础和桩基承台等结构构件，在局部荷载或集梁楼板、柱下基础和桩基承台等结构构件，在局部荷载或集中反力作用下的剪切破坏

40、，有可能是双向受剪，其两个方向中反力作用下的剪切破坏，有可能是双向受剪，其两个方向的斜裂缝面形成一个截头锥体形破坏面，这种破坏形式称为的斜裂缝面形成一个截头锥体形破坏面，这种破坏形式称为冲切破坏冲切破坏。（一）受冲切承载力第92页/共108页式中式中 Fl 局部荷载设计值或集中反力设计值；局部荷载设计值或集中反力设计值； h0 0 板的有效高度；板的有效高度； umm临界截面的周长；临界截面的周长；htm00.7lKFf u hs2 . 14 . 0第93页/共108页式中式中 h h截面高度影响系数：截面高度影响系数： 当当h h0800mm800mm时，取时，取h0 =800mm=800m

41、m；当；当h0 2000mm2000mm时，时，取取h0 =2000mm=2000mm。 局部荷载或集中反局部荷载或集中反力力作用面形状的影响系数作用面形状的影响系数； s局部荷载或集中反力作用面为矩形时的长边与短边局部荷载或集中反力作用面为矩形时的长边与短边尺寸的比值，尺寸的比值， s不宜大于不宜大于4 4；当；当s22时，取时，取s =2 =2；当作用面为；当作用面为圆形时，取圆形时，取s =2 =2。4/10h800h第94页/共108页（二）基础高度验算 独立基础的高度除应满足构造要求外，还应根据柱与基础交接处以及基础变阶处混凝土的受冲切承载力计算确定。基础冲切破坏示意图第95页/共10