水工钢筋混凝土之钢筋混凝土肋形结构及刚架结构

第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.1概述述第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构概述肋形结构是由由板和支承板板的梁所组成成的板梁结构构。板、次梁和主主梁组成的整整体式楼盖第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.1概述述水电站厂房上上部结构是由由屋面板、纵纵梁、屋面大大梁及柱组成成的空间结构构。采用手算时，，空间结构简简化为平面结结构计算。电站厂房上部部结构简化为为由板与梁组成的的肋形结构和由屋面大梁梁与柱组成的的刚架结构分别进行计算算。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.1概述述板上荷载由互互相垂直的两两个方向的板板条传给支承承梁，荷载p分为p1及p2，p1由l1方向的板条承承担，p2由l2方向的板条承承担。位移协调：f1=f2l2／l1>2时，p2仅为p的百分之几，，可不考虑。。l2／l1≤2时，应考虑板板在两个方向向均传递荷载载。梁布置不同，，板上荷载传传给支承梁的的途径不同，，板的受力情情况不同。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.1概述述根据梁格布置置不同，整体体式肋形结构构分为：1、单向板肋形形结构l2／l1>2时，p绝大部分沿l1传到次梁，板板当作支承在在次梁上的梁梁计算，称为单向板。。计算及构造简简单，施工方方便。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.1概述述2、双向板肋形形结构l2／l1≤2时，p沿两个方向传传到四边的支支承梁，须进进行两个方向向的内力计算算，称为双向板。。经济美观，计计算、构造及及施工较复杂杂。肋形结构设计计步骤：梁格布置，计计算简图，内内力计算，截截面设计，配配筋图。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.2单向板肋形结结构的结构布布置和计算简简图9.1单向板肋形结结构的结构布布置和计算简简图9.1.1梁格布置1、梁格布置首首先要满足使使用要求。布置时要考虑虑：建筑物的平面面尺寸柱网布置洞口位置荷载大小等因素第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.2单向板肋形结结构的结构布布置和计算简简图在民用与工业业建筑中，单单向板通常有有三种方案：：主梁横横向布布置，，次梁梁纵向向布置置优点：：主梁和和柱可可形成成横向向框架架，横横向抗抗侧移移刚度度大；；各榀横横向框框架间间由纵纵向次次梁相相连，，房屋屋的整整体性性较好好。外纵墙墙处仅仅设次次梁，，故窗窗户高高度可可开得得大一一些，，对采采光有有利。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图主梁纵纵向布布置，，次梁梁横向向布置置优点：：增加了了室内内净空空；可集中中通风风。缺点：：房屋的的横向向刚度度较差差；次梁支支承在在窗过过梁上上限制制了窗窗洞的的高度度。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图只布置置次梁梁，不不设主主梁适用于于有中中间走走道的的砌体体承重重的混混合结结构房房屋。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图水电站站厂房房中，，梁格格布置置时：：首先要要使柱柱子的的间距距满足足机组组布置置的要要求；；留出各各种孔孔洞，，安装装机电电设备备及管管道线线路。。梁格布布置就就比较较不规规则。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图2、梁格格布置置应求求得经经济和和技术术上的的合理理梁布得得稀，，省模模板和和省工工，但但板的的跨度度加大大，板板厚增增加，，多用用混凝凝土，，自重重增大大。梁布得得密，，板跨跨减少少，板板厚减减薄，，自重重减轻轻，但但费模模板和和费工工。板面积积大，，板较较薄时时，材材料省省，造造价低低。避免集中荷荷载直直接作作用在在板上上。板和梁梁宜尽尽量布布置成成等跨跨度，，材料料省，，造价价经济济，计计算和和构造造简便便。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图一般建建筑板板的跨度度为1.5～2.8m，板厚为为60～120mm。水电站站厂房房发电机机层的的楼板板，板板厚常常用120～200mm。主梁跨跨度5～8m，次梁梁跨度度4～6m。梁高与与跨长长比值值：次次梁1/18～1/12，主梁梁1/15～1/10。梁截面面宽度度为高高度的的1/2～1/3。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图从主梁梁受力力情况况来说说，图图a、图c的布置置方式式比图图b的布置置方式式要好好，因因为前前者所所引起起的主主梁跨跨中弯弯矩较较小。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图建筑物物平面面尺寸寸大，，避免免温度度变化化及混混凝土土干缩缩裂缝缝，应应设置置永久久的伸缩缝缝。伸缩缝缝需将梁、、柱分分开，，基础础可不不分开开。伸缩缩缝间间距根根据气气候条条件、、结构构型式式和地地基特特性等等情况况确定定。结构的的建筑筑高度度不同同，或或上部部结构构各部部分传传到地地基上上的压压力相相差大大，及及地基基情况况变化化显著著时，，应设设置沉陷缝缝，避免免地基基不均均匀沉沉陷。。沉陷缝缝从基础础直至至屋顶顶全部部分开开，沉陷陷缝可可同时时起伸伸缩缝缝的作作用。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图9.1.2计算简简图设计时时把肋肋形结结构分分解为为板、、次梁梁和主主梁分分别计计算。。计算简简图：：板或梁梁的跨跨数支座性性质荷载形形式大小及及作用用位置置各跨的的计算算跨度度等。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图1、支座座的简简化周边搁搁置在在砖墙墙上，，简化化为铰铰支。。板的中中间支支承为为次梁梁，次次梁的的中间间支承承为主主梁，，可简简化为为铰支支，不不考虑虑支承承的刚刚性约约束，，引起起的误误差采用折折算荷荷载予以调调整。。板是以以边墙墙和次次梁为为铰支的多跨跨连续续板。。次梁是是以边边墙和和主梁梁为铰支的多跨跨连续续梁。。主梁的的中间间支承承是柱柱，主主梁与与柱的的线刚刚度之之比大于4，主梁梁是以以边墙墙和柱柱为铰支的的连续续梁。小于4，柱和和主梁梁成为为刚架计算。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图将板与与次梁梁的中中间支支座简简化为为铰支支座，，可以以自由由转动动，实实际上上是忽忽略了了次梁梁对板板、主主梁对对次梁梁的转转动约约束能能力。。精确计计算这这种次次梁（（或主主梁））的抗抗扭刚刚度对对连续续板（（或次次梁））内力力的有有利影影响颇颇为复复杂，，实际上上都是是采用用调整整荷载载的办办法来来加以以考虑虑。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图设计时时应考考虑活活载最最不利利的布布置方方式。。所谓调调整荷荷载，，就是是加大大恒载载减小小活载载。板：梁：主梁不不作调调整。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图2、荷载载计算算永久荷荷载构件自自重、、面层层重及及固定定设备备重等等，设设计值值用符符号g（均布布）和和G（集中中）表表示。。可变荷荷载人群荷荷载和和可移移动的的设备备等，，设计计值用用符号号q（均布布）和和Q（集中中）表表示。。考虑虑最不不利布布置方方式。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图板取单单位宽宽度板板条计计算，，沿板板跨方方向受受均载载g或q；次梁承承受板板传来来的均均载gl1或qll及次梁梁自重重；主梁承承受由由次梁梁传来来的集集载G＝gl1l2或Q＝ql1l2及主梁梁自重重；主梁自自重比比次梁梁传来来的荷荷载小小得多多，可可折算算成集集载G、Q一并计计算。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图3、计算算跨度度板或梁梁计算算时作作为铰铰支。。按弹性性方法法计算算时：：弯矩计计算的的计算算跨度度l0，取支座座中心心线间间的距距离lc；即：l0=lc。（a）与支支座整整体连连接（b）搁置置在墩墩墙上上支座宽宽度b较大时时：板b>0.1lc，l0＝1.1ln；梁b>0.05lc，l0＝1.05ln剪力计计算跨跨度l0=ln第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.2单向板板肋形形结构构的结结构布布置和和计算算简图图按塑性性方法法计算算时：：板：当两端端与梁梁整体体连接接时：：l0=lc当两端端搁支支在墩墩墙上上时：：l0=ln+h且l0<=lc当一端端与梁梁整体体连接接，另另一端端搁支支在墙墙上时时：l0=ln+h/2且l0<=lc+a/2h——板厚；；a——板在墩墩墙上上的搁搁置宽宽度梁………………….剪力计计算跨跨度l0=ln第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.3单向板板肋形形结构构按弹弹性理理论的的计算算9.2单向板板肋形形结构构按弹弹性理理论的的计算算内力计计算方方法有有两种种:弹性理理论──水工建建筑一一般按按弹性性理论论计算算考虑塑塑性变变形内内力重重分布布第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.3单向板板肋形形结构构按弹弹性理理论的的计算算一、利利用图图表计计算连连续板板、梁梁的内内力等跨度度、等等刚度度连续续板、、梁承承受均均载的的弯矩矩和剪剪力：：α1、α2和β1、β2——分别为为弯矩矩系数数和剪剪力系系数；；l0、ln——分别为为板、、梁的的计算算跨度度和净净跨度度。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.3单向板板肋形形结构构按弹弹性理理论的的计算算两端带带悬臂臂的板板或梁梁内力力用叠叠加方方法确确定。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.3单向板板肋形形结构构按弹弹性理理论的的计算算短悬臂臂上有有荷载载时，，连续续板、、梁的的弯矩矩和剪剪力：：α′、β′——弯矩矩系系数数和和剪剪力力系系数数；；MA———由悬悬臂臂上上的的荷荷载载产产生生的的端端支支座座负负弯弯矩矩。。第九九章章钢钢筋筋混混凝凝土土肋肋形形结结构构及及刚刚架架结结构构9.3单向向板板肋肋形形结结构构按按弹弹性性理理论论的的计计算算固定定或或移移动动集集中中荷荷载载下下的的等等跨跨连连续续梁梁弯弯矩矩和和剪剪力力：：α、β———弯矩矩系系数数和和剪剪力力系系数数；；G、Q———固定定和和移移动动的的集集中中力力。。第九九章章钢钢筋筋混混凝凝土土肋肋形形结结构构及及刚刚架架结结构构9.3单向向板板肋肋形形结结构构按按弹弹性性理理论论的的计计算算连续续板板或或梁梁的的跨度度不不等等，但但相差差不不超超过过10％，，可用用等等跨跨度度表表计计算算。。求支支座座弯弯矩矩，，取取相相邻邻两两个个计计算算跨跨度度的的均均值值；；求跨跨中中弯弯矩矩，，用用该该跨跨计计算算跨跨度度。。如板板或或梁梁各各跨跨的的截面面尺尺寸寸不不同同，但但相相邻邻跨跨截截面面惯惯性性矩矩的的比比值值不大大于于1.5时，，可可作作为为等刚刚度度计算算。。第九九章章钢钢筋筋混混凝凝土土肋肋形形结结构构及及刚刚架架结结构构9.3单向向板板肋肋形形结结构构按按弹弹性性理理论论的的计计算算实际际跨跨数数多多于于五五跨跨，，按按五五跨跨计计算算。。中间间支支座座（（D、E）内力力取取与与C支座座相相同同；；中间各跨跨（4、5跨）跨中中内力，，取与第第3跨相同。。配筋构造造按图（（c）。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算二、连续续梁的内内力包络络图荷载分可可变荷载载与永久久荷载两两种，可可变荷载载作用位位置是可可变的，，不是一一直作用用，而且且可能不不在各跨跨同时出出现，可可变荷载载的变化化对内力力是有影影响的。。内力包络络图为可可能出现现的最大大内力，，不论活载载如何布布，各截截面的内内力不会会超出弯弯矩包络络图。弯矩包络络图用来来计算和和配置梁梁的纵向向钢筋；；剪力包络络图用来来计算和和配置箍箍筋和弯弯起钢筋筋。求内力包包络图，，首先要要确定可可变荷载载最不利利荷载组组合。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算活载最不不利活载载布置均载布满满整跨，，不考虑虑局部布布置。求跨中最大大正弯矩矩，该跨布布活载，，再隔跨跨布活载载；第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算求跨中最小小弯矩，该跨不不布活载载，邻跨跨布，隔隔跨布；；求支座最大大负弯矩矩，该支座座左右两两跨布活活载，隔隔跨布活活载；求支座最大大剪力，布置方方式同求求支座最最大负弯弯矩。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算举例：三跨连续续梁弯矩矩、剪力力包络图图1是a（永久荷荷载）和和b（跨1最大弯矩矩）的的组合。。2是a（永久荷荷载）和和c（跨2最大弯矩矩）的的组合。。3是a（永久荷荷载）和和d（支座最大负弯弯矩）的的组合合。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算V0——支座边缘缘处的剪剪力，近近似按单单跨简支支梁计算算；b——支承宽度度。削峰处理理：连续板或或梁与支支座整浇浇，危险险截面在在支座边边缘。支座边缘缘的弯矩矩M：第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.3单向板肋肋形结构构按弹性性理论的的计算板或梁直直接搁置置在墩墙墙上时，，如何处处理？削峰处理理：第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算9.3单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算9.3.1基本原理理从钢筋开开始屈服服（b点）到截截面最后后破坏（（c点），关关系接近近水平直直线。点）点)可以认为为这个阶阶段，截截面所承承受的弯弯矩基本本上等于于截面的的极限承承载力Mu。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算配筋率越越高，这这个屈服服阶段的的过程就就越短；；如果配配筋过多多，截面面将呈脆脆性破坏坏，就没没有这个个屈服阶阶段。点）点)第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算只要截面面中配筋率不不是太高高，钢筋筋不采用用高强钢钢筋，则截面中中的受拉拉钢筋将将首先屈屈服，截截面开始始进入屈屈服阶段段，梁就就会围绕绕该截面面发生相相对转动动，好像像出现了了一个铰铰一样。。称这个铰铰为“塑塑性铰””。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算理想铰与与塑性铰铰的区别别：理想铰能自由转转动但不不能传递递弯矩；；塑性铰能承担弯弯矩Mu，只在Mu下转动，，不能反反向转动动；不能能无限制制转动，，压区混混凝土被被压碎时时，转动动幅度达达到限值值。静定结构构形成一个个塑性铰铰，变成成破坏机机构。超静定结结构出现一个个塑性铰铰减少一一次超静静定次数数，荷载载可继续续增加，，直到塑塑性铰陆陆续出现现变成破破坏机构构。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算举例：承受均载载单跨固固端梁，，长度：：l＝6m。各截面尺尺寸及上上下配筋筋量相同同，正负负极限弯弯矩：Mu＝36kN·m按弹性方方法计算算：荷载：p1＝12kN/m支座弯矩矩：MA＝MB=-36kN··m跨中弯矩矩：Mc=18kN·m。第九章钢钢筋筋混凝土土肋形结结构及刚刚架结构构9.4单向板肋肋形结构构考虑塑塑性内力力重分布布的计算算p1没使梁破破坏，仅仅使支座座形成塑塑性铰，，承担弯弯矩：Mu=36kN·m继续加载载到p2＝4kN/m，跨中弯矩矩Mc＝36kN··m，达到Mu形成塑塑性铰铰，形形成破破坏机机构。。极限荷荷载:p1+p2=16kN/m不是弹弹性方方法的的12kN/m。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算从形成成塑性性铰到到成为为破坏坏机构构，梁梁尚有有承受受4kN／m均载的的潜力力。考考虑塑塑性变变形的的内力力计算算能利利用材材料的的潜力力。形成塑塑性铰铰前，，MA与Mc之比为为2:1，形成成塑性性铰后后，比比值逐逐渐改改变，，最后成成为1:1（Mu）。材料塑塑性变变形引引起内内力重重分布布，故故称为为“考考虑塑塑性变变形内内力重重分布布的计计算方方法””。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算塑性铰铰出现现后，，支座座与跨跨中弯弯矩的的比例例改变变，但但遵守守力的的平衡衡条件件：跨中弯弯矩加加两支支座弯弯矩的的均值值等于于简支支梁跨跨中弯弯矩M0，均载作作用的的梁：：超静定定结构构破坏坏过程程：一一个或或几个个截面面上形形成塑塑性铰铰，荷荷载增增加，，塑性性铰继继续出出现，，直到到形成成破坏坏机构构。破坏标标志不不是一一个截截面屈屈服而而是破破坏机机构形形成。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算支座极极限弯弯矩指指定得得低，，塑性性铰产产生早早，为为满足足力的的平衡衡条件件，跨跨中极极限弯弯矩就就须调调整得得高；；支座极极限弯弯矩指指定得得高，，跨中中弯矩矩就可可调整整得低低。控制截截面的的弯矩矩可相相互调调整的的计算算方法法称为为“弯弯矩调调幅法法”。。塑性内内力重重分布布可由由设计计者通通过控控制截截面的的极限限弯矩矩Mu（即调调整配配筋数数量））来掌掌握。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算弯矩调调整不不是随随意的的。如指定定的支支座弯弯矩比比按弹弹性方方法计计算的的小得得太多多，则则塑性性铰出出现太太早，，内力力重分分布的的过程程太长长，塑塑性铰铰转动动幅度度过大大，裂裂缝开开展过过宽。。弯矩调调整幅幅度用用弯矩矩调幅幅系数数β=1-Ma／Me表示，Ma、Me分别为为调幅幅后的的弯矩矩和按按弹性性方法法计算算的弯弯矩。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算采用塑塑性变变形内内力重重分布布的方方法，，应遵遵守以以下原原则：：保证塑塑性铰铰的转转动能能力：：须限制制配筋筋率，，要求求调幅幅截面面的0.10＜ξ≤0.35。宜采用用塑性性较好好的HPB235、HRB335和HRB400热轧钢钢筋；；混凝土土强度度等级级宜在在C20~C45范围内内。为防止止塑性性铰过过早出出现而而使裂裂缝过过宽，，β不宜超超过0.25，即调整整后的的弯矩矩不宜宜小于于按弹弹性方方法计计算的的75％。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算弯矩调调幅后后：板、梁梁各跨跨两支座座弯矩矩平均均值的的绝对对值与与跨中中弯矩矩之和和，不应应小于于按简简支梁梁计算算的跨跨中最最大弯弯矩M0的1.02倍。各控制制截面面的弯弯矩值值不宜宜小于于M0/3，以保证证结构构在形形成机机构前前能达达到设设计要要求的的承载载力。。为了保保证结结构在在实现现弯矩矩调幅幅所要要求的的内力力重分分布之之前不发生生剪切切破坏坏，箍筋用用量要要加强强。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.4单向板板肋形形结构构考虑虑塑性性内力力重分分布的的计算算考虑塑塑性变变形内内力重重分布布方法法设计计的结结构，，钢筋应应力高高，裂裂缝宽宽度及及变形形大。。下列结结构不不宜采采用：：直接承承受动动力荷荷载的的结构构；在使用用阶段段不允允许有有裂缝缝产生生或对对裂缝缝开展展及变变形有有严格格要求求的结结构；；处于侵侵蚀环环境中中的结结构；；要求有有较高高承载载力储储备的的结构构。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求9.4单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求9.4.1连续板板、梁梁的截截面设设计根据各跨中中和支支座最最大弯弯矩计算钢钢筋用用量，，其它它截面面通过过抵抗弯弯矩图图校核。。承受均均载的的等跨跨连续续板，，q/g小于3，可不不画抵抵抗弯弯矩图图，按按构造造布置置钢筋筋。连续板板剪力力由混混凝土土承受受，不不设腹腹筋。。整体式式肋形形结构构次梁梁和主主梁支支座按按矩形形截面面计算算；跨跨中按按T形截面面计算算。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求板、次次梁及及主梁梁的支支座负负弯矩矩钢筋筋互相相穿过过。主梁h0单排时时，h0＝h-a＝h-60mm；双排时时，h0＝h-a＝h-80mm。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求9.4.2连续板板、梁梁的构构造要要求一、连连续板板弯起式式先配跨跨中钢钢筋，，跨中中一半半弯起起，不不够另另加直直筋。。钢筋间间距相相等或或成倍倍数，，可用用不同同直径径钢筋筋。弯起角角一般般30◦，板厚厚≥120mm，可45◦。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求分离式式跨中和和支座座钢筋筋分别别配置置，全全部采采用直直钢筋筋。跨中直直筋可可连续续几跨跨不切切断，也可每每跨都都断开开。a的取值值：q／g≤3，a＝ln／4；q／g>3，a＝ln／3。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求板中受受力钢钢筋：常用直直径：：6mm、8mm、10mm、12mm。支座上上部有有受力力钢筋筋：为了施施工中中不易易被踩踩下，，直径径一般般不宜宜少于于8mm；当板板较薄薄时，，端部部可做做直角角弯钩钩，抵抵至板板底。。间距：：不宜大大于200mm。板中下下部受受力钢钢筋锚锚固：：伸入支支座的的锚固固长度度不应应小于于5d，当连连续板板内温温度收收缩应应力较较大时时，伸伸入支支座的的锚固固长度度宜适适当增增加。。第九章章钢钢筋筋混凝凝土肋肋形结结构及及刚架架结构构9.5单向板板肋形形结构构的截截面设设计和和构造造要求求分布钢钢筋：：截面面面积：：单位位长度度上的的分布布钢筋筋截面面面积积不宜宜小于于单位位长度度上的的受力力钢筋筋截面面面积积的15%，且不宜小小于该方向向板截面面面积的15%。间距：不宜宜大于250mm。直径：不宜宜小于6mm。特殊情况：：当连续板板处于温度度变幅较大大或处于不不均匀沉陷陷的复杂条条件，且在在与受力钢钢筋垂直的的方向所受受约束很大大时，分布布钢筋宜适适当增加。。集中荷载较较大时：分分布钢筋应应适当增加加，间距不不宜大于200mm。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求板与砖墙嵌嵌固处的钢钢筋配置支承处：在在支承处会会产生一定定的负弯矩矩，若计算算时按简支支考虑，则则在嵌固支支承处，板板顶面沿板板边应布置置垂直板边边的附加短短钢筋，伸伸出支座边边界的长度度不宜小于于l1／7。墙角附近：：板顶面往往往产生与与墙大约成成45°角的弧形裂裂缝，故在在其l1／4范围内，应应在板顶面面沿双向配配置构造钢钢筋网。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求上部构造钢钢筋要求：：直径不宜少少于8mm，间距不宜宜大于200mm。沿板的受力力方向的上上部构造钢钢筋，截面面面积不宜宜小于该方方向跨中受受力钢筋截截面面积的的1/3。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求板与主梁交交界处钢筋筋配置：板与主梁肋肋连接处会会产生负弯弯矩，计算算时没考虑虑。在与主主梁连接处处板顶，沿沿与主梁垂垂直向配附附加钢筋。。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求单位长度内内的总截面面面积不宜宜少于板中中单位长度度内受力钢钢筋截面面面积的1/3。直径不宜小小于8mm，间距不宜宜大于200mm。伸过主梁边边缘的长度度不宜小于于板计算跨跨度的1/4。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求楼板洞口周周围加强构构造：当b或d小于300mm且小于板宽宽的1/3时：可不设附加加钢筋；只将受力钢钢筋间距作作适当调整整；或只将受力力钢筋绕过过孔洞周边边，不予切切断。b：垂直于受受力钢筋方方向的孔洞洞宽度，d：圆孔直径径。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求楼板洞口周周围加强构构造：当b或d等于300mm～1000mm时：每侧配置附附加钢筋；；每侧的附加加钢筋截面面面积不应应小于洞口口宽度内被被切断的钢钢筋截面面面积的1/2，且不应小小于2根直径为10mm的钢筋；当板厚大于于200mm时，板的顶顶、底部均均配置附加加钢筋。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求楼板洞口周周围加强构构造：当b或d大于1000mm时：除按上述规规定配置附附加钢筋外外；在矩形孔洞洞四角尚应应配置45°方向的构造造钢筋；在圆孔周边边尚应配置置不少于2根直径为10mm的环向钢筋筋，搭接长长度为30，并设置直直径不小于于8mm、间距不大大于300mm的放射形径径向钢筋。。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求楼板洞口周周围加强构构造：当b或d大于1000mm，并在孔洞洞附近有较较大的集中中荷载作用用时，宜在在洞边加设设肋梁或暗暗梁。当b或d大于1000mm，而板厚小小于0.3或0.3时，也宜在在洞边加设设肋梁。第九章钢钢筋混凝凝土肋形结结构及刚架架结构9.5单向板肋形形结构的截截面设计和和构造要求求二、连续梁梁先配各跨中中纵筋，部部分根据斜斜截面承载载力弯起后后伸入支座座，承担支支座负弯矩矩，不满足足支座正截截面承载力力需要时，，另加直筋筋。弯起筋不满满足斜截面面承载力时时，另加斜斜筋或吊筋筋。钢筋弯起位位置据剪力力包络图确确定。画抵抵抗弯矩图图校核，确确定支座顶顶面纵筋的的切断位置置。端支座计算算不需弯筋筋时，仍应应弯起部分分钢筋，伸伸至支座顶顶面，承担担负弯矩。。伸入支座内的的跨中纵筋不不少于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钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.5单向板肋形结结构的截面设设计和构造要要求F——次梁传给主梁梁的集载设计计值；fyv——附加横向钢筋筋的抗拉强度度设计值；a——附加横向钢筋筋与梁轴线的的夹角；Asv——附加横向钢筋筋的总截面面面积。主梁两侧受次次梁传来的集集载，可在中下部发生斜斜裂缝。设附加横向钢钢筋（箍筋或吊筋筋）承担集载。附加横向钢筋筋布置在s=2h1+3b的范围：第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.5单向板肋形结结构的截面设设计和构造要要求支座处剪力大大时，梁加做做支托，局部部加高。支托附加钢筋筋2～4根，直径与受受力筋的相同同。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.6双向板肋形结结构的设计9.6.1试验结果四边简支板，，荷载增加，，第一批裂缝缝出现在板底底中间，沿对对角线向四角角扩展。接近破坏，板板顶四角出现现与对角线垂垂直裂缝。最后跨中受力力筋屈服，板板破坏。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计按理论分析，，钢筋应垂直直于裂缝的方方向配置。试验表明钢筋筋布置方向对对破坏荷载无无显著影响。。平行于板边边配筋，施工工方便。简支正方形或或矩形板，荷荷载作用下四四角翘起。板板传给四边支支座的压力，，非沿边长均均布，中部大大，两端小。。配筋率相同，，采用较细的的钢筋有利；；钢筋数量相同同，板中间钢钢筋排列较密密比均布有效效。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.6.2按弹性方法计计算内力工程设计根据据板的荷载及及支承情况利利用表格计算算。一、单块板的的计算均载下单块矩矩形双向板：：M——不同支承单位位板宽跨中或或支座中点的的弯矩；a——不同支承和不不同板跨比lx／ly弯矩系数；lx——板的跨长；p——双向板上的均均载。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计二、连续板的的计算连续板简化为为单块板计算算。1、跨中最大弯弯矩最不利荷载布布置可简化为为满布的p'和一上一下作作用的p''。p'=g+q／2，p''＝q／2。p'作用下中间支支座固定；p''作用下中间支支座简支。边支座根据实实际情况确定定。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计2、支座中点最最大弯矩将p=g+q布满各跨计算算。各跨板在中间间支座为固定定。相邻两跨板的的另一端支承承不同，或两两跨度不等，，取相邻两跨跨同一支座弯弯矩均值。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计三、双向板的的截面设计与与构造短跨方向钢筋筋排下层，长长跨方向钢筋筋排上层。板在两个方向向各划分为三三个板带，边边缘板带为较较小跨度l1的1／4，其余为中间间板带。中间板带，按按跨中最大弯弯矩配筋；边边缘板带，单单位宽度内钢钢筋用量为中中间板带的一一半。且每米米宽度不少于于3根。支座最大弯矩矩求得的钢筋筋沿板边均布布，不得分带带减少。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计四、支承双向向板的梁的计计算特点短跨梁上荷载载是三角形的的，长跨梁上上荷载是梯形形的。跨度相等或相相差不超过10％，可将梯形形（或三角形形）荷载折算算成相等支座座弯矩的等效效均载pE，求出最不利荷荷载下的各支支座弯矩M支。根据静力平衡衡条件，由承承受梯形（或或三角形）分分布荷载和支支座弯矩M支的简支梁，求求出各跨中弯弯矩和支座剪剪力。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.7钢筋混凝土刚刚架结构的设设计9.7.1刚架结构的设设计要点整体式刚架结结构中，纵梁梁、横梁与柱柱整体相连，，为空间结构构。但当两个方向向刚度相差较较时，为了设设计的方便，，可忽略刚度度较小方向的的整体影响，，而把结构偏于安全地当当作一系列平平面刚架进行行分析。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计1、计算简图平面刚架的计计算简图一般般应反映下列列主要因素：：刚架的跨度和和高度；节点和支承的的形式；各构件的截面面尺寸或惯性性矩。超静定结构，，内力与惯性性矩有关；当计算时假定的惯性矩与实际采用的惯惯性矩变化超过3倍时，需重新新计算内力。。以及荷载的形形式、数值和和作用位置。。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计如：支承工作桥桥桥面承重刚架架刚架的轴线采采用构件截面面重心的连线线；立柱和横梁均均为刚性连接接；柱子和闸墩整整体浇筑，可可看作为固端端支承。如果上部结构构传来的荷载载主要是集中中荷载，横梁梁自重可转化化为节点上的的集中力。水平风荷载简简化为节点上上的集中力。。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计如果支托的支支座截面和跨跨中截面的高高度比值小于于1.6或截面惯性矩矩比值小于4时，可不考虑虑支托的影响响，而按等截截面横梁刚架架计算。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计2、内力计算及组组合作用在刚架上上的荷载有恒恒载和活载，，设计时要考考虑最不利荷荷载组合。刚架内力计算算，按结构力力学方法计算算。一般采用软件件计算；比较规则的多多层刚架，也也可以采用近近似计算方法法。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计3、截面设计横梁横梁的轴向力力N，一般都很小，，可以忽略不不计，按受弯弯构件配筋。。组合的内力为为：跨中截面：Mmax，Mmin支座截面：Mmax，Mmin，Vmax当轴向力N不能忽略时，，则应按偏心心受拉或偏心心受压构件进进行计算。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计3、截面设计柱内力主要是弯弯矩M、轴力N，按偏心受压构构件配筋。。一般应组合的的内力为：Mmax及相应的N、VMmin及相应的N、VNmax及相应的M、VNmin及相应的M、V第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.7.2刚架结构的构构造刚架横梁和立立柱的构造，，与一般梁、、柱相同。只只介绍节点构构造、立柱与与基础的连接接构造。一、节点构造造：转角处：转角处的弯矩矩不大，可将将转角作成直直角或加一不不大的填角；；若弯矩较大大，则应将内内折角做成斜斜坡状的支托托。支托的高度约约为0.5～1.0h，斜面与水平线线成45°或30°角。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计转角处有支托托时，横梁底底面和立柱内内侧的钢筋不不应内折，应应沿斜面另加加直钢筋。另加的直钢筋筋沿支托表面面放置，其直径和根数数不宜少于横横梁伸入节点点内的下部钢钢筋的直径和和根数。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计刚架梁顶层端端节点处：可将柱外侧纵纵向钢筋的相相应部分弯入入梁内作梁上上部纵向钢筋筋使用。搭接长度不应应小于1.5la；也可将梁上部部纵向钢筋与与柱外侧纵向向钢筋在顶层层端节点及其其附近部位搭搭接。搭接长度竖直直段不应小于于1.7la。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计中间节点：刚架柱的纵筋筋应贯穿中间间节点；纵筋接头应设设在节点区以以外；顶部中间节点点的柱纵筋及及端节点的内内侧纵筋的锚锚固长度不应应小于la，且应伸至柱柱顶。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计水平箍筋：刚架节点内应应设置水平箍箍筋，箍筋间间距不宜大于于250mm。转角处有支托托时，节点的的箍筋可作扇扇形布置，也也水平、垂直直布置。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计一、立柱与基基础的连接构构造：刚架立柱与基基础的连接一一般有固接和和铰接两种。立柱与基础固固接从基础内伸出出插筋与柱内内钢筋相连接接。插筋的直径、、根数、间距距应与柱内纵纵筋相同。当基础高度较较大时，也可可仅将柱子四四角处的插筋筋伸至基础底底部，而其余余插筋只伸至至基础顶面以以下，满足锚锚固长度的要要求即可。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计立柱与基础固固接当采用杯形基基础时，按一一定要求将预预制的立柱插插入杯口内，，周围回填不不低于C20的细石混凝土土。立柱与杯形基基础的固接第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计立柱与基础铰铰接在连接处将柱柱子截面减小小为原截面的的1/2～1/3，并用交叉钢钢筋或竖向钢钢筋连接。当采用杯形基基础时，先在在杯底填以50mm不低于C20的细石混凝土土，将柱子插插入杯口内后后，周围再用沥青青麻丝填实。。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.8钢筋混凝土牛牛腿的设计9.8.1试验结果剪跨比a/h0对牛腿的破坏坏影响最大。。随着剪跨比a/h0的不同，牛腿腿大致发生以以下两种破坏坏情况：第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计剪跨比a/h0＞0.2：在竖向荷载作作用下，裂缝①最先出现在牛牛腿顶面与上上柱相交的部部位。随着荷载的增增大，在加载载板内侧出现现裂缝②。在裂缝②的外外侧，形成明显的压力带带。当在压力带上上产生许多相相互贯通的斜斜裂缝，或突突然出现一条条与斜裂缝②②大致平行的的斜裂缝③时时，就预示着着牛腿即将破破坏。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计剪跨比a/h0＞0.2：量测结果表明明，在斜裂缝缝出现后，纵纵向钢筋应力力沿长度方向向的分布比较较均匀，近似似于轴心受拉拉构件。牛腿可看作是是一个以纵向钢筋为为拉杆，混凝凝土斜向压力力为压杆的三三角桁架，破坏时，纵纵向钢筋受拉拉屈服，混凝凝土斜压破坏坏。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计剪跨比a/h0＜0.2：在牛腿与下柱柱交接面上出出现一系列短短斜裂缝，最最后牛腿沿此此截面剪切破破坏。即，发发生沿加载板板内侧接近垂垂直截面的剪剪切破坏。牛腿内纵向钢钢筋应力相对对较低。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计当牛腿同时作作用有竖向力力与水平力时时：牛腿截面出现现斜裂缝时的的荷载降低。。牛腿的极限承承载能力也降降低。有水平拉力作作用的牛腿与与仅有竖向力力作用的牛腿腿的破坏规律律相似，仍然然是两种破坏坏。第九章钢钢筋混凝土肋肋形结构及刚刚架结构9.7双向板肋形结构构的设计9.8.2牛腿截面尺寸寸的确定牛腿的宽度与与柱的宽度相相同，牛腿的的高度可根据据裂缝控制要要求确定。一