混凝土结构设计考试整理课件

大家好大家好1结构从应用领域分建筑结构、桥梁结构、水电结构和其它特种结构。结构从材料种类分混凝土结构、钢结构、木结构、砌体结构以及组合结构。引言建筑混凝土结构本课程研究对象混凝土楼盖和楼梯；单层工业厂房；钢筋混凝土框架结构结构从应用领域分引言建筑混凝土结构本课程研究对象混凝土21结构的主要用途形成人类活动的空间。建筑结构为人群和车辆提供跨越障碍的通道。桥梁结构抵御自然界水、土、岩石等侧向压力的作用。水工结构、土工结构、钢筋砼结构、钢结构及其他组合结构。构成为其他专门用途服务的空间。特种结构：烟囱、水塔、水池、电视塔、通讯信号发射塔等。1.2混凝土结构体系1结构的主要用途1.2混凝土结构体系33建筑结构的功能使结构骨架形成的空间能良好地服务于人类生活、生产的要求和满足人类对美观的需要。抵御自然界各种作用的功能。充分发挥结构所采用材料的作用。1.2混凝土结构体系3建筑结构的功能1.2混凝土结构体系41结构的选型原则满足使用要求；受力性能好；施工简便；经济合理。2结构的布置原则指在结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。尽可能地简单、规则、均匀、对称；传力明确；受力可靠，整体性能好；施工简便，经济合理。1.3结构布置原则1结构的选型原则1.3结构布置原则53变形缝的类型及设置原则伸缩缝：目的是防止不同材料或不同构件之间由于温度变化所产生的温度应力，可能超过材料的抗拉强度而产生过大的裂缝，或引起过大的变形，从而影响结构或构件的正常使用。沉降缝：当同一建筑物中的各部分的基础发生不均匀沉降时，有可能导致结构构件较大的内力和变形，此时可采用设置沉降缝的方法，将两部分房屋从上部到基础全部断开，使各部分自由沉降。防震缝：当平面形状复杂时，宜用防震缝划分为较规则、简单的单元，以减小震害。1.3结构布置原则3变形缝的类型及设置原则1.3结构布置原则6变形缝的设置原则力争不设、尽量少设、非设不可时多数合一。当满足下列条件时应设置沉降缝高度差异或荷载差异较大时上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处地基土的压缩性有显著的差异时基础底面标高相差较大或基础类型不一致时1.3结构布置原则变形缝的设置原则1.3结构布置原则7现浇整体式混凝土全部现场浇筑优点：刚度大，整体性好，抗震性好，防水性好缺点：模板用量大、现场作业量大、工期长装配式梁板构件事先预制，现场拼装优点：施工进度快，省工省材，符合工业化要求缺点：刚度和整体性差，对抗震不利装配整体式将预制梁板吊装后，通过整结措施构成整体介于整体式和装配式间刚度、整体性和抗震性能比装配式稍好。2.1楼盖结构分类与布置现浇整体式2.1楼盖结构分类与布置8当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0589当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.05810当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.05811当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.058121关于内力重分布的几个概念(1)塑性铰在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加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“塑性铰”。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算配筋率越高，这个屈服阶段的过程就越短；如果配筋过多，截面将呈脆性破坏，就没有这个屈服阶段。1关于内力重分布的几个概念2.2.2连续梁板考虑塑性内力132.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰与普通铰的区别是：(a)塑性铰是单向铰，只能沿Mu方向转动；(b)塑性铰可以传递弯矩,M≤Mu

；(c)理想铰集中于一点，而塑性铰则有一定的长度。塑性铰的特点：（1）塑性铰实际上具有一定长度，分析时可认为是一个截面；（2）塑性铰能承受定值弯矩，即截面的屈服弯矩；（3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4）塑性铰的转动能力有限。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰与普通铰的142.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算1关于内力重分布的几个概念(2)内力重分布超静定结构中，某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土粘结破坏、钢筋屈服等原因，使截面内力分布与按弹性理论分析时有所不同的现象，称为出现了内力重分布。超静定结构才有内力重分布，静定结构只有应力重分布。在静定结构中，当某一截面出现塑性铰后，该结构就变为一个几何可变体系，已不能继续加载。随着塑性铰的出现，结构的承载力达到极限，整个结构破坏。对于超静定结构，如钢筋混凝土连续梁，由于存在多余连系，某一截面的屈服，即某一截面出现塑性铰并不能使结构立即成为破坏机构，而还能承受继续增加的荷载．当继续加载后，先出现塑性铰的截面所承受的弯矩Mu维持不变，产生转动，没有出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加（即结构的内力分布规律与出现塑性铰前的弹性计算不再—致），直到结构形成几何可变体系。这就是由于塑性变形引起的结构内力的重新分布。塑性铰转动的过程就是内力重分布的过程。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算1关于内力重分15钢筋混凝土超静定结构的极限荷载及内力重分布的概念F2l0/4F2l0/4F2F2AABF1+F2AABF1+F2MBuM1u=M1+F2l0/4+=l0l01F11F1l0/2l0/2ABAMByM1M1内力重分布的概念：弹性分析时，随着F的变化，MB/M1=常量；塑性分析时随着F的变化，MB/M1不断变化，

内力在支座和跨中之间不断重新分配。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算钢筋混凝土超静定结构的极限荷载及内力重分布的概念F2l0/416两点结论*对钢筋混凝土静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏；对超静定结构，只有当结构上出现足够数量的塑性铰，使结构成为几何可变体时，才破坏。*弹性方法的承载力：F1；内力重分布法的承载力：Fu=F1+F2。说明弹性方法未充分发挥结构的潜力，反过来说，在同样的外荷载下，按内力重分布法可降低支座处的内力进行设计。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算两点结论*对钢筋混凝土静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏；172.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰的转动能力与内力重分布suM塑性铰的转角pu

s=x/h0塑性铰有足够的转动能力，保证结构按预期的顺序，先后形成塑性铰使结构成为几何可变体而破坏----充分内力重分布塑性铰转动能力有限，其它截面尚未形成塑性铰，该塑性铰已“过早”地发生混凝土压碎使结构破坏----不充分内力重分布2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰的转动能力182.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算概念及注意事项：2弯矩调幅法截面弯矩调整的幅度：对结构的弹性弯矩值和剪力值进行适当的调整，用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布。应用弯矩调幅法应遵循以下规定：（1）纵筋：HPB300、HRB335、HRB400、RRB400；混凝土：C20～C45（2）β一般不宜超过0.25（3）不应超过，不宜小于（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件：连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3

2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算概念及注意事项：192.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算2弯矩调幅法（5）应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。受剪配箍率：（防斜拉）（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰弯矩调幅法计算步骤(1)

按弹性分析方法计算内力，按活载最不利分布进行内力组合得出最不利弯矩图；(2)

按CECS51:93要求对支座弯矩调幅；(3)

计算支座弯矩调幅后相应的跨中弯矩值，且此弯矩值不得小于弹性弯矩值。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算2弯矩调幅法（20按塑性理论计算内力中两个问题的说明：（1）荷载及内力次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载的不利布置等因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑。（2）适用范围塑性理论方法不适用于下列情况:1）直接承受动力荷载作用的结构；2）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构；3）受侵蚀性气体或液体严重作用的结构（使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有严格限制的结构）；4）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构；5）处于重要部位而又要求有较大强度储备的构件。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算按塑性理论计算内力中两个问题的说明：2.2.2连续梁板考21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嵌入承重墙时的板面裂缝分布2.2.3截面设计与配筋构造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嵌入承重22次梁的配筋构造锚固长度：钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的上部钢筋在跨中截断时，需要延伸一定的长度，即锚固长度。2.2.3截面设计与配筋构造次梁的配筋构造锚固长度：钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的232.3.1受力特点与试验结果弹性→开裂→与裂缝相交的钢筋屈服→形成机构四边简支板在均布荷载作用下，裂缝出现前，板处于弹性工作阶段，四角有翘起的趋势，板传给支座的压力不沿边长均匀分布，每边中心处最大。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。竖向位移呈碟形，板四角有翘起趋势，板传给四边支座的压力中部大，两边小。接近破坏时，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。2.3双向板肋梁楼盖2.3.1受力特点与试验结果2.3双向板肋梁楼盖24无梁楼盖计算方法有按弹性理论和塑性铰线法两种计算方法。无梁楼盖按弹性理论计算有精确计算法、经验系数法和等代框架法等经验系数法无梁楼盖的布置必须满足下列条件：①每个方向至少应有三个连续跨；②同一方向各跨跨度相差不超过20%；边跨的跨度不大于其相邻的内跨；③区格为矩形，任一区格板的长边与短边之比值lx/ly≤2；④可变荷载和永久荷载之比值q/g≤3。⑤为保证无梁楼盖结构体系不承受水平荷载（如风力、地震作用），应在该结构体系中设置抗侧力支撑或剪力墙。2.4.2无梁楼盖的内力计算无梁楼盖计算方法有按弹性理论和塑性铰线法两种计算方法。2.425梯段板的配筋构造ln/6ln/6ln/4ln/4ln受力筋分布筋6或8，每级踏步一根负筋，一般为8@200内折角处的处理2.5.1板式楼梯设计梯段板的配筋构造ln/6ln/6ln/4ln/4ln受力筋分263.1.3单层厂房结构布置3.1.3.1厂房平面布置1.柱网布置要考虑工艺、经济、模数化等因素。2.变形缝伸缩缝：为减少厂房温度应力的影响而设置，上部结构断开，下部结构不断开，注意伸缩缝位置处的定位轴线。沉降缝：厂房高度、吊车吨位、土质相差较大时而设，上、下部结构都要断开。抗震缝：为防止地震区厂房或厂房区段相邻太近地震时发生碰撞而设，可与伸缩缝、沉降缝合并，但宽度要满足抗震缝要求。3.1单层工业厂房结构的组成和布置3.1.3单层厂房结构布置3.1单层工业厂房结构的组成和布273.3单层厂房柱的设计剪切破坏

当a

/h0＜0.1时，牛腿与下柱的交接面上出现一系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下而破坏。斜压破坏

当a

/h0=0.1~0.75时，随着荷载增加，整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝，最终形成一条通长斜裂缝而破坏，此时受拉钢筋达到屈服强度。弯压破坏

当1＞a

/h0＞0.75时，且纵向钢筋配筋率较低时，随着荷载增加纵向钢筋应力不断增加最终受拉钢筋屈服，牛腿下部与柱相交的受压区砼压碎。3.3单层厂房柱的设计剪切破坏当a/h0＜28水平箍筋和弯筋的构造要求3.3单层厂房柱的设计牛腿配筋构造水平箍筋和弯筋的构造要求3.3单层厂房柱的设计牛腿配筋构造29吊车梁的疲劳验算——基本假定梁截面保持为平面。受压区、受拉区混凝土的法向应力分布图形均为三角形。采用换算截面进行计算。3.4单层厂房屋盖结构及吊车梁的设计吊车梁的疲劳验算——基本假定3.4单层厂房屋盖结构及吊车梁30框架结构的受力特点在竖向荷载和水平荷载共同作用下，框架结构各构件都将产生内力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us（sheardeformation）；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形ub（bendingdeformation）。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。（框架结构的变形型式为剪切型）4.1结构的形式和布置框架结构的受力特点4.1结构的形式和布置31结构形式——按施工方法分4.1结构的形式和布置*现浇式：整体性能好，抗震性能好，现场工作量大，费模板*装配式：标准化、工厂化生产，施工速度快，整体性能差，抗震性能弱*装配整体式：兼有现浇式和装配式两者的优点结构形式——按施工方法分4.1结构的形式和布置*现浇式：整32结构布置的方法框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式（柱网布置）和选择结构承重方案，这些均必须满足建筑平面及使用要求，同时也须使结构受力合理，施工简单。框架结构的承重方案1）横向框架承重。主梁沿房屋横向布置，板和连系梁沿房屋纵向布置。2）纵向框架承重。主梁沿房屋纵向布置，板和连系梁沿房屋横向布置。3）纵、横向框架承重。房屋的纵、横向都布置承重框架，楼盖常采用现浇双向板或井字梁楼盖。4.1结构的形式和布置结构布置的方法4.1结构的形式和布置33横向布置4.1结构的形式和布置横向承重特点房屋横向刚度大，侧移小；横梁高度大，室内有效净空小。非抗震时使用横向布置4.1结构的形式和布置横向承重特点34纵向布置4.1结构的形式和布置纵向承重特点：连系梁截面较小，框架梁截面尺寸大，室内有效净空高；对纵向地基不均匀沉降较有利；房屋横向刚度小，侧移大。纵向布置4.1结构的形式和布置纵向承重特点：35双向布置4.1结构的形式和布置双向承重特点：整体性好，受力好；适用于整体性要求较高和楼面荷载较大的情况。双向布置4.1结构的形式和布置双向承重特点：36变形逢的设置4.1结构的形式和布置当结构不同部位荷载差异较大地基土压缩性有显著差异沉降缝当平面形状复杂、高度方向有高差、质量分布不均匀抗震缝当房屋过长或过宽时伸缩缝缝宽50mm缝宽70mm变形逢的设置4.1结构的形式和布置当结构不同部位荷载差异较374.3.1竖向荷载作用下内力近似计算—分层法1.竖向荷载作用下框架结构的受力特点1）竖向荷载作用下，框架结构的侧移较小，若不计侧移，即按照无侧移计算，对框架结构的内力影响不大；2）当整个框架仅在某一层横梁上受有竖向荷载时，则直接承受荷载的框架梁及与之相连的上下层框架柱端的弯矩较大，其他各层梁柱的弯矩均很小，且距离直接承受荷载的框架梁越远，框架梁柱的弯矩越小。4.3框架内力分析4.3.1竖向荷载作用下内力近似计算—分层法4.3框架内力382.分层法的基本假定及计算简图在竖向荷载作用下，框架结构的侧移忽略不计，则按节点无侧移进行内力计算；每层梁上的荷载只在本层梁及与其相连的上、下层柱产生弯矩，不在其余层梁和其余层柱上产生弯矩。根据以上假定，多、高层框架可分层作为若干个彼此互不关联的且柱端为完全固定的简单刚架近似计算。简单刚架可用弯矩分配法计算。4.3框架内力分析2.分层法的基本假定及计算简图4.3框架内力分析394.3.2水平荷载下内力近似计算—反弯点法水平荷载作用作用下框架结构的受力与变形特点（1）框架梁、柱的弯矩均为线性分布，且每跨梁及每根柱均有一零弯矩点即反弯点存在；（2）框架每一根柱的总剪力（称层间剪力）及单根柱的剪力均为常数；（3）若不考虑梁、柱轴向变形及框架侧移的影响，则同层各框架节点的水平侧移相等；（4）除底层柱底为固端外，其余杆端（或节点）既有水平侧移又有转角变形，节点转角随梁柱线刚度比的增大而减小。4.3框架内力分析4.3.2水平荷载下内力近似计算—反弯点法4.3框架内力分40水平荷载作用下框架结构的内力和侧移可用结构力学方法计算，常用的近似算法有反弯点法、D值法和迭代法等。反弯点法基本原理：反弯点法的基本概念：水平荷载的作用可以简化为框架受节点水平集中作用，如求出各柱反弯点出的剪力及反弯点位置，即可得到框架柱端内力，这种方法即反弯点法。适用于梁柱线刚度比不小于3的框架结构；（K=ib/ic＞3）常用于初步设计中估算梁和柱在水平荷载作用下的弯矩值。4.3框架内力分析水平荷载作用下框架结构的内力和侧移可用结构力学方法计算，常用41基本假定：在进行各柱间的剪力分配时，认为梁与柱的刚度比为无限大，同层柱端的侧移相等。（该假定只有在梁柱线刚度比大于等于5或大于等于3时才成立）在确定各柱的反弯点位置时，认为除底层柱以外的其余各层柱受力后上下两端的转角相等；梁端弯矩可由节点平衡条件根据梁的线刚度比例求出。4.3框架内力分析基本假定：4.3框架内力分析422.D值法的基本思想与反弯点法相比：相同之处先确定反弯点位置不同之处考虑了上述因素的影响，对柱的抗侧刚度和柱的反弯点位置进行了修正。因此，D值法又称为修正的反弯点法，适用于梁柱线刚度比小于3的情况。4.3框架内力分析2.D值法的基本思想4.3框架内力分析43框架结构侧移值的水平侧移的控制框架结构的侧向刚度过小，水平位移过大，将影响正常使用；侧向刚度过大，水平位移过小，虽满足使用要求，但不满足经济性要求。因此，框架结构的侧向刚度宜合适，一般以使结构满足层间位移限值为宜。框架结构层间弹性位移验算的目的：在正常使用条件下，限制结构层间位移的主要目的有以下两个方面：（1）保证主结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构来讲，首先要避免混凝土墙或柱出现裂缝；同时，将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许的范围之内；（2）保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显损伤。4.4水平荷载作用下框架侧移计算框架结构侧移值的水平侧移的控制4.4水平荷载作用下框架侧移计442.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋-——顶层梁上部纵筋的锚固e0=M/N4.7框架节点设计和构造要求2.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋-——顶层梁上部纵筋的锚452.现浇框架节点中钢筋的锚固柱中钢筋——中间层节点框架柱的纵向钢筋应穿过中间层节点，在节点以外区进行搭接。4.7框架节点设计和构造要求2.现浇框架节点中钢筋的锚固柱中钢筋——中间层节点框架柱的纵462.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋——其他层梁上部纵筋的锚固0.4la15d4.7框架节点设计和构造要求2.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋——其他层梁上部纵筋的锚472.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋——梁下部纵筋的锚固*不充分利用强度时,为0.35la*充分利用抗拉强度时，按受拉钢筋锚固在节点中，锚固长度不小于la，也可采用90º带弯钩的形式*充分利用抗压强度时，按受压钢筋锚固在节点中，锚固长度不小于0.7la，*纵向钢筋亦可穿过节点在节点以外梁中弯矩较小部位设置搭接接头0.4la15d0.4la15d4.7框架节点设计和构造要求2.现浇框架节点中钢筋的锚固梁中钢筋——梁下部纵筋的锚固*不482.现浇框架节点中钢筋的锚固柱中钢筋——顶间层节点4.7框架节点设计和构造要求2.现浇框架节点中钢筋的锚固柱中钢筋——顶间层节点4.7框49大家好大家好50结构从应用领域分建筑结构、桥梁结构、水电结构和其它特种结构。结构从材料种类分混凝土结构、钢结构、木结构、砌体结构以及组合结构。引言建筑混凝土结构本课程研究对象混凝土楼盖和楼梯；单层工业厂房；钢筋混凝土框架结构结构从应用领域分引言建筑混凝土结构本课程研究对象混凝土511结构的主要用途形成人类活动的空间。建筑结构为人群和车辆提供跨越障碍的通道。桥梁结构抵御自然界水、土、岩石等侧向压力的作用。水工结构、土工结构、钢筋砼结构、钢结构及其他组合结构。构成为其他专门用途服务的空间。特种结构：烟囱、水塔、水池、电视塔、通讯信号发射塔等。1.2混凝土结构体系1结构的主要用途1.2混凝土结构体系523建筑结构的功能使结构骨架形成的空间能良好地服务于人类生活、生产的要求和满足人类对美观的需要。抵御自然界各种作用的功能。充分发挥结构所采用材料的作用。1.2混凝土结构体系3建筑结构的功能1.2混凝土结构体系531结构的选型原则满足使用要求；受力性能好；施工简便；经济合理。2结构的布置原则指在结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。尽可能地简单、规则、均匀、对称；传力明确；受力可靠，整体性能好；施工简便，经济合理。1.3结构布置原则1结构的选型原则1.3结构布置原则543变形缝的类型及设置原则伸缩缝：目的是防止不同材料或不同构件之间由于温度变化所产生的温度应力，可能超过材料的抗拉强度而产生过大的裂缝，或引起过大的变形，从而影响结构或构件的正常使用。沉降缝：当同一建筑物中的各部分的基础发生不均匀沉降时，有可能导致结构构件较大的内力和变形，此时可采用设置沉降缝的方法，将两部分房屋从上部到基础全部断开，使各部分自由沉降。防震缝：当平面形状复杂时，宜用防震缝划分为较规则、简单的单元，以减小震害。1.3结构布置原则3变形缝的类型及设置原则1.3结构布置原则55变形缝的设置原则力争不设、尽量少设、非设不可时多数合一。当满足下列条件时应设置沉降缝高度差异或荷载差异较大时上部不同结构体系或结构类型的相邻交界处地基土的压缩性有显著的差异时基础底面标高相差较大或基础类型不一致时1.3结构布置原则变形缝的设置原则1.3结构布置原则56现浇整体式混凝土全部现场浇筑优点：刚度大，整体性好，抗震性好，防水性好缺点：模板用量大、现场作业量大、工期长装配式梁板构件事先预制，现场拼装优点：施工进度快，省工省材，符合工业化要求缺点：刚度和整体性差，对抗震不利装配整体式将预制梁板吊装后，通过整结措施构成整体介于整体式和装配式间刚度、整体性和抗震性能比装配式稍好。2.1楼盖结构分类与布置现浇整体式2.1楼盖结构分类与布置57当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.05858当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.05859当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.05860当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.0588q当l2/l1=3时：q1=0.9878q，q2=0.0122q2.1楼盖结构分类与布置板上荷载传力方式：

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。

当l2/l1=2时：q1=0.9412q，q2=0.058611关于内力重分布的几个概念(1)塑性铰在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加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“塑性铰”。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算配筋率越高，这个屈服阶段的过程就越短；如果配筋过多，截面将呈脆性破坏，就没有这个屈服阶段。1关于内力重分布的几个概念2.2.2连续梁板考虑塑性内力622.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰与普通铰的区别是：(a)塑性铰是单向铰，只能沿Mu方向转动；(b)塑性铰可以传递弯矩,M≤Mu

；(c)理想铰集中于一点，而塑性铰则有一定的长度。塑性铰的特点：（1）塑性铰实际上具有一定长度，分析时可认为是一个截面；（2）塑性铰能承受定值弯矩，即截面的屈服弯矩；（3）对于单筋受弯构件，塑性铰只能单向转动；（4）塑性铰的转动能力有限。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰与普通铰的632.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算1关于内力重分布的几个概念(2)内力重分布超静定结构中，某一截面由于裂缝出现、钢筋与混凝土粘结破坏、钢筋屈服等原因，使截面内力分布与按弹性理论分析时有所不同的现象，称为出现了内力重分布。超静定结构才有内力重分布，静定结构只有应力重分布。在静定结构中，当某一截面出现塑性铰后，该结构就变为一个几何可变体系，已不能继续加载。随着塑性铰的出现，结构的承载力达到极限，整个结构破坏。对于超静定结构，如钢筋混凝土连续梁，由于存在多余连系，某一截面的屈服，即某一截面出现塑性铰并不能使结构立即成为破坏机构，而还能承受继续增加的荷载．当继续加载后，先出现塑性铰的截面所承受的弯矩Mu维持不变，产生转动，没有出现塑性铰的截面所承受的弯矩继续增加（即结构的内力分布规律与出现塑性铰前的弹性计算不再—致），直到结构形成几何可变体系。这就是由于塑性变形引起的结构内力的重新分布。塑性铰转动的过程就是内力重分布的过程。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算1关于内力重分64钢筋混凝土超静定结构的极限荷载及内力重分布的概念F2l0/4F2l0/4F2F2AABF1+F2AABF1+F2MBuM1u=M1+F2l0/4+=l0l01F11F1l0/2l0/2ABAMByM1M1内力重分布的概念：弹性分析时，随着F的变化，MB/M1=常量；塑性分析时随着F的变化，MB/M1不断变化，

内力在支座和跨中之间不断重新分配。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算钢筋混凝土超静定结构的极限荷载及内力重分布的概念F2l0/465两点结论*对钢筋混凝土静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏；对超静定结构，只有当结构上出现足够数量的塑性铰，使结构成为几何可变体时，才破坏。*弹性方法的承载力：F1；内力重分布法的承载力：Fu=F1+F2。说明弹性方法未充分发挥结构的潜力，反过来说，在同样的外荷载下，按内力重分布法可降低支座处的内力进行设计。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算两点结论*对钢筋混凝土静定结构，塑性铰出现即导致结构破坏；662.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰的转动能力与内力重分布suM塑性铰的转角pu

s=x/h0塑性铰有足够的转动能力，保证结构按预期的顺序，先后形成塑性铰使结构成为几何可变体而破坏----充分内力重分布塑性铰转动能力有限，其它截面尚未形成塑性铰，该塑性铰已“过早”地发生混凝土压碎使结构破坏----不充分内力重分布2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算塑性铰的转动能力672.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算概念及注意事项：2弯矩调幅法截面弯矩调整的幅度：对结构的弹性弯矩值和剪力值进行适当的调整，用以考虑结构因非弹性变形所引起的内力重分布。应用弯矩调幅法应遵循以下规定：（1）纵筋：HPB300、HRB335、HRB400、RRB400；混凝土：C20～C45（2）β一般不宜超过0.25（3）不应超过，不宜小于（4）调整后的结构内力必须满足静力平衡条件：连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的1/3

2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算概念及注意事项：682.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算2弯矩调幅法（5）应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量。受剪配箍率：（防斜拉）（6）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应出现塑性铰弯矩调幅法计算步骤(1)

按弹性分析方法计算内力，按活载最不利分布进行内力组合得出最不利弯矩图；(2)

按CECS51:93要求对支座弯矩调幅；(3)

计算支座弯矩调幅后相应的跨中弯矩值，且此弯矩值不得小于弹性弯矩值。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算2弯矩调幅法（69按塑性理论计算内力中两个问题的说明：（1）荷载及内力次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载的不利布置等因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑。（2）适用范围塑性理论方法不适用于下列情况:1）直接承受动力荷载作用的结构；2）轻质混凝土结构及其他特种混凝土结构；3）受侵蚀性气体或液体严重作用的结构（使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展有严格限制的结构）；4）预应力混凝土结构和二次受力的叠合结构；5）处于重要部位而又要求有较大强度储备的构件。2.2.2连续梁板考虑塑性内力重分布的计算按塑性理论计算内力中两个问题的说明：2.2.2连续梁板考70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嵌入承重墙时的板面裂缝分布2.2.3截面设计与配筋构造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嵌入承重71次梁的配筋构造锚固长度：钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的上部钢筋在跨中截断时，需要延伸一定的长度，即锚固长度。2.2.3截面设计与配筋构造次梁的配筋构造锚固长度：钢筋伸进支座或在连续梁中承担负弯矩的722.3.1受力特点与试验结果弹性→开裂→与裂缝相交的钢筋屈服→形成机构四边简支板在均布荷载作用下，裂缝出现前，板处于弹性工作阶段，四角有翘起的趋势，板传给支座的压力不沿边长均匀分布，每边中心处最大。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。竖向位移呈碟形，板四角有翘起趋势，板传给四边支座的压力中部大，两边小。接近破坏时，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。2.3双向板肋梁楼盖2.3.1受力特点与试验结果2.3双向板肋梁楼盖73无梁楼盖计算方法有按弹性理论和塑性铰线法两种计算方法。无梁楼盖按弹性理论计算有精确计算法、经验系数法和等代框架法等经验系数法无梁楼盖的布置必须满足下列条件：①每个方向至少应有三个连续跨；②同一方向各跨跨度相差不超过20%；边跨的跨度不大于其相邻的内跨；③区格为矩形，任一区格板的长边与短边之比值lx/ly≤2；④可变荷载和永久荷载之比值q/g≤3。⑤为保证无梁楼盖结构体系不承受水平荷载（如风力、地震作用），应在该结构体系中设置抗侧力支撑或剪力墙。2.4.2无梁楼盖的内力计算无梁楼盖计算方法有按弹性理论和塑性铰线法两种计算方法。2.474梯段板的配筋构造ln/6ln/6ln/4ln/4ln受力筋分布筋6或8，每级踏步一根负筋，一般为8@200内折角处的处理2.5.1板式楼梯设计梯段板的配筋构造ln/6ln/6ln/4ln/4ln受力筋分753.1.3单层厂房结构布置3.1.3.1厂房平面布置1.柱网布置要考虑工艺、经济、模数化等因素。2.变形缝伸缩缝：为减少厂房温度应力的影响而设置，上部结构断开，下部结构不断开，注意伸缩缝位置处的定位轴线。沉降缝：厂房高度、吊车吨位、土质相差较大时而设，上、下部结构都要断开。抗震缝：为防止地震区厂房或厂房区段相邻太近地震时发生碰撞而设，可与伸缩缝、沉降缝合并，但宽度要满足抗震缝要求。3.1单层工业厂房结构的组成和布置3.1.3单层厂房结构布置3.1单层工业厂房结构的组成和布763.3单层厂房柱的设计剪切破坏

当a

/h0＜0.1时，牛腿与下柱的交接面上出现一系列短而细的斜裂缝，最后牛腿沿此裂缝从柱上切下而破坏。斜压破坏

当a

/h0=0.1~0.75时，随着荷载增加，整个压杆范围内出现大量短小斜裂缝，最终形成一条通长斜裂缝而破坏，此时受拉钢筋达到屈服强度。弯压破坏

当1＞a

/h0＞0.75时，且纵向钢筋配筋率较低时，随着荷载增加纵向钢筋应力不断增加最终受拉钢筋屈服，牛腿下部与柱相交的受压区砼压碎。3.3单层厂房柱的设计剪切破坏当a/h0＜77水平箍筋和弯筋的构造要求3.3单层厂房柱的设计牛腿配筋构造水平箍筋和弯筋的构造要求3.3单层厂房柱的设计牛腿配筋构造78吊车梁的疲劳验算——基本假定梁截面保持为平面。受压区、受拉区混凝土的法向应力分布图形均为三角形。采用换算截面进行计算。3.4单层厂房屋盖结构及吊车梁的设计吊车梁的疲劳验算——基本假定3.4单层厂房屋盖结构及吊车梁79框架结构的受力特点在竖向荷载和水平荷载共同作用下，框架结构各构件都将产生内力和变形。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形us（sheardeformation）；由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩），形成框架结构的整体弯曲变形ub（bendingdeformation）。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。（框架结构的变形型式为剪切型）4.1结构的形式和布置框架结构的受力特点4.1结构的形式和布置80结构形式——按施工方法分4.1结构的形式和布置*现浇式：整体性能好，抗震性能好，现场工作量大，费模板*装配式：标准化、工厂化生产，施工速度快，整体性能差，抗震性能弱*装配整体式：兼有现浇式和装配式两者的优点结构形式——按施工方法分4.1结构的形式和布置*现浇式：整81结构布置的方法框架结构布置主要是确定柱在平面上的排列方式（柱网布置）和选择结构承重方案，这些均必须满足建筑平面及使用要求，同时也须使结构受力合理，施工简单。框架结构的承重方案1）横向框架承重。主梁沿房屋横向布置，板和连系梁沿房屋纵向布置。2）纵向框架承重。主梁沿房屋纵向布置，板和连系梁沿房屋横向布置。3）纵、横向框架承重。房屋的纵、横向都布置承重框架，楼盖常采用现浇双向板或井字梁楼盖。4.1结构的形式和布置结构布置的方法4.1结构的形式和布置82横向布置4.1结构的形式和布置横向承重特点房屋横向刚度大，侧移小；横梁高度大，室内有效净空小。非抗震时使用横向布置4.1结构的形式和布置横向承重特点83纵向布置4.1结构的形式和布置纵向承重特点：连系梁截面较小，框架梁截面尺寸大，室内有效净空高；对纵向地基不均匀沉降较有利；房屋横向刚度小，侧移大。纵向布置4.1结构的形式和布置纵向承重特点：84双向布置4.1结构的形式和布置双向承重特点：整体性好，受力好；适用于整体性要求较高和楼面荷载较大的情况。双向布置4.1结构的形式和布置双向承重特点：85变形逢的设置4.1结构的形式和布置当结构不同部位荷载差异较大地基土压缩性有显著差异沉降缝当平面形状复杂、高度方向有高差、质量分布不均匀抗震缝当房屋过长或过宽时伸缩缝缝宽50mm缝宽70mm变形逢的设置4.1结构的形式和布置当结构不同部位荷载差异较864.3.1竖向荷载作用下内力近似计算—分层法1.竖向荷载作用下框架结构的受力特点1）竖向荷载作用下，框架结构的侧移较小，若不计侧移，即按照无侧移计算，对框架结构的内力影响不大；2）当整个框架仅在某一层横梁上受有竖向荷载时，则直接承受荷载的框架梁及与之相连的上下层框架柱端的弯矩较大，其他各层梁柱的弯矩均很小，且距离直接承受荷载的框架梁越远，框架梁柱的弯矩越小。4.3框架内力分析4.3.1竖向荷载作用下内力近似计算—分层法4.3框架内力872.分层法的基本假定及计算简图在竖向荷载作用下，框架结构的侧移忽略不计，则按节点无侧移进行内力计算；