梁板结构设计方法塑性理论

（1）弹性理论不能反映材料的实际工作状况；（2）按内力包络图进行配筋，钢筋配置过多；（3）弹性理论计算的支座弯矩较大，使得支座配筋过多，施工不便；(4)确定计算简图后各截面内力分布规律不变化；

问题的提出1单向板肋梁楼盖按塑性理论方法计算结构内力

钢筋混凝土受弯构件的塑性铰PAsbhMyMMyMu0u塑性铰的转动能力MyMuyu-ylp塑性铰与理想铰的区别能承受一定的弯矩，近似等于极限弯矩；仅能单向转动；有一定长度区域；转动能力有一定限度。

钢筋混凝土超静定结构的极限荷载及内力重分布的概念l0l01F11F1l0/2l0/2ABAMBuM1M1F2l0/4F2l0/4F2F2AABF1+F2AABF1+F2MBuM1u=M1+F2l0/4+=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。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。弹性理论即符合平衡条件，又符合变形协调条件；而塑性理论虽符合平衡条件，但不再符合变形协调条件；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----不充分内力重分布斜截面承载力与内力重分布*为了保证内力重分布达到预期的目标，结构不能发生因斜截面抗剪承载力不足而引起的破坏。结构的变形、裂缝与内力重分布*最先出现的塑性铰转动幅度过大，结构的变形会较大，铰附近的裂缝会过宽，而不满足正常的使用要求。因此，应限制塑性铰的转动幅度。结构内力的分析方法----弯矩调幅法的基本概念l0l01F1Fl0/2l0/2ABAMB=-0.188Fl0M1=0.156Fl0弹性方法求内力MB=0.038Fl0叠加三角形分布内力M1

=0.156Fl0+0.019Fl0=0.175Fl0MB=-0.150Fl00.5MBM1M0调幅后的弯矩+=弯矩调幅系数满足力的平衡条件结构内力的分析方法----弯矩调幅法的基本规定1*连续梁任一跨调幅后的两端支座弯矩MA、MB绝对值的平均值，加上跨度中点的弯矩M1

之和，应不小于该跨按简支梁计算的跨中弯矩M0，即ABMBMB平衡关系求得的弯矩最不利弯矩具体地结构内力的分析方法----弯矩调幅法的基本规定2、3、4钢筋：HRB335和HRB400，混凝土C20~C45*20%*调幅截面的0.35保证充分内力重分布的条件受剪箍筋比计算值增大20%

结构内力的分析方法----弯矩调幅法的基本规定5箍筋面积增大的区域1.05h01.05h01.05h0箍筋面积增大的区域按荷载的最不利位置和调幅弯矩由平衡关系计算的满足斜截面抗剪承载力要求所需的箍筋面积应增大20%。但人为调整设计弯矩不是任意的调整幅度越大，支座塑性铰出现就越早，达到极限承载力时所需要的塑性铰转动也越大如果转动需求超过塑性铰的转动能力，塑性内力重分布就无法实现结构内力的分析方法----等跨、不等跨梁板的内力计算*跨度相差不大于10%，q/g=1/3~5，可直接查表求出内力系数，再求内力，教材附录13不等跨梁：先按弹性方法求出弯矩包络图，再调幅，剪力仍取弹性剪力值；不等跨板：先选定大跨内的弯矩，由平衡关系求支座弯矩，再由支座弯矩求相邻跨的弯矩结构内力的分析方法----考虑内力重分布方法的适用范围下列情况不能用内力重分布方法：1、直接承受动力荷载的工业与民用建筑2、使用阶段不允许出现裂缝的结构3、轻质混凝土结构、特种混凝土结构4、受侵蚀气体或液体作用的结构5、预应力混凝土结构和叠合结构6、肋梁楼该盖中的主梁*考虑内力重分布计算时，板的弯矩的折减板的设计要点固定支座的推力使板中弯矩减少拱作用折算依据是板四周具有足够的抗侧刚度0.80.80.80.80.81.01.0*板的常用配筋率：（0.3~0.8）%*板的宽度较大，一般不需要进行抗剪计算对中间跨的截面弯矩可以考虑减少20％；

板的设计要点*配筋----受力筋直径：6、8、10、12，板面配筋宜选用10、12间距：70mm200mm，h150mm时1.5h,h>150mm时每米板宽内不少于3根板的设计要点*配筋----受力筋分离式配筋（不受振动、荷载较小的板）弯起式配筋板的设计要点*配筋----分布筋固定受力钢筋的位置，分散集中荷载每米不少于3根；截面积1/10受力钢筋截面积。置于受力钢筋的内侧。*配筋----板面附加筋固定受力钢筋的位置，分散集中荷载l0单向板的计算跨度②垂直于主梁的板面构造钢筋③嵌入承重墙内的板面构造钢筋

次梁的设计要点*纵向钢筋的配筋率：0.6%~1.5%*截面：支座----矩形；跨中----T形（bf’取法已讲过，P91表3－5）*0.35(考虑内力重分布)*箍筋面积增大20%(考虑内力重分布)次梁的设计要点*配筋（q/g

3，相邻跨度相差20%，按图，其他情况按包罗图处理）有弯起钢筋无弯起钢筋主梁的设计要点（内力按弹性方法计算）*截面：支座----矩形；跨中----T形（bf’取法已讲过）*截面有效高度：支座截面处，单排：h0=h-50~60双排：h0=h-70~80主梁戴的设晃计要达点（糟内力资按弹命性方芬法计斜算）*罪纵浊向钢只筋的断布置削按弯暴矩包眠络图栏确定*带主逼、次刘梁相妄交处长的附孕加箍处筋FlFl直接受剪FlFl间接受剪主梁的瞧设计要轻点（内替力按弹绳性方法指计算）优先选世用箍筋m－附加箍赚筋排数n－附加箍叮筋肢数双向板拌肋梁楼酱盖1.双向堤板肋抚梁楼发盖的叶布置和单向括板肋嗽梁楼留盖类存似2.双向板组的受力溉特征当l02/l01=2时，p2=0.窝06p，单向板；当l02/l01=1时，p2=p1=0琴.5p，双向板。p2l02fAp1l01fA11双向揉板与单向晶板受往力性狐能的邀主要战区别2.双向板姑的受力桃特征双向板腊的试验结影果--倡--以受均费布荷载键的四边朵简支板泻为例l01l02l01l02板底裂犬缝板面峰裂缝l01l02=l012.双向板津的受力往特征双向板洽的试验扁结果---挡-以受务均布粗荷载贤的四战边简预支板齐为例3.双向胀板按诉弹性蓝理论懂的内丽力计穿算单跨板教材附访表14列出渡均布脆荷载胡下双雁向板星的六存种支监承情秋况单位狠板宽段内的颂弯矩均布荷载短跨方向篇的计症算跨懂度，倒计算她同单守向板对钢羞筋混顶凝土运，υ=独0.郑2(1谢)跨中最拢大弯矩颈的计算对称速荷载(g恨+q曾/2汤)反对称饥荷载(q仔/2繁)AAgqg+q/2q/2－q/2q/2q/2－q/2＋＝按四边穗固支计算中洒间区格按四边苏简支计算各类区格将各区累格内力叠决加就是双榆向板某华一区格妈跨中最燃大弯矩3.双向艇板按纺弹性摸理论矿的内追力计熊算(2雁)支座装最大冬弯矩或的计傻算近似认画为恒载阅和活载显满布在祸连续双呢向板所宜有区格渐时，支焦座产生喊最大负腊弯矩；中间年支座繁视为莫固支叶，周呀边支果座视薯为简授支，早即可皆求得掩各区殊格板本的支茂座弯伍矩；相邻但支座耕弯矩笋不等耕时，觉取平银均值懂。3.双向板联按弹性推理论的拆内力计待算钢筋屈服后出现塑性铰4.双向板萌按塑性和理论的牧内力计光算---栽-塑性铰短线法塑性晚铰线冬的概奇念及镰其位橡置的死确定胜方法钢筋屈服后出现塑性铰线4.双向板乏按塑性赶理论的刘内力计控算--蔑--塑性煤铰线判法塑性码铰线灿的概紧念及耗其位帜置的悲确定垒方法*宝负塑而性铰波线沿极固定底边界献产生*塑敞性铰线感出现在制弯矩最轧大处负塑性铰线正塑性铰线1）对扁称结扮构具械有对桥称的樱塑性沟铰线殃分布移；2）正销弯矩纹部位芽出现乳正塑拥性铰岁线，所负塑钓性铰帖线则熊出现狗在负近弯矩滑区域境；3）塑性吩铰线应捷满足转址动要求尸。每条投塑性铰激线都是恢两相邻毅刚性板貌块的公千共边界界，应能生随两相谱邻板块献一起转总动，因定而塑性腥铰线必军须喘通过相侍邻板块遭转动轴越的交点浓；4）塑绸性铰首线的奔数量识应使夜整块佣板成浇为一坛个几涉何可栗变体诸系。4.双向冈板按遍塑性嘴理论狭的内晋力计叨算---茎-塑性铰鹊线法塑性铰棕线的概那念及其糠位置的纤确定方蜜法4.双向饰板按惩塑性盆理论戴的内寒力计袜算---度-塑性铰衡线法塑性老铰线阴法的罪假定*火板即珍将破痛坏时言，塑夫性铰壳线发秀生在柿弯矩巾最大软处；*分翠布荷载真下，塑羽性铰线象是直线脊；*节搜板为刚津性板，员板的变喷形集中绞在塑性威铰线上幼；*示在所喷有可脸能的歉破坏瞧图示近中，该必有晨一个漆是最威危险按的，湿其极雪限荷梅载最棍小；*塑递性铰线壳上只有壁一定值爽的极限还弯矩，杏没有其筑它内力疫。4.双向棵板按赔塑性渠理论昏的内助力计利算--冠--塑性宰铰线阶法双向板粮的极限荷拔载（以四炸边固定叉板为例肝）假定双蕉向板的索破坏图细示虚功原理朗求极敬限荷姥载发生虚居位移4.双向睁板按怜塑性弃理论菠的内跑力计敬算--槐--塑性铰赔线法l01/2l01l02M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145º双向板延的极限荷搏载（以四席边固定访板为例伞）pu=极限荷蓝载（均团布）4.双向差板按铲塑性坑理论陵的内扶力计怨算---缓-塑性段铰线倾法M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145º45ºmum2u/2m1u/245º1双向板池的极限荷摧载（以四爪边固定庙板为例罚）45º斜向塑性牛铰线贵上单覆位长微度截摔面的坡受弯贺承载川力4.双向怕板按良塑性序理论扮的内且力计闸算--苍--塑性出铰线障法l01/22/l012/l01l01/2l01/22/l01l01/2/l012/l01M1uM2uM1uIIM1uIM2uIM2uIIl02l0145ºIIIIIIIIIIII双向熔板的极限荷迁载（以四设边固定妖板为例哑）内力塞所做渴的功4.双向板穴按塑性犁理论的高内力计栋算---备-塑性铰谊线法双向板驻的极限编荷载（以四色边固定笨板为例贝）4.双向冷板按旁塑性磁理论妨的内悲力计钩算---否-塑性津铰线肺法双向板猜的极限掀荷载（以四涉边固定像板为例链）塑性铰牛线的角竹度不确藏定时（渐设为）4.双向典板按淘塑性征理论距的内些力计戴算---喘-塑性错铰线圈法单块板筛的内力抱计算（以晌四边苍固定受板为规例）一个方轨程求多仪个参数垦？4.双向旗板按栽塑性寄理论柏的内课力计婆算--宋--塑性铰窜线法单块载板的构内力仔计算（以四聋边固定副板为例喉）4.双向板见按塑性忘理论的带内力计夺算---答-塑性临铰线丑法单块板席的内力糠计算（以材四边稼固定廉板为耳例）取值时湿考虑和心弹性方含法求出戒的相似，桐宜取=1/丸n2节约陶钢材侄和配伯筋方旨便，宜取=1.5傲~2.忆5，通获常取=2不同支球承条件校下的双理向板，稠只要按某实际情罢况，带兔入不同框的M1I、M1II、M2I、M2II后，即白可求出m14.双向板灾按塑性惭理论的秋内力计烫算---渠-塑性铰灰线法连续双刑向板的摸内力计尸算指定和活载喝满布：p=g+q由中间今区格向劝外扩展M1、M2M1IM1IIM2IIM2I已知已知已知已知4.双向州板按妖塑性乌理论丹的内号力计开算--窗--塑性铰纪线法防止其邻它破坏皮形式l02l01由于钢构筋弯起个不当引眯起的破户坏形式预防咬措施碌：控制弯局起钢筋夸的数量腊；控制床弯起略钢筋沾的位茄置5.双向板铸支