智能建造工程专业08课件讲解

智能建造工程专业教学资源库建筑结构整体式单向板肋梁楼盖

主讲人：孔德明知识目标了解整体式单向板肋梁楼盖的相关知识。技能目标能够进行整体式单向板肋梁楼盖分析。思政目标引导培养学生科学严谨态度。建筑结构02配筋计算01结构内力计算建筑结构目录SmartConstructionPart01结构内力计算建筑结构1.基本建设的概念建筑结构设计步骤布结构定简图求内力配钢筋绘图纸1.基本建设的概念建筑结构严谨、偏安全、配筋量多计算方法弹性法塑性法经济，但易开裂1.基本建设的概念建筑结构按弹性内力计算法计算连续梁、板的内力时，将钢筋混凝土梁、板视为理想弹性体，按结构力学的方法进行内力计算，计算过程复杂。为设计方便，对于常用荷载作用下的等跨等截面的连续梁、板，其内力系数均已制成表格，见附录3。按弹性内力计算法计算时，需要考虑活荷载的不利布置情况。1.基本建设的概念建筑结构1.基本建设的概念建筑结构荷载的最不利组合满布的恒荷载+最不利的活荷载布置通过观察，我们发现活荷载最不利布置规律：①求某跨跨中+Mmax时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载；②求某支座-Mmax时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。③求某支座边Vmax时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。1.基本建设的概念建筑结构内力计算对于等跨或跨度相差不超过10%的不等跨连续梁，在均布荷载作用下:在集中荷载作用下:其中，K1、K2、K3、K4为弯矩和剪力系数，查附录3确定。g和q为均布恒载和均布活荷载；G和Q为集中恒载和活载；L0为计算跨度。1.基本建设的概念建筑结构内力包络图根据求得的内力（M）仅可解决支座和跨中截面的配筋问题，而在跨内的钢筋配置数量与走向无法确定，需要绘制内力包络图。内力包络图是将各种荷载不利组合作用下的内力图，叠画在一起的“内力叠合图”的外包线所形成的图形。绘制包络图的目的：①合理确定钢筋的切断位置。②检查截面承载力可靠性和经济性。1.基本建设的概念建筑结构弹性内力计算方法的特点结构的破坏标志：任一截面达到极限弯矩破坏。计算偏保守、安全，但材料浪费，得不到发挥。内支座截面弯矩较大，梁上部配筋较多，钢筋拥挤造成施工不便。1.基本建设的概念建筑结构按塑性内力重分布的方法计算内力混凝土超静定结构按塑性理论计算结构内力，是基于结构的内力重分布，而明显的内力重分布主要是由塑性铰转动引起的。因此，在介绍塑性理论方法之前，我们来认识塑性铰和结构内力重分布现象。1.基本建设的概念建筑结构塑性铰如图所示的简支梁，当加荷至跨中弯矩较大的截面受拉钢筋屈服后，随着荷载的稍许增加，钢筋将产生很大的塑性变形，受压区混凝土被压缩，裂缝开展，屈服截面形成一个塑性变形集中的区域，在这个区域内截面两侧产生较大的相对转动，犹如一个能够转动的“铰”，称为塑性铰。1.基本建设的概念建筑结构①能承截面上的“屈服”弯矩。②不是集中于一点，是一变形很大区域。③是单向铰，智能沿弯矩作用方向作有限转动。塑性铰特点①对静定结构（简支梁），跨中截面出现塑性铰，结构变成一个几何可变体系，结构的承载力达到极限而破坏。②对超静定结构（连续梁），一个塑性铰出现仅相当于减少一个多余约束，使得支承约束发生改变，当荷载继续增加时，结构内力的分布发生了改变，即构件将产生内力的重分布。“塑性铰”出现的后果塑性铰1.基本建设的概念建筑结构塑性内力重分布当支座弯矩达极限值MB时，中间支座将出现塑性铰，但此时结构并未破坏。若再继续增加荷载，此时连续梁的工作将类似两根简支梁，随着荷载增加，其中间支座弯矩不再增加，增加的荷载全部由跨中截面来承担，直到跨中总弯矩也达到其极限弯矩值而形成塑性铰。此时，连续梁将成为几何可变体系，结构破坏。与弹性内力计算方法相比，其支座截面上弯矩减小，跨中弯矩增大，即产生了内力重分布。1.基本建设的概念建筑结构塑性内力重分布建筑结构意义和适用范围1钢筋砼超静定结构的破坏过程：一个或几个截面出现塑性铰→其他截面陆续出现塑性铰→结构形成几何可变体系→承载力丧失。对于n次超静定结构，可出现n个塑性铰。2具有塑性性能的钢筋砼超静定结构，某一截面的“屈服”并不意味着结构的破坏，从而结构中的承载力储备可以得到充分利用。3超静定结构的内力重分布贯穿于裂缝产生到结构破坏的整个过程。1.基本建设的概念建筑结构不可采用考虑到内力重分布是以形成塑性铰为前提的，虽然可以节约钢材，但在正常使用阶段钢筋应力较高，构件裂缝和变形均较大。因此下列情况下不能采用：对裂缝宽度有较高要求的结构。02直接承受动力荷载的结构。01重要部位的结构（主梁）。031.基本建设的概念建筑结构塑性铰的形成是超静定结构实现塑性内力重分布的关键。为保证结构塑性内力重分布的实现，一方面要求塑性铰有足够的转动能力；另一方面塑性铰的转动幅度又不宜过大。塑性铰处截面应满足ξ≤0.35。保证塑性铰有足够的转动能力。02g钢筋宜采用HRB400和HRB500级钢筋,保证良好的塑性性能。01弯矩调整幅度⊿MB≯20%。避免塑性铰处裂缝过大，影响正常使用。03限制条件1.基本建设的概念建筑结构塑性内力重分布的内力计算方法对于在均布荷载作用下的等跨、等截面连续梁、板，当考虑塑性内力重分布时各控制截面的弯矩和剪力可按以下公式计算。L0、Ln——梁、板的计算跨度和净跨；g、q——梁、板均布恒荷载和活荷载的设计值。SmartConstructionPart02配筋计算建筑结构1.基本建设的概念建筑结构单向板的计算要点按塑性内力重分布方法进行内力计算；取1米宽板带为计算单元；不计算斜截面受剪承载力，因为楼板受到的剪力小;钢筋配置应同时满足计算与构造要求;在跨中和支座M作用下，板实际轴线为“拱”形，板的弯矩有所减小。所以要进行弯矩折减。1.基本建设的概念建筑结构如图所示，因为端支座为简支支座，所以第一跨未形成“拱”形，中间各跨均为“拱”形，所以第一跨不得折减。单向板的计算要点1.基本建设的概念建筑结构弯矩折减应符合以下原则:中间跨跨中截面和中间支座截面弯矩折减20%;边跨跨中和第一内支座截面不弯矩;边区格板均不得折减;楼板截面及配筋构造要求同受弯构件。单向板的计算要点1.基本建设的概念建筑结构⑴按塑性内力重分布法（塑性法）进行内力计算⑵跨中可按T形截面计算，支座须按矩形截面计算；⑶需要同时进行抗弯和抗剪承载力计算；一般仅设置箍筋承担剪力。⑷一般不需要验算挠度和裂缝宽度，在截面高度取值较小时，需要进行验算。次梁的计算要点1.基本建设的概念建筑结构⑴主梁为重要构件，按弹性方法进行内力计算；⑵跨中可按T形，但支座须按矩形截面计算；⑶支座截面有效高度应适当减小：由于板、次梁、主梁钢筋重叠交错，主梁负筋位于最下层，所以主