钢筋砼板设计课件

第四章第四章板板4.1钢筋砼板设计钢筋砼板设计4.2板平法施工图识读板平法施工图识读4.3板钢筋配料计算板钢筋配料计算4.4板钢筋绑扎与安装板钢筋绑扎与安装4.1.1掌握基本构造要求掌握基本构造要求梁板结构是工民建以及其他建筑物中最为梁板结构是工民建以及其他建筑物中最为常用的的结构型式，如：屋盖、楼盖、阳台、常用的的结构型式，如：屋盖、楼盖、阳台、雨蓬、楼梯等雨蓬、楼梯等楼盖的钢筋及混凝土用量在框架结构及混楼盖的钢筋及混凝土用量在框架结构及混合结构中所占比重较大，所以对建筑的安全和合结构中所占比重较大，所以对建筑的安全和经济方面都影响较大。经济方面都影响较大。4.1钢筋砼板设计钢筋砼板设计一、楼盖的主要结构功能：一、楼盖的主要结构功能：1 1、竖向传力结构；、竖向传力结构；2 2、水平力传递、分配于竖向结构；、水平力传递、分配于竖向结构；3 3、竖向结构的、竖向结构的水平联系水平联系与支撑。与支撑。二、楼盖结构设计的主要要求：二、楼盖结构设计的主要要求：1 1、竖向荷载作用下，满足承载力与竖向、竖向荷载作用下，满足承载力与竖向刚度的要求；刚度的要求；2 2、在楼盖水平平面内要有足够的水平刚、在楼盖水平平面内要有足够的水平刚度和整体性；度和整体性；3 3、与竖向构件有可靠的连接，保证、与竖向构件有可靠的连接，保证水平水平力与竖向力的传递。力与竖向力的传递。楼盖按施工楼盖按施工方法分为方法分为现浇式现浇式装配式装配式装配整体式装配整体式整体性好整体性好抗震性好抗震性好防水性好防水性好 适于适于振动荷载振动荷载防水要求高防水要求高不规则楼不规则楼三、楼盖按施工方法分类楼盖按施工方法分类（1 1）现现浇浇式式：施施工工现现场场扎扎钢钢筋筋、立立模模、浇浇混混凝土、养护、达一定强度拆摸、进入下道工序。凝土、养护、达一定强度拆摸、进入下道工序。优优点点：整整体体性性好好、刚刚度度大大、抗抗渗渗性性好好、结结构构适应性好。如不规则形状、开洞口、荷载变化等。适应性好。如不规则形状、开洞口、荷载变化等。缺缺点点：混混凝凝土土现现浇浇工工作作量量大大、养养护护工工作作量量大大、工工期期较较长长。但但目目前前采采用用商商品品混混凝凝土土、混混凝凝土土外外加加剂、工具式钢模等使之逐渐克服。剂、工具式钢模等使之逐渐克服。（2 2）装配式：结构构件工场预制，施工现场安装。）装配式：结构构件工场预制，施工现场安装。优优点点：节节约约劳劳动动力力（构构件件工工场场机机械械专专业业化化生生产产）、施工速度快（不需要现场养护）。施工速度快（不需要现场养护）。缺缺点点：整整体体性性差差、刚刚度度小小、抗抗渗渗性性差差、结结构构适适应应性差。性差。（3 3）装装配配整整体体式式：部部分分结结构构构构件件工工场场预预制制，施工现场安装，通过整结措施构成整体。施工现场安装，通过整结措施构成整体。措措施施有有：叠叠合合梁梁、板板、施施加加预预应应力力、焊焊接接连连接，以及在板面现浇钢筋面层。接，以及在板面现浇钢筋面层。优缺点介于两者之间。优缺点介于两者之间。整整体体性性、刚刚度度比比装装配配式式好好，比比现现浇浇式式差差。比比现现浇浇式式的的支支模模工工作作量量少少。但但焊焊接接工工作作量量往往往往较较大，需要二次浇筑混凝土。大，需要二次浇筑混凝土。现浇楼盖按受力及现浇楼盖按受力及支承条件分支承条件分单向板肋形楼盖单向板肋形楼盖双向板肋形楼盖双向板肋形楼盖井式楼盖井式楼盖无梁楼盖无梁楼盖四、现浇楼盖现浇楼盖分类分类1.1.单向板、双向板单向板、双向板楼盖、屋盖的结构型式主要有四种：楼盖、屋盖的结构型式主要有四种：（1 1）单向板肋梁楼盖）单向板肋梁楼盖（2 2）双向板肋梁楼盖）双向板肋梁楼盖（3 3）无梁楼盖）无梁楼盖（4 4）井式楼盖）井式楼盖楼板是承受竖向荷载的最基本受力构件。楼板是承受竖向荷载的最基本受力构件。无梁密肋楼盖单向板密肋楼盖板受力后产生内力（弯矩、剪力）、变形（挠板受力后产生内力（弯矩、剪力）、变形（挠度、开裂）。板上承受竖向荷载不大，其自重与厚度、开裂）。板上承受竖向荷载不大，其自重与厚度有关，混凝土容重为度有关，混凝土容重为25KN/m25KN/m3 3，板厚不宜过大。板厚不宜过大。然而，板不宜薄，否则板截面刚度小，跨度不然而，板不宜薄，否则板截面刚度小，跨度不宜过大否则会产生过大的变形，影响使用。宜过大否则会产生过大的变形，影响使用。因此，在设计楼盖体系时，注意选择经济的板因此，在设计楼盖体系时，注意选择经济的板厚与板跨，据此来布置主、次梁将楼盖划分为若干厚与板跨，据此来布置主、次梁将楼盖划分为若干板格来满足约定。梁格一般按正交布置，板格一般板格来满足约定。梁格一般按正交布置，板格一般是矩形板，四周有梁或墙支承。是矩形板，四周有梁或墙支承。板的支承常见的有两种：板的支承常见的有两种：（1 1）两对边支承板两对边支承板;（2 2）四边支承板见下图四边支承板见下图在在此此支支承承只只说说明明了了该该边边竖竖向向、水水平平向向位位移移被约束，并未指明是否可以转动。被约束，并未指明是否可以转动。图图a a所所示示竖竖向向荷荷载载通通过过板板受受弯弯传传递递到到两两边边支支撑撑梁梁或或墙墙上上。这这是是纯纯粹粹的的单单向向板板，又又叫叫梁梁式式板。板的变形如图所示。板。板的变形如图所示。图图b b所所示示是是一一个个典典型型的的双双向向板板，长长跨跨l l0202与与短短跨跨l l0101相相等等，四四边边支支承承相相同同。板板的的变变形形如如图图所所示。显然示。显然d1d2d1d2。工程上如何进行划分：工程上如何进行划分：l l0202/l/l01012 2 按单向板设计按单向板设计单单向向板板的的受受力力钢钢筋筋沿沿短短跨跨配配置置，沿沿长长向向配配置构造钢筋。置构造钢筋。l l0202/l/l01012 2 按双向板设计按双向板设计双向板的受力钢筋按双向计算配置。双向板的受力钢筋按双向计算配置。2.2.肋梁楼盖与无梁楼盖肋梁楼盖与无梁楼盖概概念念 肋肋梁梁楼楼盖盖是是指指由由梁梁板板整整浇浇的的楼楼盖盖。分分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖。为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖。肋梁楼盖一般由板、次梁、主梁组成。肋梁楼盖一般由板、次梁、主梁组成。传力路径：板传力路径：板-次梁次梁-主梁主梁-柱（墙）柱（墙）-基础。基础。有时建筑需要大空间，如大厅，该区域板面大，有时建筑需要大空间，如大厅，该区域板面大，采用设置梁来划分板格。若大厅平面规则，我们可采用设置梁来划分板格。若大厅平面规则，我们可以采用井式楼盖来实现。所谓井式楼盖就是将划分以采用井式楼盖来实现。所谓井式楼盖就是将划分板格的正交梁设计成等截面梁，不分主次梁，通过板格的正交梁设计成等截面梁，不分主次梁，通过协调的变形来共同直接传递板面荷载到四边的柱或协调的变形来共同直接传递板面荷载到四边的柱或墙上。井式楼盖可以看作一块大的双向板。墙上。井式楼盖可以看作一块大的双向板。采用主次梁方案不如井式楼盖受力合理、美观、采用主次梁方案不如井式楼盖受力合理、美观、经济。经济。无无梁梁楼楼盖盖，将将梁梁省省掉掉，板板直直接接将将荷荷载载传传递递到到柱柱上上，此此时时对对板板的的承承载载力力计计算算要要求求较较高高，还还应应设设柱柱帽帽。此此型型式式的的优优点点在在于于施施工工方方便便、层高低、经济性好，但计算复杂。层高低、经济性好，但计算复杂。五、按预应力分五、按预应力分普通钢筋混凝土楼盖普通钢筋混凝土楼盖预应力钢筋混凝土楼盖预应力钢筋混凝土楼盖按预应力分按预应力分无粘结预应力钢筋混凝土楼盖的优点无粘结预应力钢筋混凝土楼盖的优点:降低层高、减轻自重；降低层高、减轻自重；改善使用功能，控制挠度与裂缝宽度；改善使用功能，控制挠度与裂缝宽度；增大板跨，增加使用面积，适应楼层使用的变化；增大板跨，增加使用面积，适应楼层使用的变化；施工方便，速度快；施工方便，速度快；节约钢材和混凝土。节约钢材和混凝土。目前应用状况：目前应用状况：（1 1）民民用用建建筑筑除除砖砖混混结结构构外外绝绝大大部部分分采采用用现现浇式。浇式。（2 2）砖砖混混结结构构主主要要以以大大量量使使用用预预制制楼楼板板的的多多层住宅居多，但现在有所控制层住宅居多，但现在有所控制屋屋顶顶：现现在在平平顶顶改改用用现现浇浇板板，防防渗渗，不不然然顶层卖不掉，或者采用现浇坡屋顶。顶层卖不掉，或者采用现浇坡屋顶。新新建建住住宅宅砖砖混混结结构构开开间间大大、墙墙开开洞洞口口多多、规规模模大大，原原采采用用预预制制楼楼板板，结结构构整整体体性性差差，对对抗抗震震不不利利。一些地区规定必须采用现浇。一些地区规定必须采用现浇。装配式在大型工业标准化厂房建筑中应用较多。装配式在大型工业标准化厂房建筑中应用较多。装装配配整整体体式式以以前前应应用用较较多多，现现在在少少。但但该该方方式式应用好会取得较好的经济效益。应用好会取得较好的经济效益。另另外外，采采用用叠叠合合技技术术对对于于已已建建工工程程承承载载力力不不足足的构件进行除险加固是个有效的办法。的构件进行除险加固是个有效的办法。1 1.板的截面形式及厚度板的截面形式及厚度板：一般为矩形、空心板、槽形板等。板：一般为矩形、空心板、槽形板等。六、板的构造要求六、板的构造要求按构造要求按构造要求现现浇浇板板的的厚厚度度不不应应小小于于规规范范所所列列的的数数值值。现现浇浇板板的的厚厚度度一一般般取取为为10mm的倍数，工程中现浇板的常用厚度为的倍数，工程中现浇板的常用厚度为60、70、80、100、120mm。表表3-3现浇板的最小厚度现浇板的最小厚度（规范规范表表10.1.1）板的类别最小厚度（mm）板的类别最小厚度（mm）单向板屋 面 板60密肋板肋间距700mm40民用建筑楼板60肋间距700mm50工业建筑楼板70悬臂板板的悬臂长度500mm60行车道下的楼板80板的悬臂长度500mm80双向板80无梁楼板1502 2、板的截面尺寸及支撑长度、板的截面尺寸及支撑长度板板的的截截面面尺尺寸寸必必须须满满足足承承载载力力、刚刚度度和和裂裂缝缝控控制制要要求求，同同时还应满足模数，以利模板定型化。时还应满足模数，以利模板定型化。项次板的支承情况板的种类单向板双向板悬臂板1简支l0/35l0/452连续l0/40l0/50l0/12板的厚度与计算跨度的比值2 2、板的截面尺寸及支撑长度、板的截面尺寸及支撑长度（1）现现浇浇板板搁搁置置在在砖砖墙墙上上时时，其其支支撑撑长长度度ah（板板厚厚）及及 120mm。（2）预制板的支撑长度应满足以下要求：）预制板的支撑长度应满足以下要求：搁置在砖墙上时，其支撑长度搁置在砖墙上时，其支撑长度a 100mm；搁置在钢筋砼梁上时，搁置在钢筋砼梁上时，a 80mm。3 3、板的配筋、板的配筋板通常只配置板通常只配置纵向受力钢筋纵向受力钢筋和和分布钢筋分布钢筋3、板的配筋、板的配筋分布钢筋受力钢筋l0/7l0/7l0(a)方案（b）方案图图3-1单向板钢筋布置单向板钢筋布置 受力钢筋受力钢筋作用：用来承受弯矩产生的拉力。作用：用来承受弯矩产生的拉力。直径：常用直径为直径：常用直径为6、8、10、12mm。间间距距：当当h150mm时时，不不宜宜大大于于200mm；当当h150mm时时，不不宜宜大大于于1.5h，且且不不宜宜大大于于250mm。板板的的受受力钢筋间距通常不宜小于力钢筋间距通常不宜小于70mm。分布钢筋分布钢筋作作用用：一一是是固固定定受受力力钢钢筋筋的的位位置置，形形成成钢钢筋筋网网；二二是是将将板板上上荷荷载载有有效效地地传传到到受受力力钢钢筋筋上上去去；三三是是防防止止温温度度或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。或混凝土收缩等原因沿跨度方向的裂缝。数数量量：梁梁式式板板中中单单位位长长度度上上分分布布钢钢筋筋的的截截面面面面积积不不宜宜小小于于单单位位宽宽度度上上受受力力钢钢筋筋截截面面面面积积的的15，且且不不宜宜小小于于该该方方向向板板截截面面面面积积的的0.15%。分分布布钢钢筋筋的的直直径径不不宜宜小小于于6mm，常用直径为常用直径为6、8mm。间间距距：不不宜宜大大于于250mm；当当集集中中荷荷载载较较大大时时，分分布布钢钢筋筋截截面面面面积积应应适适当当增增加加，间间距距不不宜宜大大于于200mm。分分布布钢钢筋筋应应沿沿受受力力钢钢筋筋直直线线段段均均匀匀布布置置，并并且且受受力力钢钢筋筋所所有有转折处的内侧也应配置。转折处的内侧也应配置。4 4、混凝土保护层厚度、混凝土保护层厚度钢筋外边缘至混凝土表面的距离称为混凝土保护层厚度作用：1、保护钢筋不致锈蚀，保证结构 的耐久性；2、保证钢筋与混凝土间的粘结。板常用的砼强度等级为C20、C25、C30、C35、C404.1.24.1.2 现浇钢筋砼肋形楼盖现浇钢筋砼肋形楼盖当当 l l2 2/l/l1 1 2 2 ，板上荷载主要沿短边方向传递板上荷载主要沿短边方向传递 单向板单向板l l2 2/l/l1 1 2 2，(按塑性理论计算按塑性理论计算)另一方向也另一方向也要考虑有部分传力要考虑有部分传力双双向板向板1.1.双向板的受力分析双向板的受力分析一、受力特点一、受力特点2.2.单双向板变形单双向板变形一、受力特点一、受力特点单、双向板变形特点单、双向板变形特点3 双向板的受力特点和试验结果(1)双向板在弹性工作阶段的受力特点1）沿两个方向弯曲和传递荷载2）受力状态复杂（M、V、T）3）板角上翘 从双向板的受力特点分析可知，在双向板中应配置如从双向板的受力特点分析可知，在双向板中应配置如图图3-33所示的钢筋：所示的钢筋：在跨中板底配置平行于板边的双向钢筋以承担跨中正在跨中板底配置平行于板边的双向钢筋以承担跨中正弯矩；弯矩；沿支座边配置板面负钢筋，以承担负弯矩；沿支座边配置板面负钢筋，以承担负弯矩；为四边简支的单孔板时，在角部板面应配置对角线方为四边简支的单孔板时，在角部板面应配置对角线方向的斜钢筋；向的斜钢筋；为四边简支的单孔板时，为四边简支的单孔板时，在角部板底则配置垂直于对在角部板底则配置垂直于对角线的斜钢筋。角线的斜钢筋。由于施工不便，用平行于板边的钢筋所构成的钢筋网片由于施工不便，用平行于板边的钢筋所构成的钢筋网片来代替。来代替。代替角部钢筋代替角部钢筋l1/4l1/4l2板底角部斜筋板底角部斜筋l1l1/4l1/4板底配筋板底配筋As1As2l1/4l1/4l2板面角部斜筋板面角部斜筋代替角部钢筋代替角部钢筋l1l1/4l1/4板面配筋板面配筋图图3-33双向板的配筋示意图双向板的配筋示意图（2）双向板的双向板的试验研究研究四边简支矩形板裂缝分布四边简支矩形板裂缝分布四边搁置无约束肋形楼盖单向板肋梁楼盖的设计步骤：单向板肋梁楼盖的设计步骤：根据计算结果及构造要求绘制楼盖结构施工图根据计算结果及构造要求绘制楼盖结构施工图楼盖结构平面布置楼盖结构平面布置确定结构计算简图并进行荷载计算确定结构计算简图并进行荷载计算板、次梁、主梁的内力分析与计算板、次梁、主梁的内力分析与计算板、次梁、主梁的截面配筋设计与计算板、次梁、主梁的截面配筋设计与计算二、单向板肋梁楼盖二、单向板肋梁楼盖1.1.楼盖结构平面布置原则楼盖结构平面布置原则梁格布置力求规则，梁系连续贯通。梁格布置力求规则，梁系连续贯通。主梁宜沿横向布置。主梁宜沿横向布置。合理确定构件跨度合理确定构件跨度主梁主梁 58m次梁次梁 46m板板 1.72.5m当楼面上有隔墙或大型设备及其他较大的集当楼面上有隔墙或大型设备及其他较大的集中荷载时，宜在其下设梁；中荷载时，宜在其下设梁；二、单向板肋梁楼盖二、单向板肋梁楼盖单向板肋形楼盖承重方案：单向板肋形楼盖承重方案：二、单向板肋梁楼盖二、单向板肋梁楼盖2 2、钢筋砼连续梁、板内力计算、钢筋砼连续梁、板内力计算简化假定：简化假定：1)支座可以自由转动，但没有竖向位移；支座可以自由转动，但没有竖向位移；2)不考虑薄膜效应（拱效应不考虑薄膜效应（拱效应)对板内力的影响；对板内力的影响；3)在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力。分别忽略板、次梁的连续性，按简支构件计算支座竖向反力。4)跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过且跨度相差不超过10时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。（1）弹性理论计算法）弹性理论计算法计算模型：连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次计算模型：连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙是主梁的支座。梁的支座，柱或墙是主梁的支座。二、单向板肋梁楼盖二、单向板肋梁楼盖1）荷载的计算模型和计算简图）荷载的计算模型和计算简图连续梁、板的计算跨度连续梁、板的计算跨度(a)边跨边跨(b)中间跨中间跨支座的简化：支座的简化：单向板肋梁楼盖的板和次梁，不管其支承条件如何，单向板肋梁楼盖的板和次梁，不管其支承条件如何，都可化为铰支的连续梁来进行计算。都可化为铰支的连续梁来进行计算。对于主梁，当它支承于砖柱上时，视为铰支；如果对于主梁，当它支承于砖柱上时，视为铰支；如果与钢筋混凝土柱现浇在一起，当梁的抗弯刚度与柱抗弯与钢筋混凝土柱现浇在一起，当梁的抗弯刚度与柱抗弯刚度之比大于刚度之比大于5，将主梁视为铰支于柱上的连续梁来计，将主梁视为铰支于柱上的连续梁来计算，否则，按框架梁计算。算，否则，按框架梁计算。作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁；再作用于结构上的荷载首先由单向板传递给次梁；再由次梁传递给主梁；最后由主梁传递给柱或墙体。由次梁传递给主梁；最后由主梁传递给柱或墙体。板结构计算单元与板荷载计算单元相同，即取板结构计算单元与板荷载计算单元相同，即取1m宽宽的矩形截面板带作为板结构计算单元；的矩形截面板带作为板结构计算单元；次梁结构通常取宽度为板标志跨度次梁结构通常取宽度为板标志跨度l1的的T形截面带，形截面带，作为次梁结构计算单元；作为次梁结构计算单元；主梁结构通常取宽度为次梁标志跨度主梁结构通常取宽度为次梁标志跨度l2的的T形截面带，形截面带，作为主梁结构计算单元。作为主梁结构计算单元。荷载及荷载计算单元的确定荷载及荷载计算单元的确定结构计算跨度结构计算跨度(表表3-3)结构计算跨数结构计算跨数实际跨数实际跨数5跨时跨时,按按5跨计算；跨计算；实际跨数实际跨数5跨时跨时,按实际跨数考虑。按实际跨数考虑。等跨或跨度差等跨或跨度差10%且各跨受荷相同的连续梁：且各跨受荷相同的连续梁：按按弹弹性性理理论论计计算算单跨单跨两端搁置两端搁置 l0=ln+a且且l0ln+h (板板)l01.05ln(梁梁)一端搁置，一端整浇一端搁置，一端整浇 l0=ln+a/2且且l0ln+h/2 (板板)l01.025ln(梁梁)两端整浇两端整浇 l0=ln多跨多跨边跨边跨 l0=ln+a/2+b/2且且l0ln+h/2+b/2 (板板)l01.025ln+b/2(梁梁)中间跨中间跨 l0=lc且且l01.1ln (板板)l01.05ln(梁梁)表表3-3梁、板计算跨度梁、板计算跨度按按塑塑性性理理论论计计算算两端搁置两端搁置 l0=ln+a且且l0ln+h (板板)l01.05ln(梁梁)一端搁置、一端整浇一端搁置、一端整浇 l0=ln+a/2且且l0ln+h/2 (板板)l01.025ln(梁梁)两端整浇两端整浇 l0=ln注：注：l0梁、板的计算宽度梁、板的计算宽度 ln梁、板的净跨度梁、板的净跨度lc支座中心线间距离支座中心线间距离h板厚板厚a梁、板的端支承长度梁、板的端支承长度b中间支座中间支座2）内力）内力计算算连续梁活荷梁活荷载最不利布置的最不利布置的原原则：求某跨跨内最大正弯矩求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷在本跨布置活荷载，然后，然后隔跨布置隔跨布置;求某跨跨内最大求某跨跨内最大负弯矩弯矩时，本跨不布置活荷本跨不布置活荷载，而在其，而在其左右左右邻跨布置，然后隔跨布跨布置，然后隔跨布置；置；求某支座最大求某支座最大负弯矩或支座弯矩或支座左、右截面最大剪力左、右截面最大剪力时，应在在该支座左右两跨布置活荷支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。，然后隔跨布置。图图3-5单跨承载时连续梁的内力图单跨承载时连续梁的内力图情况情况1：求：求1、3、5跨的跨的+Mmax和和2、4的的Mmax；情况情况2：求：求2、4跨的跨的+Mmax和和1、3、5的的Mmax；情况情况3：求：求B支座的支座的Mmax和和B支座左右截面支座左右截面Vmax；情况情况4：求：求C支座的支座的Mmax和和C支座左右截面支座左右截面Vmax；情况情况5：求：求D支座的支座的Mmax和和D支座左右截面支座左右截面Vmax；情况情况6：求：求E支座的支座的Mmax和和E支座左右截面支座左右截面Vmax。内力内力计算算在均布及三角形荷在均布及三角形荷载作用下：作用下：在集中荷在集中荷载作用下：作用下：k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7、k8:等截面等跨度等截面等跨度连续梁在常用荷载作用下的内力系数 板和次梁的板和次梁的折算荷折算荷载连续板板 连续次梁次梁 为了考虑次梁或主梁的抗扭刚度对内力的影响，采用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：增大恒载，减小活载的办法，即：控制截面及其内力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。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）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负弯矩绝对值最大值（配负钢筋）（配负钢筋）支支座座：支座边缘处负弯矩最大值：支座边缘处负弯矩最大值支座边缘处剪力值：支座边缘处剪力值：支座边缘处弯矩值：支座边缘处弯矩值：（均布荷载）（均布荷载）（集中荷载）（集中荷载）式中式中Mc支座中心处弯矩设计值；支座中心处弯矩设计值；V0按简支梁计算的中心处的剪力设计值；按简支梁计算的中心处的剪力设计值；Vc支座中心处剪力设计值。支座中心处剪力设计值。内力包内力包络图将同一将同一结构在各种荷构在各种荷载的最不利的最不利组合作用下的内力合作用下的内力图(弯矩弯矩图或剪力或剪力图)叠画在同一叠画在同一张图上，其外包上，其外包线所形成的所形成的图形称形称为内力包内力包络图。它反映出各截面可能产生的最大内力值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。是设计时选择截面和布置钢筋的依据。图图3-7内力包络图内力包络图单向板肋梁楼盖按弹性理论设计步骤单向板肋梁楼盖按弹性理论设计步骤 （1）平面布置平面布置（2）计算简图计算简图（3）内力计算，内力组合内力计算，内力组合（内力包络图（内力包络图）（4）截面设计截面设计（5）施工图施工图按弹性理论计算内力存在的问题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内力计算与截面设计不协调（2）浪费材料浪费材料（3）支座钢筋过密，施工质量不易保证支座钢筋过密，施工质量不易保证小结小结 单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力单向板肋梁楼盖按弹性理论方法计算结构内力按按弹性理性理论方法：方法：截面截面间内力的分布内力的分布规律是不律是不变的；的；任一截面内力达到其内力任一截面内力达到其内力设计值时，认为整个整个结构达构达 到其承到其承载能力。能力。实际上：上：截面截面间内力的分布内力的分布规律是律是变化的。化的。任一截面内力达到其内力任一截面内力达到其内力设计值时，只是，只是该截面达到截面达到 其承其承载能力，出能力，出现了塑性了塑性铰。只要整个只要整个结构构还是几何不是几何不变的，的，结构构还能能继续承受荷承受荷载。（2）塑形理）塑形理论计算法算法1）连续梁、板考梁、板考虑内力重分布的内力重分布的计算算在在钢筋屈服截面，从筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承筋屈服到达到极限承载力，力，截面在外弯矩增加很小的情况下截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大生很大转动，表，表现得得犹如一个能犹如一个能够转动的的铰，称，称为“塑性塑性铰”。塑性铰的概念塑性铰的概念 塑性塑性铰与理想与理想铰的区的区别 理想理想铰不能承受任何弯矩，而塑性不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受能承受一一 定的弯矩（定的弯矩（MyMMu）；）；理想理想铰集中于一点，塑性集中于一点，塑性铰则有一定的有一定的长度度；理想理想铰在两个方向都可在两个方向都可产生无限的生无限的转动，而塑，而塑性性铰 则是有限是有限转动的的单向向铰，只能在弯矩作用方向做，只能在弯矩作用方向做有限的有限的转动。对于超静定于超静定结构，当构，当结构的某个截面出构的某个截面出现塑性塑性铰后，后，结构的内力分布构的内力分布发生了生了变化，化，经历了一个重新分布的了一个重新分布的过程，程，这个个过程成程成为“塑性内力重分布塑性内力重分布”。超静定结构的塑性内力重分布现象超静定结构的塑性内力重分布现象考考虑塑性内力重分布的意塑性内力重分布的意义a内力内力计算方法与截面算方法与截面设计方法相方法相协调；b可以人可以人为地地调整截面的内力分布情况，更合适地布整截面的内力分布情况，更合适地布置置钢筋；筋；c充分利用充分利用结构的承构的承载力，取得一定的力，取得一定的经济效益。效益。影响塑性内力重分布的因素影响塑性内力重分布的因素a塑性塑性铰的的转动能力能力b斜截面承斜截面承载能力能力c正常使用条件正常使用条件截面要有合适的受截面要有合适的受压区高度；构件必区高度；构件必须要有足要有足够的受的受剪承剪承载力。力。考考虑内力重分布的适用范内力重分布的适用范围下列情况不宜采用下列情况不宜采用:a在使用在使用阶段不允段不允许出出现裂裂缝或或对裂裂缝开展控制开展控制较严的混的混凝土凝土结构；构；b处于于严重侵重侵蚀性性环境中的混凝土境中的混凝土结构；构；c直接承受直接承受动力和重复荷力和重复荷载的混凝土的混凝土结构构；d要求有要求有较高承高承载力力储备的混凝土的混凝土结构；构；e配置延性配置延性较差的受力差的受力钢筋的混凝土筋的混凝土结构。构。超静定混凝土结构考虑塑超静定混凝土结构考虑塑性内力重分布的计算方法性内力重分布的计算方法我国行业标准我国行业标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程布设计规程（CECS51 93）主要推荐用弯矩调幅法计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。算钢筋混凝土连续梁、板和框架的内力。极限平衡法极限平衡法塑性铰法塑性铰法变刚度法变刚度法强迫转动法强迫转动法弯矩调幅法弯矩调幅法非线性全过程分析方法非线性全过程分析方法2）连续梁、板考梁、板考虑塑性内力重分布的内力塑性内力重分布的内力计算算弯矩弯矩调幅法幅法（1）弯矩）弯矩调幅法幅法弯矩弯矩调幅法幅法简称称调幅法，它是在幅法，它是在弹性弯矩的基性弯矩的基础上，上，根据需要，适当根据需要，适当调整某些截面弯矩整某些截面弯矩值。通常。通常对那些弯矩那些弯矩绝对值较大的截面大的截面进行弯矩行弯矩调整，然后按整，然后按调整后的内力整后的内力进行截面行截面设计和配筋构造，是一种适用的和配筋构造，是一种适用的设计方法。方法。截面弯矩调整的幅度用调幅系数截面弯矩调整的幅度用调幅系数 表示表示式中式中M调幅后的弯矩设计值；调幅后的弯矩设计值；Me按弹性方法计算得的弯矩设计值；按弹性方法计算得的弯矩设计值；截面的弯矩调幅系数。截面的弯矩调幅系数。（2）采用调幅法应注意的问题）采用调幅法应注意的问题受力钢筋宜采用受力钢筋宜采用HRB400级、级、HRB335级热轧钢筋，混级热轧钢筋，混凝土强度等级宜在凝土强度等级宜在C20C45范围；截面的相对受压区高度范围；截面的相对受压区高度 应满足应满足0.10.35；调幅系数调幅系数 不宜超过不宜超过0.25；连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包络图及下连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包络图及下式计算的值式计算的值；式中式中MA、MB连续梁任一跨调幅后支座截面弯矩值；连续梁任一跨调幅后支座截面弯矩值；M调整后跨中截面弯矩值；调整后跨中截面弯矩值；M0该跨按简支梁计算跨中截面弯矩值该跨按简支梁计算跨中截面弯矩值连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜小于简支梁弯矩值的矩值的1/3；剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩剪力设计值按荷载最不利布置和调幅后的支座弯矩由静力平衡条件计算确定；由静力平衡条件计算确定；应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量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）受剪配箍率：（防斜拉）必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在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。使用阶段不应出现塑性铰。（3）用用调幅法幅法计算等跨算等跨连续梁、板梁、板承受均布荷承受均布荷载时载时承受承受间间距相同、距相同、大小相等的集大小相等的集中荷中荷载时载时等跨等跨连续连续板板承承受均布荷载时受均布荷载时等跨连续梁等跨连续梁公式适用于：公式适用于：的等跨连续梁、板相邻两的等跨连续梁、板相邻两跨跨度相差小于跨跨度相差小于10%的不等跨连续梁、板。的不等跨连续梁、板。跨度值跨度值:计算跨中弯矩和支座剪力计算跨中弯矩和支座剪力:取本跨跨度取本跨跨度计算支座弯矩计算支座弯矩:取相邻两跨较大跨度取相邻两跨较大跨度 次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，以及活荷载次梁对板、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的不利布置等因素，在按弯矩调幅法分析结构时均已考虑考虑。3.单向板肋梁楼盖的截面向板肋梁楼盖的截面设计与构造要求与构造要求（1）单向板的截面向板的截面设计与构造要求与构造要求1）截面）截面设计要点要点板的板的计算算单元通常取元通常取为1m，按按单筋矩形截面筋矩形截面设计；板一般能板一般能满足斜截面受剪承足斜截面受剪承载力要求，力要求，设计时可不可不进行受剪承行受剪承载力力验算；算；截面有效高度：截面有效高度：h0=h20(mm)对四周与梁整体四周与梁整体连接的接的单向板向板(现浇连续板的内区格就板的内区格就属于属于这种情况种情况)，其中，其中间跨的跨中截面及中跨的跨中截面及中间支座截面的支座截面的计算弯矩可减少算弯矩可减少20，其它截面，其它截面则不予降低（如板的角区格、不予降低（如板的角区格、边跨的跨中截面及第一内支座截面的跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩算弯矩则不折减）。不折减）。板的内拱作用板的内拱作用2）构造要求）构造要求板的厚度板的厚度板的支承板的支承长度度(通常通常a为为120mm)板中受力板中受力钢筋筋钢筋种类钢筋种类一般采用一般采用HPB235、HRB335常用直径常用直径6mm、8mm、10mm、12mm，负钢筋宜采用较大直径，负钢筋宜采用较大直径间间距距一般不小于一般不小于70mm;板厚板厚h150mm时，不宜大于时，不宜大于200mm;板厚板厚h150mm时，不宜大于时，不宜大于1.5h，且不宜大于，且不宜大于250mm。弯弯起起式式锚固好锚固好，整体性好，整体性好，节约钢筋，施工复杂，节约钢筋，施工复杂分分离离式式锚锚固固较较差差，用用钢钢量量稍稍高高，但但施施工工方方便便，为为工工程程中中主主要要采采用用的的配筋方式。配筋方式。钢筋弯钩钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩板底钢筋：半圆弯钩上部负弯矩钢筋：直钩上部负弯矩钢筋：直钩弯弯起起截截断断一般按构造处理。板相邻跨度相差超过一般按构造处理。板相邻跨度相差超过20%或各跨荷载相差或各跨荷载相差较大时，应按弯矩包络图确定。较大时，应按弯矩包络图确定。当当q/g3时，时，a ln/4；当当q/g3时，时，a ln/3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数数量量单单向向板板中中单单位位长长度度上上的的分分布布钢钢筋筋，截截面面面面积积不不宜宜小小于于单单位位宽宽度度上上受受力力钢钢筋筋截截面面面面积积的的15%，且且不不宜宜小小于于该该方方向向板截面面积的板截面面积的0.15%。间间距距不宜大于不宜大于250mm直直径径不宜小于不宜小于6mm作作用用1）浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置）浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置2）抵抗收缩和温度变化产生的内力）抵抗收缩和温度变化产生的内力3）承担并分布板上局部荷载产生的内力）承担并分布板上局部荷载产生的内力位位置置与受力钢筋垂直，均匀布置于受力钢筋的内侧与受力钢筋垂直，均匀布置于受力钢筋的内侧板中分布钢筋构造要求板中分布钢筋构造要求a分布分布钢筋筋板中构造板中构造钢筋筋b墙边和和墙角的上部构造角的上部构造钢筋筋 截面面积不宜小于该方向跨中截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的受力钢筋截面面积的1/3；沿非受；沿非受力方向配置的上部构造筋，可适当力方向配置的上部构造筋，可适当减少。减少。c垂直于主梁的上部构造垂直于主梁的上部构造钢筋筋 截面面积不宜小于板中受力钢筋截面面积的截面面积不宜小于板中受力钢筋截面面积的1/3。（2）次梁的截面设计与构造要求次梁的截面设计与构造要求1）截面设计要点）截面设计要点截面形式截面形式当次梁的截面尺寸满足表当次梁的截面尺寸满足表3-2的要求时，一般不必作使用阶的要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。段的挠度和裂缝宽度验算。正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算斜截面受剪承载力计算斜截面受剪承载力计算受力钢筋的弯起和截断受力钢筋的弯起和截断跨中截面按跨中截面按T形截面计算，支座截面按矩形截面计算。形截面计算，支座截面按矩形截面计算。2）构造要求）构造要求截面尺寸截面尺寸支承支承长度度(通常通常a为为240mm)钢筋的直径筋的直径 钢筋的筋的间距距 梁梁侧的的纵向构造向构造钢筋筋 梁中一般先根据跨中计算梁中一般先根据跨中计算配置跨中钢筋，然后根据跨中配置跨中钢筋，然后根据跨中钢筋弯起一部分到支座，承担钢筋弯起一部分到支座，承担负弯矩，若支座钢筋不够，再负弯矩，若支座钢筋不够，再加直钢筋。加直钢筋。配筋方式配筋方式（3）主梁的截面主梁的截面设计与构造要求与构造要求1）截面）截面设计要点要点截面形式截面形式 主梁支座截面的有效高度主梁支座截面的有效高度h0单排排钢筋筋时h0=h(5060)mm双排双排钢筋筋时h0h(7080)mm 主梁的内力主梁的内力计算通常按算通常按弹性理性理论方法方法进行，不考行，不考虑塑性内塑性内力重分布力重分布 当主梁的截面尺寸当主梁的截面尺寸满足表足表3-2的要求的要求时，一般不必作使用，一般不必作使用阶段的段的挠度和裂度和裂缝宽度度验算。算。2）构造要求）构造要求截面尺寸截面尺寸支承支承长度度(通常通常a为为370mm)钢筋的直径筋的直径 钢筋的筋的间距距 梁梁侧的的纵向构造向构造钢筋筋 梁梁纵筋的弯起和截断筋的弯起和截断按弯矩包按弯矩包络图确定确定 主梁附加横向主梁附加横向钢筋筋附加横向钢筋布置附加横向钢筋布置h1附加箍筋和吊筋的附加箍筋和吊筋的总截面面截面面积按下式按下式计算：算：式中式中 F由主梁两侧次传来的集中荷载设计值；由主梁两侧次传来的集中荷载设计值；fy，fyv吊筋或附加箍筋的抗拉强度设计值；吊筋或附加箍筋的抗拉强度设计值；m，n附加箍筋的排数与箍筋的肢数；附加箍筋的排数与箍筋的肢数；As，Asv1吊筋截面面积与附加单肢箍筋截面面积；吊筋截面面积与附加单肢箍筋截面面积；a吊筋与梁轴线的夹角。吊筋与梁轴线的夹角。（1）单跨矩形双向板跨矩形双向板四四边支承的板支承的板,有六种有六种边界条件界条件:1)四四边简支；支；2)一一边固定，三固定，三边简支；支；3)两两对边固定，两固定，两对边简支；支；4)四四边固定；固定；5)两两邻边固定，两固定，两邻边简支；支；6)三三边固定，一固定，一边简支。支。四边简支四边固定三、双向板的内力三、双向板的内力计算与构造算与构造根据不同支撑情况，可从相关根据不同支撑情况，可从相关结构构设计手册中手册中查出弯矩系出弯矩系数，即可求得弯矩数，即可求得弯矩三、双向板的内力三、双向板的内力计算与构造算与构造（2）多跨）多跨连续双向板的双向板的实用法用法计算算1)跨中最大正弯矩跨中最大正弯矩在正在正对称荷称荷载(g+q/2)作用下（如作用下（如图b）：）：中中间支座近似的看作固定支座，支座近似的看作固定支座，中间区格均可视为四边固定的双向板。中间区格均可视为四边固定的双向板。在反在反对称荷称荷载(q/2)作用下作用下(如如图a)：中中间支座支座视为简支支座支支座，中间各区格板均可视为四边简支板的双向板。中间各区格板均可视为四边简支板的双向板。将上述两种情况分别求出的跨中弯矩进行叠加，即可将上述两种情况分别求出的跨中弯矩进行叠加，即可求得各区格的跨中最大弯矩。求得各区格的跨中最大弯矩。（a）活荷载棋盘式布置）活荷载棋盘式布置（b）满布荷载）满布荷载g+q/2（c）满布荷载）满布荷载q/2 2)支座最大支座最大负弯矩弯矩假定永久荷假定永久荷载和可和可变荷荷载都都满布布连续双向板所双向板所有区格有区格时，支座弯矩出，支座弯矩出现最大最大值即在正即在正对称荷称荷载(g+q)作用下：作用下：中中间区格均可区格均可视为四四边固定的双向板，固定的双向板，对于于边、角区格，外角区格，外边界条件界条件应按按实际情况考情况考虑。当求得的相当求得的相邻区格板在同一支座区格板在同一支座处的的负弯矩不弯矩不等等时，可取，可取绝对值较大者（或平均大者（或平均值）作）作为该支座最大支座最大负弯矩。弯矩。3）双向板支承梁的双向板支承梁的计算算中间梁中间梁边边 梁梁 p 板面均布荷载板面均布荷载 按弹性理论计算支承梁时，可将支承梁上的梯形或三按弹性理论计算支承梁时，可将支承梁上的梯形或三角形荷载，根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布角形荷载，根据支座截面弯矩相等的原则换算为等效均布荷载，如图荷载，如图3-373-37。对于等跨度、等截面连续梁可利用结构。对于等跨度、等截面连续梁可利用结构计算表格求得支座弯矩值；由于等效均布荷载是根据梁支计算表格求得支座弯矩值；由于等效均布荷载是根据梁支座弯矩值相等的条件确定的，因此按等效均布荷载求得连座弯矩值相等的条件确定的，因此按等效均布荷载求得连续梁支座弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支座处剪力值应按续梁支座弯矩值后，各跨的跨内弯矩和支座处剪力值应按梁上原有荷载形式进行计算。梁上原有荷载形式进行计算。计算支承梁时对于活荷载还应考虑活荷载的最不利布置。计算支承梁时对于活荷载还应考虑活荷载的最不利布置。l02l01l02l01 a a 2、双向板的截面双向板的截面设计与构造与构造（1）截面截面设计1)截面的弯矩截面的弯矩设计值周周边与梁整体与梁整体连接的双向板，考接的双向板，考虑板内拱作用，板内拱作用，对弯矩弯矩进行折减：行折减：连续板中板中间区格的跨中及中区格的跨中及中间支座截面，折减系数支座截面，折减系数为0.8;边区格的跨中及自楼板区格的跨中及自楼板边缘算起的第二支座截面，算起的第二支座截面，当当l bl 1.5时，折减系数，折减系数为0.8；当当1.5l bl 2.0时，折减系数，折减系数为0.9。l b沿楼板沿楼板边缘方向的方向的计算跨度；算跨度；l 垂直于楼板垂直于楼板边缘方向的方向的计算跨度。算跨度。角区格的各截面不折减。角区格的各截面不折减。llblbl2)截面有效高度截面有效高度 短跨方向短跨方向h0h20(mm)长跨方向长跨方向h0h30(mm)3)配筋计算配筋计算取取1m板带，按单筋矩形截面设计板带，按单筋矩形截面设计（2）双向板的构造要求双向板的构造要求1）双向板的厚度）双向板的厚度表表3-12)钢筋的配置筋的配置弯起式和分离式弯起式和分离式沿沿墙边及及墙角的板内构造角的板内构造钢筋与筋与单向板楼盖相同向板楼盖相同。受力受力钢筋的直径、筋的直径、间距、弯起点及截断点的位置等均距、弯起点及截断点的位置等均可参照可参照单向板配筋的有关向板配筋的有关规定。定。