鋼筋混凝土樓(屋)蓋課件

1、第七章鋼筋混凝土樓（屋）蓋 第三講教學(xué)目標(biāo)： 1.塑性理論計(jì)算法中的塑性內(nèi)力重分布及塑性鉸的概念 2.按塑性方法計(jì)算內(nèi)力、塑性方法的適用范圍 第1頁(yè)，共19頁(yè)。塑性理論計(jì)算法中的塑性內(nèi)力重分布及塑性鉸的概念、按塑性方法計(jì)算內(nèi)力、塑性方法的適用范圍難 點(diǎn)重 點(diǎn)按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)的基本原則第2頁(yè)，共19頁(yè)。(2)塑性理論計(jì)算法1）塑性內(nèi)力重分布計(jì)算方法的基本概念 按彈性理論計(jì)算法的缺陷：a 鋼筋砼是兩種材料組成的非勻質(zhì)彈性體，在構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)中己充分考慮了其塑性性能，按破壞階段的構(gòu)件截面計(jì)算方法與按彈性理論計(jì)算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力是互不協(xié)調(diào)的，材料強(qiáng)度未能得到充分發(fā)揮。 第3頁(yè)，共19頁(yè)。b 彈性理論

2、計(jì)算法是按活荷載的最不利位置時(shí)的內(nèi)力包絡(luò)圖來(lái)配筋的，但各跨中和各支座截面的最大內(nèi)力實(shí)際上并不能同時(shí)出現(xiàn)。c 由于超靜定結(jié)構(gòu)具有多余約束，某一支座進(jìn)入破壞階段時(shí)，只是少一個(gè)多余聯(lián)系，整個(gè)結(jié)構(gòu)并未破壞。d 按彈性理論計(jì)算法計(jì)算時(shí)，支座彎矩總是遠(yuǎn)大于跨中彎矩，支座配筋擁擠，構(gòu)造復(fù)雜，施工不便。 第4頁(yè)，共19頁(yè)。返回塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布的概念 第5頁(yè)，共19頁(yè)。 塑性鉸與普通鉸的區(qū)別：塑性鉸能承受一定的彎矩，并能沿彎矩作用方向作一定限度的轉(zhuǎn)動(dòng)。普通的理想鉸不能承受彎矩，但能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 簡(jiǎn)支梁跨中出現(xiàn)塑性鉸后，即成為幾何可變體系，將失去承載能力。而對(duì)于多跨連續(xù)的鋼筋砼梁是超靜定結(jié)構(gòu)，支座截面出現(xiàn)塑性

3、鉸后，只是減少一個(gè)多余聯(lián)系，還未使結(jié)構(gòu)變?yōu)閹缀慰勺凅w系，還能繼續(xù)承擔(dān)后續(xù)荷載。第6頁(yè)，共19頁(yè)。 但這時(shí)梁的工作簡(jiǎn)圖己有所改變，內(nèi)力不再按原來(lái)的規(guī)律分布，支座彎矩向跨中進(jìn)行了轉(zhuǎn)移，即出現(xiàn)了塑性內(nèi)力重分布。第7頁(yè)，共19頁(yè)。值得指出的是，如按彎矩包絡(luò)圖配筋，支座的最大負(fù)彎矩與跨中的最大正彎距并不是在同一組荷載作用下產(chǎn)生的，所以當(dāng)下調(diào)支座負(fù)彎矩時(shí)，在這一組荷載作用下增大后的跨中正彎矩，實(shí)際上并不大于包絡(luò)圖上外包線的正彎矩，因此跨中截面并不會(huì)因此而增加配筋。由此可見(jiàn)，采用塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)，可調(diào)整連續(xù)梁的支座彎矩和跨中變矩，在不增加跨中截面配筋的情況下，減少了支座截面的配筋，即方便了施工，又節(jié)省

4、了材料，也更符合構(gòu)件的實(shí)際工作情況。 第8頁(yè)，共19頁(yè)。2）塑性內(nèi)力重分布的基本規(guī)律根據(jù)上節(jié)課所講內(nèi)容可得出鋼筋砼連續(xù)梁塑性內(nèi)力重分布的基本規(guī)律如下：鋼筋砼連續(xù)梁達(dá)到承載力極限狀態(tài)的標(biāo)志，不是某個(gè)截面達(dá)到極限彎距，而是必須出現(xiàn)足夠的塑性鉸，使整個(gè)結(jié)構(gòu)形成可變體系。塑性鉸出現(xiàn)以前，連續(xù)梁的彎矩服從彈性的內(nèi)力分布規(guī)律，塑性鉸出現(xiàn)以后，結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖發(fā)生改變，隨著荷載的增加，結(jié)構(gòu)內(nèi)力將重新分布，這種現(xiàn)象稱為塑性內(nèi)力重分布。第9頁(yè)，共19頁(yè)。按彈性理論計(jì)算，連續(xù)梁的內(nèi)力與外力符合平衡條件，同時(shí)也滿足變形協(xié)調(diào)關(guān)系。按塑性內(nèi)力重分布方法計(jì)算，內(nèi)力與外力符合平衡條件，但轉(zhuǎn)角相等的變形協(xié)調(diào)關(guān)系在塑性鉸截面處己不

5、再適用。通過(guò)控制支座截面和跨中截面的配筋比，可以控制連續(xù)梁中塑性鉸出現(xiàn)的早晚和位置，即控制調(diào)幅的大小和方向。 第10頁(yè)，共19頁(yè)。3）按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)的基本原則 a、確保結(jié)構(gòu)安全可靠 由于連續(xù)梁出現(xiàn)塑性鉸后，是按簡(jiǎn)支梁工作的，因此每跨調(diào)整后的兩端支座彎矩的平均值加上跨中彎矩的絕對(duì)值之和應(yīng)不小于相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁跨中彎矩，即： M0 （MB+MC）/2+M1 MB、MC、M1分別為支座、和跨中截面的彎矩； M0 在全部荷載作用下簡(jiǎn)支梁的跨中彎矩。第11頁(yè)，共19頁(yè)。b、 調(diào)整后的所有支座和跨中的彎矩的絕對(duì)值，對(duì)承受均布荷載的梁均應(yīng)滿足下式要求： M（g+q）l2/ 24c、必須滿足剛度和裂縫寬

6、度的要求 彎矩調(diào)幅不宜過(guò)大，以避免構(gòu)件產(chǎn)生過(guò)寬的裂縫，降低梁的剛度并影響正常使用。根據(jù)實(shí)踐證明，連續(xù)板、梁支座彎矩的調(diào)整幅度一般不應(yīng)超過(guò)30%，對(duì)于q/g1/3的連續(xù)板、梁中，彎矩調(diào)幅不得超過(guò)15%。 第12頁(yè)，共19頁(yè)。d、 應(yīng)保證塑性鉸有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力： 為保證在調(diào)幅截面能夠形成塑性鉸，且具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力，應(yīng)限制支座截面受壓區(qū)高度，規(guī)范規(guī)定，塑性鉸截面中砼受壓區(qū)高度應(yīng)滿足下式要求： x0.35h0e、應(yīng)采用塑性性能較好的鋼筋 為了充分發(fā)揮材料的塑性性能，滿足塑性內(nèi)力重分布的需要，規(guī)范規(guī)定應(yīng)采用塑性性能較好的鋼筋HPB300級(jí)，HRB335級(jí)和HRB400級(jí)。第13頁(yè)，共19頁(yè)。 4）等跨連續(xù)板、梁的內(nèi)力值 對(duì)于均布荷載作用下，等跨連續(xù)板、次梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩和剪力值，可按下列公式計(jì)算： 控制截面的彎矩 ：M=a（g+q）l2 式中 a彎矩系數(shù)，板和次梁按表7.1.3數(shù)據(jù)采用。第14頁(yè)，共19頁(yè)。第15頁(yè)，共19頁(yè)。第16頁(yè)，共19頁(yè)。5）塑性內(nèi)力重分布計(jì)算方法的適用范圍對(duì)下列結(jié)構(gòu)不能采用塑性內(nèi)力重分布方法，而應(yīng)按彈性理論方法計(jì)算內(nèi)力：1 .使用階段不允許出現(xiàn)裂縫，或?qū)α芽p開(kāi)展有較高要求的結(jié)構(gòu)。2 .重要部位的結(jié)構(gòu)和可靠度要求較高的結(jié)構(gòu)。3 .直接承受動(dòng)力荷載和疲勞荷載作用的結(jié)構(gòu)。4 .處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)。 第17頁(yè)，共19頁(yè)。小 結(jié)