《梁板柱計(jì)算》課件

梁板柱計(jì)算本課程介紹如何對梁、板和柱進(jìn)行力學(xué)計(jì)算，掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析的基本原理。課程概述介紹梁、板、柱三種結(jié)構(gòu)的基本概念講解梁、板、柱的計(jì)算方法及步驟結(jié)合實(shí)際工程案例，講解設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討混凝土結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)和質(zhì)量控制梁的分類簡支梁兩端支承，無固定約束，可自由旋轉(zhuǎn)。常見于樓板、屋架等。懸臂梁一端固定，另一端自由。常見于陽臺、雨棚等。連續(xù)梁多個支點(diǎn)支撐，中間無固定約束。常見于橋梁、多層框架等。固定梁兩端固定，無自由旋轉(zhuǎn)。常見于大型結(jié)構(gòu)的承重梁。梁的荷載分析梁的荷載分析是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵步驟，它確定了梁承受的各種力。分析荷載類型、分布、大小以及方向是確保結(jié)構(gòu)安全和穩(wěn)定性的重要因素。荷載類型描述示例永久荷載長期作用在結(jié)構(gòu)上的荷載自重、墻體、樓板活荷載可變荷載，隨時(shí)間變化人員、家具、設(shè)備風(fēng)荷載由風(fēng)力引起的荷載高層建筑、橋梁地震荷載由地震引起的荷載抗震設(shè)計(jì)梁的彎曲理論1彎曲應(yīng)力彎曲應(yīng)力是梁在彎曲作用下產(chǎn)生的內(nèi)力。2彎曲變形彎曲變形是梁在彎曲作用下產(chǎn)生的形變。3彎曲強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度是梁抵抗彎曲破壞的能力。4彎曲剛度彎曲剛度是梁抵抗彎曲變形的能力。梁的承載能力驗(yàn)算梁的承載能力驗(yàn)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要環(huán)節(jié)，確保梁結(jié)構(gòu)在荷載作用下安全可靠，避免因超載而發(fā)生破壞。驗(yàn)算主要考慮以下因素：梁截面尺寸、材料強(qiáng)度、荷載類型、分布方式、跨度大小等。1彎曲強(qiáng)度驗(yàn)算梁在彎曲作用下的強(qiáng)度，確保其不會發(fā)生斷裂或屈服。2剪切強(qiáng)度驗(yàn)算梁在剪切力作用下的強(qiáng)度，確保其不會發(fā)生剪切破壞。3穩(wěn)定性驗(yàn)算梁在荷載作用下的穩(wěn)定性，確保其不會發(fā)生失穩(wěn)。梁的撓度驗(yàn)算撓度是指梁在荷載作用下發(fā)生的形變。撓度驗(yàn)算可以保證梁在荷載作用下不會產(chǎn)生過大的變形，從而避免梁的破壞。撓度驗(yàn)算主要包括兩部分：計(jì)算撓度和驗(yàn)算撓度。計(jì)算撓度可以使用梁的彎曲理論，通過積分方程得出撓度值。驗(yàn)算撓度需要將計(jì)算得到的撓度值與規(guī)范規(guī)定的限值進(jìn)行比較，如果計(jì)算得到的撓度值超過了限值，則需要調(diào)整梁的截面尺寸或材料。簡支梁設(shè)計(jì)1確定荷載包括恒載和活載2計(jì)算截面尺寸根據(jù)荷載和材料強(qiáng)度3驗(yàn)算承載能力確保結(jié)構(gòu)安全4計(jì)算配筋滿足強(qiáng)度和變形要求5繪制圖紙包括梁截面圖和配筋圖簡支梁設(shè)計(jì)步驟包括確定荷載、計(jì)算截面尺寸、驗(yàn)算承載能力、計(jì)算配筋和繪制圖紙。設(shè)計(jì)過程中需要考慮材料強(qiáng)度、荷載大小和結(jié)構(gòu)安全等因素。連續(xù)梁設(shè)計(jì)荷載分析確定連續(xù)梁的荷載類型和大小，包括恒載、活載和風(fēng)載。支座反力計(jì)算根據(jù)荷載和梁的跨度，計(jì)算連續(xù)梁的支座反力，確定每個支座的受力情況。彎矩和剪力圖根據(jù)支座反力，繪制連續(xù)梁的彎矩和剪力圖，確定梁的最大彎矩和剪力。配筋設(shè)計(jì)根據(jù)彎矩和剪力，確定連續(xù)梁的配筋方案，選擇合適的鋼筋規(guī)格和數(shù)量。懸臂梁設(shè)計(jì)1計(jì)算荷載確定懸臂梁所承受的荷載，包括自重、活荷載和風(fēng)荷載等。2截面尺寸根據(jù)荷載和材料強(qiáng)度確定懸臂梁的截面尺寸，保證強(qiáng)度和剛度。3配筋設(shè)計(jì)計(jì)算懸臂梁的配筋，確保承載能力和耐久性。4驗(yàn)算驗(yàn)算懸臂梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，確保安全可靠。板的分類1按形狀分類根據(jù)板的平面形狀可分為矩形板、圓形板、環(huán)形板等。2按支承方式分類根據(jù)板的支承方式可分為簡支板、固定板、懸臂板等。3按受力情況分類根據(jù)板所受荷載的性質(zhì)可分為均布荷載板、集中荷載板等。板的荷載分析板的荷載分析是設(shè)計(jì)的重要步驟，影響著板的承載能力和撓度。荷載類型包括永久荷載、活荷載和風(fēng)荷載等。永久荷載包括板自重、樓面層荷載和墻體荷載等，活荷載是指可變的荷載，例如人流、家具和設(shè)備的荷載。荷載分析需要根據(jù)建筑物的功能和使用要求進(jìn)行，需要確定各種荷載的大小和分布。例如，住宅樓的板需要考慮人流、家具和設(shè)備的荷載，而工業(yè)廠房的板則需要考慮生產(chǎn)設(shè)備的荷載。板的彎曲理論1彎曲應(yīng)力橫截面上的正應(yīng)力2彎曲變形彎矩作用下產(chǎn)生的變形3剪切應(yīng)力橫截面上的切應(yīng)力4剪切變形剪力作用下產(chǎn)生的變形板的彎曲理論主要研究板在荷載作用下產(chǎn)生的彎曲變形和應(yīng)力分布。板的彎曲問題比梁的彎曲問題復(fù)雜，因?yàn)榘寰哂袃蓚€方向的彎曲。彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力是板的兩個重要參數(shù)，它們決定了板的承載能力和使用壽命。矩形板的承載能力驗(yàn)算矩形板的承載能力驗(yàn)算，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵步驟，確保結(jié)構(gòu)安全。驗(yàn)算過程中，需要根據(jù)荷載情況、板的尺寸、材料強(qiáng)度等因素，計(jì)算板的彎矩和剪力，并與材料的抗彎和抗剪強(qiáng)度進(jìn)行比較。1.5安全系數(shù)通常采用1.5的安全系數(shù)，確保結(jié)構(gòu)安全裕度。2.0抗彎強(qiáng)度根據(jù)材料的抗彎強(qiáng)度，確定板的承載能力。10荷載考慮活荷載、恒荷載等，并根據(jù)規(guī)范進(jìn)行取值。2.0抗剪強(qiáng)度根據(jù)材料的抗剪強(qiáng)度，判斷板是否滿足剪切要求。矩形板的撓度驗(yàn)算撓度驗(yàn)算確保結(jié)構(gòu)安全，防止過大變形。驗(yàn)算滿足結(jié)構(gòu)使用要求和規(guī)范規(guī)定。方法公式參數(shù)彈性法w=ql^4/384EI荷載、跨度、材料性質(zhì)極限狀態(tài)法w/l=f(荷載、跨度、材料性質(zhì))荷載、跨度、材料性質(zhì)矩形板的配筋設(shè)計(jì)1計(jì)算配筋根據(jù)荷載和彎矩計(jì)算所需鋼筋量。2確定鋼筋種類根據(jù)鋼筋強(qiáng)度和工程要求選擇合適的鋼筋類型。3布置鋼筋按照設(shè)計(jì)要求將鋼筋均勻分布在板的底部和頂部。4綁扎鋼筋使用鋼筋綁扎工具將鋼筋固定成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。配筋設(shè)計(jì)需要考慮各種因素，例如板的尺寸、荷載、跨度、混凝土強(qiáng)度等。鋼筋的布置和綁扎要符合規(guī)范要求，確保鋼筋與混凝土牢固結(jié)合，提高板的承載能力和耐久性。圓形板的設(shè)計(jì)確定荷載考慮活荷載、恒荷載以及風(fēng)荷載等，計(jì)算總荷載并確定板的尺寸和厚度。選擇材料根據(jù)荷載和設(shè)計(jì)要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級和鋼筋等級。驗(yàn)算承載能力根據(jù)荷載和材料參數(shù)，使用相關(guān)規(guī)范公式進(jìn)行承載能力驗(yàn)算，確保板能夠安全承受荷載。配筋設(shè)計(jì)根據(jù)承載能力驗(yàn)算結(jié)果確定鋼筋的類型、數(shù)量和布置，滿足板的受力要求。繪制施工圖繪制完整的圓形板結(jié)構(gòu)施工圖，包含鋼筋布置、尺寸標(biāo)注等，方便施工人員進(jìn)行施工。柱的分類按受力形式分類包括中心受壓柱、偏心受壓柱和偏心受拉柱。中心受壓柱軸力作用在截面的形心上，偏心受壓柱軸力作用在截面的形心之外。按截面形狀分類主要包括矩形柱、圓形柱、T形柱和工字形柱等。不同的截面形狀對應(yīng)著不同的受力特性和施工工藝要求。按配筋方式分類包括框架柱、墻柱、內(nèi)柱和外柱等。不同配筋方式會影響柱的抗彎能力、抗剪能力和抗震能力。按材料分類主要包括鋼筋混凝土柱、鋼柱、預(yù)應(yīng)力混凝土柱等。不同材料的柱具有不同的承載能力、耐久性以及經(jīng)濟(jì)性。柱的荷載分析柱子承受來自上部結(jié)構(gòu)的荷載，主要包括：永久荷載、活荷載和風(fēng)荷載等。永久荷載指結(jié)構(gòu)自重和不隨時(shí)間變化的荷載，如樓板、墻體、屋頂?shù)??；詈奢d是指隨時(shí)間變化的荷載，如人、家具、設(shè)備等。風(fēng)荷載指風(fēng)力對建筑物的作用力，需根據(jù)建筑物的形狀和高度進(jìn)行計(jì)算。荷載分析的目的是確定柱子需要承受的總荷載，為后續(xù)的承載能力驗(yàn)算提供依據(jù)。柱的承載能力驗(yàn)算驗(yàn)算內(nèi)容計(jì)算公式軸心受壓承載力N=A·fc·γc偏心受壓承載力N=A·fc·γc·(1-ε1-ε2)驗(yàn)算柱的承載能力，確保其能夠安全可靠地承受荷載。鋼筋混凝土柱的設(shè)計(jì)1柱截面形狀矩形柱、圓形柱、方形柱等。2鋼筋配置縱向鋼筋、箍筋、構(gòu)造鋼筋等。3混凝土強(qiáng)度等級根據(jù)荷載和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇。4計(jì)算進(jìn)行承載能力驗(yàn)算和配筋計(jì)算。5繪制繪制鋼筋混凝土柱的施工圖?；炷两Y(jié)構(gòu)的施工要點(diǎn)模板安裝模板安裝要準(zhǔn)確，確保結(jié)構(gòu)尺寸和形狀。嚴(yán)格控制模板的剛度和強(qiáng)度，避免變形。鋼筋綁扎鋼筋綁扎要牢固，保證鋼筋位置和間距。鋼筋連接要符合規(guī)范要求，確保結(jié)構(gòu)的承載力?；炷两Y(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制材料質(zhì)量控制嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量，如水泥、砂、石、鋼筋等，確保其符合設(shè)計(jì)要求和國家標(biāo)準(zhǔn)。施工工藝控制嚴(yán)格按照施工規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工，確?；炷翝仓B(yǎng)護(hù)、振搗等環(huán)節(jié)質(zhì)量。現(xiàn)場管理控制加強(qiáng)現(xiàn)場管理，控制混凝土澆筑溫度，嚴(yán)格控制混凝土的配合比和水灰比。檢測控制進(jìn)行必要的檢測，如混凝土強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層厚度等，確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合要求?；炷两Y(jié)構(gòu)的安全施工11.規(guī)范操作嚴(yán)格執(zhí)行施工規(guī)范，確保施工過程安全可靠。22.安全防護(hù)在施工現(xiàn)場設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施，如安全網(wǎng)、安全帽、安全帶等。33.定期檢查定期檢查施工設(shè)備、材料和施工環(huán)境，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患。44.安全教育加強(qiáng)安全教育，提高施工人員的安全意識和技能?；炷两Y(jié)構(gòu)的常見問題裂縫混凝土裂縫可能由多種因素造成，如施工質(zhì)量差、材料問題或荷載過大。剝落混凝土剝落可能是由于混凝土強(qiáng)度不足、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或環(huán)境因素造成的。腐蝕混凝土腐蝕通常是由化學(xué)物質(zhì)或環(huán)境因素引起的，會導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度降低。沉降混凝土沉降可能由基礎(chǔ)不均勻或荷載分布不均造成，會影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。案例分享本節(jié)課將分享一些實(shí)際工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的案例，展示各種梁、板、柱的計(jì)算和設(shè)計(jì)方法在實(shí)際應(yīng)用中的具體應(yīng)用。通過案例分析，深入理解理論知識在實(shí)際工程中的應(yīng)用，提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算的理解。案例包括典型住宅樓、商業(yè)建筑、橋梁等不同類型的工程，并重點(diǎn)介紹設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn)和解決方法，以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮。課程總結(jié)重點(diǎn)回顧本課程系統(tǒng)講解了梁、板、柱的計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析。課程內(nèi)容涵蓋了從基本概念到工程實(shí)踐的各個方面，為學(xué)生們提供了全面的理論知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)用實(shí)踐學(xué)習(xí)本課程的知識，可以幫助學(xué)生們更好地理解和應(yīng)用混凝土結(jié)