內(nèi)力計(jì)算課件

1、內(nèi)力計(jì)算項(xiàng)目二：肋梁樓蓋設(shè)計(jì)項(xiàng)目二：肋梁樓蓋設(shè)計(jì)任務(wù)任務(wù)1 結(jié)構(gòu)平面布置方案結(jié)構(gòu)平面布置方案任務(wù)任務(wù)2 計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載計(jì)算任務(wù)任務(wù)3 內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算任務(wù)任務(wù)4 正截面配筋計(jì)算正截面配筋計(jì)算任務(wù)任務(wù)5 斜截面配筋計(jì)算斜截面配筋計(jì)算任務(wù)任務(wù)6 樓蓋設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求樓蓋設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求任務(wù)任務(wù)7 樓梯樓梯單向板樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例單向板樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例 雙向板樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例雙向板樓蓋設(shè)計(jì)實(shí)例內(nèi)力計(jì)算1）按彈性理論方法計(jì)算是假定結(jié)構(gòu)構(gòu)件為理想彈性材料，選取計(jì)算簡(jiǎn)圖后，其內(nèi)力按結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理分析計(jì)算，一般常用力矩分配法來求連續(xù)板、梁的內(nèi)力。為計(jì)算方便，對(duì)于常用荷載作用下的等跨連續(xù)梁板，均已編制成計(jì)算表

2、格可直接查用。鋼筋混凝土連續(xù)板、梁的內(nèi)力計(jì)算方法有兩種：即彈性計(jì)算法彈性計(jì)算法和塑性計(jì)算法塑性計(jì)算法。學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆 孔 子孔 子 其計(jì)算結(jié)果比實(shí)際情況偏大，可靠度大。但其求得的支座彎矩遠(yuǎn)大于跨中彎矩，這使得支座配筋擁擠，構(gòu)造復(fù)雜，施工不便。任務(wù)任務(wù)3 單向板樓蓋的內(nèi)力計(jì)算單向板樓蓋的內(nèi)力計(jì)算1.內(nèi)力計(jì)算兩種方法內(nèi)力計(jì)算2）塑性計(jì)算法是從結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況出發(fā)，考慮材料塑性變形引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布來計(jì)算連續(xù)梁內(nèi)力的方法，這樣不僅可消除內(nèi)力計(jì)算與截面承載力計(jì)算之間的矛盾（彈性計(jì)算時(shí)，內(nèi)力按勻質(zhì)彈性材料分析，而截

3、面承載力計(jì)算則采用的是塑性理論），而且還可以獲得節(jié)省材料、方便施工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 采用塑性理論方法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，可以節(jié)約鋼材，克服支座處鋼筋擁擠的現(xiàn)象，更方便施工。學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆學(xué) 而 不 思 則 罔 ， 思 而 不 學(xué) 則 殆 孔 子孔 子 內(nèi)力計(jì)算2、適用范圍一般工業(yè)與民用建筑現(xiàn)澆肋梁樓蓋中的板和次梁，通常采用塑性計(jì)算法。（因其設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)單，節(jié)約鋼材，方便施工）。下列情況下應(yīng)按彈性理論計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)：1、直接承受動(dòng)力荷載和重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)2、在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展有較嚴(yán)格限制的結(jié)構(gòu)。3、處于重要部位，要求有較大承載力儲(chǔ)備的

4、結(jié)構(gòu)，如肋梁樓蓋中的主梁。4、處于侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)。（因?yàn)樗苄詢?nèi)力重分布理論以形成塑性鉸為前提，在使用階段構(gòu)件的裂縫和變形均較大）。內(nèi)力計(jì)算3、彈性法計(jì)算法、彈性法計(jì)算法活荷載的最不利組合活荷載的最不利組合內(nèi)力計(jì)算一、活荷載最不利的布置原則一、活荷載最不利的布置原則：1 1）求某跨跨中最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后隔跨）求某跨跨中最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在該跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載；布置活荷載；2 2）求某跨跨中最小彎矩（最大負(fù)彎矩）時(shí)，應(yīng)在該跨不布置活）求某跨跨中最小彎矩（最大負(fù)彎矩）時(shí)，應(yīng)在該跨不布置活荷載，而在相鄰兩跨布置活荷載，然后向其左右每隔一跨布荷載，而在相鄰兩跨布置活荷

5、載，然后向其左右每隔一跨布置活荷載；置活荷載；3 3）求某支座最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，）求某支座最大負(fù)彎矩時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載。然后隔跨布置活荷載。4 4）求某支座邊最大剪力時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，）求某支座邊最大剪力時(shí)，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置活荷載，與支座最大負(fù)彎矩的布置相同。然后隔跨布置活荷載，與支座最大負(fù)彎矩的布置相同。二、荷載的最不利組合二、荷載的最不利組合 滿布的恒荷載滿布的恒荷載+ +最不利的活荷載布置。最不利的活荷載布置。內(nèi)力計(jì)算五跨連續(xù)梁求最不利內(nèi)力時(shí)荷載布置圖五跨連續(xù)梁求最不利內(nèi)力時(shí)荷載布置圖內(nèi)

6、力計(jì)算彈性法計(jì)算法彈性法計(jì)算法內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖1 1、內(nèi)力包絡(luò)圖的概念、內(nèi)力包絡(luò)圖的概念將各種內(nèi)力組合情況下的內(nèi)力圖，畫在同一張圖上，形將各種內(nèi)力組合情況下的內(nèi)力圖，畫在同一張圖上，形成內(nèi)力疊合圖，其外包線稱為成內(nèi)力疊合圖，其外包線稱為“內(nèi)力包絡(luò)圖內(nèi)力包絡(luò)圖”。2 2、內(nèi)力包絡(luò)圖的目的、內(nèi)力包絡(luò)圖的目的合理確定縱向受力鋼筋彎起和截?cái)嗟奈恢?，也可檢查構(gòu)合理確定縱向受力鋼筋彎起和截?cái)嗟奈恢茫部蓹z查構(gòu)件截面承載力是否可靠，材料乃是是否節(jié)省。件截面承載力是否可靠，材料乃是是否節(jié)省。內(nèi)力計(jì)算內(nèi)力計(jì)算4、塑性計(jì)算法 2）塑性鉸的特點(diǎn)塑性鉸的特點(diǎn)：多跨連續(xù)梁是超靜定結(jié)構(gòu)，由于存在多余約束，構(gòu)件某一截面

7、出現(xiàn)塑性鉸交不會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)立即破壞，還可以繼續(xù)承受增加的荷載，直到不斷增加的塑性鉸使結(jié)構(gòu)成為幾何可變體系，才喪失其承載能力。 1）塑性鉸的概念塑性鉸的概念：在跨中彎矩較大的截面形成一個(gè)塑性變形集中的區(qū)域，使截面兩側(cè)產(chǎn)生較大的相對(duì)轉(zhuǎn)角，這個(gè)集中區(qū)域在構(gòu)件中的作用，猶如一個(gè)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的“鉸”，稱為塑性鉸。它是塑性變形集中發(fā)展的結(jié)果。塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布內(nèi)力計(jì)算4）塑性內(nèi)力重分布的概念塑性內(nèi)力重分布的概念：塑性鉸的出現(xiàn)將引起構(gòu)：塑性鉸的出現(xiàn)將引起構(gòu)件各截面間的內(nèi)力分布發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為塑性內(nèi)件各截面間的內(nèi)力分布發(fā)生變化的現(xiàn)象，稱為塑性內(nèi)力重分布。力重分布。5）塑性內(nèi)力重分布的經(jīng)

8、濟(jì)效應(yīng)塑性內(nèi)力重分布的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)：按一般力學(xué)方法計(jì)：按一般力學(xué)方法計(jì)算出來的內(nèi)力，其跨中與支座截面的彎矩比值為算出來的內(nèi)力，其跨中與支座截面的彎矩比值為M1：MB1：1.2，經(jīng)過塑性內(nèi)力重分布后，使其跨中與，經(jīng)過塑性內(nèi)力重分布后，使其跨中與支座截面的彎矩比值改變?yōu)橹ё孛娴膹澗乇戎蹈淖優(yōu)镸1：MB1：1，從而利，從而利用了跨中截面潛在的承載能力而取得經(jīng)濟(jì)效益。用了跨中截面潛在的承載能力而取得經(jīng)濟(jì)效益。 3）塑性鉸與理想鉸的區(qū)別塑性鉸與理想鉸的區(qū)別：前者能承受彎矩，并只：前者能承受彎矩，并只能沿彎矩作用發(fā)生一定限度的轉(zhuǎn)動(dòng)，而后者則不能能沿彎矩作用發(fā)生一定限度的轉(zhuǎn)動(dòng)，而后者則不能承受彎矩，但可自由轉(zhuǎn)

9、動(dòng)。承受彎矩，但可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)力計(jì)算彎矩調(diào)幅法彎矩調(diào)幅法非非學(xué)學(xué)無無以以廣廣才，才，非非志志無無以以成成學(xué)學(xué)| |諸諸葛葛亮亮 1、彎矩調(diào)幅法的概念：彎矩調(diào)幅法的概念：考慮塑性內(nèi)力重分布，設(shè)計(jì)時(shí)，將支座截面彎矩MB高速降低為MB（滿足平衡條件），經(jīng)過綜合分析計(jì)算再得到各連續(xù)梁各截面的內(nèi)力值，這種做法稱為彎矩調(diào)幅法。2、彎矩調(diào)幅法應(yīng)遵循的原則彎矩調(diào)幅法應(yīng)遵循的原則要求材料具有良好的塑性性能。 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，故調(diào)幅截面的相對(duì)受壓區(qū)高度系數(shù)就在0.10.35之間。為避免塑性鉸出現(xiàn)過早，轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過大，致使梁的裂縫寬度及變形過大，應(yīng)控制支座截面的彎矩調(diào)幅系數(shù)，以不

10、超過20為宜。為確保結(jié)構(gòu)安全可靠，要求連續(xù)梁（板）各跨高速后的兩個(gè)支座彎矩的平均值加上跨中彎矩的絕對(duì)值之和不得小于相應(yīng)的簡(jiǎn)支梁跨中彎矩，任何控制截面的彎矩值不宜小于簡(jiǎn)支彎矩的1/3。內(nèi)力計(jì)算20)(:lqgM彎矩計(jì)算塑性計(jì)算法塑性計(jì)算法是指采取彎矩調(diào)幅法將支座彎矩調(diào)低后進(jìn)行配筋的是指采取彎矩調(diào)幅法將支座彎矩調(diào)低后進(jìn)行配筋的一種經(jīng)濟(jì)配筋法。適用于板和次梁，但不適用于主梁。一種經(jīng)濟(jì)配筋法。適用于板和次梁，但不適用于主梁。111161161161141板161161111連 續(xù) 板 、 梁 的 彎 矩 系 數(shù)連 續(xù) 板 、 梁 的 彎 矩 系 數(shù) 111梁141板111梁內(nèi)力計(jì)算nlqgV)(:剪力

11、計(jì)算連 續(xù) 梁 的 剪 力 系 數(shù)連 續(xù) 梁 的 剪 力 系 數(shù) 0.40.40.50.50.60.60.50.50.50.5內(nèi)力計(jì)算5、內(nèi)力值的確定、內(nèi)力值的確定 1）單向板中內(nèi)力值的確定）單向板中內(nèi)力值的確定 支承在次梁或磚墻上的連續(xù)板，一般可按考慮塑性內(nèi)支承在次梁或磚墻上的連續(xù)板，一般可按考慮塑性內(nèi)力重分布的方法計(jì)算。力重分布的方法計(jì)算。板一般均能滿足斜截面抗剪要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受板一般均能滿足斜截面抗剪要求，設(shè)計(jì)時(shí)可不進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。剪承載力計(jì)算。一般規(guī)定，對(duì)四周與梁整體連接時(shí)，其中間跨板帶的一般規(guī)定，對(duì)四周與梁整體連接時(shí)，其中間跨板帶的跨中截面及中間支座截面的計(jì)算彎矩可折減跨中截面及中間支座截面的計(jì)算彎矩可折減20，其他，其他截面則不予減少。截面則不予減少。內(nèi)力計(jì)算2、次梁內(nèi)力值的確定、次梁內(nèi)力值的確定次梁的內(nèi)力計(jì)算一般按塑性理論計(jì)算方法，計(jì)算其彎矩與剪力。3、主梁內(nèi)力值的確定、主梁內(nèi)力值的確定因主梁是樓蓋中的重要構(gòu)件，需要有較大的承載力儲(chǔ)備，并且在使用階段撓度及裂縫開展不宜過大，故主梁的內(nèi)力計(jì)算一般按彈