鋼筋混凝土樓(屋)蓋課件

1、第七章鋼筋混凝土樓（屋）蓋 第三講教學目標： 1.塑性理論計算法中的塑性內(nèi)力重分布及塑性鉸的概念 2.按塑性方法計算內(nèi)力、塑性方法的適用范圍 第1頁，共19頁。塑性理論計算法中的塑性內(nèi)力重分布及塑性鉸的概念、按塑性方法計算內(nèi)力、塑性方法的適用范圍難 點重 點按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計的基本原則第2頁，共19頁。(2)塑性理論計算法1）塑性內(nèi)力重分布計算方法的基本概念 按彈性理論計算法的缺陷：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)計中己充分考慮了其塑性性能，按破壞階段的構(gòu)件截面計算方法與按彈性理論計算的結(jié)構(gòu)內(nèi)力是互不協(xié)調(diào)的，材料強度未能得到充分發(fā)揮。 第3頁，共19頁。b 彈性理論

2、計算法是按活荷載的最不利位置時的內(nèi)力包絡(luò)圖來配筋的，但各跨中和各支座截面的最大內(nèi)力實際上并不能同時出現(xiàn)。c 由于超靜定結(jié)構(gòu)具有多余約束，某一支座進入破壞階段時，只是少一個多余聯(lián)系，整個結(jié)構(gòu)并未破壞。d 按彈性理論計算法計算時，支座彎矩總是遠大于跨中彎矩，支座配筋擁擠，構(gòu)造復雜，施工不便。 第4頁，共19頁。返回塑性鉸與塑性內(nèi)力重分布的概念 第5頁，共19頁。 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。普通的理想鉸不能承受彎矩，但能自由轉(zhuǎn)動。 簡支梁跨中出現(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)承擔后續(xù)荷載。第6頁，共19頁。 但這時梁的工作簡圖己有所改變，內(nèi)力不再按原來的規(guī)律分布，支座彎矩向跨中進行了轉(zhuǎn)移，即出現(xiàn)了塑性內(nèi)力重分布。第7頁，共19頁。值得指出的是，如按彎矩包絡(luò)圖配筋，支座的最大負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，所以當下調(diào)支座負彎矩時，在這一組荷載作用下增大后的跨中正彎矩，實際上并不大于包絡(luò)圖上外包線的正彎矩，因此跨中截面并不會因此而增加配筋。由此可見，采用塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計，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)件的實際工作情況。 第8頁，共19頁。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)梁達到承載力極限狀態(tài)的標志，不是某個截面達到極限彎距，而是必須出現(xiàn)足夠的塑性鉸，使整個結(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)計算簡圖發(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，共19頁。按彈性理論計算，連續(xù)梁的內(nèi)力與外力符合平衡條件，同時也滿足變形協(xié)調(diào)關(guān)系。按塑性內(nèi)力重分布方法計算，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，共19頁。3）按塑性內(nèi)力重分布方法設(shè)計的基本原則 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值之和應(yīng)不小于相應(yīng)的簡支梁跨中彎矩，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支梁的跨中彎矩。第11頁，共19頁。b、 調(diào)整后的所有支座和跨中的彎矩的絕對值，對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)幅不宜過大，以避免構(gòu)件產(chǎn)生過寬的裂縫，降低梁的剛度并影響正常使用。根據(jù)實踐證明，連續(xù)板、梁支座彎矩的調(diào)整幅度一般不應(yīng)超過30%，對于q/g1/3的連續(xù)板、梁中，彎矩調(diào)幅不得超過15%。 第12頁，共19頁。d、 應(yīng)保證塑性鉸有足夠的轉(zhuǎn)動能力： 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，HRB335級和HRB400級。第13頁，共19頁。 4）等跨連續(xù)板、梁的內(nèi)力值 對于均布荷載作用下，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，共19頁。第15頁，共19頁。第16頁，共19頁。5）塑性內(nèi)力重分布計算方法的適用范圍對下列結(jié)構(gòu)不能采用塑性內(nèi)力重分布方法，而應(yīng)按彈性理論方法計算內(nèi)力：1 .使用階段不允許出現(xiàn)裂縫，或?qū)α芽p開展有較高要求的結(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，共19頁。小 結(jié)