1、第十章 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 1、教學(xué)要求 （ 1）掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念和預(yù)加應(yīng)力的方法，了解預(yù)應(yīng)力混凝土材料。 （ 2）掌握張拉控制應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力損失的概念和各階段預(yù)應(yīng)力損失的組合。 （ 3）掌握軸心受拉構(gòu)件各階段的應(yīng)力狀態(tài)，掌握軸心受拉構(gòu)件的計算。 （ 4）了解預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的設(shè)計計算方法。 （ 5）了解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求。 2、重點、難點 （ 1）重點： 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念、預(yù)加應(yīng)力的方法、預(yù)應(yīng)力混凝土材料、張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算。 （ 2）難點： 張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算、預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件。 10.

2、1概述 一、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 1、能否在普通鋼筋混凝土中使用高強度鋼筋。 . 混凝土抗裂性能較低。開裂時，鋼筋的應(yīng)力達到 - 時，就會開裂。 . 對允許開裂的構(gòu)件，當(dāng)裂縫寬度限制在 0.2 - 時， 鋼筋的應(yīng)力也只能達到 。 因此，若配高強度鋼筋，將由于裂度和撓度的限制，而不能被充分利用。 2、基本概念： 在構(gòu)件受荷以前，預(yù)先對外荷載作用時的受拉區(qū)混凝土施加壓應(yīng)力的 構(gòu)件稱為預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 由圖10.1可見，由于預(yù)應(yīng)力 的存在，部分或全部抵消了 。 使構(gòu)件的強度和裂縫寬度大大減小，滿足了使用要求（適用性、耐久性） 但預(yù)應(yīng)力不能提高構(gòu)件的承載力。 二、優(yōu)缺點 1、優(yōu)點： 易于滿足裂縫控

3、制的要求。 能充分利用高強度材料。 提高構(gòu)件剛度，減小構(gòu)件變形。 、缺點： 設(shè)計計算較復(fù)雜。 工藝較復(fù)雜。 質(zhì)量要求較高。 造價較高。 102 施加預(yù)應(yīng)力的方法 一、先張法 圖 102 張拉程序：張拉鋼筋-固定-澆混凝土 放松鋼筋切斷-使混凝土得預(yù)應(yīng)力靠粘結(jié)力傳遞 ) 二、 后張法 圖 103 張拉程序： 先張法與后張法的不同點 1 傳力途徑不同 2 預(yù)應(yīng)力高低不同，后張法高 后張法錨具： 螺絲端桿錨具 幫條錨具 夾片式錨具 鐓頭錨具 3 預(yù)應(yīng)力混凝土材料 一、混凝土 要求:1. 強度高 一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 30 鋼絲、鋼鉸線、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時 40 2.收縮，徐變。 快硬，早強。二、

4、鋼筋 要求 高強度 具有一定的塑性 與混凝土有較好的粘結(jié)強度 良好的加工性能 圖 . 預(yù)應(yīng)鋼筋的分類 冷拉熱扎鋼筋 熱處理鋼筋 鋼鉸線 消除應(yīng)力鋼絲：光面、螺旋肋、刻痕 .張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失 一. 張拉控制應(yīng)力 1.定義：指在張拉預(yù)應(yīng)力筋時，控制其達到的應(yīng)力。 張拉力 預(yù)應(yīng)力筋面積 2.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的比較。 不同點： 開裂彎矩大大提高 撓度降低 3. 張拉控制應(yīng)力過高的弊病。 (1)構(gòu)件的延性降低。 (2)預(yù)應(yīng)力筋過早進入塑流。 (3)張拉控制應(yīng)力的取值：（見表 ）表 張拉控制應(yīng)力限值鋼筋的種類 張拉方法 先張法 后張法 消除應(yīng)力鋼絲 熱處理鋼筋 注：符合下列情況

5、之一時，表中 限值可提高 ： 要求提高構(gòu)件在施工階段抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼筋； 要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。 4 下列情況下 允許提高。 (1)受壓區(qū)的預(yù)應(yīng)力筋。 (2)補償松弛，摩擦，溫差損失。 二預(yù)應(yīng)力損失 ； 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力在張拉至使用的整個過程中，會不斷的降低減小，這個降低值就是預(yù)應(yīng)力損 失 。 預(yù)應(yīng)力筋回縮變形 1 、錨具變形損失 規(guī)范： 。 式中 錨具變形值。表。 減小辦法： 選用變形小，預(yù)應(yīng)筋回縮小的錨具，減少墊板數(shù)。 增加臺座長度。 2 、摩擦損失 圖 后張法施工時由于 孔道尺寸偏差

6、 孔道壁粗糙 鋼筋自重下垂 式中： 摩擦系數(shù) 孔道局部偏差對摩擦的影響系數(shù)。 表. 摩擦系數(shù) 孔道成型方式 預(yù)埋金屬波紋管 0.0015 0.25 預(yù)埋鋼管 0.0010 0.30 橡膠管或鋼管抽芯成型 0.0014 0.55 減少 的辦法： (1)采用兩端張拉，可減少一半。 (2)采用超張拉： 張拉程序： 3 、溫差損失 升溫時 混凝土尚未結(jié)硬。 鋼筋受熱膨脹 臺座兩端固定不動 預(yù)應(yīng)力筋與臺座間的溫差 降溫時： 混凝土已硬化，與鋼筋形成整體。 鋼筋和混凝土同時降溫、同時縮短。 故降溫不會改變預(yù)應(yīng)筋與混凝土間已建立的應(yīng)力關(guān)系。 減小損失 的辦法： (1)采用兩次升溫養(yǎng)護： 采用鋼模板生產(chǎn)時，預(yù)

7、應(yīng)力筋固定在鋼模上，即臺座與鋼筋溫度相同，不產(chǎn)生 。 4 、鋼筋松弛損失 鋼筋的塑性變形 徐變：當(dāng)應(yīng)力 不變時，應(yīng)變隨時間增長。 松弛：在長度不變時，應(yīng)力隨時間的增長而降低。 例琴弦變松。 鋼筋應(yīng)力松弛與 時間 有關(guān)。 鋼筋品種 張拉控制應(yīng)力 的計算： (1)預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼鉸絲 普通松弛： 此外，一次張拉 超張拉 低松弛：當(dāng) 熱處理鋼筋 一次張拉時： 超張拉時： 超張拉： 減少 的辦法：采用超張拉工藝。 5 混凝土的收縮、徐變損失 。 的計算： 一般情況： 先張法構(gòu)件： 后張法構(gòu)件： 、 受拉區(qū)，受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋率。 受彎構(gòu)件： 先張法： ， 后張法： ， 軸心受拉構(gòu)件：

8、先張法： 后張法： 重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件：按規(guī)范有關(guān)規(guī)定采用。 減少 的辦法： 采用高標(biāo)號水泥、減少水泥用量、減少水灰比、采用干硬性混凝土； 加強養(yǎng)護。（防止水分過多散失），減少收縮； 采用級配好的骨料，加強震搗； 設(shè)計時控制混凝土壓應(yīng)力不要過高，盡可能滿足 ,以減小混凝土微裂縫引起的 非線性徐變的迅速增加。 6、環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋擠壓混凝土引起的損失 （可以忽略） 環(huán)形構(gòu)件 與 構(gòu)件直徑有關(guān) 有關(guān) 三.預(yù)應(yīng)力損失組合 為了便于分析和計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在各階段預(yù)應(yīng)力損失值，按混凝土預(yù)壓結(jié)束后，分別對先張法構(gòu)件和后張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失值進行組合，見表 10.4。 表各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合 預(yù)應(yīng)力損失值

9、的組合 先張法構(gòu)件 后張法構(gòu)件 混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失 混凝土預(yù)壓后（第二批）的損失 預(yù)應(yīng)力損失限值 先張法： 后張法： 10.5 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件 一、各階段應(yīng)力分析 1.先張法構(gòu)件 先張法軸心受拉構(gòu)件各階段應(yīng)力分析 （表）() 施工階段(預(yù)加應(yīng)力階段) 張拉鋼筋,并固定,澆混凝土,養(yǎng)護混凝土到放松鋼筋前完成第一批損失 , 混凝土 : 不受力 預(yù)應(yīng)力筋 : 非預(yù)應(yīng)力筋 : 放松鋼筋: 混凝土 (壓): 預(yù)應(yīng)力筋 (拉): 預(yù)應(yīng)力筋 (壓): （圖 10-12）由力的平衡條件 , 。 完成第二批損失：混凝土收縮徐變， ，總損失 混凝土（壓）：由 降為 ,下降值 預(yù)應(yīng)力筋 (拉):

10、 非預(yù)應(yīng)力筋 (壓): (圖10-13) 由平衡條件 ,得: 規(guī)范規(guī)定，當(dāng) 時，忽略 項。 使用階段：（承受外荷載階段） 加載至 ，求 。 混凝土： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（壓）： （圖10-14） ： (3) 加載至混凝土即將開裂 混凝土： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（拉）： （圖10-15） 由力的平衡條件： 得 加載至破壞： （圖 10-16） 預(yù)應(yīng)力筋： 非預(yù)應(yīng)力筋： (5) 2后張法： （表） 施工階段（預(yù)加應(yīng)力階段） 澆灌混凝土，制作構(gòu)件，無任何應(yīng)力。 張拉鋼筋，完成第一批損失 （圖 10-17） 混凝土（壓）： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（壓）： ： 完成第二批預(yù)應(yīng)力損

11、失， ，總損失 （圖 10-18） 混凝土（壓）： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（壓）： ： 使用階段（承受外荷載階段） 加載至 混凝土： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（壓）： 加載至混凝土即將開裂 混凝土（拉）： 預(yù)應(yīng)力筋（拉）： 非預(yù)應(yīng)力筋（拉）： （圖10-19） 加載至破壞 (圖10-20)10.6 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求 一、一般要求 1.截面形式和尺寸 截面形式：常用矩形 , T 形工字形或箱形 。 截面尺寸： 一般 T 形梁： - 梁跨度 2. 預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置 三種布置方式 直徑布置 曲線布置 折線布置 3. 非預(yù)應(yīng)縱向鋼筋的布置 二 . 先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求 1. 并

12、筋配筋的等效直徑 雙并配筋： 1.4d 三并筋： 1.7d 2. 預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距 : 熱處理鋼筋 , 鋼絲 鋼鉸線 三股： 七股： 3. 構(gòu)件端部加強措施 三 . 后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求 1. 對預(yù)留孔道的規(guī)定 孔道水平凈距 孔道與構(gòu)件邊緣凈距 , 孔徑 。 框架梁中 豎直凈距 孔道外徑 水平凈距 保護層：梁底 梁側(cè) 孔徑較鋼筋 ( 束 ) 大 10 15mm 設(shè)灌漿孔 , 排氣孔 , 起拱 , 距離 2. 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲率半徑 , 3. 構(gòu)件端部構(gòu)造要求 在構(gòu)件支座的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)彎起防止撕裂裂縫 , 否則應(yīng)設(shè)加強筋 。 當(dāng) 時 , 當(dāng) 時 , 第十章小結(jié) 1、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是指在結(jié)構(gòu)

13、承受外荷載之前，預(yù)先對荷載作用下的受拉區(qū)混凝土施加壓應(yīng)力的構(gòu)件。采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要原因在于它既能很好地滿足裂縫控制的要求。又能充分的利用高強度材料，同時，還可以提高構(gòu)件的剛度、減小構(gòu)件的變形。 2、根據(jù)張拉鋼筋與澆灌混凝土的先后順序不同，預(yù)加應(yīng)力的方法一般有兩種，即先張法和后張法。先張法適宜于工廠成批生產(chǎn)中，小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；后張法適用于大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。 3、張拉控制應(yīng)力是張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時，鋼筋所達到的最大應(yīng)力，其取值既不能過高，又不能過抵。 4、預(yù)應(yīng)力損失是指由于張拉工藝和材料特性等原因，預(yù)應(yīng)力鋼筋從張拉開始直至使用的整個過程中，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力逐漸降低的現(xiàn)象。同時，混凝土

14、的預(yù)應(yīng)力也隨之而降低。由于構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力損失的存在，會使構(gòu)件達不到預(yù)期的效果。因此，應(yīng)采取各種有效的措施，以減少各項預(yù)應(yīng)力損失。 5、預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計算，包括使用階段和施工階段兩部分。使用階段應(yīng)進行承載力計算和抗裂度驗算，施工階段應(yīng)進行承載力驗算和后張法局部受壓承載力驗算。 6、“構(gòu)造要求”是保證設(shè)計意圖順利實現(xiàn)的重要措施，必須按規(guī)定執(zhí)行。 第十一章梁板結(jié)構(gòu)1、教學(xué)要求 （ 1）掌握單向板肋梁樓蓋按彈性理論和按塑性理論的計算方法和截面設(shè)計及構(gòu)造。學(xué)會按彈性計算方法編制的彎矩和剪力系數(shù)表及按塑性計算方法編制的連續(xù)板、次梁的彎矩和剪力系數(shù)，并能熟練應(yīng)用。 （ 2）掌握雙向板按彈性理論和按

15、塑性理論的計算方法、截面設(shè)計與構(gòu)造要求。學(xué)會按彈性理論編制的計算表格及應(yīng)用，使學(xué)生能運用現(xiàn)有表格進行梁板結(jié)構(gòu)計算。 （ 3）了解裝配式鋼筋混凝土樓蓋的平面布置原則和構(gòu)造要求。 （ 4）、掌握樓梯和雨蓬的計算方法及構(gòu)造。 2、重點、難點： （ 1）重點： 整體現(xiàn)澆式單向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算、樓梯、雨蓬。 （ 2）難點： 雙向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計計算。 樓蓋分類：單向板肋梁樓蓋:：板次梁主梁柱雙向板肋梁樓蓋:雙重井式樓蓋: 梁內(nèi)矩1-2m, 梁等高次梁支承于周邊主梁上無梁樓蓋:升級法施工,天花板光平,便于布置通風(fēng)管道現(xiàn)澆整體式:整體剛性好預(yù)制裝配式樓蓋裝配整體式樓蓋單向板：, 力主要沿短

16、邊傳遞,受力筋配于短邊方向,短向為板的跨度雙向板：當(dāng)時, 肯定為單向板當(dāng)時, 可按雙向板, 也可按單向板設(shè)計2. 結(jié)構(gòu)平面布置(柱網(wǎng)和梁格)荷載傳遞路線：板次梁主梁柱(墻)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置原則:選擇經(jīng)濟合理的梁格, 柱網(wǎng)尺寸跨度次梁：4-6m主梁：5-8m選擇適宜的主、次布置方向：主梁沿縱向布置：天花板光亮，降低層高（通風(fēng)要求）；橫向剛度差，次梁落在窗上。主梁沿橫向布置，橫向剛度好。柱網(wǎng)、梁格應(yīng)盡可能布置得簡單、規(guī)整、統(tǒng)一。二計算簡圖：計算單元的選取與計算模型。1、支座選取：板：取1m寬的板帶。板支承于次梁，次梁視為鉸支，不考慮次梁對板的轉(zhuǎn)動約束。次梁：計算單元寬取簡化鉸支于主梁主梁：簡化支承于磚

17、柱鉸支支承于鋼筋混凝土柱當(dāng)梁、柱線剛度3時，鉸支當(dāng)梁、柱線剛度3時，框架2計算跨度與跨數(shù)計算跨度：（表11.1）跨度：當(dāng)跨差10%時，按等跨計算?？鐢?shù)超過5跨，按5跨計算未超過5跨，按實際跨度計算3荷載計算恒載g：結(jié)構(gòu)自重、構(gòu)造自重、永久設(shè)備活載q：人群、家具、堆料、臨時設(shè)備板、次梁均布荷載主梁集中荷載4折算荷載：按彈性計算時，板、梁按鉸支簡化時，沒有考慮次梁對板，主梁對次梁支承處的整體彈性約束作用，使計算結(jié)果偏大。為簡化計算采用折算荷載：板：，次梁：，主梁：，（不折減）注：當(dāng)板、次梁按塑性計算時，則不折減。當(dāng)板、次梁支承于磚墻和鋼梁上時，則不調(diào)整。主梁一般不調(diào)整。三單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計算彈

18、性計算法圖11、活荷載的最不利布置原則求跨中，在本跨、隔跨布置活載；求跨中，本跨不布，在兩相鄰跨布活載，之后隔跨布置活載；求支座，在支座左、右跨布活載，之后隔跨布置活載；求支座，同。2、應(yīng)用查表法計算內(nèi)力均布荷載作用時：集中荷載作用時：內(nèi)力系數(shù)，見附表D.1。3、內(nèi)力包絡(luò)圖外包線叫做內(nèi)力包絡(luò)圖。對板、次梁，不繪包絡(luò)圖，只對主梁繪包絡(luò)圖。四單向板肋梁樓蓋的內(nèi)力計算塑性計算法塑性鉸在桿系結(jié)構(gòu)中，非彈性變形集中產(chǎn)生的區(qū)域，稱為塑性鉸。與普通鉸比較相同點：在外力作用下的可轉(zhuǎn)動性。不同點：塑性鉸只有達到一定外力時才能形成塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力是有限的，僅沿M方向轉(zhuǎn)動塑性鉸能承擔(dān)M，而變通鉸不能卸載時塑性鉸恢復(fù)

19、彈性狀態(tài)塑性內(nèi)力重分布可人為控制，調(diào)整鋼筋數(shù)量基本原則：為保證調(diào)幅截面能形成塑性鉸，且具有足夠的轉(zhuǎn)動能力。規(guī)范：鋼筋：采用HRB335級，HRB400級?；炷粒篊20-C45為滿足剛度和裂縫要求調(diào)幅不超過20%。跨中：二者比較取大調(diào)幅后彎矩（跨中、支座）剪力：調(diào)幅后由靜力平衡條件確定。彎矩系數(shù)（表11.2）。剪力系數(shù)（表11.3）。計算跨度。凈跨。支承情況截面位置端支座邊跨跨中離端第二支座中間跨跨中中間支座梁、板擱在墻上0兩跨連續(xù)：三跨以上連續(xù)：板與梁整澆連接梁梁與柱整澆連接支承情況截面位置端支座內(nèi)側(cè)離端第二支座中間支座外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)擱在墻上0.45與梁或柱整體連接適用于板、次梁，不適用于

20、主梁。五板的計算與構(gòu)造要求1板的計算要點（按塑性計算）連續(xù)板彎矩的折減考慮拱及橫向推力的有利作用，中間跨跨中M折減20%支座M邊跨，不折減。板不驗算拉剪2板的構(gòu)造要求分離式彎起式的取值：當(dāng)時，當(dāng)時，構(gòu)造鋼筋：分布筋：直徑不小于，每m內(nèi)不少于4根。主梁上構(gòu)造筋：直徑不小于，每m內(nèi)不少于5根，排出長度。沿四周墻體構(gòu)造筋：直徑不小于，每m內(nèi)不少于5根，排出長度。（在板四角）六次梁的配筋計算與構(gòu)造要求1次梁的配筋計算（按塑性計算）跨中按T形，支座按矩形。2次梁的構(gòu)造要求鋼筋可按構(gòu)造彎起和切斷七主梁的計算與構(gòu)造要求1主梁的配筋計算（按彈性計算）跨中按T形，支座按矩形：截面有效高度一排時：二排時：彎矩和剪

21、力的計算值，取支座邊緣值計算：支座中心處的彎矩。式中該跨為簡支梁時的支座剪力。b支座寬度。2主梁的構(gòu)造要求附加構(gòu)造筋：在主、次梁交接處，為防止斜向裂縫引起破壞，設(shè)附加構(gòu)造筋：加密箍筋：（m為根數(shù)，n為肢數(shù)）附加吊筋：如集中力F同時由附加吊筋和附加箍筋承受時：11-2整體式雙向板肋梁樓蓋一、雙向板的破壞特征及受力特點加荷初期，板的四角有翹起的現(xiàn)象。隨著荷載的增加：沿板底對角線開裂正方形板在板面垂直對角線開裂，裂縫呈環(huán)狀矩形板：在板底、中部開裂，并沿長向發(fā)展，最后沿對角線方向發(fā)展。隨著荷載的進一步加大，與裂縫相交的鋼筋屈服，受壓混凝土被壓碎而破壞。二、雙向板的彈性計算方法彈性計算方法計算方法塑性計

22、算方法：較少采用板的支承條件：四邊簡支；一邊固定，三邊簡支；兩對邊固定，兩對邊簡支；兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支；三邊固定，一邊簡支；一邊簡支，四邊固定；三邊固定，一邊自由。1、單跨板的計算：由附表D.2直接查用：2、多跨連續(xù)雙向板的計算活載最不利布置：簡化。求跨中最大彎矩恒載每格均布荷載活載棋盤布置處理為正對稱：中間區(qū)格四邊嵌固邊區(qū)格三邊嵌固，一邊簡支四角兩鄰邊嵌固兩鄰邊簡支反對稱：全部區(qū)格板簡化為四邊簡支板按單跨計算，迭加、即可。求支座的最大彎矩滿布活載于各區(qū)格（即）簡化內(nèi)區(qū)格：四邊固定邊區(qū)格：三邊固定，一邊簡支四角：兩鄰邊固定，兩鄰邊簡支三、雙向板截面配筋計算及構(gòu)造要求1、雙向板的配筋計算：短

23、向長向彎矩折減：中間區(qū)格：跨中及支座折減20%；邊區(qū)格：跨中及第二支座當(dāng)時，折減20%當(dāng)時，折減10%角區(qū)格：不折減。2雙向板的構(gòu)造板厚：常用80160mm。配筋：劃分為三條板帶：中間板帶：按最大彎矩配筋邊緣板帶：減少一半，但每m內(nèi)不少于4根四、雙向板支承梁的計算2、雙向板支承梁的荷載按角劃分三角形荷載：梯形荷載：，2雙向板支承梁的內(nèi)力簡化成均布荷載后查附表D.1，即得相應(yīng)M、V。一、裝配式樓蓋的構(gòu)件形式有實心板、空心板、槽形板、單T板、雙T板、梁。二、裝配式樓蓋構(gòu)件的計算要點：1、使用階段：按一般構(gòu)件（簡支）計算。2、施工階段驗算。作計算簡圖吊點處截面驗算（負彎矩）。荷載（自重）動力系數(shù)1.

24、5。強度驗算時，結(jié)構(gòu)重要性應(yīng)降低一級。懸挑構(gòu)件，在最不利位置考慮1kN的集中荷載。吊環(huán)位置3、吊環(huán)計算與構(gòu)造G構(gòu)件自重（標(biāo)準(zhǔn)值）m吊環(huán)數(shù)，當(dāng)m3時,取m=3吊環(huán)鋼筋容許應(yīng)力，吊環(huán)采用HPB235級鋼筋，埋入混凝土30d。且焊接或綁扎在鋼筋骨架上。三、裝配式樓蓋的構(gòu)造要求1、裝配式樓蓋的布置：橫墻承重方案縱墻承重方案縱橫墻承重方案板縫處理（1）采用調(diào)縫板（2）調(diào)整板縫（3）采用局部現(xiàn)澆2構(gòu)造要求板與板的連接：用C15以上的細石混凝土灌漿，設(shè)板縫筋；板與墻、梁的連接：鋪板前先坐漿1020mm；梁與墻的連接：支承長度a180mm，先坐漿。一、樓梯的類型組成：梯段和平臺。1、按結(jié)構(gòu)形式分類板式樓梯屬平

25、面受力體系梁式樓梯（斜梁）三折式樓梯：墻支承式、中間支承式、懸臂式、對折式螺旋式樓梯空間受力體系剪刀式樓梯2按施工方法分類現(xiàn)澆式裝配式二、現(xiàn)澆板式樓梯的計算與構(gòu)造踏步支承于墻梯段斜板荷載傳遞途徑梯段上的荷載踏步板斜板平臺梁側(cè)墻均布平臺板內(nèi)力計算：1、梯段板：板厚取1m寬板帶或整個梯段為計算單元，考慮平臺梁對梯段板的約束作用：取2、平臺板圖1一端支承于墻，一端支承于平臺梁：兩端支承于梁：平臺板的計算跨度。3、平臺梁：承受梯段及平臺板傳來的荷載：按倒L形截面設(shè)計，并考慮抗扭，彎起配筋分離式三、現(xiàn)澆梁式樓梯的計算與構(gòu)造荷載踏步板斜梁平臺梁側(cè)墻平臺板1、踏步板計算跨度截面：2、梯段斜梁：（與斜板類似）

26、截面設(shè)計：當(dāng)踏步在斜梁上部時有一根斜梁，按矩形計算有二根斜梁，按倒L形計算中心當(dāng)踏步在斜梁下部時斜梁按矩形截面設(shè)計。3、平臺板：與板式樓梯相同。4、平臺梁：承受平臺板傳來的均布荷載及本身自重，及斜梁傳來的集中力。四、折線形樓梯計算與構(gòu)造 第十一章小結(jié) 1、整體式單向板肋形樓蓋按彈性理論方法的計算，是假定梁板為理想的勻質(zhì)彈性體，因此其內(nèi)力可按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進行分析。連續(xù)梁、板各跨度相差不超過時，可按等跨計算。五跨以上可按五跨計算。對多跨連續(xù)梁、板要考慮活荷載的最不利位置，五跨以內(nèi)的連續(xù)梁，在各種常用荷載作用下的內(nèi)力，可從現(xiàn)成表格中查出內(nèi)力系數(shù)進行計算。 2、連續(xù)板的配筋方式有分離式和彎起式。板和次

27、梁不必按內(nèi)力包絡(luò)圖確定鋼筋彎起和截斷的位置，一般可以按構(gòu)造規(guī)定確定。主梁縱向鋼筋的彎起與截斷，應(yīng)通過繪制彎矩包絡(luò)圖和抵抗彎矩圖確定。次梁與主梁的相交處，應(yīng)在主梁內(nèi)設(shè)置附加箍筋或附加吊筋。 3、按塑性理論方法計算的基本概念是：鋼筋混凝土是非勻質(zhì)彈塑性材料，對于超靜定結(jié)構(gòu)，某個截面的屈服并不是結(jié)構(gòu)破壞的標(biāo)志，隨著塑性鉸的出現(xiàn)和荷載的增加，結(jié)構(gòu)內(nèi)力將重新分布，且在一定范圍內(nèi)可以人為地控制。利用塑性內(nèi)力重分布，可調(diào)整連續(xù)梁的支座彎矩與跨中彎矩，取得經(jīng)濟的配筋。按塑性理論方法計算內(nèi)力的公式比較簡便，材料比較節(jié)省，但由于其使用階段構(gòu)件的裂縫及變形較大，所以對重要的結(jié)構(gòu)仍應(yīng)按彈性理論的方法計算。 4、當(dāng)板四

28、邊有支承，且長短邊之比小于等于時為雙向板，在兩個方向均需配置受力鋼筋。雙向板按彈性理論方法的計算可直接利用內(nèi)力系數(shù)表，計算多跨連續(xù)雙向板跨中彎矩時，活荷載的最利位置采用棋盤式分布。計算支座彎矩時，活荷載的最不利布置采用滿布。雙向板傳給四邊支承梁上的荷載按各自每一區(qū)格做 線分布。因此支承梁上的荷載應(yīng)為三角形或梯形。 5、裝配式樓蓋由預(yù)制板、梁組成，除應(yīng)按使用階段計算外，尚應(yīng)進行施工階段驗算及吊環(huán)計算，以保證運輸、堆放、吊裝中的安全。裝配式樓蓋構(gòu)造中的重要問題就是它的整體性，因此要注意構(gòu)件與墻體以及構(gòu)件之間的連接。 6、現(xiàn)澆樓梯主要有板式樓梯與梁式樓梯?？缍容^小時常用板式樓梯。斜板及斜梁在堅向荷載

29、作用下的最大彎矩等于相應(yīng)水平梁的最大彎矩。 第十二章單層工業(yè)廠房1、教學(xué)要求 （1）了解單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的組成、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)構(gòu)件、支撐體系及保證廠房整體工作的重要性。掌握廠房的主要承重構(gòu)件組成及荷載傳遞途徑。 （2）掌握等高排架的荷載計算、內(nèi)力分析及內(nèi)力組合方法。 （3）掌握矩形及工字形排架柱、柱下獨立基礎(chǔ)、牛腿的設(shè)計方法及構(gòu)造要求。 2、重點、難點： （1）重點： 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的組成和受力特點，結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型，排架計算（排架的計算簡圖，排架荷載的計算，用剪力分配法計算等高排架，排架的內(nèi)力組合，排架考慮整體空間作用的計算，排架計算簡圖的選擇。），單層廠房排架柱的設(shè)計（柱的計算長度，柱的吊裝

30、、運輸階段驗算。），牛腿設(shè)計，柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計（基礎(chǔ)底面尺寸的確定，基礎(chǔ)高度的確定，基礎(chǔ)底板配筋計算，基礎(chǔ)的構(gòu)造要求。）。 （2）難點： 單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的支撐布置，排架計算（排架的計算簡圖，排架荷載的計算（排架的內(nèi)力組合，排架考慮整體空間作用的計算，排架計算簡圖的選擇。），單層廠房排架柱的設(shè)計（柱的吊裝、運輸階段驗算。），牛腿與預(yù)埋件設(shè)計，柱下單獨基礎(chǔ)設(shè)計（基礎(chǔ)高度的確定，基礎(chǔ)底板配筋計算）。 一、單層廠房結(jié)構(gòu)分類1.單層工業(yè)廠房依其吊車起重能力、房屋跨度和高度的不同可分為：混合結(jié)構(gòu) 混凝土結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)2.單層廠房的橫向承重結(jié)構(gòu)主要有排架和剛架兩種結(jié)構(gòu)形式。圖12-1排架結(jié)構(gòu)由屋架 (或屋面梁

31、)、柱和基礎(chǔ)組成。柱與屋架鉸接，柱與基礎(chǔ)剛接。排架結(jié)構(gòu)可做成等高、不等高；和鋸齒形等多種形式。剛架由橫梁、柱和基礎(chǔ)組成。柱和橫梁剛接成一個構(gòu)件；柱與基礎(chǔ)通常是鉸接。剛架頂節(jié)點做成鉸接的，稱為三鉸剛架，靜定結(jié)構(gòu)；剛架頂節(jié)做成剛接的稱為兩鉸剛架，超靜定結(jié)構(gòu)。圖12-2二、單層工業(yè)廠房的組成及主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型1、結(jié)構(gòu)組成單層廠房通常由屋面板、屋架、吊車梁、連系梁、柱和基礎(chǔ)等構(gòu)件組成，并相互連接成整體。（圖12-3）1一屋面板;2一天溝板;3一天窗架;4一屋架;5一托粱;6一吊車架;7一排架柱;8一抗風(fēng)柱;9一基礎(chǔ);10一連系梁;11一基礎(chǔ)梁;12一天窗架垂直支承;13一屋粱下弦橫向水平支技;14一屋

32、架端部垂直支技;15一柱間支技（1）屋蓋結(jié)構(gòu)屋蓋結(jié)構(gòu)分無檁和有檁兩種體系。無檁體系：大型屋面板直接支承 (焊牢)在屋架或屋面梁上的稱為無檁體系；有檁體系：小型屋面板 (或瓦材)支承在檁條上，檁條又支承在屋架上。目前無檁體系較為常用。無檁體系屋蓋由屋面板 (包括天溝板)、屋架或屋面梁 (包括屋蓋支撐)、天窗架和托架等組成。屋蓋結(jié)構(gòu)的主要作用是承受屋面活荷載、雪載、自重以及其他荷載，并將這些荷載傳給排架柱;其次還起圍護作用。有時為了采光和通風(fēng)需要，屋蓋結(jié)構(gòu)中還設(shè)有天窗架及其支撐。（2）橫向平面排架（圖12-4）由橫梁 (屋面梁或屋架)和橫向柱列及基礎(chǔ)組成。廠房結(jié)構(gòu)承受的豎向荷載 (包括結(jié)構(gòu)自重、屋

33、面活荷載、豎向吊車荷載等)及橫向水平荷載 (包括風(fēng)荷載、吊車橫向制動力和地震力)主要通過橫向排架傳給基礎(chǔ)和地基。橫向平面排架是廠房基本承重結(jié)構(gòu)。（3）縱向平面排架（圖12-5）由縱向柱列、基礎(chǔ)、連系梁、吊車梁和柱間支撐組成。其作用是保證廠房結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定性和剛度，并承受屋蓋結(jié)構(gòu) (通過天窗端壁和山墻)傳來的縱向風(fēng)荷載、吊車縱向制動力、縱向水平地震作用及溫度應(yīng)力等。(4)圍護結(jié)構(gòu)包括縱墻和橫墻 (山墻)及由連系梁、抗風(fēng)柱和基礎(chǔ)梁等組成的墻梁。(1)屋面構(gòu)件屋面板的選型見表12.1屋面板類型表（P.211）。屋架與屋面梁的類型見表12.2混凝土屋架與屋面梁類型(P.212)。(2)吊車梁吊車梁支承

34、在柱的牛腿上，主要承受吊車豎向和橫向及縱向水平荷載，并將它們分別傳到橫向或縱向排架。吊車梁類型見表12.3吊車梁類型(P.213)。(3)柱子柱是單層廠房中的主要承重構(gòu)件。常用柱的形式有矩形、工字形截面以及雙肢柱等。一般都做成變截面柱。通常要根據(jù)有無吊車、吊車規(guī)格、柱距和柱高等因素合理選擇柱截面。當(dāng)廠房跨度、高度和吊車起重量不大，柱的截面尺寸較小時，多采用矩形或工字形截面柱圖12-6(a)、(b)；當(dāng)跨度、高度、起重且較大，柱的截面也較大時，宜采用平腹桿或斜腹桿雙肢柱圖12-6(c)、(d)。柱截面高度h可參考以下原則選用:（P.213）矩形柱矩形或工字形柱工字形截面柱工字形或雙肢柱雙肢柱6.

35、支撐包括屋蓋支撐和柱間支撐，其作用是加強廠房結(jié)構(gòu)的空間剛度和穩(wěn)定性，同時起傳遞風(fēng)荷載、吊車水平荷載和水平地震力的作用。圖12-7、圖12-8承受柱子和基礎(chǔ)梁傳來的荷載并傳給地基。單層廠房柱下基礎(chǔ)，按施工方法可分為預(yù)制柱下基礎(chǔ)和現(xiàn)澆柱下基礎(chǔ)。現(xiàn)澆柱下基礎(chǔ)常用于多層現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，預(yù)制柱下基礎(chǔ)則用于裝配式單層廠房結(jié)構(gòu)。單層廠房柱下基礎(chǔ)常用的形式是單獨基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)分階形和錐形兩種形式圖12-7(a)、(b)。由于它們與預(yù)制柱的連接部分做成杯口，故統(tǒng)稱為杯形基礎(chǔ)。有時，因地質(zhì)條件差、基礎(chǔ)與設(shè)備基礎(chǔ)或地坑相沖突等因素，需將基礎(chǔ)埋深。這時為不使預(yù)制柱過長，且與其他柱長一致，可做成高杯口基礎(chǔ)圖12-7(c)

36、，它由杯口、短柱以及階形或錐形底板組成。短柱是指杯口以下的基礎(chǔ)上階部分 (即圖中I-I截面到-截面之間的一段)。當(dāng)上部結(jié)構(gòu)荷載大，地質(zhì)條件差，可采用樁基礎(chǔ) (圖12-8)。三、單層廠房的受力特點這部分內(nèi)容結(jié)合結(jié)構(gòu)組成部分講。單層工業(yè)廠房荷載傳遞路線 （ a ）豎向荷載；（ b ）橫向水平荷載；（ c ）縱向水平荷載 圖12-9（P215）.2 支撐的種類和布置一、屋蓋支撐屋架之間的橫向水平支撐通常設(shè)置在屋架的上弦或下孩。1.屋架上弦橫向水平支撐（圖12-10）（1）作用：保證屋架上弦或屋面梁上翼緣的側(cè)向穩(wěn)定；增強屋面剛度；同時將由山墻抗風(fēng)往傳來的縱向水平風(fēng)力或縱向地震力傳遞到縱向排架柱。（2）

37、布置原則大型屋面板無檁體系屋面，且無天窗時，若其構(gòu)造具有足夠的剛性，則可認為屋面板能起上弦橫向水平支撐的作用而不需另設(shè)置。有檁體系屋面，或為大型屋面板而不能滿足上述剛性構(gòu)造要求或有天窗時，均應(yīng)在伸縮縫區(qū)段兩端的第一或第二柱間設(shè)置上弦橫向水平支撐（圖12-10）；當(dāng)有天窗時，尚應(yīng)沿屋脊設(shè)置一道通長的鋼筋混凝土受壓水平系桿。2屋架下弦橫向水平支撐（圖12-11）（1）作用：將作用在屋架下弦的縱向水平力(風(fēng)力、地震力或有懸掛吊車時的啟動、制動力)傳遞到縱向排架柱；保證屋架下弦的側(cè)向穩(wěn)定。（2）布置原則：當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車；或山墻抗風(fēng)柱與屋架下弦連接；或廠房吊車噸位大；震動荷載大時；均應(yīng)設(shè)置屋架下

38、弦橫向水平支撐。3屋架下弦縱向水平支撐（圖12-12、圖12-13）（1）、作用：增強廠房的整體性。增強屋架的橫向水平剛度；提高橫向排架的空間作用性能；使吊車啟動、制動時產(chǎn)生的柱頂橫向水平力分散傳遞到鄰近的排架，（2）布置原則下弦縱向水平支撐常設(shè)置在屋架下弦的端部節(jié)間，并與下弦橫向水平支撐組成封閉的支撐體系。當(dāng)廠房設(shè)有托架時，則需承擔(dān)由中間屋架傳來的橫向風(fēng)力，并保證托架上弦的側(cè)向穩(wěn)定。當(dāng)廠房設(shè)有托架或有50kN以上的壁行吊車，或吊車噸位大（特別是重級工作制吊車）、震動荷載較大時，必須設(shè)置屋架之間的縱向水平支撐。4天窗架支撐（圖12-14）（1）作用：增強天窗系統(tǒng)的整體剛度；保證天窗架上弦的側(cè)向

39、剛度；傳遞天窗端壁所承受的風(fēng)力（或縱向地震力）；（2）布置原則在天窗兩端的第一柱間應(yīng)設(shè)置天窗架的上弦橫向支撐和垂直支撐天窗架支撐與屋架上弦支撐應(yīng)盡可能布置在同一柱間。5垂直支撐和水平系桿（圖12-15）（1）作用：保證屋架在安裝和使用階段的側(cè)向穩(wěn)定；增強廠房的整體剛度；支承抗風(fēng)柱、傳遞山墻風(fēng)荷載。（2）布置原則當(dāng)屋架的跨度18m，且無天窗時，一般可不設(shè)置垂直支撐和水平系桿；當(dāng)跨度18m時，應(yīng)在廠房端部及伸縮縫的第一或第二柱間設(shè)置一道（30m）或二道（30m）垂直支撐，并在下弦設(shè)置通長的水平系桿；當(dāng)為梯形屋架時，因其端部高度較大，應(yīng)增設(shè)端部垂直支撐與水平系桿。當(dāng)為屋面大梁時，因其高度較屋架小，一般可不設(shè)置垂直支撐與水平系桿，但應(yīng)對梁在支座處進行抗傾覆驗算。二、柱間支撐（12-16）柱間支撐分上柱柱間支撐和下柱柱間支撐。下柱柱間支撐應(yīng)布置在廠房伸縮縫區(qū)段的中部；當(dāng)溫度變化時。廠房可向兩端自由伸縮，以減少溫度應(yīng)力。上柱的柱間支撐可設(shè)置在廠房兩端的第一柱間，以便能直接傳遞山墻風(fēng)力。（1）作用：承受山墻的風(fēng)力；承受上部支撐傳來的力和吊車梁傳來的縱向制動力，