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1、第14章 单向板肋形楼盖 14.1 概说概说14.2 楼盖结构的型式楼盖结构的型式14.3 楼盖结构布置楼盖结构布置14.4 肋形楼盖的受力体系肋形楼盖的受力体系14.5 钢筋混凝土连续梁的内力计算钢筋混凝土连续梁的内力计算14.6 单向板的计算和配筋单向板的计算和配筋14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋14.9 单向板肋形楼盖设计例题单向板肋形楼盖设计例题 14.1 14.1 概说概说 梁板结构是工业与民用建筑和构筑物中常用的结构形式。例如楼盖和屋盖、筏式基础、挡土墙、储液池的底板和顶盖，以及楼梯、阳台和雨篷等。现浇钢筋混凝土肋形楼盖由板板、次
2、梁次梁及主梁主梁组成，楼盖主要用于承受楼面竖向荷载。其中梁的构造我们在前面讨论过，在此重点讨论板的构造。其它梁板结构：其它梁板结构：1）地下室底板结构）地下室底板结构2）挡土墙结构）挡土墙结构3）桥梁桥面板结构）桥梁桥面板结构 14.2 14.2 楼盖结构的型式楼盖结构的型式楼（屋）盖是建筑结构的重要组成部分。楼盖结构楼盖结构楼盖结构楼盖结构将楼面荷载传递给竖向承重结构竖向承重结构竖向承重结构竖向承重结构，通过竖向承重结构传递给基础基础基础基础，再由基础传递给地基地基地基地基。钢筋混凝土楼盖按施工方法分类，可分为现浇式装配式装配整体式现浇楼盖刚度大，整体性好，抗震现浇楼盖刚度大，整体性好，抗震
3、抗冲击性能好，防水性好，对不规则平抗冲击性能好，防水性好，对不规则平面的适应性强；其缺点是费工、费模板，面的适应性强；其缺点是费工、费模板，施工工期长。施工工期长。l 现浇楼盖现浇楼盖现浇楼盖、屋盖的整体性好，刚度大，抗渗性好p近年来，在一些新建的高层建筑中，整浇楼 盖得到了较广泛的应用。p现浇楼盖、屋盖易于适应各种特殊的情况。例如，平面形状不规则，有较重的集中设备荷载，或者有较复杂的洞孔等。p现浇楼盖、屋盖需要现场支模和铺设钢筋，混凝土的浇筑和养护等劳动量大，且工期较长。p随着施工技术的改 进和工具式钢模板的广泛应用，以上缺点正在逐渐被克服。装配式楼盖施工进度快，节省模板，工装配式楼盖施工进
4、度快，节省模板，工业化程度高，但整体性较差，且易裂缝，业化程度高，但整体性较差，且易裂缝，主要用于多层房屋，如多层住宅。主要用于多层房屋，如多层住宅。l 装配式楼盖装配式楼盖装配式楼盖装配式楼盖、屋盖由预制构件在现场安装连接而成，有节约劳动力，加快施工进度，便于工业化生产和机械化施工等优点，但结构的整体性和刚度较差，在我国多层住宅中应用 最为普遍。装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板(包括叠合梁、叠合板中的预制部分)，在现 场吊装就位后，通过整结措施和现浇混凝土构成整体。l 装配整体式楼盖装配整体式楼盖装配整体式楼盖兼有现浇式和装配式的装配整体式楼盖兼有现浇式和装配式的某些优缺点，主要用于整体
5、性要求较高某些优缺点，主要用于整体性要求较高的建筑。的建筑。预制板（梁）上现浇一叠合层而成为一个预制板（梁）上现浇一叠合层而成为一个整体。这种楼盖兼有预制及现浇楼盖的优点，整体。这种楼盖兼有预制及现浇楼盖的优点，抗震性能较好，因此近年来在抗震结构中应用抗震性能较好，因此近年来在抗震结构中应用较多。较多。装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板装配整体式楼盖、屋盖是将各预制梁或板(包括叠合梁、叠合板中的预制部分包括叠合梁、叠合板中的预制部分)，在现场，在现场吊装就位后，通过整结措施和现浇混凝土构成吊装就位后，通过整结措施和现浇混凝土构成整体。装配式楼盖、屋盖由预制构件在现场安整体。装配式楼盖、屋盖由
6、预制构件在现场安装连接而成，有节约劳动力，加快施工进度，装连接而成，有节约劳动力，加快施工进度，便于工业化生产和机械化施工等优点，但结构便于工业化生产和机械化施工等优点，但结构的整体性和刚度较差，在我国多层住宅中应用的整体性和刚度较差，在我国多层住宅中应用最为普遍。最为普遍。l 装配整体式楼盖装配整体式楼盖 单向板肋形楼盖单向板肋形楼盖双向板肋形楼盖双向板肋形楼盖井式楼盖井式楼盖密肋楼盖密肋楼盖无梁楼盖无梁楼盖钢筋混凝土楼盖按结构形式分类钢筋混凝土楼盖按结构形式分类图7.1 楼盖的结构形式（a）单向板肋形楼盖；（b）双向板肋形楼盖；（c）井式楼盖；（d）密肋楼盖；（e）无梁楼盖单向板和双向板楼
7、板承受着竖向荷载，当板面较大时，可设梁将板划分成多个区格。每一板区格一般四边都有梁或墙支承着，对于两对边支承的板，竖向荷载将通过板的受弯传到两对边的支承梁或墙上.荷载向两个方向传递的多少，将随着板区格的长边计算跨度l02与短边计算跨度l01的比值而变化。当l02/l01的比值较大时，板上的荷载主要沿l01方向传递给支承构件，而沿l02方向传递的荷载很少，以至可以略去。这种主要沿短跨受弯的板称单向板，又称梁式板。单向板的受力钢筋应沿短向配置，沿长向仅按构造配筋。l02l01当l02/l01的比值较小时，沿长跨方向传递的荷载将不能略去，这种在两个方向受弯的板 称双向板。双向板的受力钢筋应沿两个方向
8、配置。工程设计中：l02/l01 3时 按单向板设计；l02/l01 2时 按双向板设计。肋梁楼盖和无梁楼盖用梁将楼板分成多个区格，从而形成整浇的连续板和连续梁，因板厚也是梁高的一部分，故梁的截面形状为T形。这种由梁板组成的现浇楼盖，通常称为肋梁楼盖肋梁楼盖。随着板区格平面尺寸比的不同，又可分成单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖。肋梁楼盖一般由板、次梁和主梁组成。传力路线是：板次梁主梁柱(墙)基础。肋梁楼盖中的主梁可以是连续梁，也可以与柱子构成框架结构。将楼板划分成若干个正方形或接近正方形的小区格，两个方向的梁截面相同，不分主梁和次梁，都是直接承受板传来的荷载，这种楼
9、盖称为井式井式楼盖楼盖。井式楼盖的梁是以楼盖四周的柱或墙作为支承的，两个方向梁的相交点会产生一定数量的挠度，整个楼盖的变形类似一块很大的双向板整个楼盖的变形类似一块很大的双向板。不设梁，而将板直接支承在柱上的楼盖称为无梁楼盖无梁楼盖,无梁楼盖与柱构成板柱结构，在柱的上端通常还设置柱帽。楼盖结构钢的布置取决于所满足的功能要求。常见的布置形式有以下两种：1柱网布置柱网布置对于房屋的适用性及造价等影响较大，是个综合性的问题。其布置得原则是：1）使用要求如公共建筑的大厅一般要求较大的柱网尺寸，居住建筑则主要取决于居室标准，工业厂房视设备尺寸和设备布置等工艺要求而定。2）经济柱网大则楼盖跨度大，楼盖的材
10、料用量增加，但柱子少，建筑面积利用率高；柱网过小柱子增多，而梁板结构由于跨度小而按构造要求设计则未必经济。目前较经济的柱网尺寸为58m。14.3 14.3 楼盖结构布置楼盖结构布置 14.3 14.3 楼盖结构布置楼盖结构布置2肋形楼盖的梁格布置在柱网已定的条件下，梁格布置的原则是：1）使用要求中的大型设备应直接由梁来支承，在大的孔洞边布置有梁，另外隔断墙下也宜布置有梁。2）为了提高建筑物的侧向刚度，主梁宜沿建筑物的横向布置。3）在混合结构中，梁的支承点应避开窗洞口。4）板的经济跨度单向板为1.53m，双向板为46m，次梁的经济跨度为46m。14.4.1 14.4.1 板板1.荷载2.板厚按表
11、14-1取值。作用在板上的荷载有：永久荷载（恒载）和可变荷载（活载）建筑结构荷载规范（GB50009）14.4 14.4 肋形楼盖的受力体系肋形楼盖的受力体系3.单向板与双向板 对于一个矩形板，我们将矩形的长称为长跨（l2）；矩形的宽称为短跨（l1）。试验表明，随跨长比（n=l2/l1）的不同，两个方向的弯矩分布图形的变化如图所示。可见，随比值n的增大，长向弯矩M2减小，短向M1增大，当n超过一定数值时，可近似认为全部荷载通过短跨方向受弯传至长边支座，计算上可忽略长向弯矩，配筋上按构造处理，这种板在受力上称为单向板。计算上必须考虑两个方向受弯作用的板，称为双向板。设计上通常：取l2/l1=3的
12、板称为单向板；当l2/l1=2时应按双向板计算；当2l2/l13时，a ln/3 5）钢筋的构造措施：钢筋末端一般做成半圆弯钩（1级钢筋），但板的上部钢筋应做成直钩以便撑在模板上，这样在施工时有利于保持板的有效高度。下部伸人支座的钢筋至少要保留13跨内受力钢筋的截面面积，间距不得大于400mm。6）配筋方式：连续板中的受力钢筋可采用弯起式或分离式配筋。2、长向支座处的负弯矩钢筋在单向板长向支座处，为了承担实际存在的负弯矩，要配置一定数量的能承受负弯矩的构造钢筋。按每米宽计，其数量不得少于短向正弯矩钢筋的1/3，且不少于每米5f8。这些钢筋可在距支座边线ln/4处切断（弯直钩）。此处ln为板的短
13、向净跨。对嵌固在承重墙内的单向板，由于墙的约束作用，板在墙边也会产生一定的负弯矩，因此在每米板宽内也应配置不少于5f8的钢筋，伸出墙边的长度不少于ln/7。对两边嵌固在墙内的板角处，应在ln/4范围内双向布置上述构造钢筋，该筋伸出墙边的长度不小于ln/4。3、分布钢筋1)分布钢筋分布钢筋：单向板除沿弯矩方向布置受力钢筋外，还要在垂直于受力钢筋的方向布置分布钢筋。分布钢筋的作用是作用是：浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置；抵抗收缩或温度变化所产生的内力；承担并分布板上局部荷载引起的内力；对四边支承的单向板，可承担在长跨板内实际存在的一些弯矩。分布钢筋应配置在受力钢筋的内侧，每m不少于3根，并不得少于
14、受力钢筋截面面积的110。此外，在受力钢筋的每一弯折点内侧也应该布置分布钢筋。对于无防寒或隔热措施屋面板和外露结构，分布钢筋可适当加密。2)嵌入承重墙内的板面附加钢筋嵌入承重墙内的板面附加钢筋14.7.1 设计要点 14.7 14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋1、荷载 计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次梁，作为次梁的荷载（图梁，作为次梁的荷载（图14-30）。次梁在计算荷）。次梁在计算荷载时，还要考虑折算。载时，还要考虑折算。14.7.1 设计要点2、内力计算
15、次梁通常按塑性内力重分布方法计算内力，次梁通常按塑性内力重分布方法计算内力，等跨连续次梁内力系数按图等跨连续次梁内力系数按图14-24采用，不考虑推采用，不考虑推力的影响。次梁计算弯矩时跨度的取值如图力的影响。次梁计算弯矩时跨度的取值如图14-31所示。计算弯矩时取计算跨径。计算剪力时一律所示。计算弯矩时取计算跨径。计算剪力时一律取净跨。取净跨。14.7 14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋14.7.1 设计要点3、配筋计算 计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连计算由板传来的次梁荷载时，可忽略板的连续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次续性，即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次梁，
16、作为次梁的荷载（图梁，作为次梁的荷载（图14-30）。次梁在计算荷）。次梁在计算荷载时，还要考虑折算。载时，还要考虑折算。14.7 14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋14.7.1 设计要点4、次梁的构造要点 次梁的跨度一般为次梁的跨度一般为46m，梁高为跨度为，梁高为跨度为1/181/12；梁宽为梁高的梁宽为梁高的1/3l/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值；纵向钢筋配筋率一般为偏小值；纵向钢筋配筋率一般为0.61.5。在现浇肋梁楼盖中，板可作为次梁的上翼缘，在跨内在现浇肋梁楼盖中，板可作为次梁的上翼缘，在跨内正弯矩作用下，板位于受压区，故次梁的跨
17、内截面应按正弯矩作用下，板位于受压区，故次梁的跨内截面应按T形截面计算；在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，形截面计算；在支座附近的负弯矩区段，板处于受拉区，仍应按矩形截面计算纵向受拉钢筋。当次梁按考虑内力重仍应按矩形截面计算纵向受拉钢筋。当次梁按考虑内力重分布方法设计时，不考虑支座处水平推力对弯矩的影响；分布方法设计时，不考虑支座处水平推力对弯矩的影响；调幅截面的相对受压区高度应满足调幅截面的相对受压区高度应满足x0.35h0的限制。的限制。14.7 14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋14.7.2 配筋构造 次梁的配筋构造与前面所学受弯构件的配筋相次梁的配筋构造与前面所学受弯构件的
18、配筋相同。同。次梁沿梁长的钢筋布置，应按弯矩及剪力包次梁沿梁长的钢筋布置，应按弯矩及剪力包络图确定。但对于相邻跨跨度相差不大于络图确定。但对于相邻跨跨度相差不大于20%。活载和恒载的比小于活载和恒载的比小于3的次梁，可按图的次梁，可按图14-32所示配所示配筋布置。筋布置。14.7 14.7 次梁的计算和配筋次梁的计算和配筋 14.8 14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋14.8.1 计算要点1、荷载 主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外，主要主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外，主要是承受由次梁传来的集中荷载。对多跨次梁，计算时可不是承受由次梁传来的集中荷载。对多跨次梁，计算时
19、可不考虑次梁的连续性，即按连续梁的反力作用在主梁上。当考虑次梁的连续性，即按连续梁的反力作用在主梁上。当次梁仅两跨时应考虑次梁的连续性，即按连续梁反力作用次梁仅两跨时应考虑次梁的连续性，即按连续梁反力作用在主梁上。为了简化计算，可将主梁自重折算为集中荷载在主梁上。为了简化计算，可将主梁自重折算为集中荷载(作用点在次梁位置处作用点在次梁位置处)。如主梁与柱整体浇注形成框架，在计算内力时，主梁如主梁与柱整体浇注形成框架，在计算内力时，主梁作为框架的一个杆件，不仅承受楼盖传来的竖向荷载，还作为框架的一个杆件，不仅承受楼盖传来的竖向荷载，还应考虑风力、地震力等水平荷载。应考虑风力、地震力等水平荷载。1
20、4.8.1 计算要点2、内力计算 1）计算简图）计算简图当主梁支承在墙上时，通常将主梁与墙的连结视为简支，当柱的线刚度小于主梁线刚度的1/5时，在计算竖向荷载作用下的内力时将主梁简化为铰接支承在柱顶的连续梁。2）计算方法）计算方法主梁的计算按弹性理论方法进行，不考虑塑性内力重分布。14.8 14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋14.8.1 计算要点3、截面配筋计算 总的原则是按照受弯构件进行配筋计算。但总的原则是按照受弯构件进行配筋计算。但还需要考虑以下细节：还需要考虑以下细节：1）支座的宽度会使支座处的负弯矩数值减小，）支座的宽度会使支座处的负弯矩数值减小，即：即：2）主梁的截面有效高
21、度应该取相应的值。根据）主梁的截面有效高度应该取相应的值。根据主、次梁的交叉分别取相应的值。主、次梁的交叉分别取相应的值。14.8 14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋14.8.2 配筋构造 当现浇板的受力钢筋与梁肋平行时，靠近主梁当现浇板的受力钢筋与梁肋平行时，靠近主梁梁肋附近的板面荷载将直接传递给主梁而引起负梁肋附近的板面荷载将直接传递给主梁而引起负弯矩，引起板与梁相接的板面产生裂缝。故应沿弯矩，引起板与梁相接的板面产生裂缝。故应沿主梁梁肋的板面配置每米不少于主梁梁肋的板面配置每米不少于5 6的构造筋，其的构造筋，其单位长度内的总截面面积应不小于板中单位长度单位长度内的总截面面积应不小于板中单位长度内受力钢筋截面面积的内受力钢筋截面面积的1/3，伸出梁边长度不小于，伸出梁边长度不小于板计算跨度板计算跨度l0的的1/4。1、主梁上的板面附加钢筋 14.8 14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋14.8.2 配筋构造 在主、次梁相交处应设置附加箍筋或吊筋，用来承受由次梁作用于主梁截面高度范围内的集中荷载F，此附加横向钢筋的面积可按下式计算：附加横向钢筋应布置在集中荷载F附近，长度为s的范围内，。2、主、次梁相交处配筋 14.8 14.8 主梁的计算和配筋主梁的计算和配筋 14.9 14.9 单向板肋形楼盖设计例题单向板肋形楼盖设计例题课程设计。课程设计。