钢筋混凝土楼盖结构

钢筋混凝土楼盖结构

8.1概述8.1.1楼盖的结构形式１．按结构布置形式分１）肋梁楼盖３）无梁楼盖２）井式楼盖４）密肋楼盖２．按施工方法分１）现浇整体式楼盖２）装配式楼盖３）装配整式体楼盖8.1.2梁、板的分类１．板的分类只有一个方向受弯的板称为单向板。两个方向受弯的板称为双向板。２．梁的分类荷载由两个方向梁共同承受，此时的梁系称为双向梁，如井式楼盖中的梁系。8.2现浇单向板肋梁楼盖8.2.1结构平面布置楼盖设计中，合理的柱网布置、梁格划分及板梁截面尺寸的确定是结构设计的首要问题，它对于建筑物的使用、经济和美观的有求有着直接的影响。在进行楼盖的结构平面布置时，应注意以下问题：（１）跨度经济。（２）受力合理。（３）主次梁布置合理。8.2.2结构计算单元１．结构计算单元单向板承受楼（屋）面均布荷载，可取单位板宽（b＝１ｍ）作为计算单元通常板的刚度远小于次梁的刚度，次梁可作为单位宽度板带的不动铰支座，因此单位宽度板带可简化为连续梁计算。次梁承受由板传来的荷载和次梁的自重。而主梁可作为次梁的不动铰支座，因此次梁也可简化为连续梁计算。主梁承受次梁传来的荷载和主梁的自重。２．结构支承条件（１）单向板、次梁的支承（２）主梁的支承３．结构计算跨度现浇单向板肋梁楼盖中，梁板简化为连续梁计算，梁的计算跨度应考虑支座实际尺寸和受力情况而确定。４．结构计算跨数对于五跨以上的连续梁，当跨度相差不超过１０％，且各跨的截面尺寸和荷载都相同时，结构内力分析表明，除端部两跨内力外，其它所有中间跨的内力都较为接近，故可近似按五跨进行内力计算。8.2.3按弹性理论的计算方法１．控制截面２．活荷载最不利布置３．内力包络图４．支座边缘截面的内力计算8.2.4按塑性理论的计算方法１．钢筋混凝土塑性铰①能转动，但不像理想铰那样可沿任意方向转动，只能沿弯矩作用方向，绕不断上升的中和轴发生单向转动；②不象理想铰那样可无限制的转动，只能在从受拉钢筋刚开始屈服到受压区混凝土压坏这一有限范围内转动；③在转动的同时，能传递一定的弯矩，近似等于极限弯矩Mu；④有一定的长度区域，而理想铰集中于一点。２．结构承载力按弹性理论分析方法认为：结构的某一截面弯矩达到了极限弯矩Mu

，则整个结构达到承载能力极限状态。按塑性理论分析方法认为，结构的某一截面出现了塑性铰（截面弯矩达到了极限弯矩Mu

），并不意味着结构的破坏。３．连续梁的塑性内力重分布①结构承载力极限状态：按弹性理论结构分析方法认为，结构某一截面达到截面承载能力极限状态即出现塑性铰，结构即破坏；而按塑性理论结构分析方法认为，超静定结构达到承载能力极限状态的标志不是一个截面出现塑性铰，而是出现足够多的塑性铰，使结构形成破坏机构。②超静定结构出现第一个塑性铰前，结构内力与荷载近似为线性关系；而出现第一个塑性铰后，结构中的内力分析不再服从弹性分析结果，与弹性内力分布存在差别的现象称为“塑性内力重分布”。③考虑塑性内力重分布，可使内力分析结果更接近混凝土超静定结构的实际工作状态。④超静定结构按塑性理论计算的极限承载力大于按弹性理论计算的承载力，因此按弹性理论计算的内力进行设计是偏于安全的。４．按塑性内力重分布计算的基本原则（１）采用塑性变形能力好的热轧钢筋（如HPB235级、HRB335或HRB400级钢筋）作纵向受力钢筋；在弯矩调低的截面，计算配筋时的混凝土相对受压区高度ξ≤0.35（通过控制配筋率，保证截面的延性）。（２）调幅范围一般不超过２０％，对于活荷载q和恒荷载g之比q／g≤１／３的结构，调幅不得超过１５％。（３）满足静力平衡条件。（４）塑性铰截面应有足够的受剪承载力，避免因斜截面提前受剪破坏而使结构不能实现完全的内力重分布，因此在塑性铰区段内应适当加密箍筋，一般受剪箍筋比计算值增大２０％后配置。（５）对承受多次重复荷载，或处在负温条件下，将出现疲劳和脆断现象。（６）裂缝控制等级为一级和二级的结构，不采用塑性理论计算方法。（７）对重要结构构件不应采用塑性内力重分布的分析方法。５．结构按塑性内力重分布的计算方法（１）按弹性理论确定连续梁的内力，得到弯矩包络图。（２）将支座弯矩按调幅系数β下调，调幅后的支座弯矩值M塑＝（１－β）M弹，调幅系数β≤２０％。（３）计算跨中弯矩，并应满足上述。（４）按调幅后的弯矩设计值进行截面配筋计算。６．等跨连续梁在均布荷载作用下的内力计算根据前述基本原则和调幅法，并顾及设计方便，对均布荷载下等跨连续梁（板）考虑塑性内力重分布的弯矩和剪力，一般可按下列公式计算：M＝α（g＋q）l２０V＝β（g＋q）ln

式中：M，V—弯矩设计值和剪力设计值；

α，β—考虑塑性内力重分布的弯矩系数和剪力系数。

g，q—均布恒荷载设计值和均布活荷载设值；

l０—计算跨度；ln—净跨。8.2.5截面配筋与构造要求１．单向板的设计要点和配筋构造（１）受力钢筋宜采用ＨＰＢ２３５级钢筋。常用直径６、８或１０ｍｍ，并宜选用较大直径作为负弯矩钢筋。（２）受力钢筋的间距一般不小于７０ｍｍ；当板厚小于１５０ｍｍ时，间距不大于２００ｍｍ；当板厚大于１５０ｍｍ时，间距不大于１畅５h，且不大于２５０ｍ。（３）连续板的配筋形式有两种：弯起式和分离式。（４）支座负弯矩钢筋可在距支座边不小于a的距离处切断。２．次梁的设计要点和配筋构造次梁与板整浇时，可考虑板作为次梁的翼缘。按正截面抗弯承载力确定纵向受拉钢筋时，对跨中按Ｔ形截面计算；对支座，由于翼缘位于受拉区，按矩形截面计算。３．主梁的设计要点和配筋构造主梁与板整浇时，可考虑板作为主梁的翼缘（与次梁相同）。对跨中可按Ｔ形截面计算，对支座按矩形截面计算。8.2.6整体式单向板肋梁楼盖设计例题试设计某藏书库楼盖。楼盖平面尺寸尺寸为30ｍ×18ｍ，四周为承重砖墙，允许室内设置八个立柱，楼梯在此平面外。墙厚240ｍｍ，壁柱截面尺寸370ｍｍ×490ｍｍ，中柱为钢筋混凝土柱，截面尺寸为400ｍｍ×400ｍｍ。楼面做法：15ｍｍ厚1：3干硬性水泥砂浆结合层上做20ｍｍ厚花岗岩面层。板底采用10ｍｍ厚混合砂浆抹灰。要求：（１）按弹性方法和塑性内力重分布方法分别设计楼板和次梁；（２）按弹性方案设计主梁；（３）对次梁和主梁的裂缝宽度进行验算。8.3现浇双向板肋梁楼盖8.3.1双向板的受力特点四边简支双向板在均布荷载作用下的弯曲变形呈盘形，这意味着在任何位置上，板在两个主轴方向都弯曲。板带间的弯曲变形差异使板带还承受扭矩的作用，靠近角部处扭矩较大。板沿两个正交方向的弯矩，分别为沿短跨方向的弯矩Mx和沿长跨方向的弯矩My。沿短跨方向的弯矩值Mx不仅沿板的短边方向会变化，沿板的长方向也会发生变化。8.3.2双向板按弹性理论计算１．单区格双向板的计算２．连续区格双向板的计算（１）跨中弯矩（２）支座弯矩３．板的空间内拱作用（１）对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面折减系数为0.8；（２）对于边区格，其跨中截面及自楼板边缘算起的第二支座截面；（３）楼板的角区格不应折减。４．配筋计算8.3.3双向板的截面设计构造要求和配筋１．板厚双向板的厚度不宜小于８０ｍｍ。２．钢筋布置双向板的配筋方式类似单向板，有弯起式和分离式两种配筋方案，为施工方便，目前在工程中多采用分离式配筋。8.3.4板支承梁的计算确定双向板传给支承梁的荷载时，可根据荷载传递路线最短原则确定。即从每一区格的四角作４５°分角线，将整块板分为４块，每块小板上的荷载就近传给邻近的支承梁。因此，双向板传给短跨方向支承梁上的荷载呈三角形分布，传给长跨方向支承梁上的荷载呈梯形分布。

8.4无梁楼盖１．无梁楼盖的类型按有无柱帽分，可分为有柱帽无梁楼盖和无柱帽无梁楼盖。２．构造要求无梁楼盖板通常是等厚的，其厚度既要满足承载力要求，也要满足刚度的要求。根据经验用板厚h与板长跨l０２的比值来控制其挠度，且板厚应大于150ｍｍ。无柱帽时：h／l０２≥1/32，且柱上板带可适当加厚，加厚部分的宽度可取相应跨度的30％；有柱帽时：h／l０２≥1/35。无梁楼盖周边应设置边梁，其截面高度应大于板厚的2.5倍。３．抗震性能无梁楼盖是板与柱构成的板柱结构，因没有梁，故其抗侧刚度较小，整个结构抵抗水平荷载的能力比较差，这是无梁楼盖的缺点，所以当楼层数较多或要求抗震时，宜设剪力墙来抵抗水平荷载。8.5装配式楼盖8.5.1预制构件类型１．预制板２．预制梁8.5.2连接１．板与板的连接板与板的连接，一般采用强度等级不低于预制板混凝土强度且不低于Ｃ２０的细石混凝土灌缝，预制板下部缝宽约２０ｍｍ，２．板与墙、梁的连接板与墙、梁的连接，分支承与非支承两种情况。３．梁与墙的连接梁支承在墙上时，应在墙体支承面上座浆１０～２０ｍｍ。梁在墙上的支承长度不得小于１８０ｍｍ。

8.6楼梯和雨篷8.6.1楼梯１．现浇板式楼梯（１）组成与传力途径板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。（２）适用范围（３）计算１）梯