钢筋混凝土楼盖、楼梯及雨篷

模块九钢筋混凝土楼盖、楼梯及雨篷通过学习，了解钢筋混凝土楼盖的分类和构造特点，理解单向板和双向板的划分方法；掌握钢筋混凝土单向板的结构平面布置及构造规定；理解装配式楼盖结构平面布置方案、连接构造要求；掌握钢筋混凝土板式楼梯的配筋构造；掌握雨篷的组成、受力特点及构造要求。学习重点：建筑结构的组成、功能要求，极限状态，抗震设防能力目标知识要点相关知识权重根据不同的建筑要求和使用条件选择合适的结构类型楼盖的受力特征楼盖的分类10%能够识读单向板肋梁楼盖施工图单向板的构造要求配筋构造50%能够识读板式楼梯施工图楼梯结构施工图的绘制配筋及构造要求30%正确理解雨蓬的构造要求的能力雨蓬的受力雨蓬的受力特点、构造要求10%主要内容：9.1钢筋混凝土楼盖的分类9.2现浇单向板肋梁楼盖9.3现浇双向板肋梁楼盖9.4装配式混凝土楼盖9.5钢筋混凝土楼梯的结构形式及构造9.6雨篷引例钢筋混凝土梁板结构是土木工程中应用最为广泛的一种结构形式，楼盖是建筑结构的重要组成部分，在混合结构房屋中，楼盖的造价约占房屋总造价的30%～40%，因此，楼盖结构型式选择和布置的合理性，以及结构计算和构造的正确性，对建筑物的安全使用和技术经济指标有着非常重要的意义。案例一的楼盖为钢筋混凝土装配式楼盖，如图9.1（a）所示，开间3.3m，在楼盖里有钢筋混凝土梁L1，L2等。案例二的楼盖为钢筋混凝土现浇楼盖，如图9.1（b）所示，柱距9m，梁间距3m。思考：两种楼盖各有何优缺点？楼盖为什么这么布置？楼盖内的钢筋又是如何布置的？

（a）案例一的装配式楼盖（b）案例二的现浇楼盖图9.1钢筋混凝土楼盖9.1钢筋混凝土楼盖的分类楼盖是指在建筑物楼面的梁板结构，屋盖则是指建筑物屋面处的梁板结构，两者在结构平面布置、截面设计等方面就方法而言是完全相同的，所以在介绍本节内容时就不再写钢筋混凝土楼（屋）盖，而只写钢筋混凝土楼盖。

按施工方法，混凝土楼盖可分为：

现浇混凝土楼盖装配式混凝土楼盖装配整体式混凝土楼盖现浇混凝土楼盖按楼板受力和支承条件不同：肋梁楼盖（单向板、双向板）井式楼盖密肋楼盖无梁楼盖(a)单向板肋梁楼盖(c)密肋楼盖(d)无梁楼盖(b)双向板肋梁楼盖图9.2楼盖的结构形式e)密肋楼盖

9.2现浇单向板肋梁楼盖9.2.1结构布置1.砖混结构中的肋梁楼盖在砖混结构中，肋梁楼盖中板的支座为梁或墙体，两端直接支承在墙体上的梁称为主梁，支承在主梁的梁被称为次梁，主、次梁布置应符合下面的原则：1）当房间规则且墙间距较小（开间或进深较小）时，可直接铺设现浇板；当房间规则但墙间距较大（开间或进深较大）时，应先根据建筑和结构的要求设置主梁、次梁将平面划分成较小区格，然后再铺设现浇板；当房间不规则时，也应先设置主、次梁将平面划分规则后再铺设现浇板。2）如果肋梁楼盖选择单向板肋梁楼盖，那么次梁的间距决定了板的跨度，主梁的间距决定了次梁的跨度，柱距则决定了主梁的跨度。在进行结构平面布置时，应综合考虑建筑功能、造价及施工条件等，合理确定梁的平面布置。根据工程实践，单向板、次梁和主梁的常用跨度为：板的跨度1.7～2.7m，荷载较大时取较小值，一般不宜超过3m；次梁的跨度一般为4～6m；主梁的跨度一般为5～8m。2.框架结构的肋梁楼盖框架结构中，先沿定位轴线设置框架梁，然后再根据柱网尺寸、建筑功能、框架梁间距沿纵向或横向布置次梁（非框架梁），次梁布置时要注意板的跨度，尽量使板、次梁和主梁在常用跨度范围内。3.现浇肋梁楼盖计算简介现浇肋梁楼盖中的板、次梁与主梁大多是多跨连续板和多跨连续梁，下面就以单向板肋梁楼盖为例做简单介绍。计算简图1.受荷范围9.2.2现浇单向板肋梁楼盖计算2.跨数与计算跨度实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大于五跨且跨差小于10%时，按五跨计算。

梁、板的计算跨度等跨连续梁、板的内力计算1.钢筋混凝土连续梁、板的内力计算方法按弹性计算方法，计算连续板、梁的内力时，将钢筋混凝土梁、板视为理想弹性体，以结构力学的一般方法来进行结构的内力计算。用弹性方法计算的结果，支座配筋量大，施工困难。

按塑性内力重分布来计算梁的内力时，是考虑钢筋混凝土材料实际上是一种弹塑性材料，在钢筋屈服后其塑性有较为明显的体现，此时连续梁的内力与荷载不再是线性关系，而是非线性的，连续梁的内力发生了重分布。考虑塑性内力重分布，可调整支座配筋，方便施工，同时，可发挥结构的潜力，有强度储备可利用，能提高结构的极限承载力，具有经济效益。2.塑性内力重分布计算连续梁、板的内力为了方便计算，对工程中常用的承受均布荷载的等跨连续梁或等跨连续单向板，设计时可直接查表得出控制截面的内力系数并按下列公式计算弯矩设计值M和剪力设计值V。支承情况

截面位置

端支座边跨跨中

距端第二支座

距端第二跨跨中

中间支座

中间跨跨中

A

Ⅰ

B

Ⅱ

C

Ⅲ

梁、板搁置在墙上

0

1/11

2跨连续：-1/103跨以上连续：-1/11

1/16

-1/14

1/16

板与梁整浇连接

-1/16

1/14

梁-1/24

梁与柱整浇连接

-1/16

1/14

连续梁和连续单向板的弯矩计算系数αM支承情况

截面位置

端支座内侧Ain

距端第二支座

中间支座

外侧Bex

内侧Bn

外侧Cex内侧Cin

搁置在墙上

0.450.600.550.550.55与梁或柱整浇连接0.500.55连续梁的剪力计算系数αV板的截面设计与配筋构造1.截面设计

板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计；2.配筋构造（1）受力钢筋配筋方式----分离式和弯起式板跨中须配底部受力钢筋，而在支座处往往配板面负筋。分离式弯起式---由于施工比较麻烦，目前已很少应用（2）肋梁楼盖中，板的钢筋构造非框架梁的截面设计与构造要求1.截面设计正截面受弯----跨中按T形截面计算，支座按矩形截面计算；斜截面受剪----荷载、跨度较小时，一般只利用箍筋抗剪；截面尺寸满足要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。2.非框架梁L配筋构造9.3现浇双向板肋梁楼盖引例1．某教学楼屋顶为井字梁楼盖，平面尺寸为10.8×14.4m,梁断面25×70cm,受力钢筋为3￠22。浇灌完混凝土拆模后，发现离支座2.5m的部位出现了大量的裂缝。见图9.11。2．原因分析事故发生后，经过调查分析得知，事故是因为钢筋绑扎不当造成的。从设计图上看，受力钢筋为3根￠22的钢筋。施工中，由于￠22钢筋没有长于10m的料，在离支座两端2.5m处，将受力钢筋在同一截面切断，并搭接焊上1￠19、2￠22，致使该焊接截面同时有6根￠19-￠22的钢筋，钢筋间基本没有空隙。浇灌混凝土时无法保证钢筋周围的混凝土保护层，钢筋与混凝土间失去粘着力，钢筋的搭接失去作用。致使拆模后该梁在搭接部位严重开裂。板在荷载作用下沿两个正交方向受力都不可忽略时称为双向板。双向板可以为四边支承、三边支承或两邻边支承板，但在肋梁楼盖中每一区格板的四边一般都有梁或墙支承，是四边支承板，板上的荷载主要通过板的受弯作用传到四边支承的构件上。四边简支的钢筋混凝土双向板（方板和矩形板），在均布荷载作用下的试验表明：在裂缝出现之前，板基本上处于弹性工作阶段。双向板在弹性工作阶段，板的四角有翘起的趋势，若周边没有可靠固定，将产生如图9.16所示犹如碗形的变形，板传给支座的压力沿边长不是均匀分布的，而是在每边的中心处达到最大值，因此，在双向板肋形楼盖中，由于板顶面实际会受墙或支承梁约束，破坏时就会出现如图9.12所示的板底及板顶裂缝。9.3.1双向板的受力分析和试验研究图9.16双向板的变形

图9.17肋形楼盖中双向板的裂缝分布9.3.2双向板的截面设计与要求1.双向板的厚度：一般在80mm~160mm之间，为保证板的刚度，板厚h还应符合：简支板，h>lx/45；连续板，h>lx/50，lx为短方向跨度。2.钢筋的配置：受力钢筋沿纵横两个方向设置，此时应将弯矩较大方向的钢筋设置在外层，另一方向的钢筋设置在内层；板的配筋形式类似于单向板，沿墙边及墙角的板内构造钢筋与单向板楼盖相同。受力钢筋的直径、间距、截断点的位置等均可参照单向板配筋的有关规定。案例一中卫生间楼面现浇板短边尺寸3300mm,长边尺寸6000mm,长边与短边之比为1.82≤2,且四边支撑在墙上,故为单跨双向板。屋面卫生间与楼梯间一块现浇，为双跨双向板。板下部两个方向的钢筋都是受力钢筋，短向钢筋①号放在长向钢筋②的外侧。板上部沿墙体设置的钢筋是构造钢筋，长度是lx/4(lx为较小跨度)=3300/4，取800mm（图9.14)。

（a）单跨双向板楼盖（b）双跨双向板楼盖图9.14双向板楼盖9.5楼梯和雨篷9.5.1楼梯最常见的现浇楼梯可分为板式楼梯和梁式楼梯。9.5.2板式楼梯板式楼梯由梯段板、休息平台和平台梁组成。梯段是斜放的齿形板，支承在平台梁上和楼层梁上，底层下端一般支承在地垄墙上。板式楼梯的优点是下表面平整，施工支模较方便，外观比较轻巧。缺点是斜板较厚，其混凝土用量和钢材用量都较多，一般适用于梯段板的水平跨长不超过3m时。为避免斜板在支座处产生裂缝，应在板上面配置一定量的钢筋，一般取Ф8@200mm，长度为，分布钢筋可采用Ф6或Ф8，每级踏步一根。1.梯段斜板为保证梯段板具有一定的刚度，梯段板的厚度常取80~120mm。梯段板支承在平台梁及楼层梁上（底层下端支承在地垄墙上），一般取1m宽板带为计算单元，在进行内力计算时，可简化为两端简支的斜板，斜板又可化为水平板进行计算。斜板的受力钢筋沿斜向布置，支座处板的上部应设置负钢筋，配筋常用分离式，分布钢筋与受力钢筋相垂直，且每个踏步范围内必须有一根，且直径≥8mm，见下图所示。AT型板式楼梯板的配筋2.平台板平台板的厚度h=l0/35(l0为平台板的计算跨度)，常取为60~100mm；平台板一般均取1m宽板带作为计算单元。平台板与平台梁或过梁相交处，考虑到支座处有负弯矩作用，应配置承受负弯矩的钢筋，如图所示。当平台板的跨度远比梯段板的水平跨度小时，平台板中可能出现负弯矩的情况，此时板中负弯矩钢筋应通跨布置。平台板支承与配筋3.平台梁板式楼梯的平台梁，承受本身自重、平台板传来的均布荷载和斜板的均布荷载，当上下梯段等长，又忽略上下梯段斜板之间的空隙时，可按荷载满布于全跨的简支承梁计算。考虑平台梁两侧荷载不一致将引起扭矩，宜设当增加梁内的箍筋用量。【工程现场】某砖混结构二层住宅中使用了现浇钢筋混凝土板式楼梯，如图所示为其楼梯各部位的钢筋施工现场。【应用案例3-8】案例一中为现浇钢筋混凝土板式楼梯。楼梯的结构剖面布置如图3.84所示，踏步高138.5mm，宽为300mm，楼层高3.60m。采用C30级混凝土。梁中受力钢筋采用HRB400级，其余钢筋采用HPB300级。楼梯各构件配筋图如图所示。梯段斜板AT1平台板PTB1平台梁LTL29.5.3梁式楼梯梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成(图9.25)。踏步板为两端简支在斜梁上的单向板(图9.26，板厚一般不小于30mm~40mm，每一踏步一般需配置不少于2ø6的受力钢筋，沿斜向布置间距不大于300mm的ø6分布钢筋。斜梁的受力特点与梯段斜板相似，图9.27为斜梁的配筋构造图。平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)和平台板传来的均布荷载，一般按简支梁计算。图9.25梁式楼梯的组成图9.26踏步板图9.27斜梁的配筋3.平台梁平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。特别提示

当楼梯下净高不够，可将楼层梁向内移动，这样板式楼梯的梯段就成为折线形。对此设计中应注意两个问题：(1)梯段中的水平段，其板厚应与梯段相同，不能处理成和平台板同厚；(2)折角处的下部受拉纵筋不允许沿板底弯折，以免产生向外的合力将该处的混凝土崩脱，应将此处纵筋断开，各自延伸至上面再行锚固。若板的弯折位置靠近楼层梁，板内可能出现负弯矩，则板上面还应配置承担负弯矩的短钢筋(图9.28)。

图9.28板内折角时的配筋9.6雨篷

【引例】某百货大楼一层橱窗上设置有挑出1200mm通长现浇钢筋混凝土雨篷，如图9.29（a）。待混凝土设计强度拆模时，突然发生从雨篷根部折断的质量事故，呈门帘状如图929（b）。原因是受力筋放错了位置（离模板只有20mm）所致。原来受力筋按设计布置，钢筋工绑扎好后就离开了。打混凝土前，一些“好心人”看到雨篷钢筋浮搁在过梁箍筋上，受力筋又放在雨篷顶部（传统的概念总以为受力筋就放在构件底面），就把受力筋临时改放到过梁的箍筋里面，并贴着模板。打混凝土时，现场人员没有对受力筋位置进行检查，于是发生上述事故。图9.299.6.1雨篷的组成、受力特点板式雨篷一般由雨篷板和雨篷梁两部分组成(图9.30)。雨篷梁既是雨篷板的支承，又兼有过梁的作用。图9.30板式雨篷9.6.2雨篷板和雨篷梁的承载力计算

1.雨篷板的荷载（1）恒载(包括自重、粉刷等)（2）雪荷载（3）均布活荷载（4）施工和检修集中荷载。以上荷载中，雨篷均布活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中较大值进行设计。每一集中荷载值为1.0kN，进行承载能力计算时，沿板宽每隔1m考虑一个集中荷载：进行雨篷抗倾覆验算时，沿板宽每隔2.5~3.0m考虑一个。施工集中荷载和雨篷的均布活荷载不同时考虑。雨篷板的内力分析，当无边梁时，其受力特点和一般悬臂板相同，应分别按上述荷载组合作用，取较大的弯矩值进行正截面受弯承载力计算，计算截面取在梁截面外边缘(即板的跨度为。构造上应保证板中纵向受拉钢筋在雨篷梁内有足够的受拉锚固长度。施工时应经常检查钢筋，注意维持雨篷板截面的有效高度，特别是板根部的纵筋，应防止被踩下沉。2.雨篷梁计算雨篷梁所承受的荷载有自重，梁上砌体重，可能计入的楼盖传来的荷载，以及雨篷板传来的荷载。粱上砌体重量和楼盖传来的荷载应按过梁荷载的规定计算。雨篷梁在自重、梁上砌体重等荷载作用下，承受弯、剪，在雨篷板传来的荷载作用下，雨篷梁不仅承受弯、剪，而且还受扭，因此雨篷梁是受弯、剪、扭的构件,雨篷梁应按弯、剪、扭构件确定所需纵向钢筋和箍筋的截面面积，并满足有关构造要求。3.雨篷抗倾覆验算雨篷板上的荷载使整个雨篷绕雨篷梁底的倾覆点O转动而倾倒，但是梁的自重，梁上砌体重等却有阻止雨篷倾覆的稳定作用。进行抗倾覆验算要求满足：式中Mov——雨篷板的荷载设计值对O点的倾覆力矩，Mr——雨篷的抗倾覆力矩设计值。3.雨篷抗倾覆验算雨篷板上的荷载使整个雨篷绕雨篷梁底的倾覆点0转动而倾倒，但是梁的自重，梁上砌体自重等却有阻止雨篷倾覆的稳定作用。

雨篷的抗倾覆荷载抗倾覆验算公式如下

Mr－MOv≥0经过以上验算，如不能满足要求，应采取加固措施，如增加雨篷梁伸入砖墙内的长度，增加梁上的砌体重量，或使雨篷梁与周围的结构相连接等。小结1．楼盖结构包括现浇单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖、井式楼盖、无梁楼盖、装配式楼盖等，根据不同的建筑要求和使用条件选择合适的结构类型。

2.现浇肋形楼盖中，当板的长边与短边之比≤2时，板在荷载作用下，沿两个正交受力且都不可忽略，称为双向板。双向板需分别按计算确定长边与短边方向的内力及配筋。

3．装配式混凝土楼盖主要由搁置在承重墙或梁上的预制混凝土铺板组成，故又称为装配式铺板楼盖。

4．现浇钢筋混凝土楼梯按受力方式的不同分为：梁式楼梯和板式楼梯等。梁式楼梯和板式楼梯的主要区别，在于楼梯梯段是采用梁承重还是板承重。前者受力较合理，用材较省，但施工较烦且欠美观，宜用于梯段较长的楼梯；后者反之。

5．雨篷、阳台等悬臂结构，除控制截面承载力计算外，尚应作整体抗倾覆的验算。工程事故表明，不宜采用悬挑板式阳台，而应采用悬挑梁式阳台，以确保安全。9.5楼梯和雨篷9.5.1楼梯最常见的现浇楼梯可分为板式楼梯和梁式楼梯。9.5.2板式楼梯板式楼梯由梯段板、休息平台和平台梁组成。梯段是斜放的齿形板，支承在平台梁上和楼层梁上，底层下端一般支承在地垄墙上。板式楼梯的优点是下表面平整，施工支模较方便，外观比较轻巧。缺点是斜板较厚，其混凝土用量和钢材用量都较多，一般适用于梯段板的水平跨长不超过3m时。为避免斜板在支座处产生裂缝，应在板上面配置一定量的钢筋，一般取Ф8@200mm，长度为，分布钢筋可采用Ф6或Ф8，每级踏步一根。1.梯段斜板为保证梯段板具有一定的刚度，梯段板的厚度常取80~120mm。梯段板支承在平台梁及楼层梁上（底层下端支承在地垄墙上），一般取1m宽板带为计算单元，在进行内力计算时，可简化为两端简支的斜板，斜板又可化为水平板进行计算。斜板的受力钢筋沿斜向布置，支座处板的上部应设置负钢筋，配筋常用分离式，分布钢筋与受力钢筋相垂直，且每个踏步范围内必须有一根，且直径≥8mm，见下图所示。AT型板式楼梯板的配筋2.平台板平台板的厚度h=l0/35(l0为平台板的计算跨度)，常取为60~100mm；平台板一般均取1m宽板带作为计算单元。平台板与平台梁或过梁相交处，考虑到支座处有负弯矩作用，应配置承受负弯矩的钢筋，如图所示。当平台板的跨度远比梯段板的水平跨度小时，平台板中可能出现负弯矩的情况，此时板中负弯矩钢筋应通跨布置。平台板支承与配筋3.平台梁板式楼梯的平台梁，承受本身自重、平台板传来的均布荷载和斜板的均布荷载，当上下梯段等长，又忽略上下梯段斜板之间的空隙时，可按荷载满布于全跨的简支承梁计算。考虑平台梁两侧荷载不一致将引起扭矩，宜设当增加梁内的箍筋用量。【工程现场】某砖混结构二层住宅中使用了现浇钢筋混凝土板式楼梯，如图所示为其楼梯各部位的钢筋施工现场。【应用案例3-8】案例一中为现浇钢筋混凝土板式楼梯。楼梯的结构剖面布置如图3.84所示，踏步高138.5mm，宽为300mm，楼层高3.60m。采用C30级混凝土。梁中受力钢筋采用HRB400级，其余钢筋采用HPB300级。楼梯各构件配筋图如图所示。梯段斜板AT1平台板PTB1平台梁LTL29.5.3梁式楼梯梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成(图9.25)。踏步板为两端简支在斜梁上的单向板(图9.26，板厚一般不小于30mm~40mm，每一踏步一般需配置不少于2ø6的受力钢筋，沿斜向布置间距不大于300mm的ø6分布钢筋。斜梁的受力特点与梯段斜板相似，图9.27为斜梁的配筋构造图。平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)和平台板传来的均布荷载，一般按简支梁计算。图9.25梁式楼梯的组成图9.26踏步板图9.27斜梁的配筋3.平台梁平台梁主要承受斜边梁传来的集中荷载(由上、下楼梯斜梁传来)和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。特别提示

当楼梯下净高不够，可将楼层梁向内移动，这样板式楼梯的梯段就成为折线形。对此设计中应注意两个问题：(1)梯段中的水平段，其板厚应与梯段相同，不能处理成和平台板同厚；(2)折角处的下部受拉纵筋不允许沿板底弯折，以免产生向外的合力将该处的混凝土崩脱，应将此处纵筋断开，各自延伸至上面再行锚固。若板的弯折位置靠近楼层梁，板内可能出现负弯矩，则板上面还应配置承担负弯矩的短钢筋(图9.28)。

图9.28板内折角时的配筋9.6雨篷

【引例】某百货大楼一层橱窗上设置有挑出1200mm通长现浇钢筋混凝土雨篷，如图9.29（a）。待混凝土设计强度拆模时，突然发生从雨篷根部折断的质量事故，呈门帘状如图929（b）。原因是受力筋放错了位置（离模板只有20mm）所致。原来受力筋按设计布置，钢筋工绑扎好后就离开了。打混凝土前，一些“好心人”看到雨篷钢筋浮搁在过梁箍筋上，受力筋又放在雨篷顶部（传统的概念总以为受力筋就放在构件底面），就把受力筋临时改放到过梁的箍筋里面，并贴着模板。打混凝土时，现场人员没有对受力筋位置进行检查，于是发生上述事故。图9.299.6.1雨篷的组成、受力特点板式雨篷一般由雨篷板和雨篷梁两部分组成(图9.30)。雨篷梁既是雨篷板的支承，又兼有过梁的作用。图9.30板式雨篷9.6.2雨篷板和雨篷梁的承载力计算

1.雨篷板的荷载（1）恒载(包括自重、粉刷等)（2）雪荷载（3）均布活荷载（4）施工和检修集中荷载。以上荷载中，雨篷均布活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中较大值进行设计。每一集中荷载值为1.0kN，进行承载能力计算时，沿板宽每隔1m考虑一个集中荷载：进行雨篷抗倾覆验算时，沿板宽每隔2.5~3.0m考虑一个。施工集中荷载和雨篷的均布活荷载不同时考虑。