第11章楼盖-.

第十一章楼盖混凝土结构的概念结构是指各种工程实体的基本承重骨架混凝土结构是指以混凝土为主要建筑材料建造的工程结构结构体系完整的结构体系可分为水平承重结构竖向承重结构底部承重结构水平承重结构水平承重结构主要的作用是跨越水平空间、承受竖向荷载作用并将它们传递给竖向承重结构，且能将作用在整个结构上的水平力传递或分配给竖向承重结构常见的水平承重结构有梁板结构、拱结构、桁架结构、折板结构、网架结构、斜拉或悬索结构等一、梁板结构的实例和分类1.实例楼、屋盖，挡土墙，筏片基础，储液池的底、顶板，楼梯，阳台和雨篷，城市高架道路的路面其中，以楼、屋盖最为典型由梁、板组成的结构楼梯梁式楼梯板式楼梯阳台雨篷阳台板+挑梁雨篷板+雨篷梁其他应用筏形基础挡土墙蓄水池之底板、顶板地下室底板挡土墙一、梁板结构的实例和分类2.楼屋盖的分类分类—按施工方法一、梁板结构的实例和分类2.楼屋盖的分类现浇式装配式装配整体式楼盖分类现浇楼盖装配式楼盖装配整体式楼盖支模绑扎钢筋＋砼拆模预制梁、板运到工地吊装、拼接预制梁、板吊装、拼接现浇叠合层一、梁板结构的实例和分类2.楼屋盖的分类现浇楼盖缺点：•施工需要大量模板；•现场作业量大；•工期较长。优点：•刚度大、整体性好；•抗震抗冲击性能强；•防水性好。现浇楼盖1.有特殊要求的各种楼盖，如多层厂房中需要布置重型机器设备（抗动荷载作用）或需要开设复杂洞口。2.平面布置不规则的局部楼盖，如公共建筑的门厅部分。3.防水要求较高的楼盖（卫生间）。4.高层建筑及抗震要求较高的结构。装配式楼盖装配式楼盖一般采用预制板、现浇梁的结构形式，也可以是预制梁和预制板结合而成。便于工业化生产，在多层民用建筑、多层工业厂房广泛应用。优点整体性、抗震性、防水性较差，不便于开设孔洞，故对高层建筑、有抗震设防要求的建筑及使用要求防水，开设孔洞楼面不宜采用。缺点装配式楼盖装配式，抗震性能差，次生灾害大某学校教学楼破坏，预制板之间无连接情况都江堰市某五层砖混住宅楼，一层整体垮塌，房屋局部倒塌现浇楼盖：整体性好，抗震性能好装配整体式楼盖装配整体式楼盖是在预制梁、板吊装就位后，再在板面现浇叠合层而形成整体。叠合式受弯构件的截面形式1—预制构件；2—后浇混凝土叠合层；3—叠合面(a)有预制板的叠合梁；(b)现浇板叠合梁(a)(b)装配式较现浇式节省模板和支撑。但此种楼盖要进行二次浇灌，有时增加焊接工作量,对施工进度、造价有不利影响。仅适用于荷载较大的多层厂房中，高层民用建筑及有抗震设防要求的建筑。装配整体式楼盖装配式楼盖—采用预制板，搁置在梁或墙体上；装配整体式楼盖—在预制板上，现浇一叠合层。特点介于现浇楼盖和装配式楼盖之间。一、梁板结构的实例和分类2.楼屋盖的分类分类—按结构型式单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖无梁楼盖等单向板荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。双向板荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。单双向板的划分悬臂板仅一边支承，荷载按单一方向传到支座。楼盖中的板常为四边支承。一、板的受力分析1．两对边支撑板板面荷载沿一个方向传给板的支座。类似这种传力方式的板，称为单向板。2．四边支撑板一般情况下，板面的荷载应沿两个方向传给四边的支座。这种板称之为双向板。二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖1122l01l021-1l02M22-2l01M1l01l02时：M2M1，荷载沿一个方向传递—单向板二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖1122l01l022-2l01M1l01l02时：M2M1，荷载沿梁两个方向传递—双向板1-1l02M2二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖1l21lnl1n2n3nn1n2n3nM1M2四边简支板跨内弯矩分布二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖两对边支承板按单向板考虑四边支承板l02/l012时，按单向板考虑l02/l012时，按双向板考虑3.“l02/l01≥3.0”可按沿短边方向受力的单向板计算。2.“2.0l02/l013.0”宜按双向板计算；若按沿短边方向受力的单向板计算，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；1.“l02/l01≤2.0”应按双向板计算；四边支承《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定对两对边支承的板，应按单向板计算。对四边支承的板，分以下三种情况。单双向板的划分交叉梁的受力分析ABCD)/(2mKNp主次梁相互交叉，荷载如何传递？ABCDABCD交叉梁系主次梁系ABCD)/(2mKNpxBAx223CDxx44MABCDii481216202M3M4M由此可见：时，当8ABCDii梁CD可以看作梁AB的不动铰支座。交叉梁系可以作为主次梁系。ABCD)/(2mKNpBA次梁主梁板二、楼盖结构型式简介1.单向板和双向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖井式楼盖：两个方向梁的截面尺寸相同，梁无主次之分。适用柱网呈方形的结构。密肋楼盖：双向密梁用塑料模壳很好地解决了支模问题密肋楼盖由薄板和间距较小（0.5~1m）的肋梁组成。板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，结构自重较轻。密肋楼盖：双向密梁密肋楼盖：双向密梁板直接支承于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。结构高度小，净空大，楼板底面平整、支模简单，但楼板厚度大、用钢量较大，常用于仓库、商店等柱网布置接近方形的建筑。当柱网较小时(3～4m)，柱顶可不设柱帽；当柱网较大(6～8m)且荷载较大时，柱顶设柱帽以提高板的抗冲切能力。无梁楼盖：下列图中，哪些属于单向板，哪些属于双向板？楼盖的主要结构功能1、把楼盖上的竖向荷载传递给竖向结构；2、把水平力传给竖向结构或分配给竖向结构；3、作为竖向结构构件的水平联系和支撑。楼盖的功能及设计要求承载力在竖向荷载作用下，满足承载力的要求；竖向刚度在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；可靠连接与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平力的传递；建设投资降低楼盖自重、减小楼盖的厚度；建筑效果建筑隔热、隔声、美观楼盖的设计要求水平刚度在竖向荷载作用下，满足竖向刚度的要求；整体现浇肋梁楼盖结构平面布置，并初步确定板厚主、次梁的截面尺寸统计作用于梁、板上的实际荷载情况确定板、主梁、次梁的计算简图梁、板的内力计算及内力组合截面配筋及构造措施结束绘制施工图楼盖结构设计步骤不合适三、单向板肋梁楼盖1.结构平面布置跨度单向板：1.7~2.5m，不宜超过3m次梁：4m~6m主梁：5m~8m截面尺寸—原则是不需要验算挠度板：简支板h板跨/35连续板h板跨/40悬臂板h板跨/12次梁：h（1/18~1/12）梁跨，b/h=1/3~1/2主梁：h（1/15~1/10）梁跨，b/h=1/3~1/2梁格布置：确定跨度，考虑主、次梁的方向和间距并与柱网布置相协调横向布置纵向布置布置方向三、单向板肋梁楼盖1.结构平面布置柱网与梁格布置主梁纵向布置次梁横向布置只布置次梁不设置主梁主梁横向布置次梁纵向布置三、单向板肋梁楼盖1.结构平面布置主梁沿横向布置主梁和柱可形成横向框架，其侧向刚度较大。各榀横向框架间由纵向的次梁联系，故房屋的整体性较好。此外，由于主梁与外纵墙窗户垂直，窗扇高度可取得大些，室内采光有利。主梁次梁三、单向板肋梁楼盖1.结构平面布置主梁沿纵向布置若横向柱距大于纵向柱距较多时，也可以沿纵向布置主梁。这样可减小主梁的截面高度，从而增大了室内净高。在有中间走廊的房屋中，常可利用中间纵墙承重，可以只布置次梁而不设主梁。次梁主梁次梁只布置次梁，而不设主梁三、单向板肋梁楼盖1.结构平面布置三、单向板肋梁楼盖2.荷载的计算荷载的传递路径：任一构件承担的荷载也就是它所传递的荷载。荷载在构件中传递的规律是：相互连接的水平构件总是刚度小的构件将其上的荷载传给刚度大的构件（以线刚度i=EI/L来衡量）。水平构件与竖向构件相互连接时，一般是水平构件将其上的荷载传给竖向构件。承接荷载的构件即为传递荷载构件的支座。在结构中，任何上部荷载都会通过相应的构件传到基础，最终再由基础传到地基。三、单向板肋梁楼盖2.荷载的计算荷载的传递路径：单向板次梁主梁柱基础墙体传递原则：最短路径三、单向板肋梁楼盖2.荷载的计算①楼板传来的恒载g2与活载q2，按中到中划分。shhhg)(2211225每根次梁承担荷载有两部分：次梁荷载1000h1h2hh——板结构层厚度h1——板面装饰层厚度h2——板低装饰层厚度qsq2ss单位：KN/m次梁自重g1；225221)()(''ffhhhhhbg次梁的高度为h，由于板传来荷载已经包含了板自重、板顶面层自重和板底抹灰自重，因此，次梁自重只需计算阴影区域+梁两侧抹灰：ssAAh'fhA—Abh2主梁的荷载：主梁的荷载有自重（线荷载）和次梁传来的荷载（集中荷载）。在主梁设计时，一般要把自重处理成集中荷载。将图示阴影区域主梁自重G，作为集中力作用在次梁轴线处。lnbbalnPPPPGGGG板承受楼面上的均布线荷载；次梁承受板传来的均布线荷载；主梁承受次梁传来的集中荷载。b＝1m板计算单元柱次梁计算宽度(l1＋l2)/2l1l2次梁受荷范围l3l4l3/2主梁每个集中荷载的受荷范围l4/2三、单向板肋梁楼盖2.荷载的计算荷载计算的依据：《建筑结构荷载规范》恒载分项系数：1.2，1.35(以重力荷载为主)活载分项系数：1.4，1.3(标准值4kN/m2时)板的负荷面积主梁集中荷载的负荷面积柱次梁的负荷面积次梁主梁1m次梁的间距三、单向板肋梁楼盖2.荷载的计算注意!!!若楼面梁的从属面积较大，计算梁所受的荷载时，应在活荷载标准值前乘以一0.5~1.0的折减系数。确定梁板的荷载传递时忽略梁、板的连续性，按简支考虑。板的负荷面积主梁集中荷载的负荷面积柱次梁的负荷面积次梁主梁1m次梁的间距三、单向板肋梁楼盖3.按弹性方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力计算简图支承条件次梁板主梁此力分析梁时不要，设计柱时不能丢！板的负荷面积主梁集中荷载的负荷面积次梁的负荷面积次梁主梁柱1m次梁的间距主梁柱主梁与柱的线刚度比大于5时三、单向板肋梁楼盖3.按弹性方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力计算简图支承条件：板和次梁均看成是铰支的，且支座无沉降；主梁支承在砖墙上：铰支支承在钢筋混凝土柱上：铰支（梁柱线刚度比大于5）刚接按框架计算板：以次梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁（梁宽为1米）次梁：以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁小结：单向板楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁。三、单向板肋梁楼盖3.按弹性方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力计算简图不考虑薄膜效应对板内力的影响：四周与梁整体连接的低配筋率板，临近破坏时中和轴接近于板表面，在纯弯矩作用下，板的中平面位于受拉区，因周边变形受到约束，板内存在轴向压力，称薄膜力，也称拱作用。计算时不考虑这一作用，以后在板的截面设计时，对板的计算弯矩酌情折减。开裂退出工作开裂退出工作三、单向板肋梁楼盖4)计算跨数单跨承载时连续梁的内力图当各跨荷载相同、跨度相差≤10％时，超过5跨的连续梁、板按5跨计算。（依据：对连续梁、板的某一跨而言，与其相邻两跨以外的其余跨上的荷载对该跨内力的影响已很小，见右图）11223344n11232注意！！中间各跨(3、4、n……)的内力和配筋均按计算简图的第3跨处理。三、单向板肋梁楼盖3.按弹性方法计算钢筋混凝土连续梁板的内力板的计算跨度（主要取决于支座反力作用点的位置）lni——第i跨板的净跨；ln1ln2ln3bbbab——次梁的宽度；a——板在墙上的搁置长度，不少于80mm。板从左边支座起，依次称作边支座、边跨跨中、第一内支座、第二跨中（中间跨跨中）、第二内支座（中间支座）……按弹性理论计算，板的计算跨度取值——中到中：①板一端支撑于墙、一端支撑