钢筋混凝土楼盖.ppt

6 2钢筋混凝土楼 屋 盖 一 概述 现浇整体式楼盖 具有整体刚度好 抗震性强 防水性能好 对不规则平面的适应性强 便于开洞等优点 它的缺点是模板用量多 现场工作量较大 施工周期较长 装配式楼盖 可以是现浇粱和预制板结合而成 也可以是预制梁和预制板结合而成 便于工业化生产 施工周期短 节省模板 但防水性 整体性 抗震性差 不便开洞 装配整体式楼盖 由预制板 梁 上现浇一叠合层而成为一个整体 整体性较好 节省模板 需二次浇筑砼 费工费料 造价较高 仅用于多层厂房 高层民用建筑 有抗震要求的建筑 肋形楼盖一般由板 次梁 主梁组成 楼面板被四周的梁分成了许多的矩形区格 形成四边支承板 板上的荷载通过板的受弯作用传至四边支承的构件上 肋形楼盖 无梁楼盖 将板通过柱帽直接支承在柱上的楼盖 称为无梁楼盖 无梁楼盖的结构高度小 净空大 通风采光条件好 支模简单 但用钢量较大 常用于厂房 仓库 商场等建筑以及矩形水池的池顶和池底等结构 井式楼盖 为了建筑上的需要或柱间距较大时 将楼板分为若干个接近正方形的小区格 呈井字形布置 称为井字楼盖 两个方向的柱网及梁的截面相同 由于是两个方向受力 梁的高度比肋梁楼盖小 外形美观 但用钢量大 故宜用于跨度较大且柱网呈方形的结构 例如 公共建筑的门厅及中小型礼堂等建筑 当长短边之比l2 l1 3时 仅考虑沿着短方向受力的板 称为单向板 当l2 l1 2时 考虑两个方向受力的板 称为双向板 当长边与短边之比2 l2 l1 3时 宜按双向板计算 若按单向板计算 则沿长边方向布置足够数量的构造钢筋 肋形楼盖的分类 二 单向板肋形楼盖 1 结构平面布置 并对梁板进行分类编号 初步确定板厚和主 次梁的截面尺寸 2 确定板和主 次梁的计算简图 3 梁 板的内力计算及内力组合 4 截面配筋计算及构造措施 5 绘制施工图 单向板肋梁楼盖的设计 布置原则 1 满足房屋使用要求 根据房屋的开间 进深决定主 次梁的方向以及跨度 板 取1 7 2 7m 不宜超过3m 合理跨度次梁 取4 6m 主梁 取5 8m 应考虑室内通风和管道的通过 尽可能减小主梁截面高度 增大室内净空高度 一 单向板肋形楼盖的结构布置 2 结构受力合理 主梁宜沿横向布置 并避开门窗洞口 以使主梁与柱形成横向刚度较强的框架承重体系 避免将集中荷载直接作用于板上 梁格布置应力求规整 板厚和梁截面尺寸尽量统一 梁宜拉通 以减少构件类型 方便施工 梁 板尽量布置成等跨式 3 经济 节约材料 降低造价楼盖中板砼用量占整个楼盖的50 70 板厚宜取较小值 单向板肋形楼盖承重方案 a 主梁沿横向布置 b 主梁沿纵向布置 c 有中间走廊 二 单向板肋形楼盖的计算简图 单向板上荷载传力途径 也就是说 板的支座为次梁 次梁的支座为主梁 主梁的支座为柱或墙 由于板 次梁 主梁整体浇注在一起 因此楼盖中的板和梁往往形成多跨连续结构 计算时 把支座都视为铰支座 总之 单向板 次梁要简化成均布荷载 而主梁按集中荷载处理 图6 13单向板肋形楼盖的荷载及计算简图 三 连续单向板的构造 1 板厚及支承长度板厚 P266附表3 1支承长度 边跨板深入墙内的支承长度 板厚 且 120mm 2 受力钢筋 受力钢筋构造要求1 板中受力钢筋一般采用HPB300或HRB335级钢 直径通常采用 6 8 10 12等 2 受力钢筋间距 70mm 当板厚 150mm时 间距 200mm 当板厚 150mm时 间距 1 5h 且 250mm 3 跨中承受正弯矩的钢筋 当部分切断时 切断位置可在距支座边L0 10 当部分弯起时 可在距支座边L0 6处弯起 弯起角度一般300 当厚h 120mm时 可为450 4 支座承受负弯矩的钢筋 可在距支座边不少于a距离处切断 a的取值 当q g 3时 a L0 4 当q g 3时 a L0 3 g为板上的均布恒载 q为板上的活载 L0为板的计算跨度 5 板在支座上抵抗负弯矩的钢筋 为保证施工时不致改变其有效高度 一般都做成直钩以便支撑在模板上 3 构造钢筋1 分布钢筋按照构造配置 分布钢筋沿板的长跨方向 与受力钢筋垂直 布置 置于受力钢筋内侧 其截面面积不应小于单位长度上受力钢筋截面面积的15 且 该方向板截面面积的0 15 d 6 其间距不应大于250mm 在受力钢筋的所有弯折处均应配置分布钢筋 但在梁的范围内不必布置 2 板面附加钢筋对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇板 为了避免沿墙边 或梁边 板面产生裂缝 应沿支承周边配置上部构造钢筋 其直径不宜小于8mm 间距不宜大于200mm 并应符合下列规定 嵌固在承重砌体墙内现浇板的上部构造钢筋该构造钢筋从墙边算起伸入板内的长度不宜小于l1 7 l1为单向板的短边跨度 对于两边均嵌固在墙内的板角部分 在板上部离板角点l1 4范围内应双向配置上部构造钢筋 该钢筋从墙边算起伸入板内的长度不宜小于l1 4 见图示 同时 沿受力方向配置的上部构造钢筋的截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1 3 板嵌固在承重墙内时板边的上部构造钢筋 周边与混凝土梁或墙整浇的板面构造钢筋板边上部设置 垂直于板边 其截面积 板跨中受力钢筋面积的1 3 且d 8 200mm 自梁 墙 边伸入板内的长度为l1 5 在板角处应沿两个垂直方向布置或按放射状布置 当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时 应沿其布置构造钢筋 伸入支座内的锚固长度为la 3 垂直于主梁的板面构造钢筋在单向板中 主梁附近 部分荷载将由板直接传递给主梁而产生一定的负弯矩 应在板与主梁连接处板中配置垂直于主梁的上部构造钢筋 200mm d 8mm 且单位宽度内的总截面面积 板中单位宽度内受力钢筋截面面积的1 3 伸入板内的长度从梁边算起每边 板的l0 4 见下图 1 1 板内孔洞周边的附加钢筋 板面配筋 板的配筋 四 次梁构造要求 1 次梁的配筋计算正截面计算中 跨中正弯矩作用下按T形截面计算配筋 支座附近的负弯矩区段 按矩形截面计算配筋 斜截面计算抗剪腹筋时 一般只用箍筋抗剪 当荷载 跨度较大时 可采用弯起钢筋和箍筋一起做腹筋抗剪 但对于相邻跨度相差不大于20 且活载与恒载比值q g小于或等于3的次梁 按下图所示进行配筋布置 即可满足弯矩包络图的要求 2 次梁的构造要求次梁的支承长度一般不应小于240mm 其它构造要求与普通受弯构件相同 在距中间支座边 ln 5 20d处 可以截断支座上纵向钢筋面积As的50 而在距支座边的ln 3处 又可截断支座上A 钢筋面积的25 剩余的钢筋 As 4 既承担部分负弯矩 又兼作架立筋 其根数应不少于2根 考虑到在边支座有一定的嵌固作用 此钢筋伸入支座的长度应满足las的要求 五 主梁的构造要求 主梁伸入墙内的支撑长度一般应不小于370mm 主梁的配筋应按内力包络图的要求 通过作抵抗弯矩图来布置 除应符合正截面配筋及斜截面配筋并有构造要求外 还要满足钢筋一般构造要求 在主 次梁交接处 在主梁高度范围内 主梁要受到次梁传来的集中荷载的作用 为防止在主梁中下部出现斜裂缝 一般要在次梁两侧设置附加横向钢筋 吊筋或箍筋 把荷载传到梁的上部 如下图所示 板 次梁 主梁负筋相对位置 三 现浇双向板肋梁楼盖 对于在两端支撑的板只在一个方向发生弯曲并产生内力 故称为单向板 而对于四边 三边支撑板或相临两边支撑的板将沿两个方向发生弯曲并产生内力 故称为双向板 双向板的支承形式可以是四边支承 三边支承 两邻边支承或四点支承 支座类型 固定 简支 截面形状常用正方形和矩形 也可用圆形和三角形及其他形状 单向板 四边简支双向板的破坏特征 四边简支正方形板 第一批裂缝出现在板底中部 沿对角线的方向向四角扩展 当荷载增加时 板的顶面四角附近出现垂直于对角线方向成环状的裂缝 最终导致跨中钢筋屈服 板破坏 a 四边简支正方形板 四边简支的矩形板 第一批裂缝出现在板底中平行于长边方向 随着荷载增加 裂缝沿450角方向向四角扩展 截止破坏时 板面四角也产生环状裂缝 最终板因板底裂缝处受力钢筋屈服而破坏 b 四边简支矩形板 通常 在荷载作用下 双向板的四角翘起 因此 板传给四边支座的压力 不沿长边均匀分布 而是各边的中部较大 两端较小 试验表明 在其他条件相同时 采用高强度的混凝土较优越 当含钢率相同时 采用较细的钢筋比较有利 当钢筋用量相同时 板中部钢筋排列较密比均匀排列更适宜 即配置细而密的钢筋比配置粗而疏的钢筋有利 双向板的弯曲变形 2 双向板的构造要求 1 双向板的板厚 双向板的板厚一般取80 160mm 为了满足刚度条件 简支板的厚度应不小于l0 45 连续板的厚度应不小于l0 50 l0为短边的计算跨度 若能如此 板的挠度将不必验算 2 双向板的配筋要点 双向板的受力钢筋沿纵 横两个方向配置 配筋形式类似于单向板 有弯起式和分离式两种 双向板既然两个方向受力 那么两个方向均应布置受力钢筋 沿短边方向的跨中钢筋布置在下层 沿长边方向的跨中钢筋布置在上层 中间板带 按跨中最大正弯矩求得单位板宽内的钢筋数量均匀布置 边缘板带 按中间板带单位板宽内的钢筋数量一半均匀布置 支座上的负弯矩钢筋 按计算值沿支座均匀布置 不减少 受力钢筋的直径 间距 弯起和切断位置等 与单向板的规定相同 双向板沿墙边 墙角处的构造钢筋也与单向板相同 1 结构平面布置 四 装配式楼盖 装配式楼盖主要有铺板式 密肋式和无梁式 其中铺板式是目前工业与民用建筑最常用的形式 铺板式楼面是将密铺的预制板两端支承在砖墙上或楼面梁上构成 它的预制构件主要是预制板和预制梁 装配式楼盖的设计内容主要是 合理地进行楼盖结构布置 正确选用预制构件 并对构件进行验算 妥善处理好预制构件间的连接及预制构件和墙 柱的连接等 1 横墙承重方案当房间开间不大 横墙间距小 可将楼板直接搁置在横墙上 由横墙承重 如下图所示 当横墙间距较大时 也可在纵墙上架设横梁 将预制板沿纵向搁置在横墙或横梁上 横墙承重方案整体性好 空间刚度大 多用于住宅和集体宿舍类的建筑 优点 横墙较密 且承担竖向荷载 因此建筑物的横向刚度较大 整体性好 对抵抗风力 地震力等水平荷载较为有利 纵墙开窗自由 不承重 缺点 墙体材料用量较多 横墙间距受板跨限制 房间平面布置不够灵活 适用于开间尺寸要求不大的建筑物 2 纵墙承重方案当横墙间距大且层高又受到限制时 可将预制板沿横向搁置在纵墙上 如下图所示 纵墙承重方案开间大 房间布置灵活 但刚度差 多用于教学楼 办公楼 实验楼 食堂等建筑 3 纵横墙承重方案由纵墙和横墙结合承受房屋的屋面和楼面荷载的结构布置方案 特点 既可保证有灵活布置的房间 又具有较大的空间刚度和整体性 适合于教学楼 办公楼 医院等建筑 4 内框架承重方案由设置在房屋内部的钢筋混凝土框架和外部的砖墙 砖柱共同承受屋面 楼面的荷载 特点 房屋的内部空间大 平面布置较为灵活 房屋的空间刚度较差 建筑物抵抗地基不均匀沉降的能力和抗震能力一般较弱 适用范围 用作多层工业厂房 仓库和商店等 2 预制构件的类型 1 预制板根据板的施工工艺不同 分为预应力和非预应力两类 根据板的形状不同 分为实心板 空心板 槽形板和T形板等 实心平板上下表面平整 制作简单 其跨度一般较小 通常取1 2 2 4m 预应力板 最大跨度不超过2 7m 常用宽度为500 800mm 厚度为50 80mm 常用于走廊板 楼梯平台板 地沟盖板等 当板跨较大时 为了节省混凝土 减小自重 可将实心板受拉区及中部的部分混凝土挖去 形成空心板和槽形板 空心板又叫多孔板 它具有刚度大 自重轻 受力性能好等优点 又因其板底平整 施工简便 隔音效果和隔热效果较好 因此在预制楼盖中得到普遍使用 槽形板有正槽形板和倒槽型板 又分为普通钢筋混凝土板和顶应力混凝土板 正槽形板受力合理 与空心板相比具有自重较轻 结构材料耗量较少 便于开洞和设置与支承结构相连接的预埋件等优点 但它不能提供平整的天棚面 隔声和隔热效果较差 在工业建筑结构中得到广泛的应用 预制板的构件形式 除上述几种常见的以外 还有单肋板 双T形板 双向板 双向密肋板及折叠式V形板等 2 楼盖梁楼盖梁可分为预制和现浇