第七章 钢筋混凝土楼(屋)盖.ppt

第七章钢筋混凝土楼（屋）盖,概述,梁板结构体系,钢筋混凝土平面楼盖是由梁、板、柱组成的梁板结构体系,梁板结构体系是工业与民用房屋的屋盖、楼盖广泛采用的一种结构形式。,此外，其它属于梁板结构体系的结构物还很多，如整片式基础，桥梁的桥面结构，水池的顶盖、池壁、底板，挡土墙等。因此其设计原理具有普遍意义。,楼梯,雨蓬,地下室底板,挡土墙,1、肋梁楼盖单向板肋梁楼盖一般由板、次梁和主梁组成。其主要传力途径为板次梁主梁柱或墙基础地基。肋梁楼盖的特点是用钢量较低，楼板上留洞方便，但支模较复杂。肋梁楼盖是现浇楼盖中使用最普遍的一种。双向板肋梁楼盖井式楼盖：两个方向的柱网及梁的截面相同2、无梁楼盖：板直接支承于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。无梁楼盖的结构高度小，净空大，支模简单，但用钢量较大，常用于仓库、商店等柱网布置接近方形的建筑。3、密肋楼盖：梁肋的间距小，板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，结构自重较轻。,钢筋混凝土平面楼盖的结构形式,单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖,无梁楼盖,密肋楼盖,单向板,单向板,双向板,井字楼盖,密肋楼盖,密肋楼盖,无梁楼盖,无梁楼盖,混凝土楼盖按施工方法不同可分为：,1.现浇式楼盖2.装配式楼盖3.装配整体式楼盖,混凝土楼盖按预加应力情况可分为：,1.钢筋混凝土楼盖2.预应力混凝土楼盖预应力混凝土楼盖用的最普遍的是无粘结预应力混凝土平板楼盖，当柱网尺寸较大时，它可有效减小板厚，降低建筑层高。,（一）钢筋混凝土肋形楼盖的形式,1.现浇梁板结构,最常用的结构形式。主要用于民用建筑楼（屋）盖，多层工业厂房楼（屋）盖。优点：整体性、防水性好，布置灵活，适应性强。缺点：现场制模浇注，施工较复杂，前后工序有直接影响。,一、受力特点肋形楼盖的板一般四边都有支承，板上的荷载通过双向受弯传到支座上，由于板是一个整体，弯曲时板在任意一点处的挠度在两个的竖向平面方向是相等的。因此，在短跨内曲率较大，弯矩也较大，在长跨的竖向平面内则相反。,按荷载传递路线的不同，肋形楼盖的板一般分为单向板和双向板。,单向板与双向板的区别：单向板：l2/l13双向板：l2/l12当2l2/l13时，宜按双向板计算；如按短边受力的单向板计算时，在长边方向要布置足够数量的分布钢筋。,2.单向板的受力特点单向板上的荷载主要沿短边方向传递，沿长边方向传递的荷载很少，受力钢筋沿短边方向布置，长边方向只布置构造钢筋。单向板短边的跨度通常不大，往往会出现次梁露出可见的现象。单向板肋形楼盖构造简单，施工方便，是整体式楼盖结构中常用的形式。,在肋梁楼盖中，结构布置包括柱网、承重墙、梁格和板的布置。结构设计总原则：技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。应注意的问题：（1）考虑建筑使用要求；（2）受力合理；（3）满足建筑要求；（4）方便施工。,楼盖结构的布置,柱网的布置应当与梁格的布置统一考虑，不宜过大或过小。次梁跨度：4-6米；主梁跨度：5-8米,1.柱网的布置,2.梁格布置确定梁的跨度，还应当考虑主梁和次梁的方向和间距；,主梁的间距=次梁的跨度；次梁的间距=板的跨度,单向板板的跨度一般为1.7-2.5米，不超过3米；较为经济。,3.单向板肋梁楼盖结构平面布置应力求简单、规整、统一；梁板应尽量布置成等跨；板厚及梁截面尺寸在各跨内应尽量统一。（1）主梁横向布置，次梁纵向布置（2）主梁纵向布置，次梁横向布置（3）只布置次梁，不设主梁,（1）主梁横向布置，次梁纵向布置优点:主梁和柱形成横向框架，房屋的横向刚度大，而各榀横向框架之间由纵向次梁相连，故房屋的纵向刚度亦大，整体性较好。（2）主梁纵向布置，次梁横向布置适用于横向柱距比纵向柱距大的多的情况。它的优点是减小了主梁的截面高度，增大了室内净高。（3）只布置次梁，不设主梁它适用于有中间走道或房屋空间较小的楼盖。,主梁沿横向布置,主梁沿纵向布置,有中间走道,单向板楼盖结构布置,3.双向板的受力特点（1）双向板受荷后第一批裂缝出现在板底中部，然后逐渐沿45向板四角扩展，当钢筋应力达到屈服点后，裂缝显著增大。板即将破坏时，板面四角产生环状裂缝，这种裂缝的出现促使板底裂缝进一步开展，最后板告破坏。,（2）双向板在荷载的作用下，四角有翘曲的趋势，所以，板传给支承梁的压力，沿板的长边方向是不均匀的，在板的中部较大，两端较小。,（3）尽管双向板的破坏裂缝并不平行于板边，但由于平行于板边的配筋其板底开裂荷载较大，而板破坏时的极限荷载又与对角线方向配筋相差不大，因此为了施工方便，双向板常采用平行于四边的配筋方式。（4）细而密的配筋较粗而疏的有利，采用强度等级高的混凝土较强度等级低的混凝土有利。,双向板的跨度范围较大，一般情况下，可由设计者控制房间中是否可见次梁的现象。为目前住宅设计中最常用的形式。,二、板的构造要求1、板的厚度：现浇钢筋混凝土板的最小厚度（mm）,现浇板常用现浇板厚80mm150mm；为10mm的倍数。预制板根据跨度查相应图集选用，常用板厚120mm（空心板）。为10mm的倍数。,常用板的厚度,现浇板板厚h参考值,注：l0为板的短边计算跨度,2、受力钢筋：,常用板钢筋的直径：812mm；常用板钢筋的间距：板厚度h150mm时，s200mm；板厚度h150mm时，s1.5h并且s250mm；最小间距：s70mm。,3、分布钢筋：垂直于受力钢筋的方向布置。作用：将板面荷载均匀传递给受力钢筋；与受力钢筋绑扎成钢筋网片，固定受力钢筋位置；抵抗温度和收缩应力，并抵抗一定的弯矩；位置：位于受力钢筋的内侧。,钢筋截面面积（单位长度）：不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，而且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；直径：不小于受力钢筋面积的10%，常用直径为610mm；可以比受力钢筋直径小12号或与受力钢筋直径相同；间距：不宜大于250mm，通常取200mm或250mm；,4、板面附加钢筋A）嵌固于墙内板的板面附加钢筋砌体结构中为避免沿墙边产生板面裂缝，应在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。,沿板的受力方向配置的上部构造钢筋，其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/3；沿非受力方向配置的上部构造钢筋，可根据经验适当减少（可参照板与混凝土梁或墙整体浇注时的规定）。,B）板周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板板上部构造钢筋截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋的截面面积的1/3。该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度，在单向板中不宜小于l0/5(l0为板计算跨度)，在双向板中不宜小于l0/4(l0为短跨方向计算跨度），在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置。,C）与主梁肋垂直的板面构造钢筋。当单向板的受力钢筋与主梁平行时，应沿主梁方向配置与主梁垂直的上部构造钢筋，间距不大于200mm，直径不宜小于8mm，且单位长度内总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的1/3，伸入板中的长度从梁边算起，每边不宜小于l0/4(l0为板的计算跨度）。,5、楼板孔洞边配筋要求a）当b（或d）300mm时，见下页图（a）；b）当300mmb（或d）1000mm时，见下页图（b）；c）当b（或d）1000mm时，或孔洞周边有较大集中荷载时，应在洞边设肋梁，见下页图（c）。,6、板受力钢筋的保护层,作用：（1）保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；（2）保证钢筋与混凝土间的粘结；（3）在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。,板受力钢筋的混凝土最小保护层厚度（mm）,混凝土结构的环境类别,三、次梁的构造要求1.截面尺寸：梁高满足高跨比1/201/15、宽高比1/31/2的要求时，可不必验算挠度和裂缝宽度。梁截面宽度尺寸通常取200mm以上，以50mm为模数。次梁宽也可以用100、150、180mm。,2、次梁的构造要求,梁钢筋骨架,梁钢筋骨架,（1）纵向受力钢筋纵向受力钢筋直径梁高h300mm时，d10mm；梁高h300mm时，d8mm.纵向受力钢筋间距上部净间距：30mm和1.5d下部净间距：25mm和d,伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋数量梁宽b100mm时，不少于2根；梁宽b100mm时，可为1根；简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，伸入梁支座范围内的锚固长度las当V0.7ftbh0时，las5d当V0.7ftbh0时，带肋钢筋las12d光面钢筋las12d,悬臂梁中，应有不少于2根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折12d；其余钢筋不应在梁的上部截断，应在规定的弯起点位置向下弯折，并在梁的下边锚固。纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。纵向受力钢筋的最小配筋率0.2%。,沿截面周边布置的受扭纵向钢筋间距：200mm以及梁截面短边长度除梁截面四角设置外，其余受扭纵向钢筋沿截面周边均匀对称布置；锚固：同受拉纵向钢筋要求。,（2）箍筋,作用：承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨架。钢筋级别：梁内箍筋宜采用HPB235、HRB335级钢筋。,箍筋的形式,当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应做成封闭式；一般情况下，箍筋的形式采用封闭式；梁宽350mm时，宜设置复合箍筋；梁宽400mm，但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋。,直径：a）当梁截面高度h800mm时，不宜小于6mm；b）当h800mm时，不宜小于8mm。c）当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的1/4。d）为了便于加工，箍筋直径一般不宜大于12mm。e）箍筋的常用直径为6、8、10mm。,设置范围：按计算不需要箍筋的梁：a）当梁的截面高度h300mm，应沿梁全长按构造配置箍筋；b）当梁的截面高度h=150300mm时，可仅在梁的端部各1/4跨度范围内设置箍筋，但当梁的中部1/2跨度范围内有集中荷载作用时，仍应沿梁的全长设置箍筋；c）若h150mm，可不设箍筋。,间距：梁中箍筋的最大间距（mm）,箍筋的间距不应大于15d（d为纵向受压钢筋的最小直径），同时不应大于400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d。箍筋间距应保证混凝土与钢筋紧密结合，不宜小于70mm。,（3）纵向构造钢筋及拉筋,作用：当梁的截面高度较大时，为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝；同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用。,设置条件：梁的腹板高度hw450mm；位置：在梁的两个侧面沿高度对称配置；大小：每侧钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%，且间距不宜大于200mm。,（4）架立筋,作用：在梁内不需要设置纵向受力钢筋处，代替纵向受力钢筋，保证钢筋骨架的完整及刚度。大小：梁跨度l4m时，钢筋直径d8mm；4l6m时，d10mm；l6m时，d12mm。,次梁纵向受力钢筋的混凝土最小保护层厚度（mm）,（5）钢筋保护层厚度,四、主梁的构造要求1、主梁的截面尺寸：满足此高跨比（1/121/8）和宽高比（1/31/2）要求一般不必作挠度和裂缝宽度验算。梁截面尺寸通常以50mm为模数，宽度取200mm及以上。常用宽度为250mm400mm。,2、主梁的构造要求（1）主梁的一般构造要求与次梁相同，但主梁纵向受力钢筋的弯起和截断点的位置，应通过在弯矩包络图上画抵抗弯矩图来确定，并应满足有关构造要求。（2）主梁伸入墙（砌体）内的长度一般不应小于370mm。,在斜截面抗剪计算中，若需利用弯起钢筋抵抗部分剪力，则应考虑跨中有足够的钢筋可供弯起，以使受剪承载力抵抗图完全覆盖剪力包络图。若跨中钢筋可供弯起的根数不足，则应在支座设置专门的抗剪鸭筋。,（3）纵向受力钢筋纵向受力钢筋直径梁高h300mm时，d10mm；通常d16mm，常用1628mm.纵向受力钢筋间距上部净间距：30mm和1.5d下部净间距：25mm和d,伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋数量不少于2根，其截面积大于跨中纵向受力钢筋截面积的50%；简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，伸入梁支座范围内的锚固长度las当V0.7ftbh0时，las5d当V0.7ftbh0时，带肋钢筋las12d光面钢筋las12d,悬臂梁中，应有不少于2根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折12d；其余钢筋不应在梁的上部截断，应在规定的弯起点位置向下弯折，并在梁的下边锚固。纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。纵向受力钢筋的最小配筋率0.2%。,沿截面周边布置的受扭纵向钢筋间距：200mm以及梁截面短边长度除梁截面四角设置外，其余受扭纵向钢筋沿截面周边均匀对称布置；锚固：同受拉纵向钢筋要求。,（4）箍筋,作用：承受由剪力和弯矩在梁内引起的主拉应力，并通过绑扎或焊接把其他钢筋联系在一起，形成空间骨架。钢筋级别：梁内箍筋宜采用HPB235、HRB335、HRB400级钢筋。,箍筋的形式,一般情况下，箍筋的形式采用封闭式；梁宽350mm时，宜设置复合箍筋；梁宽400mm，但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋；梁宽400mm，且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，应设置复合箍筋。,直径：a）当梁截面高度h800mm时，不宜小于6mm；b）当h800mm时，不宜小于8mm。c）当梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径还不应小于纵向受压钢筋最大直径的1/4。d）为了便于加工，箍筋直径一般不宜大于16mm。e）箍筋的常用直径为8mm、10mm、12mm。,设置范围：通常应沿梁全长配置箍筋；,间距：梁中箍筋的最大间距（mm）,箍筋的间距不应大于15d（d为纵向受压钢筋的最小直径），同时不应大于400mm；当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d。箍筋间距应保证混凝土与钢筋紧密结合，不宜小于70mm。,主梁钢筋间距常用200300mm；考虑地震影响时，梁端的箍筋间距要减小；其间距通常为跨中间距的1/2。,主梁受力钢筋的混凝土最小保护层厚度（mm）,（5）保护层厚度,（6）纵向构造钢筋及拉筋,作用：当梁的截面高度较大时，为了防止在梁的侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝；同时也为了增强钢筋骨架的刚度，增强梁的抗扭作用。,设置条件：梁的腹板高度hw450mm；位置：在梁的两个侧面沿高度配置；大小：每侧钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%，且间距不宜大于200mm。,（7）架立筋,作用：在梁内不需要设置纵向受力钢筋处，代替纵向受力钢筋，保证钢筋骨架的完整及刚度。大小：梁跨度l4m时，钢筋直径d8mm；4l6m时，d10mm；l6m时，d12mm。,（8）附加箍筋和吊筋,作用：承担由于次梁或其他集中荷载产生的剪应力，防止梁出现裂缝或冲切破坏。附加箍筋：附加箍筋的直径、形状一般与梁中箍筋相同，间距为50mm，数量按计算确定（每侧不少于2个）；附加箍筋的作用比吊筋重要，两者往往同时使用。,主次梁交接处主梁中的附加钢筋,吊筋：吊筋的直径、数量按计算确定。当集中荷载小可按构造处理时，吊筋直径通常为12mm，数量为2根。当集中荷载很小，并作用在梁上半部分，附加箍筋能全部承担剪应力时，可以不用吊筋。,7.2装配式楼盖,常用现浇梁、预制板安装而成。常用于多层民用建筑楼（屋）盖，荷载不大的多层工业厂房楼盖。优点：便于工业化生产，施工速度较快。缺点：整体性、防水性较差，不便在楼板上开洞。,装配整体式楼盖在预制楼盖上整浇一层