工程管理2014楼盖设计

1、1111、梁板结构设计、梁板结构设计梁板结构是土木工程中常见的结构形式梁板结构是土木工程中常见的结构形式 11.1 基本概念基本概念 按按施工方法施工方法，混凝土楼盖可分为：，混凝土楼盖可分为： 现浇混凝土楼盖现浇混凝土楼盖 装配式混凝土楼盖装配式混凝土楼盖 装配整体式混凝土楼盖装配整体式混凝土楼盖按按结构形式结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：，现浇混凝土楼盖可分为：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 无梁楼盖无梁楼盖 密肋楼盖密肋楼盖 井式楼盖井式楼盖 扁梁楼盖扁梁楼盖1、楼盖的结构类型、楼盖的结构类型 按按预加应力预加应力情况，钢筋混凝土楼盖可分为情况，钢筋混凝土楼盖

2、可分为普通钢筋混凝土楼盖普通钢筋混凝土楼盖、预应预应力混凝土楼盖力混凝土楼盖。(a) 单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖(b) 双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖(c) 无梁楼盖无梁楼盖(d) 密肋楼盖密肋楼盖(e) 井式楼盖井式楼盖(f) 扁梁楼盖扁梁楼盖楼盖结构类型楼盖结构类型 (types of floor systems)（无梁）密肋楼盖（无梁）密肋楼盖密肋楼盖密肋楼盖 楼梯楼梯 雨蓬雨蓬 地下室底板地下室底板 挡土墙挡土墙 2 2、 单向板与双向板单向板与双向板单向板：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。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：双向板：荷载

3、作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。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。单向板和双向板划分的依据是什么？单向板和双向板划分的依据是什么？12qqq单向板和双向板划分的依据是什么？单向板和双向板划分的依据是什么？41 0115348AqlfEI40214201lqql12qqq42 0225348Aq lfEI12AAff0212010212010212011,0.5,0.5;2,0.941,0.059;3,0.988,0.012llllll当时当时当时。四边支承板 现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤：现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤：（1 1）结构平面布置图，并初步确

4、定板、梁的截面尺寸；结构平面布置图，并初步确定板、梁的截面尺寸；（2 2）确定楼板的计算简图；确定楼板的计算简图；（3 3）楼板的内力分析；楼板的内力分析；（4 4）截面配筋和构造要求；截面配筋和构造要求；（5 5）绘制（结构）施工图。绘制（结构）施工图。11.2 现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计一、结构平面布置一、结构平面布置 对结构平面进行合理的布置，即根据使用要求，在经济合理、对结构平面进行合理的布置，即根据使用要求，在经济合理、施工方便前提下，合理地布置板与梁的位置、方向和尺寸，布置施工方便前提下，合理地布置板与梁的位置、方向和尺寸，布置柱的位置和柱网尺

5、寸等。柱的位置和柱网尺寸等。 根据经验，柱的合理间距即梁的跨度最好为：根据经验，柱的合理间距即梁的跨度最好为： 次梁次梁46m，主梁，主梁58m。 另外柱网的平面应布置成矩形或正方形为好。另外柱网的平面应布置成矩形或正方形为好。f构件种类构件种类高跨比（高跨比（ ）备备 注注多跨连续次梁多跨连续次梁多跨连续主梁多跨连续主梁单跨简支梁单跨简支梁1/181/121/141/81/141/8梁的宽高比（梁的宽高比（ ）一般为）一般为1/31/2， 以以50mm为模数为模数单向板单向板简简 支支连连 续续1/351/40最小板厚：最小板厚： 屋屋 面面 板板 60mm 民用建筑楼板民用建筑楼板 70m

6、m 工业建筑楼板工业建筑楼板 80mm双向板双向板四边简支四边简支四边连续四边连续1/451/50高跨比高跨比 中的中的 取短向跨度取短向跨度板厚一般宜为板厚一般宜为80mm 160mm密肋板密肋板单跨简支单跨简支多跨连续多跨连续1/201/25高跨比高跨比 中的中的 为肋高为肋高 板厚：当肋间距板厚：当肋间距700mm， 40mm当肋间距当肋间距700mm， 50mm悬悬 臂臂 板板1/12板的悬臂长度板的悬臂长度500mm， 60mm板的悬臂长度板的悬臂长度500mm， 80mm无梁楼板无梁楼板无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽1/301/35h150mm梁、板截面的常用尺寸梁、板截面的常用尺寸 b

7、/h l/h l/h l/b hhhhhhhhhhl单向板肋梁楼盖结构平面布置方案通常有以下三种单向板肋梁楼盖结构平面布置方案通常有以下三种: :(1)(1)主梁横向布置主梁横向布置, ,次梁纵向布置次梁纵向布置, ,如图如图 (a)(a)所示；所示；(2)(2)主梁纵向布置主梁纵向布置, ,次梁横向布置次梁横向布置, ,如图如图 (b)(b)所示；所示；(3)(3)只布置次梁只布置次梁, ,不设主梁不设主梁, ,如图如图 (c)(c)所示。所示。图图11-4梁的布置梁的布置 (a) 主梁沿横向布置；主梁沿横向布置；(b) 主梁沿纵向布置；主梁沿纵向布置；(c) 有中间走廊有中间走廊 框架结构

8、中框架结构中 梁的布置梁的布置单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖井字梁楼盖井字梁楼盖双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖在进行楼盖的结构平面布置时在进行楼盖的结构平面布置时, ,应注意以下问题应注意以下问题: :(1)(1)受力合理。受力合理。 荷载传递要简捷荷载传递要简捷, ,梁宜拉通梁宜拉通, ,避免凌乱避免凌乱; ;主梁跨间最好不要只布主梁跨间最好不要只布置置1 1根次梁根次梁, ,以减小主梁跨间弯矩的不均匀以减小主梁跨间弯矩的不均匀; ;尽量避免把梁尽量避免把梁, ,特别特别是主梁搁置在门、窗过梁上；在楼、屋面上有机器设备、冷却是主梁搁置在门、窗过梁上；在楼、屋面上有机器

9、设备、冷却塔、悬挂装置等荷载比较大的地方塔、悬挂装置等荷载比较大的地方, ,宜设次梁宜设次梁; ;楼板上开有较大楼板上开有较大尺寸尺寸( (大于大于800mm800mm）的洞口时）的洞口时, ,应在洞口周边设置加劲的小梁。应在洞口周边设置加劲的小梁。(2)(2)满足建筑要求。满足建筑要求。 不封闭的阳台、厨房间和卫生间的板面标高宜低于其他部位不封闭的阳台、厨房间和卫生间的板面标高宜低于其他部位30-50mm(30-50mm(现时现时, ,有室内地面装修的有室内地面装修的, ,也常做平也常做平););当不做吊顶时当不做吊顶时, ,一一个房间平面内不宜只放个房间平面内不宜只放1 1根梁。根梁。(3

10、)(3)方便施工。方便施工。 梁的截面种类不宜过多梁的截面种类不宜过多, ,梁的布置尽可能规则梁的布置尽可能规则, ,梁截面尺寸应考梁截面尺寸应考虑设置模板的方便虑设置模板的方便, ,特别是采用钢模板时。特别是采用钢模板时。 二、计算简图二、计算简图1 1、支承条件、支承条件2 2、计算单元及从属面积、计算单元及从属面积3 3、计算跨数、计算跨数4 4、计算跨度、计算跨度支座可以自由转动支座可以自由转动, ,但没有竖向位移但没有竖向位移; ;由此假定带来的误差将通过由此假定带来的误差将通过折算荷载折算荷载的方式来弥补的方式来弥补, ,见下述。见下述。1 1、支承条件、支承条件2.2.计算单元及

11、从属面计算单元及从属面积积u板板1）计算单元：）计算单元：1m宽板带宽板带2） 荷荷 载载 ：均布荷载：均布荷载3） 连连 续续 梁梁 ：次梁、墙作为板的不动铰支座次梁、墙作为板的不动铰支座 4）计算跨度：）计算跨度：中间跨中间跨 ： 边跨（边支座为砌体墙）：边跨（边支座为砌体墙）： 通常通常a a为为120mm c0ll 2222nn0balbhllu次梁次梁 1）荷载范围）荷载范围 ：次梁左右各半跨板次梁左右各半跨板 2） 荷荷 载载 ：均布荷载：均布荷载 恒载：次梁左右各半跨板自重、次恒载：次梁左右各半跨板自重、次梁自重梁自重活载：次梁左右各半跨板上活载活载：次梁左右各半跨板上活载 3）

12、 连连 续续 梁梁 ： 时，时，认为主梁是次梁的不动铰支座，认为主梁是次梁的不动铰支座，否则应取否则应取交叉梁系交叉梁系进行分析进行分析 4）计算跨度：）计算跨度：中间跨中间跨 ：边跨（边支座为砌体墙）：边跨（边支座为砌体墙）： 通常通常a a为为240mm8ii主次222025. 1nn0balbllc0ll 222025. 1nn0balbllc0ll u主梁主梁 1）荷载范围）荷载范围 ：主梁左右各半个主梁间距：主梁左右各半个主梁间距，次梁左右各半个次梁间距，次梁左右各半个次梁间距 2） 荷荷 载载 ：集中集中荷载荷载 3） 连连 续续 梁梁 ：当：当 较小，可将柱作为主梁的不动铰支座较

13、小，可将柱作为主梁的不动铰支座 框框 架架 ： 时，时，应考虑应考虑柱对主梁的转动约束柱对主梁的转动约束作用作用 4）计算跨度）计算跨度 ：与次梁相同，通常与次梁相同，通常a a为为370mm 柱i()()5iiii左梁右梁上柱下柱)忽略了实际支座次梁或主梁扭转刚度的影响，计算支座转角大于实忽略了实际支座次梁或主梁扭转刚度的影响，计算支座转角大于实际支座转角。际支座转角。导致：导致：l边跨跨中正弯矩计算值大于实际值；边跨跨中正弯矩计算值大于实际值；l支座负弯矩计算值小于实际值；支座负弯矩计算值小于实际值；qgg21qq21qgg41qq43图1.8 多跨连续梁、板计算跨数图图1.6 按弹性理论

14、计算时单向板计算跨度按弹性理论计算时单向板计算跨度（4）按弹性理）按弹性理论计算跨度论计算跨度（4）按塑性理）按塑性理论计算跨度论计算跨度ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345ABCDEF12345图图11-811-8不同跨布置活荷载时的内力图不同跨布置活荷载时的内力图 活荷载不利布置规律：活荷载不利布置规律：（1 1）求某跨跨中）求某跨跨中 ，该跨布置活荷载，然后隔跨布置，该跨布置活荷载，然后隔跨布置（2 2）求某跨跨中）求某跨跨中 或或 ，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置，左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（3 3）求某

15、支座）求某支座 ，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置，该支座左、右跨布置活荷载，然后隔跨布置（4 4）求某支座）求某支座 ，与（，与（3 3）相同）相同 maxMminMmaxMmaxMmaxV均布荷载或三角形荷载作用下：均布荷载或三角形荷载作用下：集中荷载作用下：集中荷载作用下：2m2m2m2m2m2m GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m 80 40 120 40 80 GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m 90 30 90 30 GG= =3 3

16、0 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m 90 90 30 30 GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m 120 90 40 40 90 02bbMMV()2bbVVgq均布荷载bVV集中荷载 0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 fM/Mu1. 应力重分

17、布与内力重分布应力重分布与内力重分布 适筋梁正截面受弯的全过程分为三个阶段适筋梁正截面受弯的全过程分为三个阶段:未裂阶段、裂缝未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段阶段、破坏阶段。 试验试验M-f 适筋梁正截面受弯三个受力阶段适筋梁正截面受弯三个受力阶段 由于钢筋混凝土的非弹性性质由于钢筋混凝土的非弹性性质,使截面上应力的分布不再服从使截面上应力的分布不再服从线弹性分布规律的现象线弹性分布规律的现象,称为称为应力重分布应力重分布。 l 超静定结构的内力不仅与荷载有关，而且与结构各部分超静定结构的内力不仅与荷载有关，而且与结构各部分刚度比刚度比有关。有关。l 按弹性理论计算连续梁内力时，假定梁按弹性理论计

18、算连续梁内力时，假定梁等刚度等刚度，且在加载过程中，且在加载过程中刚刚度始终不变度始终不变；fy fu-fy 塑性铰塑性铰0.40.60.81.0aaaMcrMyMu0 M/MuP My Mu fy fu-fy P P My Mu fy fu-fy P GG= =3 30 0k kN N QQ= =3 30 0k kN N 2m 2m 2m 2m 2m 2m 120 90 40 40 90 ；4、塑性内力重分布的过程、塑性内力重分布的过程 看实例：看实例：22ys20045010.5,310,3 18A =mmcfNmmfNmm2两 跨 钢 筋 混 凝 土 连 续 梁 ， 截 面 为抹 面 ，

19、混 凝 土 强 度钢 筋 强 度跨 中 和 支 座 都 配 置钢 筋 ，763。kN-m跨中和支座截面的极限弯矩均为84.84；4、塑性内力重分布的过程、塑性内力重分布的过程11按弹性理论计算按弹性理论计算按塑性理论计算按塑性理论计算塑性铰的人为控制塑性铰的人为控制4、塑性内力重分布的过程、塑性内力重分布的过程11按弹性理论计算按弹性理论计算按塑性理论计算按塑性理论计算塑性铰的人为控制塑性铰的人为控制五、五、 连续梁、板按连续梁、板按调幅法调幅法的内力计算的内力计算l弯矩调幅法弯矩调幅法简称调幅法：在简称调幅法：在弹性弯矩弹性弯矩的基础上，根据需要，的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。

20、适当调整某些截面弯矩值。l通常对那些通常对那些弯矩绝对值较大的截面弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整，然后按进行弯矩调整，然后按调调整后的内力整后的内力进行进行截面设计和配筋构造截面设计和配筋构造，是一种实用的设计方法。，是一种实用的设计方法。 截面弯矩调整的幅度用截面弯矩调整的幅度用调幅系数调幅系数表示表示 0.2%eaeMMM （ 20 ）eaMM)1 (弹性计算弯矩弹性计算弯矩调幅后弯矩调幅后弯矩1、调幅的概念和原则、调幅的概念和原则a按弹性理论计算按弹性理论计算弯矩调幅弯矩调幅00-FL=FL0.202支座弯矩调幅系数：（0.188 0.15）0.18801110=M20M21M =-0

21、.15211-0.15420.175MM Lr00000按简支梁计算的跨中弯矩：MM0.15FL弯矩调幅后的跨中弯矩：FLFLFLFL应用弯矩调幅法应遵循以下规定：应用弯矩调幅法应遵循以下规定：（1）纵筋：纵筋：HPB235HPB235、HRB335HRB335、HRB400HRB400、RRB400RRB400；混凝土：；混凝土：C20C20C45C45（2） 一般一般不宜不宜超过超过0.250.25（3） 不应不应超过超过 ，不宜不宜小于小于（4）调整后的结构内力调整后的结构内力必须必须满足静力平衡条件：满足静力平衡条件： 连续梁、板各控制截面的弯矩值连续梁、板各控制截面的弯矩值不宜不宜小

22、于简支梁弯矩值的小于简支梁弯矩值的1/3 0.100.35AB0()1.022lMMMM（5）应应在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量在可能产生塑性铰的区段适当增加箍筋数量 受剪配箍率：（防斜拉）受剪配箍率：（防斜拉） （6）必须必须满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段满足正常使用阶段变形及裂缝宽度的要求，在使用阶段不应不应出现塑性铰出现塑性铰yvtsvsv36. 0ffbsA用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力用弯矩调幅法计算等跨连续梁、板内力(1) 等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨连续梁各跨跨中及支座截面的弯矩设计值均布荷载：均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：

23、间距相同、大小相等的集中荷载：20()MMgq l0()MMGQ l（2）等跨连续梁的剪力设计值等跨连续梁的剪力设计值vn()Vgq l)(vbQGnV均布荷载：均布荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：间距相同、大小相等的集中荷载：（3）等跨连续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值等跨连续单向板，各跨跨中及支座截面的弯矩设计值2m0()Mgq l均布荷载：均布荷载： 公式适用于：公式适用于： 的等跨连续梁、板的等跨连续梁、板 相邻两跨跨度相差小于相邻两跨跨度相差小于 的不等跨连续梁、板的不等跨连续梁、板 跨跨 度度 值值 : 计算跨中弯矩和支座剪力计算跨中弯矩和支座剪力: 取本跨跨度取本跨跨

24、度 计算支座计算支座弯矩弯矩: 取相邻两跨较大跨度取相邻两跨较大跨度 /0.3q g 10%1 1、单向板、单向板（1）配筋计算配筋计算 考虑板的拱作用效应考虑板的拱作用效应，四周与梁，四周与梁整体连接整体连接的板区格，计算所得的的板区格，计算所得的弯矩值，可根据下列情况予以减少：弯矩值，可根据下列情况予以减少：1）中间跨的跨中及中间支座截面中间跨的跨中及中间支座截面 : 20%2）边跨的跨中及从楼板边缘算起的第二支座截面边跨的跨中及从楼板边缘算起的第二支座截面: :3）角区格不应减少角区格不应减少六、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求六、单向板肋梁楼盖配筋计算及构造要求 板可以按不配置箍筋的一

25、般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力板可以按不配置箍筋的一般板类受弯构件进行斜截面受剪承载力 验算验算 上述规定适用于上述规定适用于: 单向板单向板肋梁楼盖、肋梁楼盖、双向板双向板肋梁楼盖中的板肋梁楼盖中的板 按按弹性理论弹性理论、按、按塑性理论塑性理论计算所得的弯矩计算所得的弯矩 f构件种类构件种类高跨比（高跨比（ ）备备 注注多跨连续次梁多跨连续次梁多跨连续主梁多跨连续主梁单跨简支梁单跨简支梁1/181/121/141/81/141/8梁的宽高比（梁的宽高比（ ）一般为）一般为1/31/2， 以以50mm为模数为模数单向板单向板简简 支支连连 续续1/351/40最小板厚：最小板厚： 屋屋

26、面面 板板 60mm 民用建筑楼板民用建筑楼板 70mm 工业建筑楼板工业建筑楼板 80mm双向板双向板四边简支四边简支四边连续四边连续1/451/50高跨比高跨比 中的中的 取短向跨度取短向跨度板厚一般宜为板厚一般宜为80mm 160mm密肋板密肋板单跨简支单跨简支多跨连续多跨连续1/201/25高跨比高跨比 中的中的 为肋高为肋高 板厚：当肋间距板厚：当肋间距700mm， 40mm当肋间距当肋间距700mm， 50mm悬悬 臂臂 板板1/12板的悬臂长度板的悬臂长度500mm， 60mm板的悬臂长度板的悬臂长度500mm， 80mm无梁楼板无梁楼板无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽1/301/35h

27、150mm梁、板截面的常用尺寸梁、板截面的常用尺寸 b/h l/h l/h l/b hhhhhhhhhhl（2） 配筋构造配筋构造 1）受力钢筋受力钢筋钢筋种类钢筋种类一般采用一般采用HPB235、HRB335常用直径常用直径6mm、8mm、10mm、12mm，负钢筋宜采用较大直径，负钢筋宜采用较大直径间间 距距一般不小于一般不小于70mm板厚板厚h150mm时，不宜大于时，不宜大于200mm板厚板厚h 150mm时，不宜大于时，不宜大于1.5h，且不宜大于，且不宜大于250mm 弯弯 起起 式式锚固好锚固好 ，整体性好，整体性好 ，节约钢筋，施工复杂，节约钢筋，施工复杂分分 离离 式式锚固较差锚固较差 ，用钢量稍高，但施工方便，用钢量稍高，但施工方便钢筋弯钩钢筋弯钩板底钢筋：半圆弯钩，上部负弯矩钢筋：直钩板底钢筋：半圆弯钩，上部负弯矩钢筋：直钩弯起、截断弯起、截断一般按构造处理一般按构造处理板相邻跨度相差超过板相邻跨度相差超过20%或各跨荷载相差较大时，应按或各跨荷载相差较大时，应按弯矩包络图确定弯矩包络图确定 六、六、 单向