建筑结构第五版第12章 楼盖体系

楼盖、屋盖、楼梯和雨蓬均为梁板结构。现浇楼盖的钢筋网片按施工方法的不同★现浇整体式★装配整体式★预制装配式12.1

概述12.1概述★装配式楼盖：预制梁、预制板（或现浇板），组合而成，

工厂化生产，广泛用于多层民用和工业厂房中。其整体性、抗震性、防水性都较差，不便于开设孔洞，不适合用于高层和有抗震设防要求的房屋，也不适合有防水和开洞要求的楼面。12.1

概述

★装配整体式楼盖：

在预制板上现浇混凝土叠合层形成整体楼盖。兼具有现浇整体式楼盖和装配式楼盖的优点。

但需要进行混凝土二次浇灌，有时还需增加焊接工作量。常见楼盖形式单向板肋梁楼盖

双向板肋梁楼盖井式楼盖

密肋楼盖

无梁楼盖

按楼板受力和支承条件的不同★现浇肋形楼盖单向板肋形楼盖双向板肋形楼盖6.1概述

分析单向板和双向板的受力特点：12.2整体式单向板肋梁楼盖单向板是指：

仅仅在一个方向或主要在一个方向受弯的板；

双向板是指：

两个方向均受弯的板。★

单双向的设计判断:l2/l1≥3按单向板设计；

2＜l2/l1＜3宜按双向板设计；

l2/l1≤2应按双向板设计。沿短边l1传到支座的荷载q1；

沿长边l2传到支座的荷载q2；

q1/q2=q（l2/l1）4

当长短边比值达到一定值时，

可忽略q2，只考虑q1，

当成单向弯曲板进行设计。l1l2f1f2l2l1r1r2q1q2单向板肋梁楼盖设计设计步骤：布结构定简图求内力配钢筋绘图纸一、结构平面布置单向板肋梁楼盖结构平面布置通常有以下三种方案：主梁沿横向布置

主梁沿纵向布置

经济跨度板：2-4m次梁：4-6m主梁：6-8m杆件的简化支座的简化荷载的简化二、计算简图（定简图）按弹性理论计算单跨两端搁置l0=ln+a且

l0≤ln+h

（板）

l0≤1.05ln

（梁）一端搁置、一端与支承构件整浇l0=ln+a/2且

l0≤ln+h/2

（板）

l0≤1.025ln

（梁）两端与支承构件整浇l0=ln多跨边

跨l0=ln+a/2+b/2且

l0≤ln+h/2+b/2

（板）

l0≤1.025ln+b/2

（梁）中间跨l0=lc且

l0≤1.1ln

（板）

l0≤1.05ln

（梁）按塑性理论计算两端搁置l0=ln+a且

l0≤ln+h

（板）l0≤1.05ln

（梁）一端搁置、一端与支承构件整浇l0=ln+a/2且

l0≤ln+h/2

（板）

l0≤1.025ln

（梁）两端与支承构件整浇l0=ln跨度计算确定计算跨数对于等跨连续梁，随着跨数的增加，除边跨外，中间跨的内力的差异很小，故为了简化计算，对于跨数多于5跨的等跨、等刚度、等荷载的连续板或梁，可近似按5跨计算内力。1123n23实际跨数11223计算跨数1123233配筋及构造三、荷载计算：板：负载宽度b=1M

板受到的均布恒荷载设计值g板＝

恒载分项系数rg×钢混材料重度r×板厚h

×负载宽度b＋板面及板底构造层重量

板受到的均布活荷载设计值q板＝

活载分项系数rq×均布活荷载标准值qk

×负载宽度b荷载计算：次梁：负载宽度L1

次梁受到的均布恒荷载设计值g次＝

板面恒载设计值g板×负载宽度L1＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×次梁宽度b×(次梁高度h次-板的厚度h板)＋梁侧抹灰重量

次梁受到的均布活荷载设计值q次＝

板面活载设计值q板×负载宽度L1荷载计算：主梁：负载面积L1×L2

主梁受到的集中恒荷载设计值Ｇ主＝

次梁恒载设计值g次×负载宽度L2＋恒载分项系数rg×钢混材料重度r×主梁宽度b×(主梁高度h主-板的厚度h板)×负载宽度L1＋梁侧抹灰重量

主梁受到的集中活荷载设计值Ｑ主＝

板面活载设计值q板×负载面积L1×L2四、结构内力计算（求内力）受弯构件所需要求的内力：M和V计算方法：弹性法和塑性法弹性法严谨，配筋量多。

塑性法经济，但易开裂，下列构件不能采用，

①、直接承受动力荷载的结构；

②、对裂缝宽度有较高要求的结构；

③、重要部位的结构。假定梁、板为理想的弹性体，按结构力学的方法求内力。1)表格系数法(等跨的板或梁）在均布及三角形荷载作用下：表中系数表中系数在集中荷载作用下：表中系数表中系数注意当连续板或梁的跨度不等，但相差不超过10％时，仍可按等跨计算；1、弹性法计算内力（求内力）2)荷载的最不利组合满布的恒荷载+最不利的活荷载布置活荷载最不利的布置原则：1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载；2）求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载。（1）荷载的最不利组合（3）求某跨中最小弯矩（4）求某支座最大剪力（2）内力包络图将各种内力组合情况下的内力图，画在同一张图上，形成内力叠合图，其外包线称为“内力包络图”主梁的计算简图

例题

主梁弯矩计算表

主梁的弯矩包络

①+②①

+④

①+③①+④’233.62183-252.02-151.87-4.8945.73-56.87131.4-127.1153.4372.82199.2（3）折算荷载和计算内力为减少采用铰支座进行设计所带来的误差，可采用折算荷载的方法来计算内力。连续板：

g′＝g＋q/2

q′＝q/2

连续次梁

g′＝g＋q/4

q′＝3q/4

连续主梁：不折算折算荷载在按弹性理论分析内力时必须予以考虑；在按塑性理论分析内力时可不必考虑，即可直接取用荷载g和q。按弹性计算法计算连续板、梁的内力时，将钢筋混凝土梁、板视为理想弹性体，按结构力学的方法进行内力计算。为设计方便，对于常用荷载作用下的等跨等截面的连续梁、板，其内力均已制成表格，见附录4.支座截面内力设计值的修正因计算跨度取支承中心线间的距离，未考虑支座宽度，计算所得支座处－Mmax、Vmax均指支座中心线处的弯矩、剪力值，需调整。按弯矩、剪力在支座范围内为线性变化，可求得支座边缘的内力值：M=Mc－V0b/2均布荷载：V=Vc－（g＋p）b/2集中荷载：V=

Vc

当连续梁搁置于砖墙上时：

M=Mc

支座处内力的计算值

2、按塑性法计算内力塑性铰与普通铰比较，有以下特点：①“塑性铰”能承受相应于截面“屈服”的极限弯矩；②“塑性铰”不是集中于一点，而是发生在一小段局部变形很大的区域；③“塑性铰”只能沿弯矩作用方向作有限的转动。混凝土开裂后，截面的应力分布发生了变化，称应力发生了重分布。钢筋屈服后，在荷载无明显增加的情况下，截面的变形可以急剧增大，构件在钢筋屈服截面好像形成了一个铰，称出现了“塑性铰”。超静定结构内力重分布按弹性理论计算，在F1的作用下：当F1较小时，构件尚未开裂时，梁近似为弹性工作状态。当F1增大到F2时B处成为塑性铰。力再增加，各处弯矩如何增长？塑性内力重分布的几点结论①超静定结构的破坏标志，不是某一截面达到极限弯矩，而是结构出现足够数目的塑性铰。②按弹性方法计算，连续梁的内支座截面弯矩通常较大，配筋较多，钢筋拥挤施工不方便。⑶结构塑性内力重分布的限制条件：钢筋宜采用塑性较好的HPB235、HRB335和HRB400级钢筋。塑性铰处截面的相对受压区高度应满足ξ＝x/h0≤0.35。弯矩调整幅度不宜过大，应控制在弹性理论计算弯矩20%以内。

内力重分布：

构件开裂引起刚度变化，并出现塑性铰，各截面内力发生重分布，其大小与弹性分析结果不一致。弯矩调幅法设计连续梁、板考虑塑性内力重分布的设计方法很多：极限平衡法、塑性铰法、弯矩调幅法和非线性全过程分析法等，其中弯矩调幅法最实用、最方便，故为许多国家规范推荐的设计方法。弯矩调幅法的概念和计算的基本规定弯矩调幅法简称调幅法。它以弹性计算的弯矩为基础，根据设计需要适当调整某些截面的弯矩，通常调整|M|较大截面的弯矩，然后按调整后的弯矩进行截面设计。调幅系数为（12－1）按弹性理论计算的弯矩值调幅后的弯矩值下面以两跨连续梁为例说明调幅法=+0.5MaM0M1Me图

MB图Ma图现将B支座的负弯矩调整为按弹性理论计算则调幅系数弯矩平衡梁板按塑性法计算内力塑性法：（塑性内力重分布设计法）是指采取弯矩调幅法将支座弯矩调低后进行配筋的一种经济配筋法。适用于板和次梁，但不适用于主梁。五、配筋计算和构造（配钢筋）1、单向板计算特点：

（1）取一米作为计算单元（2）一般不需进行斜截面受剪承载力计算。（3）利用支座反推力的有利作用，可减少中间跨截面和中间支座截面弯矩设计值20%，边跨跨中和第一内支座截面弯矩设计值不调整。2、单向板构造要求配筋方式：弯起式和分离式

弯起式整体性好，但施工不便，分离式整体性稍差，但施工方便，工程实际中，分离式运用的更为普遍。构造钢筋：

（a）、分布钢筋

≥受力钢筋的15%，直径≥6mm，间距≤250

集中荷载较大或露天构件，

分布钢筋间距≤200mm（b）、板面构造负筋

墙边：≥ln/7 墙角：≥ln/4主梁边：≥ln/4板中构造钢筋图3、次梁计算特点：（1）、跨中按T形截面，支座按矩形截面计算；（2）、一般可仅设置箍筋抗剪；（3）、一般不需作挠度与裂缝宽度验算。4、次梁构造要求：纵筋布置有弯起式和分离式。次梁的钢筋布置图

5、主梁计算特点：①主梁按弹性理论计算，不考虑塑性内力重分布。②截面配筋计算时，跨中可按T形截面计算，但支座只按矩形截面计算。③由于支座处板、次梁和主梁的钢筋重叠交错，且主梁负筋位于次梁和板的负筋之下故主梁截面有效高度在支座处有所减少。此时主梁支座截面有效高度应取：受力钢筋一排布置时：h0＝h－（55～60）受力钢筋二排布置时：h0＝h－（70～80）。支座处的截面有效高度为：板：h0=h-(20～25)次梁：h0=h-(35～40)(一排)

h0=h-(60～65)(两排)主梁：h0=h-(55～60)(一排)

h0=h-(70～80)(两排)次梁H0=35~40主梁负筋主梁h0=55~60次梁主梁次梁负筋板中负筋附加横向钢筋布置主梁的附加横向钢筋主梁的附加横向钢筋双向板的受力特点12.4

双向板肋梁楼盖设计单块矩形双向板（单区格双向板）

均布荷载作用下，按附表26计算板的弯矩和挠度：一、双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力12.4

双向板肋梁楼盖设计

当泊松比不为零时：支座截面不考虑

多跨连续双向板（多区格双向板）

（1）板跨中最大正弯矩计算（活荷载棋盘式布置）分为两种荷载情况：满布同向荷载满布反向荷载（2）支座处板最大负弯矩计算（活荷载近似按满布）一、双向板肋梁楼盖按弹性理论计算结构内力12.4

双向板肋梁楼盖设计由于精确计算相当复杂，在实际工程中多采用实用计算法。其基本思路是设法将多跨连续板中的每区格板等效为单区格板，如此可利用上述表格计算。跨中正弯矩最大时的活荷载不利布置

二.

双向板肋梁楼盖的配筋计算与构造要求

双向板肋梁楼盖中关于梁的配筋及构造，与单向板肋梁楼盖中梁的配筋及构造基本相同。

1．板的配筋计算

(1)截面的弯矩设计值可以考虑拱作用，从而使板的内力有所降低。

(2)截面有效高度

一般按下列规定取：短跨方向h0＝h一20(mm)

长跨方向h0＝h一30(mm)(3)配筋计算取1m板带，按单筋矩形截面设计

为内力臂系数，近似取0.9～0.95。2．板的配筋构造受力钢筋沿板区格平面纵横两个方向配置，配筋方式有弯起式和分离式两种，与单向板中配筋方式类似。（1）按弹性理论计算时，跨内正弯矩在中间板带部分最大，在靠近支承边的边板带部分，弯矩较小，配筋可以减少。考虑施工方便，将板在lx、ly方向各分为三个板带。中间板带：按计算值配筋边板带：按计算值的50%配筋，但每米宽度内不少于4根负钢筋：沿支座边缘均匀配置。12.5、楼梯

1.楼梯的结构形式板式楼梯与梁式楼梯楼梯水平方向跨度＜3.0~3.3m时采用板式楼梯优点：梯段板下表平整，支模简单缺点：跨度较大时，为保证安全，斜板设计较厚，浪费材料12.5、楼梯

1.楼梯的结构形式楼梯水平方向跨度≥3.0~3.3m时采用板式楼梯优点：