單向板肋形樓蓋課件

1、14.1 概說(shuō)概說(shuō)14.2 樓蓋結(jié)構(gòu)的型式樓蓋結(jié)構(gòu)的型式14.3 樓蓋結(jié)構(gòu)布置樓蓋結(jié)構(gòu)布置14.4 肋形樓蓋的受力體系肋形樓蓋的受力體系14.5 鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計(jì)算鋼筋混凝土連續(xù)梁的內(nèi)力計(jì)算14.6 單向板的計(jì)算和配筋單向板的計(jì)算和配筋14.7 次梁的計(jì)算和配筋次梁的計(jì)算和配筋14.8 主梁的計(jì)算和配筋主梁的計(jì)算和配筋14.9 單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)例題單向板肋形樓蓋設(shè)計(jì)例題1 梁板結(jié)構(gòu)是工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物中常用的結(jié)構(gòu)形式。例如樓蓋和屋蓋、筏式基礎(chǔ)、擋土墻、儲(chǔ)液池的底板和頂蓋，以及樓梯、陽(yáng)臺(tái)和雨篷等。現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋形樓蓋由板板、次梁次梁及主梁主梁組成，樓蓋主要用于承受樓面豎向荷載。其

2、中梁的構(gòu)造我們?cè)谇懊嬗懻撨^(guò)，在此重點(diǎn)討論板的構(gòu)造。其它梁板結(jié)構(gòu)：其它梁板結(jié)構(gòu)：1）地下室底板結(jié)構(gòu)）地下室底板結(jié)構(gòu)2）擋土墻結(jié)構(gòu)）擋土墻結(jié)構(gòu)3）橋梁橋面板結(jié)構(gòu)）橋梁橋面板結(jié)構(gòu)2345678 樓（屋）蓋是建筑結(jié)構(gòu)的重要組成部分。將樓面荷載傳遞給，通過(guò)豎向承重結(jié)構(gòu)傳遞給，再由基礎(chǔ)傳遞給。 鋼筋混凝土樓蓋按施工方法分類(lèi)，可分為 現(xiàn)澆式 裝配式 裝配整體式9 現(xiàn)澆樓蓋剛度大，整體性好，抗震現(xiàn)澆樓蓋剛度大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，防水性好，對(duì)不規(guī)則平抗沖擊性能好，防水性好，對(duì)不規(guī)則平面的適應(yīng)性強(qiáng)；其缺點(diǎn)是費(fèi)工、費(fèi)模板，面的適應(yīng)性強(qiáng)；其缺點(diǎn)是費(fèi)工、費(fèi)模板，施工工期長(zhǎng)。施工工期長(zhǎng)。 l 現(xiàn)澆樓蓋現(xiàn)澆樓蓋1

3、0現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋的整體性好，剛度大，抗?jié)B性好p近年來(lái)，在一些新建的高層建筑中，整澆樓 蓋得到了較廣泛的應(yīng)用。p現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋易于適應(yīng)各種特殊的情況。例如， 平面形狀不規(guī)則，有較重的集中設(shè)備荷載，或者有較復(fù)雜的洞孔等。p現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋需要現(xiàn)場(chǎng)支模和鋪設(shè)鋼筋，混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)等勞動(dòng)量大，且工期較長(zhǎng)。p隨著施工技術(shù)的改 進(jìn)和工具式鋼模板的廣泛應(yīng)用，以上缺點(diǎn)正在逐漸被克服。11 裝配式樓蓋施工進(jìn)度快，節(jié)省模板，工裝配式樓蓋施工進(jìn)度快，節(jié)省模板，工業(yè)化程度高，但整體性較差，且易裂縫，業(yè)化程度高，但整體性較差，且易裂縫，主要用于多層房屋，如多層住宅。主要用于多層房屋，如多層住宅。l 裝配式樓蓋裝配式樓蓋

4、12裝配式樓蓋裝配式樓蓋、屋蓋由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)安裝連接而成，有節(jié)約勞動(dòng)力，加快施工進(jìn)度，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)的整體性和剛度較差，在我國(guó)多層住宅中應(yīng)用 最為普遍。 13裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預(yù)制梁或板(包括疊合梁、疊合板中的預(yù)制部分)，在現(xiàn) 場(chǎng)吊裝就位后，通過(guò)整結(jié)措施和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)成整體。l 裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋 裝配整體式樓蓋兼有現(xiàn)澆式和裝配式的裝配整體式樓蓋兼有現(xiàn)澆式和裝配式的某些優(yōu)缺點(diǎn)，主要用于整體性要求較高某些優(yōu)缺點(diǎn)，主要用于整體性要求較高的建筑。的建筑。14 預(yù)制板（梁）上現(xiàn)澆一疊合層而成為一個(gè)預(yù)制板（梁）上現(xiàn)澆一疊合層而成為一個(gè)整體。這種樓蓋兼有預(yù)制及

5、現(xiàn)澆樓蓋的優(yōu)點(diǎn)，整體。這種樓蓋兼有預(yù)制及現(xiàn)澆樓蓋的優(yōu)點(diǎn)，抗震性能較好，因此近年來(lái)在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)用抗震性能較好，因此近年來(lái)在抗震結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較多。較多。 裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預(yù)制梁或板裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預(yù)制梁或板(包括疊合梁、疊合板中的預(yù)制部分包括疊合梁、疊合板中的預(yù)制部分)，在現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)吊裝就位后，通過(guò)整結(jié)措施和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)成吊裝就位后，通過(guò)整結(jié)措施和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)成整體。裝配式樓蓋、屋蓋由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)安整體。裝配式樓蓋、屋蓋由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)安裝連接而成，有節(jié)約勞動(dòng)力，加快施工進(jìn)度，裝連接而成，有節(jié)約勞動(dòng)力，加快施工進(jìn)度，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)

6、械化施工等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)的整體性和剛度較差，在我國(guó)多層住宅中應(yīng)用的整體性和剛度較差，在我國(guó)多層住宅中應(yīng)用最為普遍。最為普遍。 l 裝配整體式樓蓋裝配整體式樓蓋15 單向板肋形樓蓋單向板肋形樓蓋 雙向板肋形樓蓋雙向板肋形樓蓋 井式樓蓋井式樓蓋 密肋樓蓋密肋樓蓋 無(wú)梁樓蓋無(wú)梁樓蓋鋼筋混凝土樓蓋按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)鋼筋混凝土樓蓋按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)16圖7.1 樓蓋的結(jié)構(gòu)形式 （a）單向板肋形樓蓋；（b）雙向板肋形樓蓋；（c）井式樓蓋；（d）密肋樓蓋；（e）無(wú)梁樓蓋17單向板和雙向板樓板承受著豎向荷載，當(dāng)板面較大時(shí)，可設(shè)梁將板劃分成多個(gè)區(qū)格。每一板區(qū)格一般四邊都有梁或墻支承著，對(duì)于兩對(duì)邊支承的板，豎向荷載將通過(guò)板

7、的受彎傳到兩對(duì)邊的支承梁或墻上.荷載向兩個(gè)方向傳遞的多少，將隨著板區(qū)格的長(zhǎng)邊計(jì)算跨度l02與短邊計(jì)算跨度l01的比值而變化。當(dāng)l02 /l01的比值較大時(shí)，板上的荷載主要沿l01方向傳遞給支承構(gòu)件，而沿l02方向傳遞的荷載很少，以至可以略去。這種主要沿短跨受彎的板稱(chēng)單向板，又稱(chēng)梁式板。單向板的受力鋼筋應(yīng)沿短向配置，沿長(zhǎng)向僅按構(gòu)造配筋。 l02l0118當(dāng)l02 /l01的比值較小時(shí)，沿長(zhǎng)跨方向傳遞的荷載將不能略去，這種在兩個(gè)方向受彎的板 稱(chēng)雙向板。雙向板的受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向配置。 工程設(shè)計(jì)中：l02 /l01 3時(shí) 按單向板設(shè)計(jì)；l02 /l01 2時(shí) 按雙向板設(shè)計(jì)。19肋梁樓蓋和無(wú)梁樓蓋用

8、梁將樓板分成多個(gè)區(qū)格，從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁，因板厚也是梁高的一部分，故梁的截面形狀為t形。這種由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋，通常稱(chēng)為肋梁樓蓋肋梁樓蓋。隨著板區(qū)格平面尺寸比的不同，又可分成單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋。20肋梁樓蓋一般由板、次梁和主梁組成。傳力路線(xiàn)是：板次梁主梁柱(墻)基礎(chǔ)。肋梁樓蓋中的主梁可以是連續(xù)梁，也可以與柱子構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)。21將樓板劃分成若干個(gè)正方形或接近正方形的小區(qū)格，兩個(gè)方向的梁截面相同，不分主梁和次梁，都是直接承受板傳來(lái)的荷載，這種樓蓋稱(chēng)為井式井式樓蓋樓蓋。井式樓蓋的梁是以樓蓋四周的柱或墻作為支承的，兩個(gè)方向梁的相交點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的

9、撓度，整個(gè)樓蓋的變形類(lèi)似一塊很大的雙向板整個(gè)樓蓋的變形類(lèi)似一塊很大的雙向板。22不設(shè)梁，而將板直接支承在柱上的樓蓋稱(chēng)為無(wú)梁樓蓋無(wú)梁樓蓋,無(wú)梁樓蓋與柱構(gòu)成板柱結(jié)構(gòu)，在柱的上端通常還設(shè)置柱帽。23樓蓋結(jié)構(gòu)鋼的布置取決于所滿(mǎn)足的功能要求。常見(jiàn)的布置形式有以下兩種：1柱網(wǎng)布置柱網(wǎng)布置對(duì)于房屋的適用性及造價(jià)等影響較大，是個(gè)綜合性的問(wèn)題。其布置得原則是：1）使用要求如公共建筑的大廳一般要求較大的柱網(wǎng)尺寸，居住建筑則主要取決于居室標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)廠房視設(shè)備尺寸和設(shè)備布置等工藝要求而定。2）經(jīng)濟(jì)柱網(wǎng)大則樓蓋跨度大，樓蓋的材料用量增加，但柱子少，建筑面積利用率高；柱網(wǎng)過(guò)小柱子增多，而梁板結(jié)構(gòu)由于跨度小而按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)

10、則未必經(jīng)濟(jì)。目前較經(jīng)濟(jì)的柱網(wǎng)尺寸為58m。242肋形樓蓋的梁格布置在柱網(wǎng)已定的條件下，梁格布置的原則是：1）使用要求中的大型設(shè)備應(yīng)直接由梁來(lái)支承，在大的孔洞邊布置有梁，另外隔斷墻下也宜布置有梁。2）為了提高建筑物的側(cè)向剛度，主梁宜沿建筑物的橫向布置。3）在混合結(jié)構(gòu)中，梁的支承點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)窗洞口。4）板的經(jīng)濟(jì)跨度單向板為1.53m，雙向板為46m，次梁的經(jīng)濟(jì)跨度為46m。 2514.4.1 14.4.1 板板1.荷載2. 板厚按表14-1取值。作用在板上的荷載有：永久荷載（恒載）和可變荷載（活載）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（gb50009）263.單向板與雙向板 對(duì)于一個(gè)矩形板，我們將矩形的長(zhǎng)稱(chēng)為長(zhǎng)跨（ l2

11、 ）；矩形的寬稱(chēng)為短跨（l1 ）。 試驗(yàn)表明，隨跨長(zhǎng)比（n=l2/l1）的不同，兩個(gè)方向的彎矩分布圖形的變化如圖所示?？梢?jiàn)，隨比值n的增大，長(zhǎng)向彎矩m2減小，短向m1增大，當(dāng)n超過(guò)一定數(shù)值時(shí)，可近似認(rèn)為全部荷載通過(guò)短跨方向受彎傳至長(zhǎng)邊支座，計(jì)算上可忽略長(zhǎng)向彎矩，配筋上按構(gòu)造處理，這種板在受力上稱(chēng)為單向板。計(jì)算上必須考慮兩個(gè)方向受彎作用的板，稱(chēng)為雙向板。 設(shè)計(jì)上通常：取l2/l1=3的板稱(chēng)為單向板； 當(dāng)l2/l1=2時(shí)應(yīng)按雙向板計(jì)算； 當(dāng)2l2/l13時(shí)， a ln/3 5）鋼筋的構(gòu)造措施：鋼筋末端一般做成半圓彎鉤（1級(jí)鋼筋），但板的上部鋼筋應(yīng)做成直鉤以便撐在模板上，這樣在施工時(shí)有利于保持板的有

12、效高度。下部伸人支座的鋼筋至少要保留13跨內(nèi)受力鋼筋的截面面積，間距不得大于400mm。6）配筋方式：連續(xù)板中的受力鋼筋可采用彎起式或分離式配筋。792、長(zhǎng)向支座處的負(fù)彎矩鋼筋 在單向板長(zhǎng)向支座處，為了承擔(dān)實(shí)際存在的負(fù)彎矩，要配置一定數(shù)量的能承受負(fù)彎矩的構(gòu)造鋼筋。按每米寬計(jì)，其數(shù)量不得少于短向正彎矩鋼筋的1/3，且不少于每米58。這些鋼筋可在距支座邊線(xiàn)ln/4處切斷（彎直鉤）。此處ln為板的短向凈跨。 對(duì)嵌固在承重墻內(nèi)的單向板，由于墻的約束作用，板在墻邊也會(huì)產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩，因此在每米板寬內(nèi)也應(yīng)配置不少于58的鋼筋，伸出墻邊的長(zhǎng)度不少于ln/7。 對(duì)兩邊嵌固在墻內(nèi)的板角處，應(yīng)在ln/4范圍內(nèi)雙

13、向布置上述構(gòu)造鋼筋，該筋伸出墻邊的長(zhǎng)度不小于ln/4。803、分布鋼筋 1)分布鋼筋分布鋼筋：?jiǎn)蜗虬宄貜澗胤较虿贾檬芰︿摻钔?，還要在垂直于受力鋼筋的方向布置分布鋼筋。分布鋼筋的作用是作用是： 澆筑混凝土?xí)r固定受力鋼筋的位置； 抵抗收縮或溫度變化所產(chǎn)生的內(nèi)力； 承擔(dān)并分布板上局部荷載引起的內(nèi)力； 對(duì)四邊支承的單向板，可承擔(dān)在長(zhǎng)跨板內(nèi)實(shí)際存在的一些彎矩。 分布鋼筋應(yīng)配置在受力鋼筋的內(nèi)側(cè)，每m不少于3根，并不得少于受力鋼筋截面面積的110。此外，在受力鋼筋的每一彎折點(diǎn)內(nèi)側(cè)也應(yīng)該布置分布鋼筋。對(duì)于無(wú)防寒或隔熱措施屋面板和外露結(jié)構(gòu)，分布鋼筋可適當(dāng)加密。 2)嵌入承重墻內(nèi)的板面附加鋼筋嵌入承重墻內(nèi)的板面

14、附加鋼筋8114.7.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、荷載 計(jì)算由板傳來(lái)的次梁荷載時(shí)，可忽略板的連計(jì)算由板傳來(lái)的次梁荷載時(shí)，可忽略板的連續(xù)性，即次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有一半傳給次續(xù)性，即次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有一半傳給次梁，作為次梁的荷載（圖梁，作為次梁的荷載（圖14-30）。次梁在計(jì)算荷）。次梁在計(jì)算荷載時(shí)，還要考慮折算。載時(shí)，還要考慮折算。8214.7.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)2、內(nèi)力計(jì)算 次梁通常按塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力，次梁通常按塑性?xún)?nèi)力重分布方法計(jì)算內(nèi)力，等跨連續(xù)次梁內(nèi)力系數(shù)按圖等跨連續(xù)次梁內(nèi)力系數(shù)按圖14-24采用，不考慮推采用，不考慮推力的影響。次梁計(jì)算彎矩時(shí)跨度的取值如圖力的影響。次梁計(jì)算彎矩時(shí)跨度的

15、取值如圖14-31所示。計(jì)算彎矩時(shí)取計(jì)算跨徑。計(jì)算剪力時(shí)一律所示。計(jì)算彎矩時(shí)取計(jì)算跨徑。計(jì)算剪力時(shí)一律取凈跨。取凈跨。8314.7.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)3、配筋計(jì)算 計(jì)算由板傳來(lái)的次梁荷載時(shí)，可忽略板的連計(jì)算由板傳來(lái)的次梁荷載時(shí)，可忽略板的連續(xù)性，即次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有一半傳給次續(xù)性，即次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有一半傳給次梁，作為次梁的荷載（圖梁，作為次梁的荷載（圖14-30）。次梁在計(jì)算荷）。次梁在計(jì)算荷載時(shí)，還要考慮折算。載時(shí)，還要考慮折算。8414.7.1 設(shè)計(jì)要點(diǎn)4、次梁的構(gòu)造要點(diǎn) 次梁的跨度一般為次梁的跨度一般為46m，梁高為跨度為，梁高為跨度為1/181/12；梁寬為梁高的梁寬為梁高的1

16、/3l/2，因梁與板整結(jié)在一起，故梁寬可取，因梁與板整結(jié)在一起，故梁寬可取偏小值；縱向鋼筋配筋率一般為偏小值；縱向鋼筋配筋率一般為0.61.5。 在現(xiàn)澆肋梁樓蓋中，板可作為次梁的上翼緣，在跨內(nèi)在現(xiàn)澆肋梁樓蓋中，板可作為次梁的上翼緣，在跨內(nèi)正彎矩作用下，板位于受壓區(qū)，故次梁的跨內(nèi)截面應(yīng)按正彎矩作用下，板位于受壓區(qū)，故次梁的跨內(nèi)截面應(yīng)按t形截面計(jì)算；在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，形截面計(jì)算；在支座附近的負(fù)彎矩區(qū)段，板處于受拉區(qū)，仍應(yīng)按矩形截面計(jì)算縱向受拉鋼筋。當(dāng)次梁按考慮內(nèi)力重仍應(yīng)按矩形截面計(jì)算縱向受拉鋼筋。當(dāng)次梁按考慮內(nèi)力重分布方法設(shè)計(jì)時(shí)，不考慮支座處水平推力對(duì)彎矩的影響；分布方法設(shè)計(jì)時(shí)

17、，不考慮支座處水平推力對(duì)彎矩的影響；調(diào)幅截面的相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)滿(mǎn)足調(diào)幅截面的相對(duì)受壓區(qū)高度應(yīng)滿(mǎn)足x0.35h0的限制。的限制。 8514.7.2 配筋構(gòu)造 次梁的配筋構(gòu)造與前面所學(xué)受彎構(gòu)件的配筋次梁的配筋構(gòu)造與前面所學(xué)受彎構(gòu)件的配筋相同。相同。 次梁沿梁長(zhǎng)的鋼筋布置，應(yīng)按彎矩及剪力包次梁沿梁長(zhǎng)的鋼筋布置，應(yīng)按彎矩及剪力包絡(luò)圖確定。但對(duì)于相鄰跨跨度相差不大于絡(luò)圖確定。但對(duì)于相鄰跨跨度相差不大于20%。活載和恒載的比小于活載和恒載的比小于3的次梁，可按圖的次梁，可按圖14-32所示配所示配筋布置。筋布置。8614.8.1 計(jì)算要點(diǎn)1、荷載 主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷載外，主要主梁除承受自

18、重和直接作用在主梁上的荷載外，主要是承受由次梁傳來(lái)的集中荷載。對(duì)多跨次梁，計(jì)算時(shí)可不是承受由次梁傳來(lái)的集中荷載。對(duì)多跨次梁，計(jì)算時(shí)可不考慮次梁的連續(xù)性，即按連續(xù)梁的反力作用在主梁上。當(dāng)考慮次梁的連續(xù)性，即按連續(xù)梁的反力作用在主梁上。當(dāng)次梁僅兩跨時(shí)應(yīng)考慮次梁的連續(xù)性，即按連續(xù)梁反力作用次梁僅兩跨時(shí)應(yīng)考慮次梁的連續(xù)性，即按連續(xù)梁反力作用在主梁上。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可將主梁自重折算為集中荷載在主梁上。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可將主梁自重折算為集中荷載(作用點(diǎn)在次梁位置處作用點(diǎn)在次梁位置處)。 如主梁與柱整體澆注形成框架，在計(jì)算內(nèi)力時(shí)，主梁如主梁與柱整體澆注形成框架，在計(jì)算內(nèi)力時(shí)，主梁作為框架的一個(gè)桿件，不僅承受樓蓋傳來(lái)的豎向荷載，還作為框架的一個(gè)桿件，不僅承受樓蓋傳來(lái)的豎向荷載，還應(yīng)考慮風(fēng)力、地震力等水平荷載。應(yīng)考慮風(fēng)力、地震力等水平荷載。8714.8.1 計(jì)算要點(diǎn)2、內(nèi)力計(jì)算 1）計(jì)算簡(jiǎn)圖）計(jì)算簡(jiǎn)圖當(dāng)主梁支承在墻上時(shí)，通常將主梁與墻的連結(jié)視為簡(jiǎn)支，當(dāng)柱的線(xiàn)剛度小于主梁線(xiàn)剛度的1/5時(shí)，在計(jì)算豎向荷載作用下的內(nèi)力時(shí)將主梁簡(jiǎn)化為鉸接支承在柱頂?shù)倪B續(xù)梁。2）計(jì)算方法）計(jì)算方法主梁的計(jì)算按彈性理論方法進(jìn)行，不考慮塑性?xún)?nèi)力重分布。8814.8.1 計(jì)算要點(diǎn)3、截面配筋計(jì)