建筑結(jié)構(gòu)模塊5課件

1、建 筑 結(jié) 構(gòu) 模塊5 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型5.1單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.3裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)5.4樓梯5.5雨篷5.6知識目標(biāo)（1）了解鋼筋混凝土平面樓蓋的組成及結(jié)構(gòu)類型。（2）熟悉單向板肋梁樓蓋的截面選擇和結(jié)構(gòu)布置。（3）掌握單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算方法。（4）熟悉雙向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置。（5）掌握雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算方法。（6）掌握裝配式樓蓋、樓梯、雨篷的結(jié)構(gòu)形式及計(jì)算方法。模塊5 鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型鋼筋混凝土平面樓蓋是由梁（有時(shí)無梁）、板、柱組成的梁板結(jié)構(gòu)體系，是土木與建筑工程中應(yīng)用

2、最廣泛的結(jié)構(gòu)形式。圖5-1為現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋，其由板、次梁及主梁組成，主要用于承受樓面的豎向荷載。圖5-1現(xiàn)澆鋼筋混凝土肋梁樓蓋5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型按結(jié)構(gòu)形式劃分1.按結(jié)構(gòu)形式，樓蓋可分為肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋（又稱板柱結(jié)構(gòu)）。其中，肋梁樓蓋使用最普遍。（1）肋梁樓蓋。肋梁樓蓋由相交的梁和板組成。其主要傳力途徑為板次梁主梁柱或墻基礎(chǔ)地基。肋梁樓蓋的特點(diǎn)是用鋼量較小，在樓板上留洞方便，但支模較復(fù)雜。它分為單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋，如圖5-2（a）、（b）所示。5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型（2）井式樓蓋。井式樓蓋兩個(gè)方向的柱網(wǎng)及梁的截面相同，因?yàn)?/p>

3、是兩個(gè)方向受力，所以梁高度比肋梁樓蓋小，一般用于跨度較大且柱網(wǎng)呈方形的結(jié)構(gòu)，如圖5-2（c）所示。（3）密肋樓蓋。密肋樓蓋見圖5-2（d）密鋪小梁（肋），間距為0.52.0 m，一般采用實(shí)心平板擱置在梁肋上，或放在倒T形梁的下翼緣上，上鋪木地板；或在梁肋間填以空心磚或輕質(zhì)砌塊。后兩種構(gòu)造的樓面隔聲性能較好。由于小梁較密，板厚很小，梁高也較肋梁樓蓋小，所以該結(jié)構(gòu)自重較輕。5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型（4）無梁樓蓋。無梁樓蓋在樓蓋中不設(shè)梁，而將板直接支承在帶有柱帽（或無柱帽）的柱上，如圖5-2（e）所示。其傳力途徑是由板傳至柱或墻。無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)高度小，凈空大，結(jié)構(gòu)頂棚平整，支模簡單，但用

4、鋼量較大，通常用在冷庫、各種倉庫、商店等柱網(wǎng)布置接近方形的建筑工程中。當(dāng)柱網(wǎng)較?。?4 m）時(shí)，柱頂可不設(shè)柱帽；當(dāng)柱網(wǎng)較大（68 m）且荷載較大時(shí)，應(yīng)在柱頂設(shè)柱帽以提高板的抗沖切能力。5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型 圖5-2樓蓋的結(jié)構(gòu)類型(a)單向板肋梁樓蓋（b）雙向板肋梁樓蓋（c）井式樓蓋（d）密肋樓蓋（e）無梁樓蓋5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型按施工方法劃分2.按施工方法，樓蓋可分為現(xiàn)澆樓蓋、裝配式樓蓋和裝配整體式樓蓋。其中，現(xiàn)澆樓蓋的優(yōu)點(diǎn)是剛度大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，防水性好，對不規(guī)則平面的適應(yīng)性強(qiáng)，開洞容易；缺點(diǎn)是需要大量的模板，現(xiàn)場的作業(yè)量大，工期也較長。高層建筑

5、混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ 32010）規(guī)定：房屋高度超過50 m時(shí)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)；當(dāng)房屋高度不超過50 m時(shí)，8、9度抗震設(shè)計(jì)時(shí)宜采用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)，6、7度抗震設(shè)計(jì)時(shí)可采用裝配整體式樓蓋。5.1 鋼筋混凝土平面樓蓋的結(jié)構(gòu)類型按是否預(yù)加應(yīng)力劃分3.按是否預(yù)加應(yīng)力，樓蓋可分為鋼筋混凝土樓蓋和預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋。其中，預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋用得最普遍的是無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板樓蓋；當(dāng)柱網(wǎng)尺寸較大時(shí)，采用預(yù)應(yīng)力樓蓋可有效減小板厚，降低建筑層高。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.2.1單向板肋梁樓蓋的截面選擇和結(jié)構(gòu)布置單向

6、板截面的選擇1.（1）板的厚度應(yīng)由設(shè)計(jì)計(jì)算確定，即應(yīng)滿足承載力、剛度和裂縫控制的要求。（2）板的厚度應(yīng)滿足使用要求（包括防火要求）、施工方便要求及經(jīng)濟(jì)要求。（3）板的厚度應(yīng)滿足構(gòu)造方面的最小厚度要求（見表5-1），并按上述兩個(gè)要求的較大值確定。（4）現(xiàn)澆單向板的截面厚度h與計(jì)算跨度l0的最小比值（即h/l0）如表5-2所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（5）現(xiàn)澆單向板構(gòu)造要求的厚度h如表5-3和表5-4所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（6）鋼筋混凝土現(xiàn)澆單向板的跨度為1.72.7 m時(shí)較為經(jīng)濟(jì)合理。（7）板的厚度一般為10 mm的倍數(shù)；

7、當(dāng)板的跨度大于4 m時(shí)，板的厚度應(yīng)適當(dāng)加大；常用板的厚度為60 mm、70 mm、80 mm、100 mm、150 mm等。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)單向板結(jié)構(gòu)的平面布置2.（1）板中受力鋼筋的間距，當(dāng)板厚不大于150 mm時(shí)，不宜大于200 mm；當(dāng)板厚大于150 mm時(shí)，不宜大于板厚的1.5倍，且不宜大于250 mm。（2）簡支板或連續(xù)板下部縱向受力鋼筋伸入支座的錨固長度不應(yīng)小于鋼筋直徑的5倍，且宜伸過支座中心線。當(dāng)連續(xù)板內(nèi)溫度、收縮應(yīng)力較大時(shí)，伸入支座的長度宜適當(dāng)增加。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（3）當(dāng)現(xiàn)澆板的受力鋼筋與梁平行時(shí)，應(yīng)沿梁長度方向配置間距不大于200 mm且與梁垂直的上

8、部構(gòu)造鋼筋，其直徑不宜小于8 mm，且單位長度內(nèi)的總截面面積不宜小于板中單位寬度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3。該構(gòu)造鋼筋伸入板內(nèi)的長度從梁邊算起，每邊不宜小于板計(jì)算跨度的1/4。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（4）對與支承結(jié)構(gòu)整體澆筑或嵌固在承重砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土板，應(yīng)沿支承周邊配置上部構(gòu)造鋼筋，其直徑不宜小于8 mm，間距不宜大于200 mm，并應(yīng)符合下列規(guī)定：在溫度、收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域，鋼筋間距宜取150200 mm，并應(yīng)在板的未配筋表面配置防裂構(gòu)造鋼筋，板的上、下表面沿縱、橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.10%。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)防裂構(gòu)造鋼筋可利用原有鋼筋貫通布置，也可另行

9、設(shè)置鋼筋，并與原有鋼筋按受拉鋼筋的要求搭接，或在周邊構(gòu)件中錨固。板的受力鋼筋的直徑一般采用6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、14 mm、16 mm。為了使板內(nèi)鋼筋受力均勻，宜盡量選用直徑較小的鋼筋。為了便于施工，選用的鋼筋直徑越小越好。在同一塊板內(nèi)，鋼筋直徑的差不應(yīng)小于2 mm。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)無論板厚多少，板中受力鋼筋的間距都不應(yīng)小于70 mm。鋼筋保護(hù)層的最小厚度不得小于15 mm，并應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別和混凝土強(qiáng)度等級確定。板的最小配筋率=0.4%0.8%。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.2.2單向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算內(nèi)力計(jì)算的一般規(guī)定1.現(xiàn)澆肋梁樓蓋中的次梁和主梁

10、一般均為多跨連續(xù)梁。設(shè)計(jì)連續(xù)梁時(shí)，內(nèi)力計(jì)算是主要內(nèi)容，而截面配筋計(jì)算與簡支梁、伸臂梁基本相同。（1）計(jì)算模型及簡化假定。在現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋中，板、次梁、主梁的計(jì)算模型為連續(xù)板或連續(xù)梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墻是主梁的支座。為了簡化計(jì)算，通常做如下簡化假定：5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)支座可以自由轉(zhuǎn)動，但沒有豎向位移。不考慮薄膜效應(yīng)對板內(nèi)力的影響。在確定板傳給次梁的荷載及次梁傳給主梁的荷載時(shí)，分別忽略板、次梁的連續(xù)性，按簡支構(gòu)件計(jì)算支座豎向反力。跨數(shù)超過五跨的連續(xù)梁、板，當(dāng)各跨荷載相同且跨度相差不超過10%時(shí)，可按五跨的等跨連續(xù)梁、板計(jì)算。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（2

11、）計(jì)算單元及從屬面積。為減少計(jì)算工作量，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時(shí)，常常不是對整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，而是從實(shí)際結(jié)構(gòu)中選取有代表性的某一部分作為計(jì)算的對象，該對象稱為計(jì)算單元。對于單向板，可取1 m寬度的板帶作為計(jì)算單元，在此范圍內(nèi)，即圖5-3中用陰影線表示的樓面均布荷載便是該板帶承受的荷載，這一負(fù)荷范圍稱為從屬面積，即計(jì)算構(gòu)件負(fù)荷的樓面面積。樓蓋中部主、次梁的截面形狀都是兩側(cè)帶翼緣（板）的T形截面，每側(cè)翼緣板的計(jì)算寬度取與相鄰梁中心距的一半。次梁承受板傳來的均布線荷載，主梁承受次梁傳來的集中荷載，由上述假定可知，一根次梁的負(fù)荷范圍及次梁傳給主梁的集中荷載范圍如圖5-3所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖

12、5-3板、梁的荷載計(jì)算范圍5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（3）計(jì)算跨度。由圖5-3可知，次梁的間距就是板的跨長，主梁的間距就是次梁的跨長，但不一定等于計(jì)算跨度。梁、板的計(jì)算跨度l0是指內(nèi)力計(jì)算時(shí)所采用的跨間長度。從理論上講，某一跨的計(jì)算跨度應(yīng)為該跨兩端支座處轉(zhuǎn)動點(diǎn)之間的距離。所以，當(dāng)按彈性理論計(jì)算時(shí)，中間各跨取支承中心線之間的距離。如圖5-4所示；對于板，這里，ln1為梁、板邊跨的凈跨長，b為第一內(nèi)支座的支承寬度，h為板厚。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-4按彈性理論計(jì)算時(shí)的計(jì)算跨度5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（4）荷載取值。作用在板和梁上的荷載一般有兩種：恒荷載（永久荷載）和活荷載（可變荷載

13、）。恒荷載的標(biāo)準(zhǔn)值可按其幾何尺寸和材料的重力密度計(jì)算。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 500092012）規(guī)定了民用建筑樓面上的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值、頻遇值和準(zhǔn)永久值系數(shù)（見附表8）。建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 500092012）附錄D給出了某些工業(yè)建筑樓面活荷載值。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)確定荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值時(shí)，恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取值規(guī)定為：當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對由活荷載效應(yīng)控制的組合，取1.2，對由恒荷載效應(yīng)控制的組合，取1.35；當(dāng)其效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)，一般情況下取1.0，對傾覆和滑移驗(yàn)算取0.9?；詈奢d的分項(xiàng)系數(shù)一般情況下取1.4，對樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4 kN/m2的工業(yè)廠房樓面結(jié)

14、構(gòu)的活荷載，取1.3?；詈奢d分布通常是不規(guī)則的，一般均折合成等效均布荷載計(jì)算。其標(biāo)準(zhǔn)值可由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 500092012)查得。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)當(dāng)樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值p4 kN/m2時(shí)，板、次梁和主梁的截面參考尺寸如表5-5所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 板荷載設(shè)計(jì)通常取寬為1 m的板帶作為計(jì)算單元，它可以代表板中間大部分區(qū)域的受力狀態(tài)，此時(shí)板上單位面積荷載值也就是計(jì)算板帶上的線荷載值。折算荷載的取值如下：連續(xù)板。連續(xù)梁。（5-1）（5-2）5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)式中，g、q分別為單位長度上恒荷載、活荷載的設(shè)計(jì)值；g、q分別為單位長度上折算恒荷載、折算活荷載的設(shè)計(jì)值

15、。當(dāng)板或梁擱置在砌體或鋼結(jié)構(gòu)上時(shí)，荷載不做調(diào)整。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力的計(jì)算方法2.鋼筋混凝土連續(xù)梁內(nèi)力計(jì)算有按彈性理論計(jì)算和考慮塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算兩種方法。(1）按彈性理論計(jì)算。鋼筋混凝土連續(xù)梁、板的內(nèi)力按彈性理論方法計(jì)算時(shí)，是假定梁、板為理想彈性體系，內(nèi)力計(jì)算按結(jié)構(gòu)力學(xué)的力矩分配法進(jìn)行。彎矩圖和剪力圖。連續(xù)梁、板所受荷載包括恒荷載和活荷載。其中，恒荷載是保持不變且布滿各跨的，活荷載在各跨的分布則是隨機(jī)的。為了保證結(jié)構(gòu)在各種荷載作用下都安全可靠，就需要研究活荷載如何布置可使梁截面產(chǎn)生最大內(nèi)力的問題，即活荷載的最不利組合問題。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-5為五跨連續(xù)梁在不同跨

16、間荷載作用下的彎矩圖和剪力圖（對4、5跨從略）。圖5-6為五跨連續(xù)梁最不利荷載的組合（其中，支座D、支座E最不利組合布置從略）。由圖5-6可見，當(dāng)求1、3、5跨跨中最大正彎矩時(shí)，活荷載應(yīng)布置在1、3、5跨上；當(dāng)求2、4跨跨中最大正彎矩或1、3、5跨跨中最小彎矩時(shí)，活荷載應(yīng)布置在2、4跨上；當(dāng)求支座B最大負(fù)彎矩及支座最大剪力時(shí)，活荷載應(yīng)布置在1、2、4跨上。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-5五跨連續(xù)梁在不同跨間荷載作用下的彎矩圖和剪力圖5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-6五跨連續(xù)梁最不利荷載的組合(a)恒+活1+活3+活5（產(chǎn)生M1max、M3max、M5max、M2min、M4min、MA

17、右，max、MF左，max）（b）恒+活2+活4（產(chǎn)生M2max、M4max、M1min、M3min、M5min）（c）恒+活1+活2+活4（產(chǎn)生MB，max、MB左，max、MB右，max）（d）恒+活2+活3+活5（產(chǎn)生MC，max、MC左，max、MC右，max）5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)研究圖5-5和圖5-6所示五跨連續(xù)梁的彎矩和剪力分布規(guī)律及不同組合后的效果，不難發(fā)現(xiàn)活荷載最不利布置的規(guī)律。求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時(shí)，應(yīng)在本跨布置活荷載，然后隔跨布置。求某跨跨內(nèi)最大負(fù)彎矩時(shí)，本跨不布置活荷載，而在其左右鄰跨布置，然后隔跨布置。求某支座絕對值最大的負(fù)彎矩時(shí)，或支座左、右截面最大剪力時(shí)，應(yīng)

18、在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力包絡(luò)圖。求出了支座截面和跨內(nèi)截面的最大彎矩值、最大剪力值后，就可以進(jìn)行截面設(shè)計(jì)了。但這只能確定支座截面和跨內(nèi)的配筋，而不能確定鋼筋在跨內(nèi)的變化情況，如上部縱向鋼筋的切斷與下部縱向鋼筋的彎起，為此就需要知道每一跨內(nèi)其他截面最大彎矩和最大剪力的變化情況，即內(nèi)力包絡(luò)圖。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力包絡(luò)圖由內(nèi)力疊合圖形的外包線構(gòu)成?，F(xiàn)以承受均布線荷載的五跨連續(xù)梁的彎矩包絡(luò)圖來加以說明。根據(jù)活荷載的不同布置情況，每一跨都可以畫出四個(gè)彎矩圖形，分別對應(yīng)于跨內(nèi)最大正彎矩、跨內(nèi)最小正彎矩（或負(fù)彎矩）和左、右支座截面的最大負(fù)彎矩。當(dāng)端

19、支座是簡支時(shí)，邊跨只能畫出三個(gè)彎矩圖形。把這些彎矩圖形全部疊畫在一起，就構(gòu)成了彎矩疊合圖形。彎矩疊合圖形的外包線所對應(yīng)的彎矩值代表了各截面可能出現(xiàn)的彎矩上、下限，如圖5-7（a）所示。由彎矩疊合圖形外包線所構(gòu)成的彎矩圖稱為彎矩包絡(luò)圖。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-7五跨連續(xù)梁均布荷載內(nèi)力包絡(luò)圖(a)彎矩包絡(luò)圖（b）剪力包絡(luò)圖5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 支座彎矩和剪力設(shè)計(jì)值。按彈性理論計(jì)算連續(xù)梁的內(nèi)力時(shí)，中間跨的計(jì)算跨度取為支座中心線間的距離，故所求得的支座彎矩和支座剪力都是指支座中心線處的。實(shí)際上，正截面受彎承載力和斜截面承載力的控制截面都應(yīng)在支座邊緣，內(nèi)力設(shè)計(jì)值應(yīng)以支座邊緣截面為準(zhǔn)，故

20、取以下設(shè)計(jì)值：彎矩設(shè)計(jì)值。（5-5）5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)剪力設(shè)計(jì)值。均布荷載作用下有 （5-6）集中荷載作用下有 V=Vc （5-7） 式中，Mc、Vc分別為支承中心處的彎矩設(shè)計(jì)值、剪力設(shè)計(jì)值；V0為按簡支梁計(jì)算的支座剪力設(shè)計(jì)值（取絕對值）；b為支座寬度。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)彈性理論方法的適用范圍。通常在下列情況下，應(yīng)按彈性理論方法進(jìn)行設(shè)計(jì)：直接承受動力荷載作用的構(gòu)件。要求不出現(xiàn)裂縫或處于侵蝕環(huán)境等情況下的構(gòu)件。處于重要部位而又要求有較大承載力儲備的構(gòu)件，如肋梁樓蓋中的主梁。采用無明顯屈服臺階鋼材配筋的構(gòu)件。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)(2）塑性內(nèi)力重分布的計(jì)算。由于鋼筋混凝土

21、彈塑性材料的性質(zhì)，必須考慮其塑性變形內(nèi)力重分布。混凝土受彎構(gòu)件的塑性鉸。為了簡化問題，下面以簡支梁為例進(jìn)行說明見圖5-8（a）。圖5-8（b）所示為混凝土受彎構(gòu)件跨中正截面的M- 曲線，圖5-8（c）所示為簡支梁跨中作用不同集中荷載時(shí)的彎矩圖。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-8塑性鉸的形成(a)跨中有集中荷載作用的簡支梁（b）跨中正截面的M曲線（c）彎矩圖5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)塑性鉸有鋼筋鉸和混凝土鉸兩種。對于配置具有明顯屈服點(diǎn)鋼筋的適筋梁，塑性鉸形成的原因是受拉鋼筋先屈服，故稱為鋼筋鉸。當(dāng)截面配筋率大于界限配筋率時(shí)，鋼筋不會屈服，轉(zhuǎn)動主要由受壓區(qū)混凝土的非彈性變形引起，故稱為混凝土

22、鉸?；炷零q的轉(zhuǎn)動量很小，截面破壞突然?；炷零q大都出現(xiàn)在受彎構(gòu)件的超筋截面或小偏心受壓構(gòu)件中，鋼筋鉸則出現(xiàn)在受彎構(gòu)件的適筋截面或大偏心受壓構(gòu)件中。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)顯然，在混凝土靜定結(jié)構(gòu)中，塑性鉸的出現(xiàn)意味著承載能力的喪失，是不允許的，但在超靜定混凝土結(jié)構(gòu)中，不會把結(jié)構(gòu)變成幾何可變體系的塑性鉸是允許的。為了保證結(jié)構(gòu)有足夠的變形能力，塑性鉸應(yīng)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)動能力大、延性好的鋼筋鉸。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力重分布的過程。根據(jù)圖5-9（a）所示的跨中截面1處作用集中荷載F1的兩跨連續(xù)梁，試研究從開始加載直到梁破壞的全過程。假定支座截面與跨內(nèi)截面的截面尺寸和配筋相同，梁的受力全過程大致可

23、以分為三個(gè)階段：當(dāng)集中荷載F1很小時(shí)，混凝土尚未開裂，梁各部分的截面彎曲剛度的比值未改變，結(jié)構(gòu)接近彈性體系，彎矩分布由彈性理論確定，如圖5-9（b）所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)當(dāng)荷載增加到支座截面B處的受拉鋼筋屈服時(shí)，支座塑性鉸形成，塑性鉸能承受的彎矩為MuB見圖5-9（c），此處忽略Mu與My的差別，相應(yīng)的荷載值為F1。再繼續(xù)增加荷載，梁從一次超靜定的連續(xù)梁轉(zhuǎn)變成兩根簡支梁。此時(shí)跨內(nèi)截面承載力尚未耗盡，因此可以繼續(xù)增加荷載，直至跨內(nèi)截面1也出現(xiàn)塑性鉸，梁成為幾何可變體系而破壞。設(shè)后加的那部分荷載為F2見圖5-9（d），則梁所承受的總荷載F=F1+F2見圖5-9（e）。5.2 單向板肋梁

24、樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-9梁上彎矩分布及破壞機(jī)構(gòu)形成(a)在跨中截面1處作用F1的兩跨連續(xù)梁（b）按彈性理論確定的彎矩圖（c）支座截面B達(dá)到MuB時(shí)的彎矩圖（d）支座B出現(xiàn)塑性鉸后在新增加的F2作用下的彎矩圖（e）截面1出現(xiàn)塑性鉸時(shí)梁的變形及其彎矩圖5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)由于支座截面處的彎矩最大，隨著荷載的增大，中間支座（截面B）受拉區(qū)的混凝土先開裂，截面彎曲剛度降低，但跨內(nèi)截面1尚未開裂。由于支座與跨內(nèi)截面彎曲剛度的比值降低，致使支座截面彎矩MB的增長率低于跨內(nèi)彎矩M1的增長率。繼續(xù)加載，當(dāng)截面1也出現(xiàn)裂縫時(shí)，截面彎曲剛度的比值有所回升，MB的增長率又有所加快。兩者的彎矩比值不斷發(fā)生變化。支

25、座和跨內(nèi)截面在混凝土開裂前后，彎矩MB和M1的變化情況如圖5-10所示。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-10支座與跨中截面的彎矩變化過程5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力重分布的適用范圍和影響因素。按塑性理論方法計(jì)算比按彈性理論計(jì)算節(jié)省材料，改善配筋，計(jì)算結(jié)果更符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作情況，故對于結(jié)構(gòu)體系布置規(guī)則的連續(xù)梁、板的承載力計(jì)算宜盡量采用塑性理論方法。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)內(nèi)力重分布需考慮以下三個(gè)影響因素：塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力。塑性鉸的轉(zhuǎn)動能力主要取決于縱向鋼筋的配筋率、鋼材的品種和混凝土的極限壓應(yīng)變值。斜截面的承載能力。要想實(shí)現(xiàn)預(yù)期的內(nèi)力重分布，前提條件之一是在破壞機(jī)構(gòu)形成前，不能發(fā)生因

26、斜截面承載力不足而引起的破壞，否則將阻礙內(nèi)力重分布的進(jìn)行。正常使用條件。在考慮內(nèi)力重分布時(shí)，應(yīng)對塑性鉸的允許轉(zhuǎn)動量予以控制，也就是要控制內(nèi)力重分布的幅度。一般要求在正常使用階段不出現(xiàn)塑性鉸。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.2.3彎矩調(diào)幅彎矩調(diào)幅法的概念、原則及步驟1. （1）彎矩調(diào)幅法的概念。彎矩調(diào)幅法是一種實(shí)用的設(shè)計(jì)方法，就是對連續(xù)梁、板按彈性理論所算得的彎矩值和剪力值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整（通常是對那些彎矩絕對值較大的截面彎矩進(jìn)行調(diào)整），然后按調(diào)整后的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和配筋構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法。截面彎矩的調(diào)整幅度用彎矩調(diào)幅系數(shù)來表示，即（5-8）式中，Me為按彈性理論計(jì)算得到的彎矩值；Ma為調(diào)幅后的彎

27、矩值。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（2）彎矩調(diào)幅法的原則。綜合考慮影響內(nèi)力重分布的因素后，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500102010）對彎矩調(diào)幅提出了以下原則：彎矩調(diào)幅后，對結(jié)構(gòu)內(nèi)力圖形和正常使用狀態(tài)的變化應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，或有構(gòu)造措施加以保證。受力鋼筋宜采用HRB335級、HRB400級熱軋鋼筋，混凝土強(qiáng)度等級宜為C20C45；截面相對受壓區(qū)高度應(yīng)滿足0.100.35。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（3）彎矩調(diào)幅法的步驟。用線彈性方法計(jì)算，并確定荷載最不利布置下的結(jié)構(gòu)控制截面的彎矩最大值Me。采用調(diào)幅系數(shù)減小各支座截面彎矩，即彎矩設(shè)計(jì)值按式（5-9）計(jì)算。 （5-9）結(jié)構(gòu)的跨中截面彎矩值應(yīng)取彈性分

28、析所得的最不利彎矩值和按式（5-10）計(jì)算值中的較大值。 （5-10）式中，M0為按簡支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值；Ml、Mr分別為連續(xù)梁或連續(xù)單向板的左、右支座截面彎矩調(diào)幅后的設(shè)計(jì)值。M=（1-）Me 5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值按荷載最不利布置和調(diào)幅后的支座彎矩由靜力平衡條件計(jì)算確定。調(diào)幅后，支座和跨中截面的彎矩值均應(yīng)不小于M0/3。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)用彎矩調(diào)幅法計(jì)算等跨連續(xù)梁、板2. （1）計(jì)算等跨連續(xù)梁。在相等均布荷載或間距相同、大小相等的集中荷載作用下，等跨連續(xù)梁各跨跨中和支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值M可分別按式（5-11）和式（5-12）計(jì)算。承受均布荷載時(shí)。

29、（5-11）承受集中荷載時(shí)。 （5-12）M=m（G+Q）l0 式中，g為沿梁單位長度上的恒荷載設(shè)計(jì)值；q為沿梁單位長度上的活荷載設(shè)計(jì)值；G為一個(gè)集中恒荷載設(shè)計(jì)值；Q為一個(gè)集中活荷載設(shè)計(jì)值；m為連續(xù)梁考慮塑性內(nèi)力重分布的彎矩計(jì)算系數(shù)，按表5-6采用；為集中荷載修正系數(shù)，按表5-7采用；l0為計(jì)算跨度，按表5-8采用。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)在相等均布荷載或在間距相同、大小相等的集中荷載作用下，等跨連續(xù)梁支座邊緣的剪力設(shè)計(jì)值V可按式（5-13）或式（5-14）計(jì)算。承受均布荷載時(shí)。 V=v（g+q）ln （5

30、-13）承受集中荷載時(shí)。 V=vn（G+Q） （5-14）5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)式中，v為考慮塑性內(nèi)力重分布的剪力計(jì)算系數(shù)，按表5-9采用；ln為凈跨度；n為跨內(nèi)集中荷載的個(gè)數(shù)。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（2）計(jì)算等跨連續(xù)板。承受均布荷載的等跨連續(xù)單向板，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值M可按式（5-11）計(jì)算。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)用彎矩調(diào)幅法計(jì)算不等跨連續(xù)梁、板3.相鄰兩跨的長跨與短跨之比小于1.10的不等跨連續(xù)梁、板，在均布荷載或間距相同、大小相等的集中荷載作用下，各跨跨中及支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值和剪力設(shè)計(jì)值仍可按上述等跨連續(xù)梁、板的規(guī)定確定。對于不滿足上述條件的不等跨連續(xù)梁、

31、板或各跨荷載值相差較大的等跨連續(xù)梁、板，可按下列步驟進(jìn)行簡化計(jì)算：（1）計(jì)算不等跨連續(xù)梁。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)按荷載的最不利布置，用彈性理論分別求出連續(xù)梁各控制截面的彎矩最大值Me。在彈性彎矩的基礎(chǔ)上，降低各支座截面的彎矩，其調(diào)幅系數(shù)不宜超過0.2；計(jì)算正截面受彎承載力時(shí)，連續(xù)梁各支座截面的彎矩設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算：當(dāng)連續(xù)梁擱置在墻上時(shí)。 M=（1-）Me當(dāng)連續(xù)梁兩端與梁或柱整體連接時(shí)。 （5-15）5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)式中，V0為按簡支梁計(jì)算的支座剪力設(shè)計(jì)值；b為支座寬度。連續(xù)梁各跨中截面的彎矩不宜調(diào)整，其彎矩設(shè)計(jì)值取考慮荷載最不利布置并按彈性理論求得的最不利彎矩值和按式（

32、5-10）算得的彎矩值的較大值。連續(xù)梁各控制截面的剪力設(shè)計(jì)值，可按荷載最不利布置，根據(jù)調(diào)整后的支座彎矩用靜力平衡條件求得，也可近似取考慮活荷載最不利布置按彈性理論算得的剪力值。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) （2）計(jì)算不等跨連續(xù)板。從較大跨度板開始，在下列范圍內(nèi)選定跨中的彎矩設(shè)計(jì)值：邊跨。 （5-16）中間跨。 （5-17) 5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)按照所選定的跨中彎矩設(shè)計(jì)值，由靜力平衡條件來確定較大跨度的兩端支座彎矩設(shè)計(jì)值，再以此支座彎矩設(shè)計(jì)值為已知值，重復(fù)上述條件和步驟確定鄰跨的跨中彎矩和相鄰支座的彎矩設(shè)計(jì)值。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.2.4梁和板的配筋計(jì)算梁和板的配筋計(jì)算的具體

33、要求如下：（1）通過正截面抗彎承載力計(jì)算，根據(jù)內(nèi)力確定各跨跨中及各支座截面的配筋。板在一般情況下能滿足斜截面受剪承載力的要求，因而設(shè)計(jì)時(shí)不進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。 （2）連續(xù)次梁、主梁在進(jìn)行正截面承載力計(jì)算時(shí)，板可作為梁的翼緣，在跨中正彎矩作用區(qū)段，板處在梁的受壓區(qū)，因而梁應(yīng)按T形截面計(jì)算。而在支座附近（或跨中）的負(fù)彎矩作用區(qū)段，板處在梁的受拉區(qū)，因而梁應(yīng)按矩形截面計(jì)算。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（3）在進(jìn)行主梁支座截面承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)主梁負(fù)彎矩縱向鋼筋的實(shí)際位置來確定截面的有效高度h0，如圖5-11所示。由于在主梁支座處，次梁與主梁的負(fù)彎矩鋼筋相互交叉重疊，而主梁鋼筋一般均在次梁鋼筋下面，

34、因而主梁支座截面h0應(yīng)較一般取值減小，具體為（對類環(huán)境）：單排鋼筋時(shí)h0=h-（5060）mm，雙排鋼筋時(shí)h0=h-（7080）mm。（4）次梁內(nèi)力可按塑性理論方法計(jì)算，而主梁內(nèi)力則應(yīng)按彈性理論方法計(jì)算。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-11板、次梁、主梁中負(fù)筋的相對位置5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（5）附加橫向鋼筋應(yīng)布置在長度s=2h1+3b的范圍內(nèi)（見圖5-12），以便能充分發(fā)揮作用。附加橫向鋼筋可采用附加箍筋或吊筋，宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加箍筋和吊筋的總截面面積按式（5-18）計(jì)算。 Fl2fyAsbsin +mnfyvAsv1 （5-18）式中，F(xiàn)l為由次梁傳遞的集中力設(shè)計(jì)值；fy為吊

35、筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fyv為附加箍筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；Asb為一根吊筋的截面面積；Asv1為單肢箍筋的截面面積；m為附加箍筋的排數(shù)；n為在同一截面內(nèi)附加箍筋的肢數(shù)；為吊筋與梁軸線間的夾角。5.2 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-12附加橫向鋼筋的布置(a)附加箍筋（b）吊筋5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.3.1雙向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置雙向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置如圖5-13所示。當(dāng)空間不大且接近正方形（如門廳）時(shí)，可不設(shè)中柱，雙向板的支承梁為兩個(gè)方向均支承在邊墻（或柱）上且截面相同的井式梁見圖5-13（a）；當(dāng)空間較大時(shí)，宜設(shè)中柱，雙向板的縱、橫向支承梁分別為支承在中柱和邊墻（或柱）上的連續(xù)梁

36、見圖5-13（b）；當(dāng)柱距較大時(shí)，還可在柱網(wǎng)格中再設(shè)井式梁 見圖5-13（c）。5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-13雙向板肋梁樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.3.2雙向板肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計(jì)算單跨雙向板與連續(xù)雙向板的計(jì)算1.（1）單跨雙向板的計(jì)算。當(dāng)板厚遠(yuǎn)小于板短邊邊長的1/30，且板的撓度遠(yuǎn)小于板的厚度時(shí)，雙向板可按彈性薄板理論計(jì)算，但比較復(fù)雜。為了方便工程應(yīng)用，對于矩形板已制成表格，如附表9附表14所示。表中列出了在均布荷載作用下六種支承情況板的彎矩系數(shù)和撓度系數(shù)。計(jì)算時(shí)，只需根據(jù)實(shí)際支承情況和短跨與長跨的比值直接查出彎矩系數(shù)，即可算得有關(guān)彎矩。5.3 雙向板肋梁樓蓋

37、的設(shè)計(jì) （5-19）式中，m為跨中或支座單位板寬內(nèi)的彎矩設(shè)計(jì)值；q為均布荷載設(shè)計(jì)值；l01為短跨方向的計(jì)算跨度，計(jì)算方法與單向板相同。需要說明的是，附表9附表14所列系數(shù)是根據(jù)材料的泊松比=0制定的。當(dāng)0時(shí)，可按式（5-20）和式（5-21）計(jì)算。 （5-20) （5-21）對混凝土，可取=0.2。m1、m2為=0時(shí)的跨內(nèi)彎矩。 5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（2）連續(xù)雙向板的計(jì)算。連續(xù)雙向板內(nèi)力的精確計(jì)算更為復(fù)雜，在設(shè)計(jì)中一般采用實(shí)用計(jì)算方法，通過對雙向板上活荷載的最不利布置及支承情況等合理的簡化，將多區(qū)格連續(xù)板轉(zhuǎn)化為單區(qū)格板進(jìn)行計(jì)算。該法假定其支承梁的彎曲剛度很大，梁的豎向變形忽略不計(jì)，抗扭

38、剛度很小，可以轉(zhuǎn)動；當(dāng)同一方向的相鄰最大與最小跨度之差小于20%時(shí)，可按下述方法計(jì)算：5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)各區(qū)格板跨中最大彎矩的計(jì)算。多區(qū)格連續(xù)雙向板荷載采用棋盤式布置見圖5-14（a），此時(shí)在活荷載作用的區(qū)格內(nèi)將產(chǎn)生跨中最大彎矩。在圖5-14（b）所示荷載的作用下，為了能利用單區(qū)格雙向板的內(nèi)力計(jì)算系數(shù)表計(jì)算連續(xù)雙向板，可以采用下列近似方法：把棋盤式布置的荷載分解為各跨滿布的對稱荷載（g=g+q/2）和各跨向上向下相間作用的反對稱荷載q=(q/2)，如圖5-14（c）、（d）所示。5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-14連續(xù)雙向板活荷載的最不利布置支座最大彎矩的計(jì)算。求支座最大彎矩時(shí)應(yīng)考

39、慮活荷載的最不利布置，為簡化計(jì)算，可近似認(rèn)為恒荷載和活荷載皆滿布在連續(xù)雙向板所有區(qū)格時(shí)，支座產(chǎn)生最大彎矩。此時(shí)，可視各中間支座均為固定，各周邊支座均為簡支，求得各區(qū)格板中各固定邊的支座彎矩。但對某些中間支座，由相鄰兩個(gè)區(qū)格板所求出的支座彎矩常常并不相等，因此可近似地取其平均值作為該支座彎矩值。5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)雙向板支承梁的設(shè)計(jì)2.如果假定塑性絞線上沒有剪力，那么由塑性絞線劃分的板塊范圍就是雙向板支承梁的負(fù)荷范圍（見圖5-15），可近似地認(rèn)為斜向塑性絞線成45。沿短跨方向的支承梁承受板面?zhèn)鱽淼娜切畏植己奢d，沿長跨方向的支承梁承受板面?zhèn)鱽淼奶菪畏植己奢d。圖

40、5-15雙向板支承梁承受的荷載5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)對于無內(nèi)柱的雙向板樓蓋，通常稱為井字形樓蓋。這種樓蓋的雙向板仍按連續(xù)雙向板計(jì)算，其支承梁的內(nèi)力則按結(jié)構(gòu)力學(xué)的交叉梁系進(jìn)行計(jì)算，或查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊。當(dāng)考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算支承梁內(nèi)力時(shí)，可在彈性理論求得的支座彎矩基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)幅，選定支座彎矩后，利用靜力平衡條件求出跨中彎矩。5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì) 5.3.3雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求雙向板的截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造要求具體如下：（1）雙向板的板厚一般為80160 mm。為滿足板的剛度要求，簡支板的板厚應(yīng)不小于l0/45，連續(xù)板的板厚不小于l0/50，l0為短邊的計(jì)算跨度。（2）雙向板跨中的受力鋼

41、筋應(yīng)根據(jù)相應(yīng)方向跨內(nèi)最大彎矩計(jì)算，沿短跨方向的跨中鋼筋放在外側(cè)，沿長跨方向的跨中鋼筋放在內(nèi)側(cè)。5.3 雙向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)（3）雙向板的配筋形式有分離式和彎起式兩種，通常采用分離式配筋。雙向板的其他配筋要求同單向板。（4）雙向板的角區(qū)格板，如兩邊嵌固在承重墻內(nèi)，為防止產(chǎn)生垂直于對角線方向的裂縫，應(yīng)在板角上部配置附加的雙向鋼筋網(wǎng)，每一方向的鋼筋不少 8200，伸出長度不小于l1/4（l1為板的短跨方向的跨度）。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)裝配式樓蓋時(shí)，一方面應(yīng)注意合理地進(jìn)行樓蓋結(jié)構(gòu)的布置和預(yù)制構(gòu)件的選型，另一方面要處理好預(yù)制構(gòu)件間的連接及預(yù)制構(gòu)件和墻（柱）的連接。裝配式樓蓋主要有鋪板式樓蓋、密肋

42、式樓蓋和無梁式樓蓋等，其中鋪板式樓蓋應(yīng)用最廣。鋪板式樓蓋的主要構(gòu)件是預(yù)制板和預(yù)制梁。全國各地大量采用的是本地的通用定型構(gòu)件，由各地預(yù)制構(gòu)件廠供應(yīng)；當(dāng)有特殊要求或施工條件受到限制時(shí)，才進(jìn)行專用的構(gòu)件設(shè)計(jì)。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)鋪板式樓蓋的設(shè)計(jì)步驟為：根據(jù)建筑平面圖及墻、柱位置，確定樓蓋結(jié)構(gòu)布置方案，排列預(yù)制梁、板；選擇預(yù)制板、梁的型號，并對個(gè)別非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)，或局部采用現(xiàn)澆處理；繪制施工圖，處理好樓蓋構(gòu)件的連接構(gòu)造。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 5.4.1預(yù)制板與預(yù)制梁預(yù)制板1.（1）預(yù)制板的形式。我國常用的預(yù)制板，按截面形式可分為圓孔板、空心板、夾心板、正（倒）槽形板、實(shí)心平板等（見圖5-1

43、6）；按支承條件可分為單向板和雙向板。為了節(jié)約材料，提高構(gòu)件剛度，預(yù)制板應(yīng)盡可能做成預(yù)應(yīng)力板。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-16按截面形式劃分的預(yù)制板(a)預(yù)應(yīng)力圓孔板（b）有矩形孔的空心板（c）預(yù)應(yīng)力橢圓形空心板（d）夾心板（e）正槽形板（f）倒槽形板（g）實(shí)心平板5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)實(shí)心平板上、下表面平整，利于地面及頂棚處理，一般用于小跨度（跨度在1.5 m以內(nèi)）的走道板、管溝蓋板等。當(dāng)板的跨度加大時(shí)，為減輕構(gòu)件重量，可將截面受拉區(qū)和中部的部分混凝土去掉，形成空心板和槽形板?？招陌搴驼ǖ梗┎坌伟逶谑軓澒ぷ鲿r(shí)，可分別按折算的I形截面和T形（倒T形）截面計(jì)算。板的截面高度往往是由撓度要

44、求控制的。空心板板面平整且隔聲隔熱效果好，可大量用于樓蓋、屋蓋中，其缺點(diǎn)是板面不能任意開洞且混凝土用量較高。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)預(yù)制大樓板可以做成一個(gè)房間一塊，為雙向板。沿短跨方向施加預(yù)應(yīng)力的實(shí)心平板，其平面尺寸根據(jù)建筑模數(shù)，開間為2.73.9 m，按0.3 m累進(jìn)；進(jìn)深為4.8 m或5.1 m。實(shí)心大樓板的板厚僅為110 mm（包括面層），用鋼量較少，室內(nèi)無板縫，建筑效果好，但因構(gòu)件尺寸大，運(yùn)輸、吊裝較困難。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)（2）預(yù)制板的尺寸。厚度。板的厚度應(yīng)滿足承載力要求和剛度要求，并應(yīng)和砌體的皮數(shù)匹配。通常根據(jù)剛度要求，由高跨比來確定最小截面高度，必要時(shí)再進(jìn)行變形驗(yàn)算。實(shí)心板

45、，一般取板厚h=l/30（l為板跨），常用板厚為6080 mm；預(yù)應(yīng)力空心板，h=l/35l/30，常用截面高度有110 mm和180 mm兩種；鋼筋混凝土空心板，h=l/25l/20。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)寬度。板的寬度應(yīng)根據(jù)板的制作、運(yùn)輸、起吊的具體條件而定，并且應(yīng)照顧本地區(qū)常用房間的尺寸，以便于板的排列。當(dāng)施工條件許可時(shí)，宜采用寬度較大的板。板的實(shí)際寬度b應(yīng)比板的標(biāo)志寬度略小，板間應(yīng)留有1020 mm的縫隙。這是考慮到預(yù)制板制作時(shí)的允許誤差，且鋪板后應(yīng)用細(xì)石混凝土灌縫，以加強(qiáng)樓蓋的整體性。長度。預(yù)制板的標(biāo)志長度一般是房間的開間或進(jìn)深尺寸。板的實(shí)際長度應(yīng)根據(jù)板的具體擱置情況，由設(shè)計(jì)者在施

46、工圖中注明。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)預(yù)制梁2.混合結(jié)構(gòu)房屋中的樓蓋梁往往是簡支梁或帶伸臂的簡支梁，有時(shí)也采用連續(xù)梁。梁的截面形式如圖5-17所示。其中，具有圖5-17（b）、（c）所示截面形式的梁稱為花籃梁，預(yù)制板擱置在梁側(cè)挑出的挑耳上，可以增加室內(nèi)凈高?；ɑ@梁既可以全部預(yù)制，也可以做成疊合梁(見圖5-18)，后者不僅可以增加房屋凈高，還能加強(qiáng)樓蓋的整體性。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-17梁的截面形式(a)矩形（b）花籃形（c）有挑耳的花籃形（d）T形（e）倒T形（f）梯形圖5-18疊合梁5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 5.4.2裝配式樓蓋計(jì)算注意事項(xiàng)預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件一樣，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行承載能力

47、極限狀態(tài)的計(jì)算和正常使用條件下的變形和裂縫寬度驗(yàn)算。除此以外，預(yù)制構(gòu)件還應(yīng)按制作、運(yùn)輸及安裝時(shí)的荷載設(shè)計(jì)值進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算。進(jìn)行吊裝驗(yàn)算時(shí)，首先要確定吊裝方案，根據(jù)構(gòu)件上的吊點(diǎn)位置計(jì)算內(nèi)力，并在施工圖上繪出吊裝簡圖。對構(gòu)件在運(yùn)輸、堆放時(shí)的工作狀態(tài)及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在放張時(shí)的受力狀況也應(yīng)重視，必要時(shí)應(yīng)采取某些構(gòu)造措施，以防止構(gòu)件開裂。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)進(jìn)行施工吊裝驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意以下問題：（1）對預(yù)制構(gòu)件自身進(jìn)行吊裝驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)將構(gòu)件自重乘以動力系數(shù)。動力系數(shù)可取1.5，但根據(jù)構(gòu)件吊裝時(shí)的受力情況可適當(dāng)增減。（2）吊環(huán)埋入構(gòu)件的深度不應(yīng)小于30d（d為吊環(huán)的鋼筋直徑），并應(yīng)焊接或綁扎在構(gòu)件的鋼

48、筋骨架上。每個(gè)吊環(huán)可按兩個(gè)截面計(jì)算；在構(gòu)件的自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下，吊環(huán)應(yīng)力不應(yīng)大于50 N/mm2。當(dāng)一個(gè)構(gòu)件上設(shè)有四個(gè)吊環(huán)時(shí)，計(jì)算時(shí)只需考慮三個(gè)吊環(huán)同時(shí)發(fā)揮作用即可。（3）預(yù)制構(gòu)件在施工階段的安全等級，可較其使用階段的安全等級降低一級，但不得低于三級。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 5.4.3位于非抗震設(shè)防區(qū)的連接構(gòu)造裝配式樓蓋的連接包括板與板、板與墻（梁）及梁與墻的連接。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)板與板的連接1.預(yù)制板間的下部縫寬為1020 mm，上部縫寬稍大，一般應(yīng)采用不低于C15的細(xì)石混凝土見圖5-19（a）或不低于M15的水泥砂漿灌縫。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)板與非支承墻的連接2.板與非支承墻連

49、接時(shí)，一般采用細(xì)石混凝土灌縫見圖5-19（b），當(dāng)沿墻有現(xiàn)澆帶時(shí),更有利于加強(qiáng)板與墻的連接。板與非支承墻的連接不僅起到將水平荷載傳給橫墻的作用，還起到保證橫墻穩(wěn)定的作用。因此，當(dāng)預(yù)制板的跨度大于4.8 m時(shí)，往往在板的跨中附近加設(shè)錨拉筋以加強(qiáng)其與橫墻的連接。當(dāng)橫墻上有圈梁時(shí)，可將灌縫部分與圈梁連成整體見圖5-19（c）。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)板與支承墻或支承梁的連接3.板與支承墻或支承梁的連接一般依靠支承處坐漿和一定的支承長度來保證。坐漿的厚度為1020 mm，板在磚砌體上的支承長度不應(yīng)小于100 mm，板在混凝土梁上的支承長度不應(yīng)小于60 mm（或80 mm），如圖5-19（d）所示?？招?/p>

50、板兩端的孔洞應(yīng)用混凝土或磚塊堵實(shí)，以避免在灌縫或澆筑樓蓋面層時(shí)漏漿。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)圖5-19板與板、板與墻、板與梁的連接(a)板與板的連接（b）板與非支承墻的連接（c）非支承墻有圈梁時(shí)與板的連接（d）板與支承墻或支承梁的連接5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)梁與砌體墻的連接4.梁在砌體墻上的支承長度，應(yīng)考慮梁內(nèi)受力縱向鋼筋在支承處的錨固要求，并滿足支承下砌體局部受壓承載力要求。當(dāng)砌體局部受壓承載力不足時(shí)，應(yīng)按計(jì)算設(shè)置梁墊。預(yù)制梁的支承處應(yīng)坐漿，必要時(shí)應(yīng)在梁端設(shè)拉結(jié)鋼筋。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 5.4.4位于抗震設(shè)防區(qū)的連接構(gòu)造位于抗震設(shè)防區(qū)的多層砌體房屋，當(dāng)采用裝配式樓蓋時(shí)，在結(jié)構(gòu)布置上應(yīng)盡

51、量采用橫墻承重方案或縱、橫墻承重方案。位于抗震設(shè)防區(qū)的多層磚房樓蓋的連接應(yīng)符合下列要求： （1）當(dāng)圈梁未設(shè)在預(yù)制板的同一標(biāo)高上時(shí)，板端伸進(jìn)外墻的長度不應(yīng)小于120 mm，伸進(jìn)內(nèi)墻的長度不宜小于100 mm，在梁上不應(yīng)小于80 mm。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)（2）當(dāng)板的跨度大于4.8 m，并與外墻平行時(shí)，靠外墻的預(yù)制板側(cè)邊應(yīng)與墻或圈梁拉結(jié)（見圖5-20），板縫用細(xì)石混凝土填實(shí)。圖5-20板底有圈梁時(shí)預(yù)制板側(cè)邊的連接(a)沒有圈梁時(shí)（b）有圈梁時(shí)（c）墻頂有圈梁時(shí)，板與圈梁錨拉5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)（3）房屋端部大房間的樓蓋，8度區(qū)的屋蓋和9度區(qū)的樓（屋）蓋，當(dāng)圈梁設(shè)在板底時(shí)，預(yù)制板應(yīng)相互拉結(jié)，

52、并與梁、墻或圈梁拉結(jié)（見圖5-21）。圖5-21板底有圈梁時(shí)預(yù)制板端頭的連接5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì)（4）如遇圈梁位于預(yù)制板邊的情況，應(yīng)先擱置預(yù)制板，再澆筑圈梁。當(dāng)預(yù)制板的端部沒有外伸的鋼筋時(shí)，板端頭的連接應(yīng)符合圖5-20和圖5-21的要求，與砌體的連接參見圖5-22（圖中括號內(nèi)的鋼筋用于9度區(qū)）。當(dāng)圈梁位于預(yù)制板邊，但預(yù)制板的端頭有鋼筋伸出時(shí)，可直接將伸出的主筋彎成直鉤埋在后澆的混凝土中。5.4 裝配式樓蓋的設(shè)計(jì) 圖5-22板邊有圈梁時(shí)的連接(a)在外墻處，板端與圈梁的連接（b）在中間墻處，板端與圈梁的連接（c）在外墻處，板側(cè)邊與圈梁的連接（d）在中間墻處，板側(cè)邊與圈梁的連接5.4 裝配式樓

53、蓋的設(shè)計(jì)（5）梁與圈梁、梁與砌體的錨拉可參考圖5-23處理（圖中括號內(nèi)的鋼筋用于9度區(qū)）。 圖5-23梁的錨拉(a)梁與圈梁的錨拉（b）梁與砌體的錨拉5.5 樓梯樓梯是多層及高層房屋的豎向通道，是房屋的重要組成部分。鋼筋混凝土樓梯由于經(jīng)濟(jì)耐用，耐火性能好，因而被廣泛采用。樓梯的外形和幾何尺寸由建筑設(shè)計(jì)確定。目前,樓梯的類型較多，按施工方法的不同，可分為整體式樓梯和裝配式樓梯。按梯段結(jié)構(gòu)形式的不同，樓梯可分為梁式樓梯、板式樓梯、螺旋式樓梯和對折式樓梯。常見的樓梯類型是梁式樓梯和板式樓梯。5.5 樓梯 5.5.1梁式樓梯梁式樓梯由踏步板、梯段梁、平臺板和平臺梁組成，如圖5-24所示。 圖5-24梁

54、式樓梯(a)單梁式樓梯（b）雙梁式樓梯5.5 樓梯踏步板1.梁式樓梯的踏步板為兩端支承在梯段梁上的單向板見圖5-25（a）。為了方便，可在豎向切出一個(gè)踏步作為計(jì)算單元見圖5-25（b），其計(jì)算簡圖如圖5-25（c）所示。圖5-25梁式樓梯的踏步板5.5 樓梯斜板部分的厚度一般取3040 mm。踏步板配筋除按計(jì)算確定外，要求每個(gè)踏步一般不宜少于26受力鋼筋，布置在踏步板下面的斜板中，并沿梯段布置間距不大于300 mm的分布鋼筋，如圖5-26所示。圖5-26踏步板的配筋分布5.5 樓梯梯段梁2.梯段梁的兩端支承在平臺梁上，承受踏步板傳來的荷載和自重。圖5-27（a）所示為梯段梁的縱剖面。計(jì)算梯段梁

55、的內(nèi)力時(shí)，可先將其簡化為簡支斜梁，再化作水平梁進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算簡圖如圖5-27（b）所示。其最大彎矩Mmax和最大剪力Vmax按式（5-22）和式（5-23）計(jì)算。（5-22)（5-23)5.5 樓梯式中，g、q分別為作用于梯段梁上沿水平投影方向的恒荷載設(shè)計(jì)值和活荷載設(shè)計(jì)值；l0、ln分別為梯段梁的計(jì)算跨度及凈跨的水平投影長度；為梯段梁與水平線的傾角。圖5-27梯段梁的內(nèi)力計(jì)算(a)縱剖面（b）計(jì)算簡圖5.5 樓梯梯段梁按倒L形截面計(jì)算，踏步板的下斜板為其受壓翼緣。梯段梁的截面高度一般取h0l0/20。梯段梁的配筋與一般梁相同，如圖5-28所示。圖5-28梯段梁的配筋5.5 樓梯平臺板和平臺梁3

56、.平臺板一端支承在平臺梁上，另一端支承在過梁或墻上。在砌體結(jié)構(gòu)房屋中，平臺梁可支承在樓梯間兩側(cè)的墻上。梁式樓梯的平臺梁、平臺板按簡支梁計(jì)算，承受平臺板傳來的均布荷載和其自重梯段梁傳來的集中荷載。平臺梁的計(jì)算簡圖如圖5-29所示。圖5-29平臺梁的計(jì)算簡圖5.5 樓梯 5.5.2板式樓梯板式樓梯由梯段板、平臺板和平臺梁組成，如圖5-30所示。板式樓梯的優(yōu)點(diǎn)是下表面平整，支模施工方便，外觀也較輕巧；缺點(diǎn)是梯段跨度較大時(shí)，斜板較厚，材料用量較多。因此，板式樓梯一般用于跨度較小的情況。圖5-30板式樓梯5.5 樓梯梯段板1.梯段板是一塊帶有踏步的斜板，兩端支承在上、下平臺梁上。計(jì)算梯段板時(shí)，可取出1 m寬板帶或以整個(gè)梯段板作為計(jì)算單元。圖5-31（a）所示為梯段板的縱剖面。進(jìn)行梯段板的內(nèi)力計(jì)算時(shí)，可以將其簡化為簡支斜板，計(jì)算簡圖如圖5-31（b）所示；斜坡又可化為水平板計(jì)算，計(jì)算跨