結(jié)構(gòu)概念和體系：第3章 結(jié)構(gòu)的水平體系

概述(Introduction)第三章結(jié)構(gòu)的水平體系TheHorizontalSystemofStructure3.1鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)分析(MechanicalAnalysisofR.C.Beam)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)概述(Introduction)第三章概述

(Introduction)

由板、梁、桁架等多種水平構(gòu)件組成

在豎直方向，通過(guò)平面外彎、剪承受豎向荷載，把它傳給豎向結(jié)構(gòu)體系。

結(jié)構(gòu)的水平體系

在水平方向，通過(guò)平面內(nèi)的彎、剪承受水平荷載，并把它傳給抗側(cè)力的豎向結(jié)構(gòu)體系。NVV

應(yīng)當(dāng)指出1.水平體系構(gòu)件的豎向高度(例如板厚、梁高）比起它的跨度要小得多;2.豎向荷載在數(shù)值上比水平荷載大得多。因此，水平體系構(gòu)件在豎直方向上的彎剪承載力和變形是控制這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)計(jì)算的主要因素。3.1鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)分析(MechanicalAnalysisofR.C.Beam)3.1鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)分析(MechanicalAnalysisofR.C.Beam)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)概述(Introduction)第三章結(jié)構(gòu)的水平體系TheHorizontalSystemofStructure3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

梁是最常見(jiàn)的水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)用很廣，主要承受彎矩和剪力，是最典型的受彎構(gòu)件。

在混凝土梁的受拉區(qū)適當(dāng)配置鋼筋，由鋼筋來(lái)承擔(dān)混凝土中的拉應(yīng)力，可大大提高梁的承載能力。實(shí)際上，鋼筋混凝土梁(或結(jié)構(gòu))是鋼筋和混凝土兩種不同材料組合而成的組合結(jié)構(gòu)，兩種材料充分發(fā)揮各自的特長(zhǎng)，共同工作，受力合理。凡是梁中混凝土抗拉不足的部位，都可以用鋼筋來(lái)加強(qiáng)。VM

根據(jù)力學(xué)知識(shí)，如果將鋼筋沿梁的主拉應(yīng)力跡線布置，受力最為合理。但通常鋼筋是一根一根的直筋，這樣布置施工上有一定困難。3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

鋼筋混凝土梁試驗(yàn)試驗(yàn)梁反力架分配梁3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam鋼筋混凝土適筋梁正截面破壞縱筋首先屈服混凝土隨后壓碎3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

鋼筋混凝土超筋梁正截面破壞混凝土受壓區(qū)被壓壞側(cè)向受拉破壞向上受拉破壞

總之，是在垂直主壓應(yīng)力方向發(fā)生受拉破壞。3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

鋼筋混凝土梁斜截面剪壓破壞剪壓破壞3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

鋼筋混凝土梁斜截面剪壓破壞剪壓區(qū)斜裂縫

鋼筋混凝土梁中的鋼筋布置如圖b)所示，下部縱筋主要用來(lái)承受彎矩引起的拉力，鋼箍和彎起鋼筋主要用來(lái)承受斜截面上的主拉應(yīng)力。支座附近彎矩小，縱筋在靠近支座附近不能被充分利用，所以可彎起來(lái)承受斜截面上的拉力。鋼筋的抗壓強(qiáng)度也很高，埋在混凝土中還不易失穩(wěn)，有時(shí)也用來(lái)幫助受壓區(qū)混凝土抗壓，以提高受壓區(qū)的承載力。

由于鋼筋拉應(yīng)力較高，一般情況下鋼筋混凝土梁是帶裂縫工作的，主要有跨中附近的垂直裂縫和支座附近的斜裂縫。隨著荷載的增大，裂縫會(huì)不斷擴(kuò)大和延伸。鋼筋混凝土梁開(kāi)裂以后的工作狀態(tài)比較復(fù)雜，為加深對(duì)鋼筋混凝土梁開(kāi)裂后工作狀態(tài)的理解，可以運(yùn)用學(xué)得的結(jié)構(gòu)概念，把它設(shè)想為某種我們已經(jīng)比較熟悉的結(jié)構(gòu)。3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

1.把鋼筋混凝土梁設(shè)想為帶有下斜腹桿的一個(gè)平行弦桁架，此時(shí)，受拉縱筋為下弦，上部受壓混凝土為上弦(上部受壓縱筋也可看作是上弦的一部分)，鋼箍為豎向腹桿，而彎起鋼筋則是下斜式受拉腹桿(圖c)?？缰袥](méi)有彎起鋼筋的梁段，可以設(shè)想由混凝土充當(dāng)受壓斜腹桿；

2.把只有一排彎起筋的鋼筋混凝土梁看作下沉式桁架(圖d)，受力狀態(tài)基本相同，只是中間由混凝土充當(dāng)受壓腹桿的梁段長(zhǎng)一些而已；b)c)彎起筋架立筋或受壓筋鋼箍縱筋d)3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

3.對(duì)于沒(méi)有彎起鋼筋的梁，可以設(shè)想為帶有上斜腹桿的平行弦桁架，由梁腹混凝土充當(dāng)斜向受壓腹桿(圖e)。

學(xué)過(guò)鋼筋混凝土基本構(gòu)件的同學(xué)一定還記得，在梁的斜截面計(jì)算中有一個(gè)截面限制條件，對(duì)于一般截面梁，其表達(dá)式為：

V=0.25×b

h0fc

式中：fc

—

混凝土的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；

b和h0

—

分別為截面寬度和有效高度。此式反應(yīng)了梁在主壓應(yīng)力方向的極限承載力。在剪力V作用下梁在主拉應(yīng)力方向產(chǎn)生拉應(yīng)力的同時(shí)，在主壓應(yīng)力方向也將產(chǎn)生同樣大小的壓應(yīng)力，過(guò)大的斜向壓應(yīng)力有可能使梁在斜壓方向壓碎。

對(duì)比圖e）的支座斜腹桿，假設(shè)此“斜腹桿”的截面高度為h1，則有:

b×h1

×fc

×sin(a)=V=0.25b

h0

fc

得

h1=0.25h0/sin(a)

設(shè)主壓力近似為45°，將sin45°=0.707代入上式得h1

=

0.35h0

也即這“斜腹桿”的截面高度大約相當(dāng)于0.35h0

；e)2025/1/6123.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

4.

對(duì)于裂縫開(kāi)展得很嚴(yán)重的鋼筋混凝土梁，可以認(rèn)為受拉區(qū)混凝土已退出工作，此時(shí)，可以把它設(shè)想為一個(gè)帶拉桿的拱，拱拉力由縱筋承擔(dān)，拱壓力由混凝土承擔(dān)(圖f)。梁上各截面的彎矩M由縱筋拉力與相應(yīng)截面拱壓力的水平分量組成的力偶來(lái)平衡；各截面的剪力由相應(yīng)截面拱壓力的豎向分量來(lái)平衡。越靠近支座，拱軸越傾斜，其抗剪力的豎向分量也越大。

“拱”下梁腹部分混凝土開(kāi)裂后基本上不起作用，挖幾個(gè)洞對(duì)承載力也沒(méi)有明顯影響。因此，工程中常在薄腹梁(屋面大梁)跨中腹板處挖去幾個(gè)圓洞，這樣既可減輕自重，節(jié)省材料，還可以穿越管線。拉桿拱的拉力也可由支座推力來(lái)承擔(dān)，只要支座能提供足夠的推力，則拉桿可以取消(圖g)，拱作用不會(huì)有任何變化。f)g)HHHHVVf3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

北京革命軍事博物館帶地下拉桿的鋼筋混凝土落地拱3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

敞肩式石拱橋3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

5.在后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁中，有時(shí)也采用曲線配筋(圖h

)，此時(shí)曲線鋼筋受拉，上部“弦桿”混凝土受壓，受力狀態(tài)與帶拉桿的拱正好相反。各截面的剪力由曲線鋼筋拉力在截面上的豎向分量來(lái)平衡，上弦只提供壓力，以便與相應(yīng)截面曲線鋼筋拉力的水平分量組成力偶，來(lái)平衡該截面的彎矩。

如果支座可以提供足夠的水平力，那么上弦壓桿也可以免去，支座水平力與上弦壓力的作用效應(yīng)是一樣的?？梢钥闯?，此時(shí)已變?yōu)橐粦宜鹘Y(jié)構(gòu)(圖i

)。h)HHHHVVfi)3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

懸索橋3.1MechanicalAnalysisofR.C.Beam

上述對(duì)鋼筋混凝土梁受力狀態(tài)的分析，目的在于深入了解鋼筋混凝土梁的工作機(jī)理，加深對(duì)受彎構(gòu)件的理解。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，只要設(shè)法承受截面的彎矩M和剪力V，就能形成水平構(gòu)件，跨越一定跨度。梁、拱、桁架、懸索等結(jié)構(gòu)構(gòu)件在這一點(diǎn)上并沒(méi)有本質(zhì)的區(qū)別。桁架、拱和懸索巧妙地將彎矩M和剪力V

都“轉(zhuǎn)化”為相應(yīng)桿件的軸力，可以充分利用材料的受力特性和充分利用桿件的截面面積，使構(gòu)件變得更經(jīng)濟(jì)合理，自重更輕。梁高相對(duì)其跨度而言是比較小的，例如，次梁的高跨比通常為1/12～1/16，主梁的高跨比通常為1/8～1/12。而桁架、拱和懸索結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中通常用在屋蓋系統(tǒng)，可適當(dāng)提高其有效高度，其截面高度相對(duì)其跨度而言，例如桁架的高跨比通常可高達(dá)1/4～1/7。很明顯，增高結(jié)構(gòu)高度可大大減小構(gòu)件內(nèi)力，從而使桿件截面更小，自重更輕，可跨越更大的跨度。

在第一章中我們?cè)劦浇Y(jié)構(gòu)尺度的概念，按比例放大一根梁是行不通的。因?yàn)榱鹤灾氐脑黾颖绕淇沽Φ脑黾舆€要快，梁會(huì)被其自重壓垮。而結(jié)構(gòu)形式的改變，不但可使構(gòu)件的受力狀態(tài)發(fā)生改變(例如，從梁的受彎受剪，改變?yōu)殍旒?、拱、懸索結(jié)構(gòu)以承受軸力為主)，增加內(nèi)力臂而減少構(gòu)件內(nèi)力，同時(shí)也大大減輕了結(jié)構(gòu)自重，這樣才能使結(jié)構(gòu)跨越更大的跨度?？梢?jiàn)，從結(jié)構(gòu)基本概念出發(fā)，合理改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式，使結(jié)構(gòu)受力更合理，對(duì)結(jié)構(gòu)工程師來(lái)說(shuō)，是十分重要的。同時(shí)，我們也可以看到，一根梁雖然在材料強(qiáng)度利用上不是很好，但梁中隱含著上斜式平行弦桁架、下斜式平行弦桁架、帶拉桿拱、懸索結(jié)構(gòu)、下沉式桁架等多種結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，因此，才有可能將梁截面的高度做得更小。當(dāng)跨度不很大時(shí)，為了充分利用層高，盡可能減小結(jié)構(gòu)高度，梁還是一種很有效的結(jié)構(gòu)形式。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)第三章結(jié)構(gòu)的水平體系TheHorizontalSystemofStructure3.1鋼筋混凝土梁的受力狀態(tài)分析(MechanicalAnalysisofR.C.Beam)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)概述(Introduction)一、屋架、屋面板及支撐系統(tǒng)組成的水平結(jié)構(gòu)體系(TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces)一、屋架、屋面板及支撐系統(tǒng)組成的水平結(jié)構(gòu)體系(TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces)

二、裝配式梁板組成的樓蓋或屋蓋(

FloororRoofCombinedbyassemblybeamsandpanels)三、裝配整體式樓(屋)蓋(Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof))五、網(wǎng)架體系(LatticegridSystem)六、張拉索結(jié)構(gòu)(Tension-CableStructure)四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋(MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof))3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem七、膜結(jié)構(gòu)(MembraneStructure)

八、拱結(jié)構(gòu)(

ArchStructure)九、薄殼結(jié)構(gòu)(ShellStructure)十一、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層(TheHorizontalstructure－TransitionStory)十二、門(mén)式剛架(

PortalFrame)十、組合結(jié)構(gòu)(CompositeStructure)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces

其典型是單層工業(yè)廠房的屋蓋系統(tǒng)。其中屋架的有效高度較大，它的桿件以承受軸力為主，在其自身平面內(nèi)有很大的剛度和承載能力，可以跨越較大的跨度，常用的預(yù)應(yīng)力混凝土屋架跨度可達(dá)30m以上。但屋架寬度很小，出平面穩(wěn)定性很差，雖然施工規(guī)程要求屋面板與屋架上弦至少要焊三點(diǎn)，以組成剛性平面，但每個(gè)焊點(diǎn)只相當(dāng)于鉸接點(diǎn)，萬(wàn)一其中一榀屋架發(fā)生傾斜，整個(gè)屋面系統(tǒng)就會(huì)像多米諾骨排一樣，立刻推倒一大片。

為此，必須設(shè)置一系列支撐系統(tǒng)以抵抗各種可能出現(xiàn)的荷載，增強(qiáng)各屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)件間的聯(lián)系，共同形成合理的水平結(jié)構(gòu)體系，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)承受各種作用的能力。支撐一般由系桿和交叉斜桿組成，斜桿長(zhǎng)細(xì)比較大，受壓時(shí)容易失穩(wěn)而失去承載力。采用交叉斜桿，不論那個(gè)方向作用荷載，總有一斜拉桿能可靠地工作。交叉斜桿一般由角鋼或型鋼組成，截面很小，比較經(jīng)濟(jì)。屋蓋的支撐主要有以下幾種:

此外，屋蓋系統(tǒng)還有多種荷載作用，尤其是風(fēng)荷載和地震力都可能引起屋架出平面受彎?？梢?jiàn)，單靠屋架和屋面板組成的屋蓋體系在某些情況下是不可靠的。單層工業(yè)廠房排架

1．屋架垂直支撐

屋架垂直支撐是用交叉支撐將相鄰兩榀屋架連接成穩(wěn)定體系，并用下弦系桿把所有屋架連系起來(lái)，上弦則靠屋面板連系?？缍容^小的屋架，可只在屋架跨中設(shè)交叉支撐，跨度較大時(shí)，可在跨中及屋架端頭設(shè)二到三道支撐。屋架垂直支撐一般設(shè)在廠房溫度區(qū)段兩端第一或第二跨內(nèi)，對(duì)于很長(zhǎng)的廠房，也可在中間增設(shè)一道。

屋架間垂直支撐可以保證屋架在施工安裝和使用階段屋架的穩(wěn)定性。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces單層工業(yè)廠房屋架垂直支撐柱間支撐屋架垂直支撐屋架垂直支撐屋架上弦橫向水平支撐單層工業(yè)廠房

2．屋架上弦橫向水平支撐

屋架上弦橫向水平支撐是將相鄰屋架上弦之間用支撐聯(lián)系起來(lái)，形成一個(gè)水平桁架，以承受作用在上弦平面內(nèi)的縱向水平力。例如，作為山墻抗風(fēng)柱的上支點(diǎn)，承受抗風(fēng)柱傳來(lái)的縱向水平力。屋架上弦橫向水平支撐一般設(shè)在廠房?jī)啥恕?/p>

當(dāng)采用大型屋面板，并保證能與屋架上弦三點(diǎn)焊接時(shí)，屋面板本身也能起到屋架上弦橫向水平支撐的作用，所以可以省去這種支撐。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces上弦橫向水平支撐上弦橫向水平支撐單層工業(yè)廠房無(wú)檁體系剛性屋蓋單層工業(yè)廠房下弦橫向水平支撐

3．屋架下弦橫向水平支撐

當(dāng)屋架下弦設(shè)有懸掛吊車時(shí)，或抗風(fēng)柱與屋架下弦相連時(shí)，應(yīng)設(shè)屋架下弦橫向水平支撐，它是在相鄰屋架下弦間設(shè)交叉支撐形成水平桁架，以傳遞縱向水平力，保證屋架的出平面穩(wěn)定。

系桿應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置，以傳遞縱向荷載。這種支撐一般也設(shè)在廠房縱向的兩端(或第二柱間)。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces下弦橫向水平支撐系桿下弦橫向水平支撐系桿單層工業(yè)廠房下弦縱向水平支撐4．屋架下弦縱向水平支撐

當(dāng)廠房柱距較大，柱間需設(shè)托架來(lái)承受柱中間的屋架荷重時(shí)，為保證托架的出平面穩(wěn)定，應(yīng)設(shè)這種支撐，它與下弦橫向水平支撐類似，但是沿廠房縱向布置，設(shè)在屋架下弦第一節(jié)間。

屋架下弦縱向水平支撐就象沿柱頂?shù)目v向連續(xù)水平桁架，它可把作用在縱墻上的橫向水平荷載傳遞并分配給各個(gè)排架，尤其是為托架提供了側(cè)向支點(diǎn)，保證托架的出平面穩(wěn)定。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces下弦縱向水平支撐下弦縱向水平支撐

5.天窗架支撐

當(dāng)廠房屋架上設(shè)有天窗時(shí)，為保證天窗出平面的穩(wěn)定性和承受天窗端墻傳來(lái)的風(fēng)荷，需設(shè)置天窗支撐，它的做法和屋架間垂直支撐相似。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces天窗架支撐

可看出，設(shè)置了這一系列的支撐系統(tǒng)，加上屋面板的連接以后，整個(gè)屋蓋就象一個(gè)剛性的盒子一樣，剛度很大，可以承受來(lái)自各個(gè)方向的荷載。這些荷載中有些在排架分析中沒(méi)有考慮。支撐系統(tǒng)形成的水平桁架尺度都很大，(例如，下弦橫向水平支撐形成的水平桁架“高度”為一個(gè)柱距—

6

m)，因此，引起的桿件附加內(nèi)力很小，對(duì)構(gòu)件承載力沒(méi)有明顯影響。

然而，正是由于這些截面不大的支撐系統(tǒng)，把單獨(dú)的屋架及屋面板連成體系，形成結(jié)構(gòu)水平體系，提高了屋蓋的穩(wěn)定性和整體性，提高了對(duì)偶然作用的抵抗能力，大大提高了結(jié)構(gòu)的安全可靠性。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces單層工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)支撐系統(tǒng)

此外，單層廠房的排架是一種平面結(jié)構(gòu)，即使上述屋架系統(tǒng)的支撐把廠房屋蓋連成了整體，但廠房排架柱柱寬很窄，出平面方向的抗側(cè)移能力很小，為提高排架沿廠房縱向的抗側(cè)移能力，通常在廠房溫度區(qū)段中部排架柱之間還要設(shè)置柱間支撐。

柱間支撐把作用在排架柱上的縱向力(柱頂縱向荷載和吊車梁傳來(lái)的吊車縱向制動(dòng)力)直接傳給基礎(chǔ)，由于設(shè)置了柱間支撐，排架柱在出平面方向可按軸心受壓計(jì)算。柱間支撐應(yīng)當(dāng)屬于排架豎向結(jié)構(gòu)體系的一部分。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces柱間支撐某鋼結(jié)構(gòu)廠房3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

一、

TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses,panelsandBraces二、裝配式梁板組成的樓蓋或屋蓋(

FloororRoofCombinedbyassemblybeamsandpanels)一、屋架、屋面板及支撐系統(tǒng)組成的水平結(jié)構(gòu)體系(TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses、panelsandBraces)

二、裝配式梁板組成的樓蓋或屋蓋(

FloororRoofCombinedbyassemblybeamsandpanels)三、裝配整體式樓(屋)蓋(Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof))五、網(wǎng)架體系(LatticegridSystem)六、張拉索結(jié)構(gòu)(Tension-CableStructure)四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋(MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof))3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)有實(shí)心板、空心板、槽板、倒槽板、雙T板、倒T板以及承重保溫合一的夾心板等

裝配式樓蓋預(yù)制梁預(yù)制鋪板

倒槽板或倒T板可以獲得平整的天棚，但板的受壓區(qū)寬度很小，受壓區(qū)高度很大，大大減小了截面的內(nèi)力臂，承載力和剛度都要降低許多，結(jié)構(gòu)受力不如槽板和雙T板合理。

板的受壓區(qū)很小，槽板和雙T

板相當(dāng)于挖掉了實(shí)心板的大部分受拉區(qū)混凝土，不僅節(jié)省材料，減輕自重，受力狀態(tài)也基本不變，所以比較經(jīng)濟(jì)合理；3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

鋪板的共同特點(diǎn)是構(gòu)件都是簡(jiǎn)支，構(gòu)件間的縫一般難以灌注密實(shí)，樓蓋的整體性和整體剛度較差。裝配式單層工業(yè)廠房（設(shè)有橋式吊車）橋式吊車吊車梁3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

裝配式多層廠房（設(shè)有梁式懸掛吊車）梁式吊車吊車梁3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

懸掛吊車也可懸掛在屋架的節(jié)點(diǎn)上。

唐山地震中裝配式樓蓋預(yù)制板的倒塌曾造成了重大傷亡。由于板和板之間的聯(lián)系很弱，夸大一點(diǎn)設(shè)想，地震中裝配式鋪板就好象排在桌面上的“骨牌”，一震就會(huì)零碎。設(shè)想用一根繩子把桌面上的“骨牌”緊緊地捆起來(lái)，那么這些“骨牌”在其平面內(nèi)就會(huì)象一塊“板”，具有較大的平面內(nèi)剛度。根據(jù)這個(gè)道理，在裝配式鋪板中需要設(shè)置圈梁，利用圈梁將鋪板捆成整體。圈梁的作用與上述捆綁骨牌的繩子一樣，主要承受拉力，所以圈梁應(yīng)封閉成圈，不得有內(nèi)折角，并且宜設(shè)在裝配式鋪板的平面內(nèi)，這樣效果最好。當(dāng)圈梁兼作過(guò)梁時(shí)，其捆綁鋪板的效果就稍差一點(diǎn)。圈梁和裝配式梁板共同組成結(jié)構(gòu)的水平體系。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

在裝配式鋪板中應(yīng)用最多的是空心板，常用空心板板寬為600mm、900mm和1200mm，板厚為120mm和180mm兩種。近年引進(jìn)美國(guó)SPANCRETE公司專利和設(shè)備生產(chǎn)的新型高效預(yù)應(yīng)力混凝土空心板(SP

)，采用高強(qiáng)度低松弛鋼鉸線及高強(qiáng)混凝土擠壓成型連續(xù)生產(chǎn)，切割成塊新工藝，把預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的跨度擴(kuò)大了很多，為預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的應(yīng)用提供了廣闊的前景。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

空心板類型代號(hào)板厚(mm)標(biāo)準(zhǔn)圖集中的最大跨度普通空心板

KBaKBb1203600(mm)1805100(mm)預(yù)應(yīng)力空心板YKBaYKBb1204200(mm)1806600(mm)擠壓成型高效預(yù)應(yīng)力空心板SP1808100(mm)2009900(mm)25012300(mm)30014400(mm)38017700(mm)可供選用的空心板

應(yīng)當(dāng)指出，預(yù)應(yīng)力引起的反拱雖可抵消恒載引起的撓度，但預(yù)應(yīng)力并沒(méi)有在真正意義上提高構(gòu)件的截面剛度EI

。

是否施加預(yù)應(yīng)力對(duì)活荷載引起的撓度基本上沒(méi)有什么影響。若采用大跨度SP

板，由于截面剛度過(guò)小,在較大活荷載作用下可能會(huì)引起撓度過(guò)大或板震顫。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土空心板試驗(yàn)（試驗(yàn)后）3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

大跨預(yù)應(yīng)力混凝土空心板的殘余變形明顯，延性很好。

裝配式樓蓋的整體性和抗震性能較差。研究表明，合理的構(gòu)造措施可有效提高裝配式樓蓋的整體性。設(shè)計(jì)者在選用標(biāo)準(zhǔn)圖集時(shí)，一定要詳細(xì)閱讀圖集的說(shuō)明，并按圖集要求的構(gòu)造措施施工。

空心板與縱、橫墻要可靠拉結(jié)，圈梁應(yīng)盡量設(shè)在樓蓋平面內(nèi)。設(shè)在樓蓋平面內(nèi)的圈梁可把空心板緊緊箍在一起，提高樓蓋的整體性，當(dāng)房屋發(fā)生變形，樓蓋在平面內(nèi)受彎時(shí)，由于在水平方向樓蓋截面抗彎有效高度(即樓蓋寬度)很大，圈梁鋼筋提供的拉力有很大的內(nèi)力臂，可以保證樓蓋平面內(nèi)的抗彎承載力，對(duì)抗震十分有利。

3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

二、

FloororRoofCombinedbyassemblyconcretebeamsandpanels

三、裝配整體式樓(屋)蓋(Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof))一、屋架、屋面板及支撐系統(tǒng)組成的水平結(jié)構(gòu)體系(TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses、panelsandBraces)

二、裝配式梁板組成的樓蓋或屋蓋(

FloororRoofCombinedbyassemblybeamsandpanels)三、裝配整體式樓(屋)蓋(Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof))五、網(wǎng)架體系(LatticegridSystem)六、張拉索結(jié)構(gòu)(Tension-CableStructure)四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋(MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof))3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

三、Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof)

裝配整體式樓(屋)蓋與上述裝配式樓(屋)蓋相似，只是在其上再現(xiàn)澆一層混凝土疊合層。疊合層混凝土整體澆筑，可進(jìn)入到板縫內(nèi)，板面現(xiàn)澆層內(nèi)還配有構(gòu)造鋼筋網(wǎng)，可大大提高樓板的剛度和整體性。預(yù)制樓板鋼筋網(wǎng)現(xiàn)澆層3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

三、Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof)

空心板上澆混凝土疊合層，形成裝配整體式樓蓋。

空心板間留縫，讓后澆疊合層混凝土進(jìn)入到板縫內(nèi)，可有效提高樓蓋的整體性。板間留縫四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋(MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof))一、屋架、屋面板及支撐系統(tǒng)組成的水平結(jié)構(gòu)體系(TheHorizontalStructuralSystemCombinedbyTrusses、panelsandBraces)

二、裝配式梁板組成的樓蓋或屋蓋(

FloororRoofCombinedbyassemblybeamsandpanels)三、裝配整體式樓(屋)蓋(Assembly-MonolithicConcreteFloor(Roof))五、網(wǎng)架體系(LatticegridSystem)六、張拉索結(jié)構(gòu)(Tension-CableStructure)四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓(屋)蓋(MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof))3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)(TheMajorStylesandCharacteristicsofHorizontalStructuralSystem)3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

四、MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof)

最初的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本上都是現(xiàn)澆的，混凝土強(qiáng)度也比較低。隨著吊裝運(yùn)輸機(jī)械的發(fā)展，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)才有了飛速的發(fā)展，預(yù)制構(gòu)件的重量和吊裝高度也越來(lái)越大。近年來(lái)，高層建筑越建越高，同時(shí)，對(duì)房屋的整體性及抗震要求也更加嚴(yán)格。尤其是近年高層建筑施工工藝的不斷改進(jìn)，像滑模施工、大模板應(yīng)用、商品混凝土的發(fā)展以及泵送混凝土施工工藝的發(fā)展。

高層建筑中標(biāo)準(zhǔn)層多，模板可重復(fù)使用，隨著大模板、商品混凝土的應(yīng)用以及泵送混凝土施工工藝的發(fā)展，應(yīng)用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋已十分普遍?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋中樓板混凝土用量最大，所占結(jié)構(gòu)自重也最大，設(shè)計(jì)中要注意在滿足必要的樓板剛度后，盡量減少板厚是經(jīng)濟(jì)合理的，對(duì)減輕結(jié)構(gòu)自重，減少地震荷載也十分有利。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋按其梁格布置，主要有以下四種類型:3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

四、MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof)

1．整體式單向板(Onewayslab)肋梁樓蓋

一般由主梁、次梁和板組成，單向板肋梁樓蓋的樓板跨度以1.7～2.7m為宜，次梁跨度可取4～6m，主梁跨度以5～8

m為宜。當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力混凝土?xí)r，梁板跨度都可適當(dāng)增加。次梁柱單向板主梁

2．整體式雙向板(Twowayslab)肋梁樓蓋

與單向板肋梁樓蓋相似，只是樓板兩個(gè)方向跨度比較接近，兩個(gè)方向的彎矩也相差不大，設(shè)計(jì)中應(yīng)同時(shí)按計(jì)算配置兩個(gè)方向的鋼筋，較短跨的彎矩較大，其鋼筋應(yīng)放在外側(cè)，以增加板的有效高度。3.2結(jié)構(gòu)水平體系的主要類型和特點(diǎn)

四、MonolithicReinforcedConcreteFloor(Roof)

加腋

3．無(wú)梁樓蓋(R.C.Floorwithoutbeams)

無(wú)梁樓蓋沒(méi)有梁。鋼筋混凝土板直接支承在柱上，故一般板厚相對(duì)較大，為改善板的支承條件，通常在柱頂