混凝土楼板结构.ppt

混凝土与砌体结构,第 2 章 混凝土梁板结构,2 混凝土梁板结构（也称楼盖）,2.1 概述,楼盖（屋盖）,2.1.1 楼盖的结构选型,房屋建筑中，楼盖占土建总造价(2030)%，自重占总自重(5060)%混凝土楼盖按结构型式可分为：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。近年来压型钢板-砼组合楼盖、钢梁-砼组合楼盖、网架-砼组合楼盖在工程中应用较多。,2.1 概述,单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖,无梁楼盖,密肋楼盖,混凝土楼盖按结构型式的分类,单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,四周支承在梁上的区格板，板上的荷载主要沿短向l1传递给支承梁，而沿长向l2传递的荷载很少，可以忽略，这种区格板称为单向板，由这种板组成的楼盖称为单向板肋梁楼盖。当二者比值较小时，沿长向l2传递的荷载不能忽略，此时，板沿两个方向均受力，这种区格板称为双向板，由这种板组成的楼盖称为双向板肋梁楼盖。,2.1.1 楼盖结构选型,2.1 概述,井式楼盖：两个方向的柱网及梁截面相同，梁高比肋梁楼盖小，外形美观，用钢量大，宜用于跨度较大且柱网呈方形的结构。密肋楼盖：由薄板和间距较小的肋梁组成。梁肋的间距小，板厚很小，梁高也较肋梁楼盖小，结构自重较轻，造价也低。近年来双向密肋楼盖采用预制塑料模壳，克服了支模复杂的缺点，其应用增加。,井式楼盖,密肋楼盖,2.1.1 楼盖结构选型,2.1 概述,无梁楼盖：板直接支承于柱上，其传力途径是荷载由板传至柱或墙。无梁楼盖的结构高度小，净空大，通风采光条件好，支模简单，但用钢量较大。常用于厂房、仓库、商场等建筑以及矩形水池的池顶和池底等结构。在具体的实际工程中究竟采用何种楼盖形式，应根据房屋的性质、用途、平面尺寸、荷载大小、采光以及技术和经济等因素进行综合考虑。,无梁楼盖,2.1.1 楼盖结构选型,2.1 概述,混凝土梁板结构按施工方法可分为现浇式、装配式和装配整体式梁板结构。在抗震设防区有限制使用装配式楼盖的趋势。,混凝土楼盖结构按预加应力情况可分为 钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖。预应力混凝土楼盖用得最普遍的是无粘结预应力混凝土平板楼盖，当柱网尺寸较大时，它可有效减小板厚，降低建筑层高。,2.1.1 楼盖结构选型,2.1 概述,楼盖梁板截面尺寸应满足承载力和刚度的要求。截面尺寸过小，可能出现超筋及挠度不满足要求截面尺寸过大，自重过大，出现构造配筋筋及挠度过小，不经济,2.1.2 梁板截面尺寸,现浇混凝土板的尺寸：板的跨厚比单向板不大于30；双向板不大于40；无梁支承的有柱帽板不大于35无梁支承的无柱帽板不大于30预应力板跨厚比限值适当增加。,图示为承受均布荷载P的四边简支板,1 单向板和双向板,分别为沿短向及长向传递的荷载,2.1.3 混凝土现浇整体楼盖内力分析方法,只沿短向传递荷载；,沿长、短两个方向传递荷载；,1 单向板和双向板,2.1.3 混凝土现浇整体楼盖内力分析方法,单向板在荷载作用下，主要在一个方向弯曲的板;荷载主要沿短向传递双向板在荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板；荷载沿短向及长向都传递。,1 单向板和双向板,2.1.3 混凝土现浇整体楼盖内力分析方法,混凝土板应按下列原则进行计算：1两对边支承的板和单边嵌固的悬臂板，应按单向板计算；2四边支承的板（或邻边支承或三边支承）应按下列规定计算：当长边与短边长度之比3时，可按沿短边方向受力的单向板计算；当长边与短边长度之比2时，应按双向板计算；当长边与短边长度之比介于2和3之间时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。,1 单向板和双向板,2.1.3 混凝土现浇整体楼盖内力分析方法,假定支承梁的竖向变形很小，梁板分开计算。考虑梁板的相互作用，按交叉梁系进行计算,2 内力分析方法,2.1.3 混凝土现浇整体楼盖内力分析方法,肋梁楼盖：一般由板、次梁和主梁组成，次梁和主梁将楼板分成多个区格，每个区格板四周一般都有梁或墙支承。主要传力途径：板次梁主梁柱或墙基础地基。,2.2 单向板肋梁楼盖,2.2.1 单向板楼盖结构布置,1 主梁及次梁,(1)确定柱网尺寸即确定主梁、次梁的计算跨度。(2)确定次梁的间距即确定板的跨度。(3)确定梁、板的截面尺寸。,单向板、次梁和主梁的经济跨度 单向板：（1.72.7）m 次 梁：（46）m 主 梁：（58）m,2.2 单向板肋梁楼盖,2.2.1 单向板楼盖结构布置,2 结构平面布置方案,2.2 单向板肋梁楼盖,2.2.1 单向板楼盖结构布置,2 结构平面布置方案,2.2 单向板肋梁楼盖,2.2.1 单向板楼盖结构布置,2 结构平面布置方案,在进行结构平面布置时，应遵守下述布置原则：(1)荷载传递简捷，梁宜拉通，主梁跨间避免有1根次梁。(2)满足建筑要求，不封闭的阳台、厨房和卫生间楼面标高比其他部位低50mm。(3)梁格应尽可能布置得规整、统一，板的厚度和梁的截面尺寸尽量统一，减少梁板跨度的变化，以简化计算，方便施工。(4)避免集中荷载直接作用于板上。墙下布置梁。(5)楼面开较大洞口时，洞口四周要设梁。,2.2.2 弹性设计方法内力计算,计算模型板：以次梁为中间支座、以墙体（或梁）为边支座的 多跨连续梁次梁：以主梁为中间支座、以墙体（或梁）为边支座的 多跨连续梁；主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；总之，单向板楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁。,1 计算简图,2.2 单向板肋梁楼盖,1.计算简图 取实际结构中有代表性的一部分最为计算对象，即计算单元 负荷范围也称从属面积,单向板肋梁楼盖计算简图,（1）板,板支承在次梁或墙上并与次梁现浇在一起，通常可忽略次梁对板转动约束作用及次梁的弯曲变形，次梁可作为板的不动铰支点。板上承受的荷载包括均布活载和均布恒载，当取1m宽的板带进行计算时，单位为kN/m。,2.2.2 弹性设计方法内力计算,1 计算简图,次梁支承在主梁或墙上并与主梁现浇在一起，主梁可作为次梁的不动铰支点。次梁上承受的荷载包括板传来的均布活载和均布恒载以及次梁本身的自重，单位为kN/m。,（2）次梁,2.2.2 弹性设计方法内力计算,1 计算简图,当梁柱线刚度比值大于3时，柱对主梁的转动约束可忽略，柱可作为主梁的不动铰支点。小于3时，按框架梁计算。主梁上承受的荷载包括自重及次梁传来的集中力。可将均布载简化为集中荷载后再计算计算内力。（主梁的计算跨度计算同次梁）,（3）主梁,2.2.2 弹性设计方法内力计算,1 计算简图,在确定梁、板计算简图时，认为连续板在次梁处，次梁在主梁处均为铰支承，忽略了次梁对板、主梁对次梁的转动约束作用，致使计算的板及次梁的内力与实际结构的内力有较大的偏差。这种偏差可以通过增大恒荷载并相应地减小活荷载的方式来修正，即计算连续次梁及板的内力时，采用折算恒载g和折算活载q进行偏差修正。,2.折算荷载,折算原则：保持总的荷载大小不变，增大恒载，减小活载,2.2.2 弹性设计方法内力计算,2.折算荷载,2.2.2 弹性设计方法内力计算,折算荷载（板和次梁、次梁和主梁现浇在一起时考虑）,连续板,连续次梁,板或次梁搁置在砖墙或钢结构上时不作折减,当连续梁、板各跨跨度不等时，如各跨计算跨度相差不超过10%，为简化计算，可按等跨连续梁、板计算结构内力。对于各跨荷载相同，跨数超过5跨的等跨、等截面连续梁、板的计算表明，除两边第1、2跨外，所有中间各跨的内力十分接近，因此，设计中将所有中间跨均以第3跨来代表，即所有中间跨的内力和配筋均按第3跨处理。,计算跨数,3.活载不利布置,2.2.2 弹性设计方法内力计算,作用在结构上的恒载，如梁、板自重，楼面面层以及永久性设备等是永久作用在结构上的，不随时间而变化。作用在结构上的活载，如人群、家具等是随时间发生变化的，有时存在结构上，有时不存在。并不是所有的恒载和活载全部作用在结构上可以使结构在各个控制截面产生最大的内力。因此，当求某一控制截面的最不利内力时，应考虑活载的不利组合。,2.2.2 弹性设计方法内力计算 3.活载不利布置,为什么有活载不利布置问题？,活荷载的最不利布置原则,求某跨跨内最大正弯矩时，应在本跨布置活荷载，然后隔跨布置,求某跨跨内最大负弯矩时，本跨不布置活荷载，而在其左右邻跨布置，然后隔跨布置,求某支座最大负弯矩或支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置。,2.2.2 弹性设计方法内力计算 3.活载不利布置,2.2.2 弹性设计方法内力计算,5跨梁活荷载6种布置,4.内力计算,对于不等跨连续梁，按结构力学的方法计算截面的弯矩、剪力；对于跨数超过五跨的等跨连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。,（1）均布及三角形荷载：,（2）集中荷载作用：,（k1k8内力系数查P280附表1）,5.内力包络图,将同一结构在各种荷载的最不利组合作用下的弯矩图或剪力图叠画在同一张图上，其外包线所形成的图形称为内力包络图,6.控制截面及内力,将实际结构简化为直线，故所求得的支座弯矩和剪力是支座中心线处的数值，实际最危险的截面应该在支座边缘，,6.控制截面及内力,弯矩设计值：,对四周与梁整体连接的单向板(现浇连续板的中间区格就属于这种情况)，中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩可减少20，边跨的跨中截面及第一内支座截面的计算弯矩适度折减，角区格则不予降低,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,2.2.2 弹性设计方法内力计算,连续板的拱效应,计算简图（力学模型,计算单元，荷载)计算跨度梁在支座处可以自由转动，支座无竖向位移；忽略了次梁对板、主梁对次梁和柱对主梁的扭转刚度；由此带来的误差通过“折算荷载”加以消除。实际跨数小于和等于五跨时，按实际跨数计算；实际跨数大于五跨且跨差小于10%时，按五跨计算。活载不利布置内拱效应；在板的截面设计时将对其弯矩进行折减,以考虑内拱效应,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,2.2.2 弹性设计方法内力计算,2.2 单向板肋梁楼盖,单向板肋梁楼盖的设计步骤(1)结构平面布置，初步确定板厚和主、次梁的截面尺寸。(2)确定板和主、次梁的计算简图。(3)梁、板的内力计算及内力组合。(4)截面配筋计算及构造措施。(5)绘制施工图。,2.2.2 弹性设计方法内力计算,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,按弹性理论方法：1.截面间内力的分布规律是不变的 2.任一截面内力达到其内力设计值时，认为整个结构达到其承载能力。实际上：1.截面间内力的分布规律是变化的。2.任一截面内力达到其内力设计值时，只是该截面达到其承载能力，出现了塑性铰 只要整个结构还是几何不变的，结构还能继续承受荷载。,1塑性铰(1)塑性铰形成,在弯矩最大截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰，称为“塑性铰”。,2.2 现浇单向板肋梁楼盖设计,塑性铰和内力重分布,1塑性铰(1)塑性铰形成,2.2 现浇单向板肋梁楼盖设计,塑性铰和内力重分布,塑性铰对结构的影响使超静定结构超静定次数减少，产生内力重分布；塑性铰出现时，只要结构不产生机动，仍可承受荷载；或者说，当出现足够的塑性铰，产生机构时，结构才失效。,1塑性铰,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,塑性铰的分类钢筋铰受拉钢筋先屈服，适筋截面；（转动大、延性好）混凝土铰混凝土先压碎，超筋截面；（转动小、脆性）,（2）塑性铰转动,1塑性铰（2）塑性铰转动,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,转动能力：要取决于纵向钢筋的配筋率、钢材品种和混凝土的极限压应变。配筋率越低，受压区高度就越小，故截面极限曲率越大，塑性铰转动能力越大；混凝土的极限压应变越大，截面的极限曲率越大，塑性铰转动能力也越大。(混凝土强度等级高时，极限压应变小)普通热轧钢筋具有明显的屈服台阶，延伸率较大，塑性铰转动能力也越大。,1塑性铰,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,塑性铰与理想铰的区别理想铰不能承受任何弯矩，而塑性铰则能承受一 定的弯矩理想铰集中于一点，塑性铰则有一定的长度理想铰在两个方向都可转动，而塑性铰为单向转动，只能在弯矩作用方向转动。理想铰可产生无限转动，而只能在弯矩作用方向作有限转动。,(3)特点,2.超静定结构的塑性内力重分布应力重分布与内力重分布应力重分布：在弹性阶段，钢筋与混凝土承担的应力是按各自的初始弹性模量分配的，应力沿构件截面高度的分布近似为直线；在弹塑性阶段钢筋与混凝土承担的应力是按各自的变形模量分配的，此时应力沿构件截面高度的分布就不再是直线了，称为“应力重分布”。,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,应力重分布在静定结构和超静定结构中都可能发生。,2.超静定结构的塑性内力重分布内力重分布：超静定结构存在多余联系，其内力是按刚度分配的。材料进入弹塑性阶段，产生塑性铰，改变了结构的刚度，内力不再按原有刚度分配，这种现象称为“内力重分布”。,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,内力重分布在超静定结构中可能发生。,(1)内力重分布过程,塑性铰和内力重分布,F很小时，内力按弹性分布支座截面首先开裂，截面刚度比值变化，内力重分布当支座截面出现塑性铰后，计算简图发生了变化。,2.超静定结构的塑性内力重分布,内力重分布的两个过程：第一个从开裂到第一个塑性铰形成之前，截面刚度比值变化引起内力重分布第二个是从第一个塑性铰形成之后到形成机构，计算简图发生了变化引起内力重分布。,若各塑性铰都具有足够的转动能力，保证结构加载后能按照预期的顺序，先后形成足够数目的塑性铰，以致最后形成机动体系而破坏，这种情况称为充分的内力重分布。内力重分布需要考虑塑性铰的转动能力、斜截面的承载能力和正常使用条件等三方面的因素。,塑性铰和内力重分布,(1)内力重分布过程,2.超静定结构的塑性内力重分布,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,(2)塑性内力重分布的幅度,2.超静定结构的塑性内力重分布,弯矩调幅法简称调幅法，它是在弹性弯矩的基础上，根据需要，适当调整某些截面弯矩值。通常对那些弯矩绝对值较大的截面进行弯矩调整，然后按调整后的内力进行截面设计和配筋构造，是一种适用的考虑塑性内力重分布的设计方法。,截面弯矩调整的幅度用调幅系数表示,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,塑性铰和内力重分布,(3)塑性内力重分布的设计考虑,2.超静定结构的塑性内力重分布,塑性铰按照一定的次序出现，以实现充分的内力重分布塑性铰出现后，仍满足静力平衡条件截面弯矩调整的幅度用调幅系数25%,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板按塑性理论方法的内力计算,1.弯矩调幅法,受力钢筋宜采用热轧钢筋，混凝土强度等级宜在C20C45范围；截面的相对受压区高度应满足0.10.35；调幅系数不宜超过0.25,4)连续梁、板各跨中截面的弯矩应不小于包络图及下式计算的值,调幅后支座和跨中截面的弯矩值均不宜小于M0的1/3；,5)调幅后梁端箍筋加密 配箍率限值6)满足正常使用极限状态要求,采用调幅法应注意的问题,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板按塑性理论方法的内力计算,1.弯矩调幅法,采用调幅法应注意的问题,正常使用条件 如果最初出现的塑性铰转动幅度过大，塑性铰附近截面的裂缝就可能开展过宽，结构的挠度过大，不能满足正常使用的要求。因此，在考虑内力重分布时，应对塑性铰的允许转动量予以控制，也就是要控制内力重分布的幅度。一般要求在正常使用阶段不应出现塑性铰。,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板按塑性理论方法的内力计算,2.用弯矩调幅法计算等跨连续梁板内力,在弹性设计结果的基础上，进行弯矩调幅。需考虑：折算荷载、活载不利组合、弯矩调幅,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板弯矩调幅法的内力计算,3 用调幅法计算等跨连续梁、板,等跨连续梁承受均布载:,间距相同、大小相等的集中载:,等跨连续板：,钢混凝土连续梁、板结构按塑性理论方法的内力计算系数,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板弯矩调幅法的内力计算,钢混凝土连续梁、板结构按塑性理论方法的内力计算系数,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板弯矩调幅法的内力计算,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,连续梁、板弯矩调幅法的内力计算,4 塑性设计方法的几点说明,(1)计算跨度 弹性方法取支座中心间的距离，塑性方法取净距(2)计算系数已经考虑了折算荷载和活载不利布置情况，因此计算内力时，直接代入系数计算即可。,(3)下列情况不宜采用 1）在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展控制较严的混凝土结构；以及处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构 2）直接承受动力和重复荷载的混凝土结构；3）预应力结构和二次受力叠合结构；4）要求有较高承载力储备的混凝土结构（比如主梁）。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（1）板的配筋计算,支承在次梁或砖墙上的连续板，一般按塑性内力重分布的方法计算内力。板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计,能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可不进行受剪承载力验算；,板的内拱作用中间跨的跨中截面及中间支座截面的计算弯矩折减20边跨跨中及从楼板边缘算起的第二支座：10%20%角区格不应减少,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,1)板的支承长度 板在砖墙上的支承长度应大于等于120 mm，并大于板厚h。2)板的厚度 现浇钢筋混凝土单向板的厚度h除应满足建筑功能外，还应符合下列要求。跨度小于1500 mm的屋面板，h50 mm；跨度大于等于1500 mm的屋面板，h60 mm；民用建筑楼板，h60 mm；工业建筑楼板，h70 mm；行车道下的楼板，h80 mm。,为了保证刚度，单向板的厚度应不小于其计算跨度的1/40(连续板)、1/35(简支板)以及1/12(悬臂板)。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,3)板中受力钢筋a.钢筋直径：由计算确定的受力钢筋分为承受负弯矩板面负筋和承受正弯矩板面正筋两种。常用的钢筋直径为612mm。正钢筋采用HPB235级时，采用半圆弯钩，负钢筋端部应做成直钩撑在底模上。为了施工中不易被踩下，负筋一般不小于 8mm。直径不宜多于两种。b.钢筋的间距：当板厚h150 mm时，间距不应大于200 mm；板厚h 150 mm时，不应大于1.5h，且不应大于250 mm。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,3)板中受力钢筋c.受力钢筋的形式：有分离式配筋和弯起式配筋两种,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,4)板中构造钢筋,分布钢筋设置：垂直受力方向布置分布钢筋，分布钢筋应布置在受力钢筋的内侧。作用：a.与受力钢筋组成网片，固定受力钢筋的位置；b.承受由于温度变化和混凝土收缩所产生的内力,承受并 分布板上局部荷载产生的内力；c.对四边支承板，可承受在计算中未计及但实际存在的 长跨方向的弯矩。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,4)板中构造钢筋,分布钢筋,直径及数量：单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；分布钢筋的间距不宜大于250 mm，直径不宜小于6 mm。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,4)板中构造钢筋,嵌入墙体的板面附加钢筋 垂直于主梁的板面附加钢筋 板角附加短钢筋,分布钢筋,单向板中构造钢筋注：l0为板短向计算跨度,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,1.单向板的截面设计与构造要求,（2）板的构造要求,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,2.次梁的截面设计与构造要求,(1)计算要点支承在主梁或砖墙上的连续次梁，一般按塑性内力重分布的方法计算内力，但不考虑内拱作用。跨中截面按T形截面考虑，支座截面则按矩形截面考虑。按斜截面受剪承载力确定横向钢筋，当荷载、跨度较小时，一般只利用箍筋抗剪。当次梁考虑塑性内力重分布时，调幅截面的相对受压区高度应满足0.10.35。考虑弯矩调整后，箍筋面积增大：对集中荷载，取支座边至最近一个集中荷载之间的区段；对均布荷载，取支座边至距支座边为1.05h0的区段,取项次1、2、3的最小值,2.次梁的配筋计算及构造要求,当次梁的截面尺寸满足下表要求时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,梁宽b=(1/31/2)h次梁在砌体墙上的支承长度a240 mm。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,2.次梁的截面设计与构造要求,(2)构造要求,当连续次梁的跨度相等或相差不超过20%，且活载与恒载之比q/g3时，梁内纵向钢筋的弯起及截断按下图进行。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,2.次梁的截面设计与构造要求,(2)构造要求,钢筋的直径：梁的纵向受力钢筋及架立钢筋的直径不宜小于表1-8的规定。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,2.次梁的截面设计与构造要求,(2)构造要求,钢筋的间距：梁纵向钢筋的净间距不应小于表1-9规定,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,2.次梁的截面设计与构造要求,(2)构造要求,梁侧的纵向构造钢筋：由于混凝土收缩量的增大，近年在梁的侧面产生收缩裂缝的现象时有发生。规范规定：当梁的腹板高度hw450 mm时，在梁的两个侧面沿高度配置纵向构造钢筋(腰筋)，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于腹板截面面积bhw 的0.1%，且其间距不宜大于200 mm。此处，腹板高度hw，矩形截面为有效高度；对T形截面，取有效高度减去翼缘高度；对I形截面，取腹板净高。,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,3.主梁的截面设计与构造要求,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,(1)计算要点,按弹性理论方法计算结构内力，并根据内力包络图配筋。跨中按T形截面配筋，支座按矩形截面配筋（与次梁同）按高跨比设计截面可不进行正常使用极限状态验算,单向板肋梁楼盖的截面设计与构造,3.主梁的截面设计与构造要求,2.2 现浇单向板肋梁楼盖,(2)构造要求,主梁在砖墙上的支承长度应大于等于370 mm。在计算主梁支座截面纵筋时，截面有效高度h0可取为：当负弯矩纵筋为一排时，h0=h-(5060)mm。当负弯矩纵筋为二排时，h0=h-(7080)mm。在主梁与次梁相交处，次梁的集中荷载有可能使主梁腹部开裂，因此，应在主梁与次梁相交处设置横向附加钢筋，以承担次梁的集中荷载，防止局部破坏,附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算：,横向附加钢筋有附加箍筋及吊筋两种，宜优先采用箍筋，当集中荷载较大时，可增设吊筋。当采用吊筋时，其弯起段应伸至梁上边缘，且末端水平段长度在受拉区不应小于20d，在受压区不应小于10d，d为吊筋的直径。,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,双向板的受力特点和主要试验结果,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,1.四边支承板弹性工作阶段的受力特点竖向荷载沿两个方向传递，相邻板带曲率不相等，存在扭矩。2.四边支承板的主要试验结果,板底部裂缝首先出现在短跨跨中，与长跨平行方向开展，沿45度方向向角部延伸；板顶裂缝沿支承边发展呈椭圆形。,按弹性理论计算,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,对于规则的双向板，根据薄板理论制成表格后，查表计算。四边支承的板,有六种边界条件:,1 单块双向板的内力计算,附表是根据材料的波桑比0制定的。当0时，,对钢筋混凝土，=0.2,六种支承情况：,对钢筋混凝土弯矩按下式计算：,（122）,四边简支,按弹性理论计算,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,2 多跨双向连续板的内力计算,多跨连续双向板的内力计算十分复杂，设计中通常采用近似计算方法。,(1)跨中最大弯矩的活荷载的不利布置如图。可分解。,正对称荷载(g+q/2),反对称荷载(q/2),按弹性理论计算,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,2 多跨双向连续板的内力计算,(1)跨中最大弯矩,在正对称荷载(g+q/2)：中间支座近似的看作固定支座，中间区格可视为四边固定的双向板,在反对称荷载(q/2)下：,中间支座视为简支支座 中间区格可视为四边简支的双向板,=,+,（2）支座最大负弯矩,求支座最大负弯矩，按例活荷载也应作最不利布置，但对连续双向板来说计算将十分复杂。为简化计算，支座最大负弯矩近似按满布活荷载来求。,这样，对内区格，按四边固定的单跨板计算其支座负弯矩，边区各和角区格内支座按固定边，边支座按实际情况考虑，计算其支座负弯矩。,边区格,双向板按塑性理论计算,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,钢筋混凝土双向板在均布荷载作用下，四边简支单跨矩形板首先在板底中部出现与长边平行的裂缝。随着荷载的逐步增加，裂缝不断沿45方向向四周延伸和展开。在最大裂缝线上，受拉钢筋达到屈服强度时，其承受的内力矩即为屈服弯矩或极限弯矩，同时此裂缝线具有较强的转动能力，常称为塑性绞线。常用的计算方法有极限平衡法和能量法(亦称虚功法和机动法)等。,双向板截面设计与构造,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,1.截面设计(1)截面的弯矩设计值考虑板内拱作用，对弯矩进行折减,(2)截面有效高度 板沿两个方向均布置受力钢筋，短向钢筋受力较大。因此，应将短向钢筋放在板的最外侧，其截面有效高度较大；长向钢筋与短向钢筋垂直，放在短向钢筋的内侧，其截面有效高度较小。短跨方向 h0h一20(mm)长跨方向 h0h一30(mm),双向板截面设计与构造,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,1.构造要求,(1)双向板的厚度双向板的厚度一般不宜小于80 mm，也不大于160 mm。不需进行刚度验算的最小厚度：(l是指双向板的短向跨度)简支板h=(1/45）l 连续板h=(1/50）l,(2)钢筋的配置（弯起式和分离式）板跨中截面配筋是以跨中最大弯矩进行配筋，而靠近支座边缘时，其弯矩值减小很多，因此配筋可减小。设计中，可将每块双向板沿两个方向各分成三个板带，中间板带按计算配筋，边板带单位板宽的配筋量取为中间板带单位板宽配筋的一半，但每米不少于3根。,双向板截面设计与构造,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,1.构造要求,(1)双向板的厚度,(2)钢筋的配置,中间板带按计算配筋，边缘板带配筋为中间板带的一半,双向板支承梁的设计,2.3 现浇双向板肋梁楼盖,三角形荷载：,l01为板的短边,次梁和主梁的设计方法和构造要求同单向板肋梁楼盖,梯形荷载：,2.6 装配式楼盖,装配式楼盖由预制梁、板组成，这种装配式楼盖具有施工速度快、便于工业化生产和机械化施工，节约劳动力和节省材料等优点，在多层房屋中得到广泛应用。但是，这种楼盖整体性、抗震性和防水性均较差，楼面开孔困难，使得其应用范围受到较大限制。,预制板,空心板截面高度可取为跨度的l/25l/20(普通钢筋混凝土板)或l/35l/30(预应力混凝土板)，取值一般宜符合砖的模数，常用厚度为120mm、180mm和240 mm。,2.6 装配式楼盖,装配式楼盖由预制梁、板组成，这种装配式楼盖具有施工速度快、便于工业化生产和机械化施工，节约劳动力和节省材料等优点，在多层房屋中得到广泛应用。但是，这种楼盖整体性、抗震性和防水性均较差，楼面开孔困难，使得其应用范围受到较大限制。,预制板,空心板的宽度主要根据当地制作、运输和吊装设备的具体条件而定，常用500 mm、600 mm、900 mm和1200 mm。板的长度视房屋开间或进深大小而定，一般为3 m6 m，按0.3 m进级的多种规格,2.6 装配式楼盖,装配式楼盖由预制梁、板组成，这种装配式楼盖具有施工速度快、便于工业化生产和机械化施工，节约劳动力和节省材料等优点，在多层房屋中得到广泛应用。但是，这种楼盖整体性、抗震性和防水性均较差，楼面开孔困难，使得其应用范围受到较大限制。,预制梁：,预制梁截面形式有矩形、T形、花篮型、十字形高跨比一般为1/141/8,2.6 装配式楼盖,预制构件的计算,承载力极限状态计算和正常使用极限状态计算,施工吊装验算,施工阶段验算时应注意以下几个问题。(1)根据吊点位置确定计算简图(2)结构的在施工阶段的重要性系数可较使用阶段计算降低一级，但不低于三级。(3)考虑运输吊装时的作用，自重荷载应乘以1.5的动力系数。(4)按照规范布置活荷载,2.6 装配式楼盖,预制构件的计算,吊环,预制构件的吊环应采用HPB235级钢筋制作，严禁使用冷加工钢筋，以防脆断。吊环埋入构件的深度应不小于30d(d为吊环钢筋直径)，并应焊接或绑扎在钢筋骨架上。在构件自重下，吊环应力不应大于50N/mm2。,2.6 装配式与装配整体式楼盖,装配式铺板楼盖由预制构件组成，这些构件大都简支于砖墙或混凝土梁上，结构整体性较差。为了加强楼面在竖向荷载作用下楼盖垂直方向的整体性，改善各独立铺板的工作，以及保证墙体和楼盖在水平荷载作用下能共同工作，将外力直接可靠地传递至基础，设计中应着重处理好构件间的连接构造问题。1.板与板的连接 预制板间下部缝宽约20 mm，上部缝宽稍大，一般应采用不低于C15的细石混凝土或不低于M15的水泥砂浆灌缝。,2.6 装配式与装配整体式楼盖,2.板与支承墙或支承梁的连接 预制板支承在梁或墙上时，应坐浆10 mm20 mm所示。板在墙上支承长度应100 mm，在梁上支承长度应80 mm，以保证连接牢固可靠。空心板两端的孔洞应用混凝土或砖块堵实，避免在灌缝或浇筑楼盖混凝土面层时漏浆。,2.6 装配式与装配整体式楼盖,3.板与非支承墙的连接 板与非支承墙的连接，一般采用细石混凝土灌缝(如图所示)。当预制板的跨度大于4.8 m时，往往于板的跨中附近加设锚拉筋以加强其与横墙的连接。当横墙上有圈梁时，可将灌缝部分与圈梁连成整体,2.6 装配式与装配整体式楼盖,4.梁与墙的连接 梁在砖墙上的支承长度应满足梁内受力钢筋在支座处的锚固要求，并满足支座处砌体局部受压承载力的要求。如果第二个要求不能满足，应按砌体结构设计规范在梁下设置混凝土垫块。一般预制梁也应在支承处坐浆10 mm20 mm。,楼梯类型,2.7 楼梯,楼梯是多层、高层建筑的重要组成部分，是房屋建筑的竖向通道。目前，绝大多数多层、高层建筑均采用钢筋混凝土楼梯，它是一种斜向搁置的钢筋混凝土梁板结构。,按结构形式和受力特点楼梯形式可分为板式、梁式、悬挑(剪刀)式和螺旋式，前两种属于平面受力体系，后两种则为空间受力体系。,1.板式楼梯,由梯段板、平台板和平台梁组成,板式楼梯的优点是梯段板下表面平整，支模简单；板式楼梯的缺点是梯段板跨度较大时，斜板厚度较大，结构材料用量较多。板式楼梯适用于可变荷载较小、梯段板水平跨度一般不大于3 m的情况。,楼梯类型,2.7 楼梯,楼梯类型,2.7 楼梯与雨篷,1.板式楼梯,结构简化：,梯段板简支于平台梁，为简支斜板平台梁简支于横墙，简化为简支梁平台板为四边支承的单区格板，按单向板或双向板计算,板式楼梯的内力计算包括梯段板、平台板和平台梁的内力计算。1)梯段板 梯段板计算时，一般取1 m宽的板带作为计算单元（单向板），并将板带简化为斜向简支板。为计算梯段板的内力，将荷载分解为垂直于斜板和平行于斜板的两个分量，平行于斜板的均布荷载使其产生轴力，其值不大，可以忽略。垂直于斜板的荷载分量使其产生弯矩和剪力。,楼梯,2.7 楼梯,1.板式楼梯,2)平台板 平台板一般为单向板，其一边与平台梁联结，另一边与梁联结或支承于墙上。3)平台梁 平台板和梯段板支承于平台梁上，因此平台梁承受由它们传来的均布荷载和自重，平台梁的两端一般支承于楼梯间承重墙上，可按简支梁进行计算。,楼梯,2.7 楼梯,1.板式楼梯,4)构造要求,板式楼梯踏步高度和宽度由建筑设计确定，梯段斜板的厚度一般取h(1/301/25)板跨。板的跨中配筋按计算确定,楼梯,2.7 楼梯,1.板式楼梯,斜板的两端应按构造设置承受负筋，设置负筋的范围不得小于 1/4的斜板水平投影长度，其数量一般取跨中截面配筋的1/2或8200，在梁或板中的锚固长度不小于30d，在垂直受力筋的方向设置分布筋，通常在每个踏步下放置16。,梁式楼梯由踏步板、梯段斜梁、平台板和平台梁组成。踏步板支承于梯段斜梁上，梯段斜梁支承于上、下平台梁上，斜梁可位于踏步板的下面或上面。当梯段板水平方向的跨度大于3.0 m3.3 m时，采用梁式楼梯较为经济，其缺点是施工时支模比较复杂，外观也显得笨重。,2.7.1 楼梯,2 梁式楼梯,2.7.1 楼梯,2 梁式楼梯,2.8 悬挑结构,1.雨篷板的设计 雨篷的计算跨度取板的挑出长度。计算单元取1 m板带，计算截面取板的根部。雨篷板的截面高度，即雨篷板的厚度，可取挑出长度的l/12l/10，且70 mm，若采用变厚度板，则板的悬臂端厚度应不小于50 mm。雨篷板承受的荷载有恒荷载和活荷载，计算时按下列两种组合情况考虑：(1)第一种情况，均布活荷载(取0.5 kN/m2)和雪荷载中的较大者与恒荷载组合。(2)第二种情况，恒荷载加施工或检修集中荷载(施工或检修时人和工具的重量，沿板宽每隔1 m考虑一个取值为1 kN的集中荷载，作用于最不利位置上)。按两种情况分别计算出最大弯矩后，选较大者计算配筋。由于最大弯矩产生在雨篷板根部，所以截面高度应取根部的板厚，钢筋应设置在板的上部。,2.雨篷梁的设计,雨篷梁承受下列荷载，并在梁内产生各种相应的内力：(1)雨篷梁兼作门过梁，承受着门过梁上砌体的重量。(2)雨篷梁的自重作为均布荷载作用在梁上而引起弯矩和剪力。(3)雨篷板传来的荷载，可根据雨篷板端部作用集中荷载以及雨篷板面作用均布荷载的两种情况，计算得到雨篷梁上承担的较大的均布荷载和扭矩，扭矩的分布在梁两端支座处最大，在跨中最小。根据雨篷梁的受力特点，可按弯、剪、扭构件进行截面设计，确定所需纵向钢筋和箍筋的截面面积，并满足有关构造要求。,2.8 悬挑结构,