第三章钢筋混凝土楼盖结构设计.docx

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1、第三章 钢筋砼楼盖结构设计第一节 概 述一、正确合理地进行楼盖结构设计的重要性楼盖是房屋结构中的重要组成部分。在整个房屋的材料用量和造价方面，楼盖所占的比 例是相当大的，因此 合理选择楼盖的结构型式、正确合理地进行楼盖结构设计对建筑物的使 用、美观以及技术经济指标都具有十分重要的意义 。 其重要性具体表现在：（ 1）、在一幢混合结构的房屋中，楼盖（屋盖）的造价约占房屋总造价的30% 40%；在6 12 层的框架结构中， 楼盖的用钢量约占总用钢量的 30% 50%；在钢筋砼高层建筑中， 砼 楼盖的自重占总自重的 50% 60%。因此降低楼盖的造价和自重对降低整个建筑物的造价和 自重都是非常重要的

2、。（ 2）、减小楼盖的结构高度，从建筑上说，可以降低层高；当总高一定时可以增加层数， 对一幢 30 层的楼而言，每层降低 0.1m 就可增加一层。从结构上说，降低层高意味着减轻自 重，也就减小了地震作用，这对建筑结构设计具有很大的经济意义，将直接降低工程造价。（ 3）、楼盖（屋盖） 结构形式和建筑面层构造的合理选用， 直接影响到建筑在隔声、 保温、 隔热、防水和美观方面的功能要求。（ 4）、楼盖结构作为建筑物的水平受力构件， 其受力特点和工作性能直接影响整个结构的 受力特点和内力分析方法的选用。对保证建筑物的承载力、刚度、耐久性以及提高结构、抗 风、抗震性能有着重要的作用。（ 5）、楼盖结构设

3、计是结构设计人员必须熟悉和掌握的基本功，它的设计原理、概念和方 法可用于桥面结构、筏基、挡土墙、水池等许多结构物的设计中。二、楼盖的结构功能及其分类（一）楼盖的结构功能建筑结构是一个由多种构件组成的空间受力结构体系 。按构件的设置方向，可认为它是 由水平结构体系和竖向结构体系组成。 楼盖是由梁、板等水平方向的构件组成的水平承重结 构体系 ，其基本作用是：（ 1）、在竖向，直接承受楼盖中梁、板构件及装修面层的重量；承受施加在楼面、屋面上 的使用荷载，并传给竖向结构。（2）、在水平方向，把水平力传给竖向结构或分配给竖向结构构件，同时楼盖结构在房屋 中起到水平隔板和连接竖向构件的作用，以保证与竖向结

4、构构件空间工作和整体稳定。二）楼盖结构的分类钢筋砼楼盖的分类： 按其施工方法的不同可分为： 现浇楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖 等型式。（1）现浇砼楼盖整体刚度大，抗震性能好，对不规则平面和开洞的适应性。在地 震区应用较多，其缺点是需要大量模板，工期也长。（2）装配式砼楼盖中主要由多孔板及槽形板等铺板组成，其施工进度快，但整体 刚度差，在混合结构房屋中应用较多。（ 3）装配整体式砼楼盖是在铺板上做砼现浇层，它兼有现浇楼盖和装配式楼盖的优点。图 3 1 楼盖的结构类型 按其梁系布置方式的不同又可分为： 普通肋梁楼盖、 井格梁楼盖、 密肋楼盖、 扁梁楼 盖和无梁楼盖等 （图 3 1）；肋梁 楼盖

5、按其楼板的支 承受力条件不同， 还可以分为 单向板 肋梁楼盖和双向板 肋梁楼盖 等。随着 预应力砼技术的不 断更新和发展，为 了克服普通钢筋砼 楼盖用料多，自重 大的缺点，目前一 种新型的楼盖结构 型式一一“ 无粘结 预应力砼楼盖 ”，也 正在广泛地得到应用和发展。1、肋梁楼盖结构、肋梁楼盖结构的特点 现浇肋梁板结构是最常见的水平向承重结构型式之一，它的应用范围很广，既可作为房 屋建筑的楼盖与片筏式基础，又可作为水池的顶板、侧板和底板结构等。它适用于各种竖向承重结构，如砌体承重结构、框架承重结构等，当结构受到侧向荷载 作用时，楼盖梁也可同时作为抗侧力结构中的梁。现浇钢筋砼肋梁楼盖结构整体性好，

6、节省材料，梁系布置灵活，特别能适应各种有特殊 要求的楼盖， 如承受某些特殊设备荷载， 或楼面开有较复杂孔洞， 或建筑平面布置不规则等。 但肋梁楼盖结构高度较大，主次梁的截面规格多变，施工支模较为复杂。板底不平整，一般需做吊顶方能满足建筑美观要求。、肋梁搂盖的组成与结构布置现浇肋梁楼盖结构一般由板、次梁和主梁三种构件组成 在肋梁楼盖结构布置时， 首先应根据房屋的平面尺寸、 求确定承重墙位置和柱网尺寸。，见图 32。使用荷载的大小以及建筑的使用要 考虑到经济、 美观以 及施工的方便，柱网通常布 置成方形或矩形。 主梁一般沿墙轴线 或柱网布置，以形成完整的 竖向抗侧力体系。 梁系的布置应考虑 到楼板

7、上隔墙、设备的重量 及楼板上的开洞要求等，板 上一般不宜直接作用较大的 集中荷载，隔墙处、重大设备处及洞口的周边都应设梁加强。 梁板布置应力求受力明确， 传力路线简捷， 并尽量布置成等跨， 板厚和梁的载面尺寸 在整个楼盖中力求统一有规律。 在肋梁楼盖中，柱或墙的间距往往决定了主梁和次梁的跨度。、根据设计经验及经济效果，一般次梁的跨度以4 6m 为宜；主梁的跨度以 5 8m为宜。、由于楼盖中板的砼用量要占整个楼盖砼用量的50 70，考虑到经济的因素，板的厚度宜取得薄些。 为此应控制板的跨度， 单向板的跨度以 3m 以下为宜， 常用的跨度为 1.72.5m。方形双向板的区格不宜大于5m 5m；矩形

8、双向板区格的短边不宜大于4m。图 3 3 几种常见的楼盖结构布置方案 几种常见的楼盖结构布置方案 如图 3 3 所示。2、井格梁楼盖结构井格梁结构作为楼盖或屋盖在工业与民用建筑中应用较为广泛，特别在礼堂、宾馆及商 场等一些大型公共建筑人口大厅、会议室中常被采用 。作为屋盖时常取消楼板而采用有机玻 璃采光罩或玻璃钢采光罩，以满足建筑物采光的要求，造型上也颇为新颖壮观（图 3 4）。图 3 4 北京政协礼堂井格梁式楼盖、井格梁楼盖结构布置井格梁楼盖是由肋梁楼盖演变而来的，是肋梁楼盖结构的一种特例。其主要特点是两个方向梁的高度相等且一般为等间距布置，不分主次共同直接承受板传来的荷载，两个方向的梁共同

9、工作，提供了较好的刚度，能够满意地解决如大会议室、娱乐 厅等大跨度楼盖的设计问题。梁布置成井字形故也称井式楼盖，亦称交叉梁楼盖，可以不做 吊顶即能给人一种美观而舒适的感觉。交叉梁系的布置常用的有 正放正交，斜放正交、三向交叉 等几种（ 图 35）。三种井格 梁系相比，砼和钢筋用量相差不多，但由于正放正交梁系施工和模板制作较为简单而较多地 得到采用。井格梁楼盖两个方向梁 的间距最好相等，这样不仅 结构比较经济合理、施工方 便，而且容易满足建筑构造 上不做吊顶时对楼盖天花的 美观要求。井格梁楼盖一般有四角柱支承与周边支承两种。周边支承的井格梁楼盖四周最好为承重 墙，这样能使井格梁都支承在刚性支点上

10、；若周边为柱子，应尽量使每根梁都能直接支承在 柱子上。、井格梁楼盖的受力特点 井格梁楼盖属空间受力体系，其内力分析与变形计算是一个十分复杂的问题。要较准确 地对井格梁楼盖进行受力分析，大都采用有限单元法，借助电子计算机来完成。目前在工程设计中，还常常采用“荷载分配法”来近似地解决井格梁楼盖的受力分析问 题。井格梁楼盖中的楼板一般可按双向板计算，板上的荷载按路径最近的原则传至相近的井 格梁节点。井格梁楼盖中两个方向的梁只考虑主要的竖向变形协调，忽略次要的转角变位，即认为在同一个交叉点上两个方向梁的挠度是相同的，它们之间可以假定为一根链杆相互连 系在一起，在交叉点上受着集中荷载P的作用，链杆承受的

11、力为多余未知力，见图 37。a） 平面图象 b ）梁的计算简图 图 37 正放正交梁系受力分析这样，便可以根 据两个方向梁的刚度 和其交叉点挠度相同 的条件计算出每根梁 所受的荷载及其相应 的内力。目前，根据 “荷载分配法”编有 各种井式楼盖梁的内 力、变形计算表格， 设计时可以直接查 用。井格梁楼盖梁的间距一般大于 2m。梁的截面高度一般可取跨度的1/151/20。3、密肋楼盖结构当梁肋间距小于 1.5m 时的楼盖常称为密肋楼盖，适用于中等或较大跨度的公共建筑， 也常被用于筒体结构体系的高层建筑结构。密肋楼盖有单向密肋楼盖和双向密肋楼盖两种型 式。双向密肋楼盖由于是双向受力作用，受力较单向密

12、肋楼盖合理，且双向密肋较单向密肋 的视觉效果要好，可不吊顶，与一般楼板体系对比，由于省去了肋间的砼，可节约砼304、无梁楼盖图 39 无梁楼盖50，降低楼板造价， 技术经济合理， 故近年来在大空间的多高层建筑中得到了广泛的应用。 密肋楼盖可为普通砼结构，适用跨度可达10m，也可为预应力砼结构，适用跨度可达15m。无梁楼盖是因楼盖中不 设梁而得名，它是一种双向 受力楼盖，它与柱构成板柱 结构体系（ 图 3 9）。因为无梁楼盖通常直接 支承在柱上（其周边也可能 支承在承重墙上） ,故与相同 柱网尺寸的双向板肋梁楼盖 相比，其板厚要大些。为了增强板与柱的整体连结，通常在柱顶上设置柱帽，这样可提高柱顶

13、处板的受冲切承载力，又可有效地减小板的计算跨度使板的配筋经济合理。当柱网尺寸较 小且楼面活荷载较小时，也可以是无柱帽的。柱和柱帽的截面形状可根据建筑的要求设计成 矩形或圆形。 无梁楼盖的建筑构造高度比肋梁楼盖的小，这使得建筑楼层的有效空间加大，同时，平 滑的板底可以大大改善采光、 通风和卫生条件， 故 无梁楼盖常用于多层的工业与民用建筑中， 如商场、办公楼、书库、冷藏库、仓库、水池顶盖以及某些整板式基础 等。无梁楼盖根据施工方法的不同可分为 现浇式和装配整体式两种 。其中装配整体式系采用 升板施工技术，在现场逐层将在地面预制的屋盖和楼盖分阶段提升至设计标高后，与柱通过 柱帽整浇在一起，由于它将

14、大量的空中作业改在地面上完成，故可大大提高进度。其设计原 理，除需考虑施工阶段验算外，与一般现浇无梁楼盖相同。无梁楼盖的四周边可支承在墙上或边柱的墙梁上，也可做成悬臂板。设置悬臂板可有效 减少柱帽种类。当悬臂板挑出的长度接近中间区格跨度的 l/4 时，边支座负弯矩约等于中间 支座的弯矩值，因而较为经济。无梁楼盖每一方向的跨数常不少于三跨，可为等跨或不等跨。通常，柱网为正方形时最 为经济。5、无粘结预应力砼楼盖结构、无粘结预应力楼盖的特点 无粘结筋可如同非预应力筋一样，按照设计要求铺设在模板内，然后浇筑砼，待砼达到 设计强度后，再张拉钢筋，预应力筋与砼之间没有粘结，张拉力全靠锚具传到构件砼上去

15、因此，无粘结预应力砼结构，不需要预留孔道、穿筋及灌浆等复杂工序，操作简便，加快了 施工进度。无粘结预应力筋摩擦力小，且易弯成多跨曲线形状，特别适用于建造需要复杂的 连续曲线配筋的大跨度楼盖和屋盖结构。单就施工造价而言，预应力砼楼盖比普通砼楼盖要高。但采用无粘结预应力砼楼盖结构 具有如下特点：1）有利于降低建筑物层高和减轻结构自重；2）改善结构的使用功能， 在自重和准永久荷载作用下楼板挠度很小， 几乎不存在裂缝；3）楼板跨度增大可以减少竖向承重构件的布置，增加有效的使用面积，也容易适应对 楼层多用途、多功能的使用要求；4）节约钢材和砼。因此，总的来说，采用预应力砼楼盖是非常经济合理的。、无粘结预

16、应力楼盖的组成及其适用范围无粘结预应力楼盖常见的形式如 教材图 3 11（ 108 ）所示。 单向板（图 311a）常用跨度为 6 9m。 对于跨度在 712m、使用可变荷载在 5kN / m2以下的楼盖，采用双向平板（图 3 11b）或采用带有宽扁梁的板（图 311c），比采用单向板要经济合理得多。 若建筑物跨度或使用可变活荷载更大时，采用带柱帽和托板的平板（图3 11d ）、密肋板（图 3 11e）或梁支承的双向板（图 3 11f），将会比前两者更为经济合理。6、组合楼盖结构在组合楼盖中，目前用得最多的是钢与砼组合楼盖（教材图 3 12 108 ）。它构成的基本前提是：型钢与砼之间必须密实

17、结合，在构件受力变形时接触面无相对滑 移或滑移在微小的容许限度内。直至破坏前，组合楼盖都是一个共同受力的整体。组合结构 不仅能更好地发挥各自材质的优点，而且其承载能力将大大超过单纯的钢结构或砼结构。、钢一砼组合楼盖结构的特点（1）、能充分发挥砼和钢材各自材料的力学性能，使砼受压，钢材受拉，经济合理，节 省材料，尤其对重载结构更为有利；（2）、适合于采用更高强度的钢材和砼，因而可减少截面尺寸，降低自重，增大建筑的 使用空间，尤其是适用于较差的地基条件和大跨度结构；（ 3）、受力变形时，可产生较大应变，吸收能量大，因而塑性、韧性、耐疲劳性、耐冲 击性等均好，很适合于抗爆、抗震结构工程的楼盖；（4）

18、、施工中浇注砼时，压型钢板可同时作为模板，因而可省去模板，方便施工。（5）、压型钢板的凹槽内便于铺设电力、通讯、通风、空调等管线，还能敷设保温、隔 音、隔热等材料，也便于设置顶棚或吊顶。、组合楼板的构造要求组合板的总厚度 h 不应小于 90mm ，压型钢板翼缘以上砼的厚度 hc 不应小于 50mm 。 组合板应设置分布钢筋网，其作用是承受收缩和温度应力，并可以提高火灾时的安全性， 对集中荷载也可起到分布作用。分布钢筋两个方向的配筋率中均不宜少于0.002。在有较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋。 当防火等级较高时， 可配置附加纵向 受拉钢筋。支承于钢梁上的组合板，支承长度不应小于 75m

19、m ，其中压型钢板的支承长度不应小于 50mm 。支承于砼上时，支承长度不应小于 100mm ，压型钢板的支承长度不应小于 75mm。7、装配式及装配整体式楼盖结构在多层民用房屋和工业厂房中，广泛应用着装配式和装配整体式钢筋砼楼盖，这种楼盖与现浇楼盖相比，有加快施工速度、缩短工期和节约模板的优点。、装配式钢筋砼楼盖 装配 式钢 筋砼 楼盖的 型式很多，大致 可以分为铺 板式、密肋式和无梁式 等， 现只介绍应用最为广泛的铺 板式。图 313 板的截面型式铺板式楼面是将预制板 搁置在承重砖墙或楼面梁 上，预制板的宽度视制作、 吊装和运输设备而定，可以从 300mm 到整个房间宽度，长度一般为2 6

20、m 。预制板有 实心板、空心板、槽形板、单 T板、双 T 板 等（图 313），其中空心板应用最为广泛。它们可以是预应力的，也可以是非预 应力的。（1）、实心板（图 3.13a ）实心板上下表面平整，制作简单 。小型的实心板跨度为 1.2 2.4m，板厚 h l/30，常 为 50 100mm，板宽约 500 1000mm。适用于荷载不大，跨度较小的走道、地沟盖板和楼 梯平台板等处。大型的实心板尺寸可与房间平面尺寸相同，双向布置预应力钢筋，可作为高 层建筑的楼盖结构，具有较好的整体性和抗震性。（2）、空心板（图 3.13b ） 空心板上下表面平整、自重轻、刚度大、隔音隔热效果较好，但板面不能任

21、意开洞。故 不适用于厕所等开洞较多的楼面 。空心板的空洞可为圆形、正方形、长方形、椭圆形等，孔洞数目视板宽决定。目前国内 民用建筑中常用圆孔空心板。普通钢筋砼空心板板厚 h （1/201/25）l ；预应力砼空心板厚 h （1/30 1/35）l； 板厚通常有 120mm、180mm 和 240mm。空心板的宽度常用 500mm、600mm、900mm、1200mm 。 板的长度视房屋开间或进深的长度而定，一般有3.0m、3.3m、3.6m, 6m 等。（3）、铺板式楼盖的布置 铺板式楼盖板的布置可以根据房屋的总体承重方案确定，一般有下列 3 种布置方案： . 横墙承重 . 纵墙承重. 纵横向

22、承重、装配整体式楼盖 装配整体式楼盖是将预制构件吊装就位后，再现浇一部分砼，使预制构件连成整体的楼 盖。这种楼盖所需模板量很少，施工速度快，当为了提高预制装配楼盖的整体性或提高预制 楼板的承载能力时，常采用装配整体式楼盖。设计中一般根据房屋的性质、用途、平面尺寸、荷载大小、抗震设防烈度以及技术经济 指标等因素综合考虑，选择合适的楼盖结构型式。三、单向板与双向板本章主要介绍钢筋砼肋梁楼盖的设计 。如上节所述， 按受力特点不同，肋梁楼盖可划分 为单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖 ，这里需要先按弹性理论分析其受力特点和划分界限。从整浇式钢筋砼楼盖中取一块板，楼板通常是四边支承的。现以一块四边简支单跨板

23、为 例，分析其荷载传递特点，如 图 3 14 （ 108 ）。 按弹性理论计算内力时， 当板 lx /ly 2时，称为“单向板”；反之，当l x /ly 2时， 称为“双向板” 。 而按塑性理论计算内力时，则认为当 lx /ly 3时为单向板， lx /ly 3时为双向板。 单向板与双向板的主要区别，可用表31 概述 。表 3 1单向板与双向板的主要区别项次区别内容单向板双向板1长边短边弹性理论lx /ly 2lx /ly 2长边短边塑性理论lx /ly 3lx /ly 32弯曲变形只考虑短边单向受弯双向受弯3荷载传递荷载全部通过短边单向传递荷载双向传递4受力状态只在短边方向受力双向同时受力5

24、受力筋的配置只在短边方向配筋双向配筋只要板的四边都有支承，单向板与双向板之间就没有一个明显的界限，为了设计上的方 便，规范规定： 当lx /ly 3时，可按单向板设计； 当3 lx /ly 2时，宜按双向板设计，若按单向板设计，应沿长边方向布置足够的 构造钢筋； 当lx /ly 2时，应按双向板设计。 若肋梁楼盖的梁格布置通常使每个区格板长短边之比大于 2 时，称为单向板肋梁楼盖； 反之，当长短边之比小于及等于 2 时，则称为双向板肋梁楼盖。四、梁、板截面尺寸的估算 进行楼盖设计时，首先要初定梁、板尺寸。确定梁板尺寸时通常要考虑施工条件、刚度 要求、经济性并结合经验选定 。1、楼板厚度选定：初

25、选楼板厚度可以考虑以下四个方面：（ 1）、满足施工条件的最小厚度（见表3 2）：表 3 2 按施工条件控制的最小板厚（ mm）类别施工方法不埋电线管预埋铁皮管预埋塑料管槽形板、空心板预制25屋盖现浇508090楼盖：民用建筑工业建筑现浇6080100现浇70100120阳台、雨蓬的根部现浇1002）、按工程经验选择板的厚度：屋盖：板的跨度 2.0 m左右时， h = 6080 mm楼盖：板的跨度 2.0 m左右时， h = 80100 mm 整块楼板：板的跨度 3.34.0 m 左右时， h = 100 120 mm 阳台及雨蓬：悬臂板的跨度 1.2 2.0 m左右时，根部 h= 120 20

26、0 mm3）、按挠度控制最小板厚（见表3 3）：表 33 板厚与计算跨度之比 h/ l 0的最小值项次板的支承情况板的种类单向板双向板悬臂板无梁楼盖有柱帽无柱帽1简支1/351/451/351/302连续1/401/501/12注：表中 h 为板厚； l 0为板的短向计算跨度。4）、按经济配筋率选择板的厚度：楼板通常有一个经济配筋率， 一般为 0.6% 0.8%，按单筋梁极限状态时的等效应力图示，xh0 式中： b 为板宽，由力的平衡方程可得用钢筋和砼强度表达的相对受压区高度：h001 fc b (1 0.5 )y；1fc通常取 1000 mm 。2、梁的截面确定梁的截面高度确定应考虑如下四个

27、方面的要求：（ 1）、满足施工条件的梁高限制： 次梁穿过主梁时，为保证次梁主筋位置，次梁高度应比主梁高度至少小50 mm 。 为便于施工，梁的高度与宽度应满足50 mm 的模数；当梁高超过 1000 mm 时，宜满足 100mm 的模数。圈梁和过梁宽度应同墙厚，梁高应符合砖的皮数。（ 2）、按经验选择梁的高度： 梁高在经验高度的范围内，先由设计者结合实际受荷情况确定，配筋后如不合适再 做相应调整。按经验初选梁高见表3 4。表 3 4 按 经 验 估 算 的 梁 高类型类别部位高跨比 h/l 0高宽比 h/b整体浇筑的 T 形架主梁1/81/1423次梁1/15 1/18悬臂梁根部1/6 1/8

28、矩形截面独立梁1/12 1/1523注：表中 h为梁高； l0 为梁的计算跨度。3）、按变形要求控制的梁高：35。钢筋砼梁产生裂缝是正常的，但裂缝过宽会给人造成心里不安；同样，挠度较大时虽然可能安全，但影响使用，因此规范对梁的裂缝宽度和挠度要进行限制，见表表 3 5 钢筋砼梁允许的最大挠度和最大裂缝宽度屋盖、楼盖及楼梯构件允许的最大挠度 f /l0允许的最大裂缝宽度w （ mm ）一般要求使用有较高要求钢筋砼构件预应力构件l 0 7m1/2001/250露天 0.27m l0 9m1/2501/300一般 0.30.2l 0 9m1/3001/400Q/G0.5 ，可取 0.4注：表中 h 为

29、梁高； f 为梁、板的计算跨度； Q为活载标准值； G为恒载标准值4）、按经济配筋率选择梁的高度： 矩形梁的经济配筋率一般取 0.6% 1.5%； T 形梁的配筋率一般为 0.9% 1.8%。 同板一样，梁可以由等效应力图形建立的平衡方程 得出梁截面高度 h0 的表达式。5）、梁宽度确定：梁的高度确定后，梁的宽度 b 通常取（ 1/2 1/3）h。当建筑上有特殊要求时亦 可采用扁梁， 例如层高和净空限制时只能用扁梁， 这时需增加梁的挠度和裂缝宽度验算。五、梁板的计算跨度和 T 形梁的计算宽度、梁、板的计算跨度计算跨度，是指梁、板设计进行内力计算时采用的跨度。理论上的计算跨度指的是相邻 支座反力

30、间的距离，它和结构形式、支承条件等因素有关，准确确定非常复杂，工程中一般 可参照表 3 6 中的算式确定。表 3 6 连续板梁的计算跨度构造图形边跨中跨备注塑性 计算方法板l0 l 01 h2l0 l n求支座弯矩时， 取该支座左、右计 算跨度的最大值 进行计算梁l0 l n1 a2 1.025ln1l0 l n弹性 计算方法板l0 ln1 b h 1.025ln1 b 0n1 2 2 n1 2l0 ln b求支座弯矩时， 取该支座相邻两 跨计算跨度的平 均值进行计算梁a b bl0 ln1 1.025ln1 b2 2 n1 2l0 ln b、形梁翼缘的计算宽度现浇整体式楼盖中， T 形梁及倒

31、 L 形梁跨中截面的上部翼缘处在受压区， 其翼缘计算宽度 按表 37 的最小值确定。 而连续梁支座截面的上部翼缘处在受拉区， 此时不考虑翼缘的影响， 即翼缘计算宽度取腹板宽度。表 37 T 形及倒 L 形梁翼缘计算宽度 bf考虑因素T 形截面倒 L 形截面肋形梁（板）独立梁肋形梁（板）梁的计算跨度 l 0l0 /3l0 /3l0/6梁（肋）的净距 Snb Snb Sn /2翼缘高度 hf当 hf /h0 0.1b 12hf当 0.1 hf /h0 0.05b 12hfb 6hfb 5hf当 hf /h0 0.05b 12hfbb 5hf注：表中 b为梁的腹板宽度； bf 为翼缘的计算宽度； h

32、0为 T形梁截面的有效高度。六、钢筋砼楼盖的设计步骤钢筋砼楼盖设计大致可分如下几个步骤：（ 1）、选择合理、适用的楼盖形式，进行结构平面布置。（ 2）、初选梁、板构件的截面尺寸。（ 3）、由梁、板的支承和实际受荷情况提出计算简图，明确支座情况和计算跨度。（ 4）、进行楼面梁、板计算单元上的荷载组合，确定最不利荷载布置。（ 5）、按弹性或塑性的方法，计算构件控制截面内力。（ 6）、对梁、板进行正截面、斜截面的配筋计算并验算。如超筋或配筋率较高、不满足规 范要求时，则应调整截面尺寸，重新计算。（7）、按正常使用极限状态要求，验算构件的挠度和裂缝宽度。如不满足规范要求，则 需调整构件截面尺寸或配筋。

33、需要说明的是，在实际工程设计中，构件尺寸初定时，就考虑 了挠度和裂缝的宽度要求，因此一般不需进行此项验算，除非有超载或其它影响构件变形的 原因存在。（ 8）、进行构造设计；完成制图工作。 以上各步骤可以用上面 图 315（ P115 ） 的框图表示。第二节 单向板肋梁楼盖设计一、单向板肋梁楼盖结构的布置、整体式单向板肋梁楼盖 是由板、次梁和主梁（有时无主梁）所组成，楼盖则支 承在柱、 墙等竖向承重构件上 。其结构布置一般取决于建筑功能要求， 在结构上应力求简单、整齐、经济适用。柱网尽量布置成长方形或正方形。其中，次梁的间距决定了板的跨度；主 梁的间距决定了次梁的跨度；柱或墙的间距决定了主梁的跨

34、度。柱网布置应与梁格布置统一 考虑。、单向板肋梁楼盖结构平面布置方案：通常有以下三种（ 1）、主梁横向布置，次梁纵向布置 （图 3 16a） 这种布置其优点是抵抗水平荷载的侧向刚度较大，主、次梁和柱可构成较刚性体系，因 而房屋整体刚度好。此外，由于主梁与外墙面垂直，可开较大的窗口，对室内采光有利。（ 2）、主梁纵向布置，次梁横向布置 （图 3 16b） 这种布置适用于横向柱距大于纵向柱距较多时，或房屋有集中通风要求的情况，因主梁 沿纵向布置，减小了主梁的截面高度，增加室内净高,可使房屋层高降低。但房屋横向刚度较差，而且常由于次梁支承在窗过梁上，而限制了窗洞的高度。（3）、只布置次梁，不设主梁

35、（图 3 16b） 这种布置仅适用于有中间走廊的房屋，常可利用中间纵墙承重，这时可仅布置次梁而不 设主梁。图 316 单向板肋梁楼盖结构的布置、从经济效果考虑，因次梁的间距决定了板的跨度，而楼盖中板的砼用量占整个楼盖 砼用量的 50 70。因此，为了尽可能减少板厚， 一般板的跨度为 1.7 2.7 m，次梁跨度为 4 7m，主梁跨度为 58m。 柱网及梁格的布置除考虑上述因素外，梁格布置应尽可能是等跨的，且最好边跨比中间 跨稍小（约在 10以内） , 因边跨弯矩较中间跨大些；在主梁跨间的次梁根数宜多于一根， 以使主梁弯矩变化较为平缓，对梁的工作较为有利。二、单向板肋梁楼盖按弹性理论的计算按弹性

36、理论的计算是指在进行梁 （板） 结构的内力分析时， 假定梁（板）为理想的弹性体， 可按“结构力学”的一般方法进行计算。一）、计算简图的确定 楼盖结构是由许多梁和板构成的平面结构，承受竖向的自重和使用活荷载 由于板的刚度很小，次梁的刚度又比主梁的刚度小很多，因此可以将板看做被简单支承 在次梁上的结构部分，将次梁看做被简单支承在主梁上的结构部分；则整个楼盖体系即可以 分解为板、次梁和主梁几类构件单独进行计算。 作用在板面上的荷载传递路线为 ：荷载板次梁主梁柱（或墙） ，它们均为多 跨连续梁，其计算简图应表示出梁（板）的跨数、计算跨度、支座的特点以及荷载形式、位 置及大小等。 一般取一个有代表性的单

37、元，确定单元的计算简图，然后再进行内力计算1、支座条件假定在肋梁楼盖中，当板或梁支承在砖墙（或砖柱）上时，由于其嵌固作用较小，可假定为 铰支座，其嵌固的影响可在构造设计中加以考虑。不考虑板、梁的各支承构件（次梁或主梁）的竖向变形（即支座下沉 ）。当板的支座是次梁，次梁的支座是主梁，则次梁对板，主梁对次梁将有一定的嵌固作用，为简化计算均可视 为不动铰支座，按连续梁计算。但按弹性理论计算时须考虑约束影响。当板承受荷载而变形时，将使次梁发生扭转。由于次梁的两端被主梁所约束及次梁本身 的侧向抗扭刚度，将使板的挠度大大减少，使板在支承处的实际转角 比理想铰支承时的转 角 小，如教材图 317（ P117

38、 ）所示。 同样的情况发生在次梁和主梁之间。 考虑次梁对板、 主梁对次梁转动约束作用的有利影响，按弹性理论计算时，通常采用减少活荷载增加恒荷载 的方法进行调整处理，即以“折算荷载”代替实际计算荷载。又由于次梁对板的约束作用较 主梁对次梁的约束作用大，故对板和次梁采用不同的调整幅度。调整后的折算荷载取为：（）、对于板：g g q2q q2（）、对于次梁：g g q gg4q34q4式中：g 、 q 一一 实际均布恒荷载、均布活荷载 ; g 、 q 一一 折算均布恒荷载、均布活荷载。）、主梁不进行荷载折算 。这是因为当柱刚度较小时， 柱对梁的约束作用很小， 可忽 略其影响。2、计算跨度 计算跨度为

39、相邻支座反力之间的距离。它与支座构造形式、支在墙上的支承长度及内力 计算方法有关。板和梁的计算跨度表 36。实际工程中梁、板各跨的跨度往往是不同的。当手算内力时，为了简化计算，假定当相邻跨度相差 10% 时，仍按等跨计算，这时支座弯矩按相临两跨跨度的平均值计算。3、计算跨数不论对板或梁，当各跨荷载相同，而跨数超过五跨的等截面、等跨度连续板、梁，除靠 近端部的第 1、2 两跨外 其余的中间跨内力都十分接近。 为简化设计， 工程上可将中间各跨 内力均取与第 3 跨相同。 故当跨数 5时，按实际跨数考虑； 当跨数 5 时，可近似按 5跨考 虑。配筋计算时除两端的两边跨外，中间各跨配筋相同。4、构件截

40、面尺寸的确定为保证梁、板有足够的刚度，其截面尺寸一般可参考表34 确定。满足该表要求时可不验算挠度。为了简化计算， 当连续梁各跨截面的抗弯刚度比不大于 1.5 时，按等刚度计算 。5、计算荷载与计算单元楼盖上的荷载有恒荷载和活荷载两类 。恒荷载包括结构自重、建筑面层、固定设备等。 活荷载包括人群、堆料和临时设备等。恒荷载的标准值可按其几何尺寸和材料的重力密度计 算。民用建筑楼面上的均布活荷载标准值可以从建筑结构荷载规范中查得。工业建筑楼 面活荷载，在生产、使用或检修、安装时，由设备、管道、运输工具等产生的局部荷载，均 应按实际情况考虑，可采用等效均布活荷载代替。为减少计算工作量，结构内力分析时

41、，常常不是对整个结构进行分析，而是从实际结构 中选取有代表性的一部分作为计算的对象，称为计算单元。对于单向板， 一般沿跨度方向取 lm 宽度的板带作为其计算单元 ，在此范围内， 即图 318 中用阴影线表示的楼面均布荷载便是该板带承受的荷载，这一负荷范围称为从属面积，即计 算构件负荷的楼面面积。次梁的荷载为次梁自重及左右两侧板传来的均布荷载 。计算板传给次梁的荷载时，不考 虑板的连续性，即板上的荷载平均传给相邻的次梁（图318b）。主梁的荷载是主梁自重和次梁传来的集中荷载 。计算次梁传给主梁的集中荷载时也不 考虑次梁的连续性，即主梁承担相邻次梁各 1/2 跨的荷载（图 318b）。图 3 18

42、 单向板肋梁楼盖板、梁计算简图二）、荷载最不利布置因可变荷载的位置是变化的 （活荷载是以一跨为单位来改变其位置的） ，因此在设计连续梁、板时，应研究活荷载如何布置将使梁、板内某一控制截面上的内力绝对值最大，这种布 置称为活荷载的最不利布置。1活荷载作用于不同跨时的弯矩图和剪力图由弯矩分配法知，某一跨单独布置活荷载时，本跨支座为负弯矩，相邻跨支座为正弯矩，隔跨支座又为负弯矩；本跨跨中为正弯矩，相邻跨跨中为负弯矩，隔跨跨中又为正弯 矩（ 教材图 3 19 119 ）。根据前面确定的计算简图，为了充分认识活荷载的不利布置，取常用的五跨连续梁分析 活荷载位置变化时连续梁的内力变化情况，如图3 19。2

43、最不利活载布置原则通过对 图 319 的内力变化规律分析，利用叠加原理，并考虑活载的特点（可以某一跨 有荷载， 也可以某两跨、 三跨有荷载） ，以某一控制截面内力最大为目标， 确定最不利活载布 置，最后得其布置原则如下：（1）求某跨跨中最大正弯矩时，应在该跨布置活载，然后隔跨布置。（2）求某跨跨中最大负弯矩（或最小弯矩）时，该跨不布置活载，而在左、右相邻两跨 布置活载，然后隔跨布置活载。（3）求某支座最大负弯矩时，或求某支座左、右截面最大剪力时，应在该支座左右两跨 布置活载，然后隔跨布置。3连续梁活荷载最不利布置图图 3 20 各控制截面最大内力的荷载布置根据上面的原则， 对常用的五跨连续梁，

44、 可得各控制截面上最大内力的活载和恒载布置，如图320 所示。三）、弹性内力计有了等跨连续梁的计算简图，有了梁上的恒载、活载及其活载不利布置后，就可以按结 构力学方法进行连续梁的内力计算。计算时注意叠加原理的运用。两跨至五跨的等跨连续梁 在各种基本荷载作用下的内力，有许多建筑结构静力计算手册可查（ 教材附表 31 174 中 列出了一部分） ，计算时可直接查用。由附表 31 可直接查得各种荷载布置情况下的内力系数，求等跨连续梁某控制截面内力时，按下面各式计算。（ 1）、在均布荷载及三角形荷载作用下2M = 表中系数 ql ； V = 表中系数 ql（ 2）、在集中荷载作用下M = 表中系数 P

45、l ； V = 表中系数 P（ 3）、内力正负号规定M ：使截面上部受压、下部受拉的弯矩为正，反之为负。 V：在构件上取单元体，使单元体产生顺时针转动的剪力为正，反之为负。 控制截面：通常指控制构件配筋的截面，也是内力最大的截面。【例 31】各控制截面内力 如图 3 21（a）所示，某两跨连续梁上，作用有恒载设计值g = 5 kN/m ，活载设计值 p = 15 kN/m，求各控制截面内力。 （ 教材P121 ）图 3 21（四）、内力包络图 根据各种最不利荷载组合，按一般结构力学方法或利用前述表格进行计算，即可求出各 种荷载组合作用下的内力图（弯矩图和剪力图）,把它们叠画在同一坐标图上（用同样比例画在同一个图上） ，其外包线所形成的图形称为内力包络图，它表示连续梁在各种荷载最不利布置下各截面可能产生的最大内力值。连续梁的弯矩包络图和剪力包络图是确定连续梁纵筋、 弯起钢筋、箍筋的布置和绘制配筋图的依据。图 321（b）、（c）就是例题 31 中四种荷载组合下的内力图叠加，其外包线就是内力 包络图。【例 32】 图 322所示两跨连续梁， 跨度为 4 m，承受恒载 G=10 k