鋼筋混凝土樓(屋)蓋.ppt.ppt

7鋼筋混凝土樓 屋 蓋 本章主要介紹鋼筋混凝土樓 屋 蓋類型及各自的受力特點和構造 要求掌握現澆整體式單向板 雙向板肋形樓蓋的受力特點及構造要求 理解鋼筋混凝土現澆板式樓梯 現澆梁式樓梯的構造要求 了解裝配式樓蓋的結構布置 預制梁板的形式 連接及構造要求 本章提要 樓 屋 蓋是建筑結構的重要組成部分 在建筑結構中 混凝土樓 屋 蓋的自重和造價均占有較大比例 鋼筋混凝土樓蓋按施工方法分類 可分為現澆式 裝配式和裝配整體式三種 現澆樓蓋剛度大 整體性好 抗震抗沖擊性能好 防水性好 對不規(guī)則平面的適應性強 其缺點是費工 費模板 施工工期長 裝配式樓蓋施工進度快 節(jié)省模板 工業(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 裝配整體式樓蓋兼有現澆式和裝配式的某些優(yōu)缺點 主要用于整體性要求較高的建筑 鋼筋混凝土樓蓋按結構形式可分為單向板肋形樓蓋 雙向板肋形樓蓋 井式樓蓋 密肋樓蓋和無梁樓蓋 如圖7 1所示 圖7 1樓蓋的結構形式 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 無梁樓蓋 本章內容 7 1現澆肋形樓蓋7 2裝配式樓蓋7 3鋼筋混凝土樓梯 7 1現澆肋形樓蓋 肋形樓蓋由板 次梁 主梁組成 三者整體相連 通常為多跨連續(xù)的超靜定結構 每一區(qū)格的板一般四邊均有支承 板上的荷載通過雙向受彎傳到四邊支承的構件上 但當區(qū)格板的長邊l1與短邊l2之比較大時 板上的荷載主要沿短邊方向傳遞到支承構件上 而沿長邊方向傳遞的荷載較小 可忽略不計 7 1 1受力特點 混凝土規(guī)范 規(guī)定 當l2 l1 2 0時應按單向板計算 當2 0 l2 l1 3 0時宜按雙向板計算 當l 2 l1 3 0時可按單向板計算 雙向板沿長邊傳遞的荷載及板在長跨方向的彎曲均較大而不能忽略 在設計中考慮板雙向受彎 單向板與雙向板的示意圖如圖7 2 單向板肋形樓蓋構造簡單 施工方便 雙向板肋形樓蓋較單向板受力好 板的剛度好 但構造較復雜 施工不夠方便 圖7 2單向板與雙向板 單向板肋形樓蓋中 次梁的間距決定板的跨度 主梁的間距決定次梁的跨度 柱或墻的間距決定主梁的跨度 在實際工程中 單向板 次梁 主梁的常用跨度為 單向板1 7 2 5m 一般不宜超過3m 次梁4 6m 主梁5 8m 單向板肋形樓蓋的結構平面布置方案通常有以下三種 7 1 2單向板肋形樓蓋 7 1 2 1結構平面布置 1 主梁橫向布置 次梁縱向布置 如圖7 3 a 所示 其優(yōu)點是主梁和柱可形成橫向框架 房屋橫向抗側移剛度大 各榀橫向框架間由縱向的次梁相連 整體性較好 此外 由于次梁沿外縱墻方向布置 使外縱墻上窗戶高度可開得大些 對室內采光有利 2 主梁縱向布置 次梁橫向布置 如圖7 3 b 所示 其優(yōu)點是減小了主梁的截面高度 增加了室內凈高 適用于橫向柱距比縱向柱距大得多的情況 3 只布置次梁 不布置主梁 如圖7 3 c 所示 僅適用于有中間走道的砌體墻承重的混合結構房屋 圖7 3梁的布置 a 主梁沿橫向布置 b 主梁沿縱向布置 c 不設主梁 圖7 3梁的布置 a 主梁沿橫向布置 b 主梁沿縱向布置 c 不設主梁 1 板厚 為保證剛度 單向板板厚一般取l0 35 l0 40 懸臂板可取l0 10 l0 12 l0為板的計算跨度 板在砌體墻上的支承長度不宜小于120mm 2 板中受力鋼筋 板中受力鋼筋有板面承受負彎矩的板面負筋和板底承受正彎矩的受力鋼筋 常用直徑為6 12mm 為方便施工 選擇板內正 負鋼筋時 一般宜使它們的間距相同而直徑不同 但直徑不宜多于兩種 7 1 2 2板的構造 連續(xù)單向板中受力鋼筋的配筋方式有彎起式和分離式兩種 見圖7 4 彎起式配筋錨固較好 整體性強 用鋼量少 但施工較復雜 工程中應用較少 分離式配筋錨固稍差 耗鋼量略高 但設計和施工都比較方便 是目前工程中常用的配筋方式 連續(xù)單向板內受力鋼筋的彎起和截斷 一般可按圖7 4確定 圖中a的取值 當相鄰跨度之差不超過20 可按下列規(guī)定采用 當q g 3時 a ln 4 當q g 3時 a ln 3 其中l(wèi)n為板的凈跨 q g分別為板上均布活荷載和均布恒荷載 3 板中構造鋼筋 分布鋼筋 在垂直于受力鋼筋方向布置的分布鋼筋 放在受力筋的內側 單位長度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15 且每m寬度內不少于3根 分布鋼筋的間距不宜大于250mm 直徑不宜小于6mm 與主梁垂直的附加負筋 主梁梁肋附近的板面上 由于力總是按最短距離傳遞 所以荷載大部分傳給主梁 因此存在一定負彎矩 為此在主梁上部的板面應配置附加短鋼筋 其直徑不宜小于8mm 間距不大于200mm 且單位長度內的總截面面積不宜小于板中單位寬度內受力鋼筋截面面積的1 3 伸入板內的長度從梁邊算起每邊不宜小于板計算跨度l0的1 4 如圖7 5所示 與承重砌體墻垂直的附加負筋 嵌固在承重砌體墻內的板 由于支座處的嵌固作用將產生負彎矩 所以 沿承重砌體墻應配置不少于 8 200的附加負筋 伸出墻邊長度 l0 7 如圖7 6所示 板角附加短鋼筋 兩邊嵌入砌體墻內的板角部分 應在板面雙向配置不少于 8 200的附加短鋼筋 每一方向伸出墻邊長度 l0 4 如圖7 6所示 圖7 4連續(xù)單向板的配筋方式 a 一端彎起式 b 兩端彎起式 c 分離式 圖7 4連續(xù)單向板的配筋方式 a 一端彎起式 b 兩端彎起式 c 分離式 圖7 5與主梁垂直的附加負筋 圖7 6墻邊和角部附加負筋 次梁的截面高度一般為跨度的1 15 1 20 梁寬為梁高的1 3 1 2 縱向鋼筋的配筋率一般為0 6 1 5 次梁的一般構造要求與第3章受彎構件的配筋構造相同 次梁的配筋方式有彎起式和連續(xù)式 當次梁的跨度相等或相鄰跨跨度相差不超過20 且活荷載與恒荷載之比q g 3時 梁中縱向鋼筋沿梁長的彎起和截斷可參照圖7 7 7 1 2 3次梁的構造 圖7 7次梁的鋼筋布置 a 有彎起鋼筋 b 無彎起鋼筋 主梁的截面高度一般為跨度的1 8 1 12 梁寬為梁高的1 3 1 2 主梁的一般構造要求與次梁相同 主梁支座截面的鋼筋位置如圖7 8所示 主梁內縱向鋼筋的彎起與截斷的位置 應按彎矩包絡圖確定 次梁與主梁相交處 次梁傳來的集中荷載有可能在主梁上產生斜裂縫而引起局部破壞 所以 在主梁與次梁的交接處應設置附加橫向鋼筋 7 1 2 4主梁的構造 位于梁下部或梁截面高度范圍內的集中荷載 應全部由附加橫向鋼筋 箍筋 吊筋 承擔 附加橫向鋼筋宜優(yōu)先采用箍筋 附加橫向鋼筋應布置在長度為s 2h1 3b的范圍內 如圖7 9所示 圖7 8主梁支座截面的鋼筋位置 圖7 9附加橫向鋼筋布置 1 雙向板沿兩個方向彎曲和傳遞荷載 即兩個方向共同受力 所以兩個方向均需配置受力鋼筋 2 圖7 10為雙向板破壞時板底面及板頂面的裂縫分布圖 加載后在板底中部出現第一批裂縫 隨荷載加大 裂縫逐漸沿45 角向板的四角擴展 直至板底部鋼筋屈服而裂縫顯著增大 當板即將破壞時 板頂面四角產生環(huán)狀裂縫 這些裂縫的出現促進了板底面裂縫的進一步擴展 最后板告破壞 7 1 3雙向板肋形樓蓋 7 1 3 1雙向板的受力特點 3 雙向板在荷載作用下 四角有翹起的趨勢 所以板傳給四邊支座的壓力沿板長方向不是均勻的 中部大 兩端小 大致按正弦曲線分布 4 細而密的配筋較粗而疏的配筋有利 圖7 10雙向板的裂縫分布 a 正方形板板底裂縫 b 矩形板板底裂縫 c 矩形板板面裂縫 雙向板的板厚不宜小于80mm 為滿足板的剛度要求 簡支板板厚應 l01 45 連續(xù)板應 l01 50 l01為短邊的計算跨度 雙向板的配筋方式有彎起式和分離式兩種 雙向板按跨中正彎矩求得的鋼筋數量為板的中央處的數量 靠近板的兩邊 其彎矩減小 鋼筋數量也可逐漸減少 為方便施工 可將板在l01和l02方向各劃分為兩個寬為l01 4 l01為短跨 的邊緣板帶和一個中間板帶 見圖7 11所示 7 1 3 2雙向板的構造 雙向板中受力鋼筋的直徑 間距和彎起點 切斷點的位置 以及沿墻邊 墻角處的構造鋼筋要求 均與單向板的有關規(guī)定相同 圖7 11板帶的劃分 雙向板沿兩個方向傳遞給支承梁的荷載可采用近似方法確定 即從每一區(qū)格板的四角作45 分角線 把整塊板分為四小塊 每塊面積上的荷載就近傳至其支承梁上 如圖7 12所示 沿短跨方向的支承梁承受板面?zhèn)鱽淼娜切魏奢d 沿長跨方向的支承梁承受板面?zhèn)鱽淼奶菪魏奢d 7 1 3 3雙向板支承梁的受力特點 圖7 12雙向板支承梁承受的荷載 7 2裝配式樓蓋 1 橫墻承重 住宅 宿舍等建筑因其開間不大 橫墻間距較小 可采用橫墻承重 將樓板直接擱置在橫墻上 如圖7 13所示 這類布置方案樓蓋橫向剛度較大 7 2 1結構平面布置方案 2 縱墻承重 教學樓 辦公樓 食堂等建筑因內部空間要求較大 橫墻間距較大 一般可采用縱墻承重 將樓板直接擱置在縱向承重墻上或將樓板鋪設在梁上 如圖7 14所示 這類布置方案結構平面布置靈活 3 縱橫墻承重 如圖7 15所示 樓板一部分擱置在橫墻上 一部分擱置在大梁上 而大梁則擱置在縱墻上 這類布置方案稱為縱橫墻承重方案 4 內框架承重 如圖7 16所示 樓板沿縱向擱置在大梁上 大梁一端擱置在縱墻上 另一端則與柱整體相連 形成內框架 這類布置方案常用于倉庫 商店等要求有較開闊平面的建筑 圖7 13橫墻承重 圖7 14縱墻承重 圖7 15縱橫墻承重 圖7 16內框架承重 常用的預制板有實心板 空心板 槽形板 t形板 夾心板等 如圖7 17所示 一般均為本地區(qū)通用定型構件 由預制構件廠供應 實心板上下表面平整 制作簡單 適用于荷載及跨度較小的走廊板 樓梯平臺板 地溝蓋板等 空心板較實心板的自重輕 節(jié)省材料 且剛度大 隔音 隔熱效果亦好 但其板面不能任意開洞 空心板的空洞可為圓形 正方形 長方形 橢圓形等 如圖7 18所示 7 2 2預制板的形式 槽形板有肋向下的正槽形板和肋向上的倒槽形板 如圖7 19所示 正槽形板可以較好利用板面混凝土受壓 但不能提供平整的天棚 倒槽形板則與之相反 槽形板的板面開洞較自由 在工業(yè)建筑中應用較廣 但其隔音 隔熱效果較差 夾心板通常做成自防水保溫屋面板 在兩層混凝土中間填充泡沫混凝土等保溫材料 將承重 保溫 防水三者結合在一起 圖7 17常用的預制板類型 圖7 18空心板的類型 圖7 19槽形板的類型 一般混合結構房屋中的樓蓋梁往往是簡支梁或帶懸挑的簡支梁 也常采用連續(xù)梁 梁的截面形式見圖7 20 7 2 3預制梁 圖7 20梁的截面形式 裝配式樓蓋的連接包括板與板之間 板與墻 梁 之間以及梁與墻之間的連接 1 板與板的連接 板與板的連接 一般應采用不低于 c15的細石混凝土或m15的水泥砂漿灌縫 見圖7 21 a 當樓板有振動荷載或不允許開裂以及對樓蓋整體性要求較高時 可在板縫內加短鋼筋 見圖7 21 b 7 2 4裝配式樓蓋的連接 2 板與墻或板與梁的連接 板與支承墻或支承梁的連接可采用在支座上坐漿10 20mm厚 且板在磚墻上的支承長度不應小于100mm 在混凝土梁上不應小于60 80mm 如圖7 22所示 空心板兩端的孔洞應用混凝土塊或磚塊堵實 避免在灌縫或澆筑混凝土面層時漏漿 板與非支承墻的連接一般采用細石混凝土灌縫 見圖7 23 a 當板長 5m時 應配置錨拉筋 以加強其與墻的連接 見圖723 b 若橫墻上有圈梁 則可將灌縫部分與圈梁連成整體 其整體性更好 見圖7 23 c 3 梁與墻的連接 梁在磚墻上的支承長度 應滿足梁內受力縱筋在支座處的錨固要求及支承處砌體局部受壓承載力要求 預制梁的支承處應坐漿 必要時可在梁端設拉結鋼筋 4 對于抗震設防區(qū)的多層砌體房屋 當圈梁設在板底時 預制板應相互拉結 并與梁 墻或圈梁拉結 參見圖7 24 圖7 21預制板灌縫及面層 a 預制板灌縫 b 預制板面層 圖7 22板與支承墻 梁 的連接 圖7 23板與非支承墻的連接 a 板與非支承墻連接 b 板長 5m配錨拉筋 c 板長 5m配圈梁 圖7 24板底有圈梁時板端頭連接 7 3鋼筋混凝土樓梯 鋼筋混凝土樓梯可分為現澆整體式和裝配式兩類 現澆整體式樓梯的結構設計較靈活 整體性好 裝配式樓梯的制造工業(yè)化程度高 施工速度快 現澆鋼筋混凝土樓梯按其結構形式和受力特點可分為板式樓梯 梁式樓梯及一些特種樓梯 如螺旋板式樓梯和懸挑板式樓梯 如圖7 25所示 7 3 1鋼筋混凝土樓梯的類型 板式樓梯由踏步板 平臺板和平臺梁組成 一般用于跨度在3m以內的小跨度樓梯較為經濟 板式樓梯的下表面平整 施工支模方便 外觀也較輕巧 但斜板較厚 為樓段板水平長度的1 25 1 30 當跨度較大時 材料用量較多 梁式樓梯由在斜板兩側或中間設置的斜梁 踏步板 平臺板和平臺梁組成 用于梯段較長時較為經濟 但梁式樓梯的支模及施工均較板式樓梯復雜 且外觀也顯得笨重 螺旋板式樓梯及懸挑板式樓梯 其造型美觀 建筑效果較好 常用于公共建筑中 但其受力較復雜 計算困難 材料用量大 造價高 裝配式樓梯由預制的踏步板 斜梁 平臺板和平臺梁組成 在一般民用建筑中 能起到加快施工進度和降低造價的作用 圖7 25現澆樓梯形式 a 板式樓梯 b 梁式樓梯 c 螺旋板式樓梯 d 懸挑板式樓梯 1 斜板 板式樓梯斜板承受均布面荷載作用 兩端支承在平臺梁上 平臺板承受均布面荷載作用 兩端支承在平臺梁或墻上 平臺梁承受樓梯斜板和平臺板傳來的均布線荷載作用 并傳至墻體 由墻體再傳給建筑物的基礎 斜板的厚度h 1 25 1 30 l0 一般可取h 100 120mm 斜板內分布鋼筋應在受力鋼筋的內側 可采用 6或 8 并在每踏步下設置不少于1根 見圖7 26 7 3 2現澆式樓梯的構造 2 平臺板與平臺梁 平臺板一般為一塊單向板 見圖7 27 因板支座的轉動會受到一定約束 所以一般將板下部鋼筋在支座附近彎起一半或在板面支座處另加短鋼筋 其伸出支承邊緣長度為ln 4 如圖7 28所示 平臺梁除承受平臺板傳來的荷載外 主要承受斜板傳來的均布荷載 圖7 29 其構造同一般受彎構件 圖7 26板式樓梯的配筋 圖7 27平臺板的兩種支承方式 圖7 28平臺板配筋 圖7 29板式樓梯平臺梁計算簡圖 1 踏步板 梁式樓梯的踏步板兩端支承在斜梁上 按兩端簡支的單向板計算 踏步板厚度一般不小于30 40mm 踏步板每一踏步一般需配置不少于2 6的受力鋼筋 沿斜向應布置間距不大于300mm的 6分布鋼筋 梁式樓梯的踏步板還應配置負彎矩鋼筋 即每兩根受力鋼筋中應有一根在伸入支座后 再彎向上部 見圖7 30 7 3 3現澆梁式樓梯的構造 2 斜梁 圖7 31為邊斜梁的配筋構造 3 平臺板與平臺梁 梁式樓梯平臺板的構造與板式樓梯相同 梁式樓梯的平臺梁承受斜梁傳來的集中荷載和平臺板傳來的均布荷載及平臺梁自重 平臺梁一