第十六章 鋼筋混凝土平面樓蓋概述

第十六章鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)1．按施工方法：現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式樓蓋2．按預加應力情況：鋼筋混凝土樓蓋和預應力混凝土樓蓋3．按結(jié)構(gòu)型式可分為單向板肋梁樓蓋、雙向板肋梁樓蓋、井式樓蓋、密肋樓蓋和無梁樓蓋（又稱板柱樓）。第一節(jié)

現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓（屋）蓋.

一、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋受力特點

肋形樓蓋的板一般四邊都有支承，板上的荷載通過雙向受彎傳到支座上，由于板是一個整體，彎曲時板在任意一點處的撓度在兩個的豎向平面方向是相等的，因此，在短跨內(nèi)曲率較大，彎矩也較大，在長跨的豎向平面內(nèi)都相反。

1.單向板單向板上的荷載主要沿短邊方向傳遞，沿長邊方向傳遞的荷載很少，受力鋼筋沿短邊方向布置，長邊方向只布置構(gòu)造鋼筋。單向板肋形樓蓋構(gòu)造簡單，施工方便，是整體式樓蓋結(jié)構(gòu)中最常用的形式。因板、次梁和主梁為整體現(xiàn)澆，所以將板視為多跨超靜定連續(xù)板，而將梁視為多跨超靜定梁。其荷載的傳遞路線是：板→次梁→主梁→柱或墻?？梢?，板的支座為次梁，次梁的支座為主梁，主梁的支座為柱或墻。

2.雙向板（1）雙向板受荷后第一批裂縫出現(xiàn)在板底中部，然后逐漸沿45°向板四角擴展，當鋼筋應力達到屈服點后，裂縫顯著增大。板即將破壞時，板面四角產(chǎn)生環(huán)狀裂縫，這種裂縫的出現(xiàn)促使板底裂縫進一步開展，最后板告破壞。

（2）雙向板在荷載的作用下，四角有翹曲的趨勢，所以，板傳給支承梁的壓力，沿板的長邊方向是不均勻的，在板的中部較大，兩端較小。（3）盡管雙向板的破壞裂縫并不平行于板邊，但由于平行于板邊的配筋其板底開裂荷載較大，而板破壞時的極限荷載又與對角線方向配筋相差不大，因此為了施工方便，雙向板常采用平行于四邊的配筋方式。

(4)細而密的配筋較粗而疏的有利，采用強度等級高的混凝土較強度等級低的混凝土有利。

樓蓋結(jié)構(gòu)布置應滿足房屋的正常使用要求，應考慮結(jié)構(gòu)受力是否合理,應降低造價的要求。第二節(jié)

現(xiàn)澆整體式單向板肋形樓蓋的設(shè)計一、梁、板計算簡圖計算簡圖應表示梁、板的支座情況，各跨跨數(shù)以及荷載的形式，位置大小等。①支座梁，板支承在磚墻或磚柱上時，可視為鉸支座；當梁，板的支座與支承梁，柱整體連接時，為簡化計算，仍可視為鉸支座，并忽略支座寬度的影響。板，次梁、主梁均可簡化為支承在相應的支座上的多跨連續(xù)梁。②跨數(shù)與計算跨度跨數(shù)：當連續(xù)梁、板各跨跨度不等時，各跨計算跨度相差不超過10%，則可按等跨連續(xù)梁、板的內(nèi)力系數(shù)表查取各截面的內(nèi)力系數(shù)。各跨荷載相同，跨數(shù)超過五跨的等跨等截面連續(xù)梁，除兩邊第1、2跨外，所有中間各跨的內(nèi)力十分接近，為簡化計算，中間跨均以第三跨代表。

對于超過五跨的多跨連續(xù)梁、板可按五跨計算內(nèi)力，見下圖

③荷載當樓面承受均布荷載時，取1m寬的板帶作為板的計算單元，次梁承受左右兩邊板上傳來的均布荷載及次梁自重，主梁承受次梁傳來的集中荷載及主梁自重（為便于計算，一般將主梁自重折算為幾個集中荷載，分別加在次梁的集中荷載上）。

④折算荷載在確定計算簡圖中，認為連續(xù)板在次梁處，次梁在主梁處均為鉸支座，沒有考慮次梁對板，主梁對次梁轉(zhuǎn)動的彈性約束作用，使計算結(jié)果與實際情況存在差異。當板受荷發(fā)生彎曲轉(zhuǎn)動時，將帶動次梁產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，次梁的抗扭剛度則將部分地阻止板自由轉(zhuǎn)動，這就與理想的鉸支座不同。此時板支座截面轉(zhuǎn)角，相當于降低了板跨中的彎距值，類似的情況也發(fā)生在次梁和主梁之間。主梁

，

次梁，折算荷載的取值：板，2qgg+='

計算中難以十分準確地考慮次梁對板及主梁對次梁的這種約束影響，采用增大永久荷載和減小可變荷載的辦法，以折算荷載代替實際荷載近似地考慮這一約束影響。

主梁不進行荷載折減，如果支承主梁的柱剛度較大，應按框架結(jié)構(gòu)計算內(nèi)力，如柱剛度較小，則柱對主梁的約束作用很小，可按鉸支座考慮。

2）內(nèi)力計算

假定結(jié)構(gòu)構(gòu)件（梁、板）為理想的勻質(zhì)彈性體，內(nèi)力可按結(jié)構(gòu)力學方法分析，為簡便計算，可直接查附錄3跨中和支座的內(nèi)力系數(shù)，按彈性計算法的結(jié)果是非?？煽康?。①荷載的最不利組合對于多跨連續(xù)梁，永久荷載必須每跨滿布，可變荷載往往不是滿布于梁上時出現(xiàn)最大內(nèi)力，因此需要研究可變荷載作用的位置對連續(xù)梁內(nèi)力的影響。見下圖。活荷載最不利位置的布置原則：

●如求某跨跨中截面最大正彎矩時，除應在該跨布置活荷載個，還應在其左，右每隔一跨布置活荷載。●如求各中間支座最大負彎矩時，除應在該支座左右兩跨布置活荷載外，還應每隔一跨布置活荷載。三、單向板肋形樓蓋的計算一般工業(yè)與民用建筑的整體式樓蓋中的板和次梁，通常均采用塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力，主梁仍采用彈性理論方法計算。1、單向板1）計算要點a、板的計算步驟：計算單元、荷載計算、內(nèi)力計算、配筋計算。b.對于四周與梁整體相連的板:對于四周與梁整體相連的板，在荷載作用下跨中下部及支座上部將出現(xiàn)裂縫，使板的實際軸線呈拱形。因支座不能自由移動，則使板在豎向荷載作用產(chǎn)生橫向推力，此推力將使板的內(nèi)力有所降低。因此，對于中間跨的跨中截面及中間支座，可按計算所得彎矩減少20%。

c.板一般均能滿足斜截面抗剪承載力要求，設(shè)計時可不進行抗剪承載力驗算。

d.采用彎起式配筋方式，選配鋼筋時，應使相鄰跨和支座鋼筋的直徑及間距相互協(xié)調(diào)。2、次梁

1）次梁的計算步驟：選擇截面尺寸→荷載計算→按塑性方法計算內(nèi)力→按正截面承載力條件計算縱筋→按斜截面承載力條件計算箍筋及彎起鋼筋→確定構(gòu)造鋼筋。

2）截面尺寸：滿足此高跨比（1/18~1//12）、寬高比（1/3~1/2）的要求可不必驗算撓度和裂縫寬度。3）次梁的荷載包括次梁的自重及由板傳來的荷載，計算由板傳來的荷載時，假定次梁兩側(cè)板跨上的荷載各有1/2傳給次梁。

4）由于次梁與板整體澆筑，正截面計算時，對跨中按T形截面計算，對支座按矩形截面計算。

3、主梁1）主梁的計算特點a.主梁的計算步驟選擇截面尺寸→荷載計算→按彈性理論計算內(nèi)力→分別按正截面和斜截面承載力條件計算縱向鋼筋、箍筋和彎起鋼筋→確定構(gòu)造鋼筋。b.主梁的截面尺寸：滿足此高跨比（1/14~1/8）和高寬比（1/3~1/2）要求一般不必作撓度和裂縫寬度驗算。

c、主梁主要承受由次梁傳來的集中荷載，為簡化計算，主梁的自重可折算為集中荷載，并假定與次梁的荷載共同作用在次梁位置處。e.主梁是房屋結(jié)構(gòu)中的主要承重構(gòu)件，對變形及裂縫的要求較高，應按彈性理論方法計算，并根據(jù)內(nèi)力包絡(luò)圖配筋。正截面抗彎計算時，跨中按T形截面計算，支座按矩形截面計算。f.由于支座處板、次梁和主梁的鋼筋重疊交錯，且主梁負筋位于次梁和板的負筋之下,主梁在支座處截面有效高度會減小，近似按下式計算。

當負彎矩鋼筋為一排時:h0=h-(50~60)；

當負彎矩鋼筋為二排時:h0=h-(80~90)；

g.按彈性理論方法計算主梁內(nèi)力時，其跨度取支承中心線間距離，最大負彎矩發(fā)生在支座中心（柱中心處），見7.1.24圖;實際危險截面應為支座（柱）邊緣，計算彎矩應按支座邊緣處取用，此彎矩可近似按下式計算：Mb=M-Vbb/2;

式中：

Mb——支座邊緣處彎矩

M——支座中心處彎矩

Vb——視該跨為簡支梁時的支座剪力

b/2——支座寬度h.主梁主要承受集中荷載，剪力圖呈矩形。在斜截面抗剪計算中，若需利用彎起鋼筋抵抗部分剪力，則應考慮跨中有足夠的鋼筋可供彎起，以使受剪承載力抵抗圖完全覆蓋剪力包絡(luò)圖。若跨中鋼筋可供彎起的根數(shù)不足，則應在支座設(shè)置專門的抗剪鴨筋。3中間支座負鋼筋上彎點距支座邊緣為6/0l，彎起數(shù)量為跨中鋼筋的1/3~1/2，如彎起鋼筋尚不足以抵抗支座負彎距時，可另補充負鋼筋。彎起鋼筋角度一般為30a，當?shù)瓤缁蚩缍认嗖畈怀^20%，時，按下列規(guī)定采用。，伸過支座邊緣的距離0

為避免支座處鋼筋間距紊亂，通?？缰泻椭ё匿摻畈捎瞄g距相同或成倍間距。

1）板的配筋方式彎起式配筋四、構(gòu)造要求1、板的構(gòu)造要求3當gq＞時，3nla=時，當gq≤4nla=

（2）構(gòu)造鋼筋

a、分布鋼筋

b、嵌固于墻內(nèi)板的板面附加鋼筋為避免沿墻邊產(chǎn)生板面裂縫，應在支承周邊配置上部構(gòu)造鋼筋其直徑不宜小于8mm，間距不宜大于200mm。

沿板的受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的1/3，沿非受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋，可根據(jù)經(jīng)驗適當減少。

c、板周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的單向板或雙向板，板上部構(gòu)造鋼筋截面面積不宜小于板跨中相應方向縱向鋼筋的截面面積的1/3。該鋼筋自梁邊或墻邊伸入板內(nèi)的長度，在單向板中不宜小于ll/5(ll為板計算跨度)，在雙向板中不宜小于ll/4(ll為短跨方向計算跨度），在板角處該鋼筋應沿兩個垂直方向布置或按放射狀布置。d、嵌固在砌體墻內(nèi)的板e、與主梁肋垂直的板面構(gòu)造鋼筋。當板的受力鋼筋與主梁平行時，應沿主梁方向配置與主梁垂直的上部構(gòu)造鋼筋，間距不大于200mm,直徑不宜小于8mm，且單位長度內(nèi)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，伸入板中的長度從梁邊算起，每邊不宜小于ll/4(ll

為板的計算跨度）。

2、次梁的構(gòu)造要求

3、主梁的構(gòu)造要求

1）主梁的一般構(gòu)造要求與次梁相同，但主梁縱向受力鋼筋的彎起和截斷點的位置，應通過在彎矩包絡(luò)圖上畫抵抗彎矩圖來確定，并應滿足有關(guān)構(gòu)造要求。

2）主梁伸入墻內(nèi)的長度一般不應小于370mm。3）附加橫向鋼筋

1.了解裝配式樓蓋的構(gòu)件類型；

2.理解結(jié)構(gòu)平面布置方案；

3.掌握裝配式樓蓋的連接構(gòu)造。第四節(jié)裝配式樓蓋一、裝配式樓蓋的構(gòu)件形式

1.板裝配式樓蓋中使用的預制構(gòu)件類型很多，主要有實心板、空心板、槽形板等，工業(yè)建筑中使用的還有肋形板，T板及V形折板。根據(jù)使用情況還分為預應力板和非預應力板。我國大部分省、市都編有預制板通用圖集，可直接選用。1）實心板上、下表面平整，制作簡單，但自重大，剛度小，常用作走廊板、樓梯平臺板、地溝蓋板等。跨度一般在1.2～2.4m，寬度為500～100mm，板厚為50～100mm。2）空心板空心板孔洞形狀有圓形孔、方形孔、矩形孔和橢圓孔等，多采用圓形孔?？招陌鍎偠却?、自重輕、受力性能好，隔音、隔熱效果好，但樓板不能任意開洞。非預應力空心板板長一般在4.8m以內(nèi)，預應力空心板板長民用建筑在6.0m以內(nèi)，工業(yè)建筑可達7.5m。常用的板寬為500、600、900mm及1200mm。非預應力空心板板厚為跨度的1/20～1/25，預應力空心板為1/30～1/35，民用建筑常用的為120～180mm，工業(yè)建筑為240mm。板厚取值應考慮磚的模數(shù)。板長視開間或進深的大小而定，一般有2.4m、2.7m、……、6.0m，通常按300mm模數(shù)進級。3）槽形板槽形板有正槽板（肋向下）和反槽板（肋向上）兩種。正槽板受力合理，能充分利用板面砼受壓，但不能形成平整的天棚。反槽板受力性能差，能提供平整天棚，反槽板槽內(nèi)可鋪以保溫材料。槽形板可方便開洞，承載能力大，在工業(yè)建筑中采用較多，如工業(yè)廠房使用的大型屋面板（正槽板），板長6.0m，板寬1.5m、3.0m，板厚240mm，一般均為預應力槽板。2.梁裝配式樓蓋梁的截面有矩形、T形、倒T形、L形、十字形及花籃梁等。梁可預制也可現(xiàn)澆，矩形梁施工方便，當梁高較大時，為保證房屋凈空高度，可采用T形梁、倒T形、十字形梁或花籃梁。二、裝配式樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置1、結(jié)構(gòu)平面布置方案1）橫墻承重方案樓板直接擱置在橫墻上，由橫墻承重。優(yōu)點：整體性好，抗震性能好，且縱墻上可開設(shè)較大窗洞。缺點：房屋空間較小，布置不靈活。2）縱墻承重方案樓板可直接擱置在縱墻上,或者將梁或屋架擱置在縱墻上，再將樓板或檁條擱置在梁上或屋架上。3）縱橫墻承重方案

房屋進深方向設(shè)置大梁，樓板端部擱置在橫墻上或大梁上。

特點：房屋布置比較靈活，整體性和抗震性能介于橫墻承重方案和縱墻承重方案之間。4）內(nèi)框架承重方案房屋內(nèi)部由梁、柱組成的框架承重，四周由磚墻承重，樓（屋）面荷載由框架與磚墻共同承擔。

特點：由于鋼筋砼與磚砌體兩種不同材料彈性模量不同，兩者剛度不協(xié)調(diào)。1.板與板的連接預制板的板縫常采用灌縫方法處理，板底縫寬≥10mm，板面縫寬≥30mm，常采用不低于C20砼的細石砼灌縫，分兩次灌縫，以免出現(xiàn)順板縫的裂縫。當板底縫寬≥50mm時，應采用現(xiàn)澆板帶來處理。三、裝配式樓蓋的連接構(gòu)造當樓面有振動荷載作用，對板縫開裂和樓面整體性有較高要求時，可在板縫內(nèi)加短鋼筋后，再用細石砼灌縫。在地震高烈度區(qū)或?qū)敲嬲w性有較高要求時，可在板面設(shè)置厚度為45～55mm的整澆層，整澆層可采用C20細石砼，內(nèi)配φ4@150或φ6@200雙向鋼筋網(wǎng)。2.板與墻、梁的連接一般情況下，板和梁的支承面下需坐漿、找平，采用水泥砂漿坐漿厚度10～15mm。預制板在墻上的支承長度不小于100mm，在梁上的支承長度不小于80mm。

在地震區(qū)，對樓蓋的整體性要求較高時，應在樓板面上設(shè)置板與板、板與墻，板與梁的拉結(jié)鋼筋。3.梁與墻的連接構(gòu)造梁在磚墻上的支承長度不小于180mm，當梁跨度較大時，應在梁下設(shè)置砼或鋼筋砼梁墊，其下均應坐漿、找平。預制大梁或屋架應和墻上圈梁可靠連接。

1.了解鋼筋混凝土樓梯的類型，裝配式樓梯的類型與構(gòu)造；

2.理解現(xiàn)澆板式樓梯和梁式樓梯的計算要點；3.掌握現(xiàn)澆板式樓梯和梁式樓梯的構(gòu)造要求。第五節(jié)樓梯一、樓梯的類型

樓梯是房屋的豎向通道，一般由梯段、平臺、欄桿組成，平面布置，梯段踏步尺寸以及欄桿等由建筑設(shè)計確定。按所用材料分為木樓梯、鋼樓梯和鋼筋砼樓梯。按施工方法分為現(xiàn)澆整體式樓梯和預制裝配式樓梯。按構(gòu)件受力不同分為板式樓梯、梁式樓梯、剪刀式（懸挑式）樓梯和螺旋式樓梯。1.板式樓梯板式樓梯由梯段、橫梯梁和平臺組成，梯板是一塊斜板，板的兩端支承在平臺梁上（最下端的梯段可支承在橫梁上，也可單獨做基礎(chǔ)）。優(yōu)點：下表面平整，施工支模方便。缺點：斜板較厚，