多層及高層房屋結構樓蓋的布置方案和設計

4.2樓蓋的布置方案(fāngàn)和設計

本節(jié)內容(nèiróng)12021/5/27第一頁，共四十頁。樓蓋結構(jiégòu)的作用直接承受豎向荷載(hèzài)的作用，并將其傳遞給豎向構件；起橫隔作用。

影響到整個結構的性能(xìngnéng)；影響到施工進程；影響到建筑的經濟效益。樓蓋布置方案和設計的影響22021/5/27第二頁，共四十頁。滿足建筑設計要求較小自重便于(biànyú)施工有足夠的整體剛度

樓板(lóubǎn)梁系多、高層建筑的樓蓋結構(jiégòu)組成

一般性的原則固定作用、傳遞水平剪力作用樓蓋結構的方案選擇原則32021/5/27第三頁，共四十頁。用于多、高層建筑(ɡāocénɡjiànzhù)的樓板

現澆鋼筋(gāngjīn)混凝土樓板預制(yùzhì)樓板壓型鋼板組合樓板衛(wèi)生間開洞較多處高度不大且無地震設防的建筑（較少采用）應與鋼梁可靠連接，且在板上澆注剛性面層預制樓板通過其底面四角的預埋件與鋼梁焊接1）焊腳高度不應小于6mm2）焊縫長度不應小于80mm板縫的灌縫構造宜一律按抗震設防要求進行。必要時可在板縫間的梁上設抗剪件(如抗剪栓等)多用于工業(yè)建筑42021/5/27第四頁，共四十頁。常見(chánɡjiàn)的次梁布置：等跨等間距次梁等跨不等間距次梁(中間設走廊或不等跨框架)

用于矩形(jǔxíng)平面用于正方形平面(píngmiàn)梁系梁系的構成52021/5/27第五頁，共四十頁。梁系布置時考慮(kǎolǜ)的因素

鋼梁的間距要與上覆樓板類型相協(xié)調，盡量取樓板經濟跨度以內；（壓型鋼板組合(zǔhé)樓板取2～3m）主梁應與豎向抗側力構件直接相連；（充分發(fā)揮整體空間作用）豎向構件縱橫兩個方向均應有主梁與之相連，以保證兩個方向的長細比不致相差懸殊；梁系布置應能使盡量多的樓面重力荷載份額傳遞到豎向構件；（如，設置斜向主梁）為減小樓蓋結構的高度，主次梁通常不采取疊接方式。62021/5/27第六頁，共四十頁。斜向主梁的作用(zuòyòng)

在框筒體系(tǐxì)中，角柱往往產生，可通過斜高額軸向拉力向布置主梁得到向角柱傳遞較大的豎向荷載的目的。72021/5/27第七頁，共四十頁。主梁和次梁的連接宜采用簡支連接；（其傳遞荷載為次梁的梁端剪力，并考慮連接的偏心引起(yǐnqǐ)的附加彎矩，可不考慮主梁扭轉）必要時也可采用剛性連接。

主次(zhǔcì)梁連接（一）簡支連接(liánjiē)82021/5/27第八頁，共四十頁。實例(shílì)主梁與次梁的鉸接(jiǎojiē)連接92021/5/27第九頁，共四十頁。主次(zhǔcì)梁連（二）剛性(ɡānɡxìnɡ)連接102021/5/27第十頁，共四十頁。9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/1/52023/1/5Thursday,January5,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/1/52023/1/52023/1/51/5/20236:56:15PM11、人總是珍惜為得到。2023/1/52023/1/52023/1/5Jan-2305-Jan-2312、人亂于心，不寬余請。2023/1/52023/1/52023/1/5Thursday,January5,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/51/5/202314、抱最大的希望，作最大的努力。05一月20232023/1/52023/1/52023/1/515、一個人炫耀什么，說明他內心缺少什么。。一月232023/1/52023/1/52023/1/51/5/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/1/52023/1/505January202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/52021/5/27第十一頁，共四十頁。9、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定(juédìng)。2023/1/52023/1/5Thursday,January5,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/1/52023/1/52023/1/51/5/20236:56:15PM11、人總是珍惜為得到。2023/1/52023/1/52023/1/5Jan-2305-Jan-2312、人亂于心，不寬余請。2023/1/52023/1/52023/1/5Thursday,January5,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/51/5/202314、抱最大的希望，作最大的努力。05一月20232023/1/52023/1/52023/1/515、一個人炫耀什么，說明他內心缺少什么。。一月232023/1/52023/1/52023/1/51/5/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/1/52023/1/505January202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/1/52023/1/52023/1/52023/1/52021/5/27第十二頁，共四十頁。(b)

通常的布置(bùzhì)方案(a)

不設次梁時的布置(bùzhì)方案保證樓板和鋼梁之間可靠地傳遞(chuándì)水平剪力

132021/5/27第十三頁，共四十頁?？辜羲ㄡ數牟贾?bùzhì)

抗剪栓釘的布置(bùzhì)抗剪栓釘142021/5/27第十四頁，共四十頁。壓型(yāxínɡ)鋼板與抗剪栓釘的連接壓型(yāxínɡ)鋼板與抗剪栓釘的連接152021/5/27第十五頁，共四十頁。

Ast——栓釘釘桿截面面積Ec——混凝土彈性模量fc——混凝土軸心抗壓強度設計值

f——栓釘鋼材的抗拉強度設計值——栓釘材料抗拉強度最小值與屈服(qūfú)強度之比當栓釘材料性能等級為4.6時，取f=215N／mm2。栓釘連接件的受剪承載力設計(shèjì)值---------------(4-4)162021/5/27第十六頁，共四十頁。栓釘受剪承載力設計(shèjì)值的折減位于(wèiyú)梁負彎矩區(qū)的栓釘，周圍混凝土對其約束的程度不如受壓區(qū)，按式(4-4)算得的栓釘受剪承載力設計值應予折減：

(a)位于連續(xù)梁中間支座上負彎矩段時：

取折減系數0.9

(b)位于懸臂梁負彎矩段時：

取折減系數0.8172021/5/27第十七頁，共四十頁?；炷涟搴土阂砭夐g有壓型(yāxínɡ)鋼板時

（Nvc應折減）182021/5/27第十八頁，共四十頁。壓型(yāxínɡ)鋼板和與混凝土之間水平剪力的

傳遞形式依靠壓型鋼板的縱向波槽傳遞依靠壓型鋼板上的壓痕、小洞或沖成的不閉合的孔眼傳遞依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋(gāngjīn)傳遞依靠設置于端部的錨固件傳遞(任何情形下都應當設置端部錨固件)

192021/5/27第十九頁，共四十頁。組合(zǔhé)樓板和組合(zǔhé)梁組合樓板組合(zǔhé)板非組合(zǔhé)板考慮壓型鋼板對組合樓板承載力的貢獻一般形式組合梁壓型鋼板組合梁組合梁預制鋼筋混凝土板組合梁壓型鋼板組合樓板202021/5/27第二十頁，共四十頁。組合樓板設計時的基本(jīběn)原則組合樓板的設計考慮兩個受力階段：

1)施工階段:對作為澆注混凝土底模的壓型鋼板進 行強度和變形驗算.2)使用階段:對于非組合板，壓型鋼板僅作為模板 使用；驗算組合板在永久荷載和使用段的可變荷 載作用下的強度和變形.壓型鋼板的跨中變形時：

撓度w0大于20mm時，確定混凝土自重應考慮撓曲(náoqǔ)效應，在全跨增加混凝土厚度0.7w0,或增設臨時支撐.212021/5/27第二十一頁，共四十頁。組合樓板(lóubǎn)施工階段的設計

永久荷載:

壓型鋼板、鋼筋和混凝土的自重.

可變荷載:

施工荷載和附加荷載.

附加荷載:

當有過量沖擊、混凝土堆放、管線和泵的荷載時考慮.驗算:

采用彈性(tánxìng)方法.力學模型：圖4-16.壓型鋼板的截面力學特性:

參見第1章.如果承載能力和變形能力不滿足要求，可加在板下設置臨時支護,以減小板跨加以驗算.222021/5/27第二十二頁，共四十頁。施工階段力學模型(móxíng)的說明強邊方向(順肋)弱邊方向實質上是壓型鋼板的計算只考慮荷載沿強邊方向傳遞(chuándì)(單向板)

(因強邊方向的截面剛度遠大于弱邊方向)232021/5/27第二十三頁，共四十頁。組合樓板使用(shǐyòng)階段的設計非組合板:按常規(guī)鋼筋混凝土樓板設計,應在壓型鋼板波槽內設置(shèzhì)鋼筋，并進行相應計算.組合板:

永久(yǒngjiǔ)荷載+使用階段可變荷載變形驗算承載力驗算單向彎曲簡支板雙向彎曲板或單向彎曲板正截面抗彎承載力、抗沖剪承載力、斜截面抗剪承載力內容242021/5/27第二十四頁，共四十頁。組合板的力學(lìxué)模型（一）承載力驗算的力學模型板厚不超過100mm時

1)正彎矩計算的力學模型:單向(dānxiànɡ)彎曲簡支板：2)負彎矩計算的力學模型:單向彎曲固支板.板厚超過100mm時

1）0.5<λe<2.0時：

雙向彎曲板；

2）λe≤0.5或λe≥2.0時：

單向彎曲板.參數λe＝μlx／ly,

μ=(Ix／Iy)1/4（異向性系數）

Ix、Iy：組合(zǔhé)板順肋方向和垂直肋方向的截面慣性矩，計算Iy時只考慮壓型鋼板頂面以上的混凝土計算厚度hc.252021/5/27第二十五頁，共四十頁。組合板正(bǎnzhèng)截面抗彎承載力驗算262021/5/27第二十六頁，共四十頁。組合板正截面(jiémiàn)抗彎承載力驗算（1）x:組合板受壓區(qū)高度

x>0．55h0時，取x=0.55h0h0

:組合板有效高度yp:壓型鋼板截面應力合力至混凝土受壓區(qū)截面應力合力的距離b:壓型鋼板的波距AP:壓型鋼板波距內的截面面積(miànjī)hc

:壓型鋼板頂面以上混凝土厚度f:壓型鋼板鋼材的抗拉強度設計值驗算(yànsuàn)公式0.8:考慮到起受拉鋼筋作用的壓型鋼板沒有混凝土保護層，以及中和軸附近材料強度發(fā)揮不充分等因素。272021/5/27第二十七頁，共四十頁。組合板正(bǎnzhèng)截面抗彎承載力驗算（2）B-----壓型鋼板的波距hc-----壓型鋼板頂面以上混凝土厚度AP2

---塑性中和軸以上的壓型鋼板波距內截面面積(miànjī)yP1,yP2

壓型鋼板受拉區(qū)截面應力合力分別至受壓區(qū)混凝土板截面和壓型鋼板截面應力合力的距離驗算(yànsuàn)公式282021/5/27第二十八頁，共四十頁。組合(zǔhé)板抗沖剪承載力驗算

組合板在集中荷載(hèzài)下的沖切力V1，應滿足:臨界周界(zhōujiè)長度292021/5/27第二十九頁，共四十頁。組合板斜截面(jiémiàn)抗剪承載力驗算承受局部荷載時，取有效工作寬度(kuāndù)bef進行計算。組合(zǔhé)板一個波距內斜截面最大剪力設計值Vin應滿足:Vin≤0.07ftbh0302021/5/27第三十頁，共四十頁。有效(yǒuxiào)工作寬度bef的最大值1.抗彎計算(jìsuàn)時

簡支板：bef=bf1+2lP(1

-lP/l)

連續(xù)板：bef=bf1+[4lP(1-lP/l)]/32.抗剪計算時

bef=bf1+lP(1

-lP/l),bf1=bf+2(hc+hd

)

l：組合板跨度lP：荷載(hèzài)作用點到組合板較近支座的距離bf1：集中荷載在組合板中的分布寬度bf：荷載寬度hc

：壓型鋼板頂面以上的混凝土計算厚度

hd

：地板飾面層厚度312021/5/27第三十一頁，共四十頁。組合(zǔhé)梁的設計對于(duìyú)中間梁，bc1

=bc2.bc1尚不應超過混凝土翼板實際(shíjì)外伸長度s1;bc2不應超過凈距s0的1/2;混凝土翼板計算厚度：

普通鋼筋混凝土翼板：

取原厚度ho

帶壓型鋼板的混凝土翼板：

取hc混凝土翼板有效寬度bce：

bce=bo+bc1+bc2

bo：鋼梁上翼緣寬度

bc1,bc2：各取梁跨度l的1/6和翼緣板

厚度hc的6倍中的較小值

322021/5/27第三十二頁，共四十頁。換算寬度(kuāndù)的折算受壓混凝土翼板的有效(yǒuxiào)寬度bce與鋼材等效的換算(huànsuàn)寬度beq彈性分析時bcebeq換算公式：荷載標準組合：beq=bce/αE

荷載準永久組合：beq=bce/（2αE）αE：鋼材彈性模量與混凝土彈性模量的比值332021/5/27第三十三頁，共四十頁。組合梁的正截面(jiémiàn)受彎承載力驗算

滿足以下條件在混凝土翼板的有效寬度內，縱向鋼筋和鋼梁受拉及受壓應力均達到強度設計值；塑性中和軸受拉側的混凝土強度設計值可忽略不計；塑性中和軸受壓側的混凝土截面均勻受壓，并達到彎曲(wānqū)抗壓強度設計值。342021/5/27第三十四頁，共四十頁。驗算(yànsuàn)公式（一）正彎矩作用(zuòyòng)

A:鋼梁截面(jiémiàn)面積Ac:鋼梁受壓區(qū)截面面積

352021/5/27第三十五頁，共四十頁。負彎矩作用(zuòyòng)

驗算(yànsuàn)公式（二）縱向(zònɡxiànɡ)鋼筋截面形心線As:翼板有效寬度范圍內鋼筋截面面積Mp:鋼梁截面的全塑性彎曲承載力362021/5/27第三十六頁，共四十頁。

視全部(quánbù)剪力由鋼梁腹板承受：組合(zǔhé)梁的受剪承載力驗算hw、tw:分