第11章-現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋

第十一章現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋1.現(xiàn)澆鋼筋混凝土單向板肋形樓蓋的結(jié)構(gòu)布置、計算簡圖；2.按彈性方法計算內(nèi)力；3.塑性內(nèi)力重分布及塑性鉸的概念、按塑性方法計算內(nèi)力、塑性方法的適用范圍；4.單向板、次梁、主梁的計算要點及構(gòu)造要求;5.現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板肋形樓蓋的受力特點、按彈性方法計算內(nèi)力及構(gòu)造要求;6.現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁式、板式樓梯的計算方法與構(gòu)造要求。本章主要內(nèi)容樓蓋（屋蓋）梁板結(jié)構(gòu)梁及平板組成的受力體系，是土木工程中常見的結(jié)構(gòu)形式11.1概述樓梯

雨蓬

地下室底板

擋土墻

將樓蓋上的豎向力傳給豎向結(jié)構(gòu)將水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分派給豎向結(jié)構(gòu)作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐主要結(jié)構(gòu)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計要求在豎向力下滿足承載力和剛度要求在樓蓋自身水平面內(nèi)有足夠的水平剛度和整體性與豎向構(gòu)件有可靠的連接，以保證豎向力和水平力的傳遞樓蓋結(jié)構(gòu)選型按施工方法，混凝土樓蓋可分為：按預(yù)加應(yīng)力，混凝土樓蓋可分為：

預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋用的最普遍的是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土平板樓蓋，當(dāng)柱網(wǎng)尺寸放大時，它可有效減小板厚，降低建筑層高?，F(xiàn)澆混凝土樓蓋裝配式混凝土樓蓋裝配整體式混凝土樓蓋鋼筋混凝土樓蓋預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋

1.現(xiàn)澆整體式樓蓋

全部構(gòu)件現(xiàn)場整體澆注優(yōu)點：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(yīng)性強，滿足各種平面形狀、設(shè)備和管道、各類荷載及施工條件等特殊要求。缺點：耗模量大、勞動強度高、工期長。2.裝配式樓蓋常用現(xiàn)澆梁、預(yù)制板安裝而成。常用于多層民用建筑樓（屋）蓋，荷載不大的多層工業(yè)廠房樓蓋。優(yōu)點：便于工業(yè)化生產(chǎn)，施工速度較快。缺點：整體性、防水性較差，不便在樓板上開洞。3.裝配整體式樓蓋

在預(yù)制樓蓋上整澆一層鋼筋砼整澆層。優(yōu)點：整體性、抗震性均較裝配式樓蓋好。缺點：造價較裝配式樓蓋高。

按結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)澆混凝土樓蓋可分為：樓蓋結(jié)構(gòu)選型單向板肋梁樓蓋雙向板肋梁樓蓋無梁樓蓋密肋樓蓋井式樓蓋扁梁樓蓋(a)單向板肋梁樓蓋(b)雙向板肋梁樓蓋(c)井式樓蓋(d)密肋樓蓋(e)無梁樓蓋(f)扁梁樓蓋（1）肋梁樓蓋：一般由板、次梁和主梁組成：其主要傳力途徑為板→次梁→主梁→柱或墻→基礎(chǔ)→地基。肋梁樓蓋的特點是用鋼量較低，樓板留洞方便，但支模較復(fù)雜，肋梁樓蓋是現(xiàn)澆樓蓋中使用最普遍的一種。（2）井式樓蓋：兩個方向柱網(wǎng)及梁截面相同，由于兩個方向受力的結(jié)構(gòu)，梁的高度比肋梁樓蓋小，故宜用于跨度較大且柱網(wǎng)呈方形的結(jié)構(gòu)。（3）密肋樓蓋：由于梁肋的間距小，板厚很小，梁高也較肋梁樓蓋小，結(jié)構(gòu)自重較輕，雙向密肋樓蓋近年來采用預(yù)制塑料模殼克服了支模復(fù)雜的缺點而應(yīng)用增多。

(4)無梁樓蓋：板直接支點于柱上，其傳力途徑是荷載由板傳至柱或墻。無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)高度小，凈空大，支模簡單，但用鋼量較大，常用于倉庫、商店等柱網(wǎng)布置接近方形的建筑。當(dāng)柱網(wǎng)較?。?~4m)，柱頂可不設(shè)柱帽；當(dāng)柱網(wǎng)較大(6~8m)且荷載較大時，柱頂設(shè)柱帽以提高板抗沖切能力。1.單向板肋梁樓蓋：構(gòu)造簡單、設(shè)計簡便、施工方便、較為經(jīng)濟。廣泛采用。

2.雙向板肋梁樓蓋：成正方形或接近正方形，美觀。公共建筑的門廳及樓蓋中應(yīng)用。

3.無梁樓蓋：頂面平坦、凈空較大，但板厚、不經(jīng)濟。用于商場、書庫、倉庫和大型停車場等。（一）單向板與雙向板11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋單向板：荷載作用下，只在一個方向或主要在一個方向彎曲的板。雙向板：荷載作用下，在兩個方向彎曲，且不能忽略任一方向彎曲的板?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2002)規(guī)定：（1）對兩邊支承的板，應(yīng)按單向板計算。（2）對于四邊支承的板時，應(yīng)按雙向板計算；時，宜按雙向板計算；按沿短邊方向受力的單向板計算時，應(yīng)沿長邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋；時，可按沿短邊方向受力的單向板計算。

注：－長邊長度；－短邊長度（一）單向板與雙向板11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋

單向板與雙向板

單向板肋形樓蓋構(gòu)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(gòu)造較復(fù)雜、施工不夠方便。（一）單向板與雙向板11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋確定結(jié)構(gòu)計算簡圖并進行荷載計算確定結(jié)構(gòu)布置方案，確定板厚和主、次梁的截面尺寸板、次梁、主梁分別進行截面配筋計算板、次梁、主梁分別進行內(nèi)力計算12345根據(jù)計算和構(gòu)造的要求繪制樓蓋結(jié)構(gòu)施工圖11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

基本設(shè)計步驟11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸單向板肋形樓蓋，樓面荷載的傳遞路徑為：

單向板→次梁→主梁或框架梁→柱或墻→基礎(chǔ)→地基結(jié)構(gòu)平面布置方案

(a)主梁橫向布置(b)主梁縱向布置(c)只布置次梁單向板肋梁樓蓋布置方案

結(jié)構(gòu)布置包括柱網(wǎng)、承重墻、梁和板的布置柱網(wǎng)或墻的間距決定了主梁的跨度主梁的間距決定了次梁的跨度次梁的間距決定了板的跨度。11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸布置原則滿足房屋的正常使用要求不封閉的陽臺、廚房間和衛(wèi)生間的板面標(biāo)高宜低于其他部位30-50mm一般梁高較小，增加了室內(nèi)凈高縱墻上可以開設(shè)較大窗洞，有利于通風(fēng)中間有走道的砌體結(jié)構(gòu)11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸布置原則考慮結(jié)構(gòu)是否受力合理

荷載傳遞要簡潔，梁宜拉通，避免凌亂主梁跨間最好不要只布置一根次梁，以減少主梁跨間彎矩的不均勻盡量避免把梁，特別是主梁擱置在門、窗過梁上在樓、屋面上有機器設(shè)備、冷卻塔、懸掛裝置等荷載比較大的地方，宜設(shè)置次梁樓板上開有較大尺寸（大于800mm）的洞口時，應(yīng)在洞口周邊設(shè)置加勁的小梁11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸布置原則考慮節(jié)約材料、降低造價、方便施工實踐表明：由于樓蓋中板的混凝土用量占整個樓蓋混凝土用量的比例較大，因此一般板厚越薄，材料總消耗越少，造價也越經(jīng)濟。但板太薄會使撓度過大，且施工難以保證質(zhì)量，所以板厚一般需規(guī)定其最小厚度梁的截面種類不宜過多，梁的布置盡可能規(guī)則，梁截面尺寸應(yīng)考慮設(shè)置模板的方便，特別是采用鋼模板時根據(jù)工程實踐，常用跨度為：單向板：（1.7~2.5）m

次梁：（4~6）m

主梁：（5~8）m構(gòu)件種類高跨比（）備注（表8-1）多跨連續(xù)次梁多跨連續(xù)主梁單跨簡支梁1/18~1/121/15~1/101/14~1/8梁的寬高比（）一般為1/3~1/2，以50mm為模數(shù)單向板簡支連續(xù)≥1/35≥1/40最小板厚：屋面板≥60mm

民用建筑樓板≥70mm

工業(yè)建筑樓板≥80mm雙向板四邊簡支四邊連續(xù)≥1/45≥1/50高跨比中的取短向跨度板厚一般宜為80mm≤≤160mm密肋板單跨簡支多跨連續(xù)≥1/20≥1/25高跨比中的為肋高板厚：當(dāng)肋間距≤700mm，≥40mm當(dāng)肋間距>700mm，≥50mm懸臂板≥1/12板的懸臂長度≤500mm，≥60mm板的懸臂長度>500mm，≥80mm無梁樓板無柱帽有柱帽≥1/30≥1/35h≥150mm梁、板截面的常用尺寸

11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

1）確定結(jié)構(gòu)布置及梁板尺寸11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算計算簡圖應(yīng)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。為減少計算工作量，結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析時，通常不是對整個結(jié)構(gòu)進行分析，而是從實際結(jié)構(gòu)中選取有代表性的一部分作為計算的對象，稱為計算單元。①計算單元②支座梁、板支承在磚墻或磚柱上時，可視為鉸支座；當(dāng)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(yīng)的支座上的多跨連續(xù)梁。樓蓋中，如果主梁的支座為截面較大的鋼筋混凝土柱，當(dāng)主梁與柱的線剛度比小于4時，以及柱的兩邊主梁跨度相差較大（大于10%）時，不能按鉸支座考慮，而應(yīng)按梁、柱視作框架來計算。11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算板計算單元：1m寬度的板帶以次梁為中間支座和以墻體為邊支座的多跨連續(xù)梁荷載：板帶自重（包括面層和粉刷）及板帶上的均布活荷載次梁計算單元：次梁左右各半跨板以主梁為中間支座和以墻體為邊支座的多跨連續(xù)梁荷載：次梁自重及其受荷面積上板傳來的荷載主梁計算單元：主梁左右各半個主梁間距，次梁左右各半個次梁間距

以柱為中間支座和以墻體為邊支座的多跨連續(xù)梁荷載：主梁自重及次梁傳來的集中荷載恒載g：結(jié)構(gòu)自重，構(gòu)造自重，永久設(shè)備?；钶dq：人群、家具、堆料、臨時設(shè)備荷載分項系數(shù)恒載一般取1.2；活載取1.4；特殊情況下查閱規(guī)范。③荷載取值11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算

當(dāng)跨差≤10%時，按等跨計算。

④計算跨度和跨數(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；不足五跨的，則按實際跨數(shù)計算?？缍瓤鐢?shù)11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算④計算跨度和跨數(shù)計算跨度跨長不一定等于計算跨度；計算跨度是指用于內(nèi)力計算的長度。計算跨度的取值原則：（1）中間跨取支承中心線之間的距離；（2）邊跨與支承情況有關(guān)。11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算⑤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；當(dāng)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(dāng)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。次梁抗扭剛度對板的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。

板次梁注：當(dāng)板、次梁按塑性計算時，則不折減；當(dāng)板、次梁支承于磚墻或鋼梁上時，則不調(diào)整；主梁一般不調(diào)整。11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

2）確定計算簡圖及進行荷載計算⑤折算荷載11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

3）板、梁的內(nèi)力計算塑性計算法彈性計算法★彈性計算法ⅰ活荷載的最不利位置活荷載在不同跨間時的彎矩圖和剪力圖（1）求某跨跨內(nèi)最大正彎矩時，應(yīng)在本跨布置活荷載，然后隔跨布置

（2）求某跨跨內(nèi)最大負彎矩或最小正彎矩時，本跨不布置活荷載，而在其左右鄰跨布置，然后隔跨布置

（3）求某支座最大負彎矩或支座左、右截面最大剪力時，應(yīng)在該支座左右兩跨布置活荷載，然后隔跨布置。11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

3）板、梁的內(nèi)力計算★彈性計算法ⅰ活荷載的最不利位置11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

3）板、梁的內(nèi)力計算★彈性計算法ⅱ

應(yīng)用表格計算內(nèi)力對于等跨連續(xù)梁（或連續(xù)梁各跨跨度相差不超過10%），可由附表8-1查出相應(yīng)的內(nèi)力系數(shù)，利用下列公式計算跨內(nèi)或支座截面的最大內(nèi)力。在均布及三角形荷載作用下：在集中荷載作用下：11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

3）板、梁的內(nèi)力計算★彈性計算法ⅲ

內(nèi)力包絡(luò)圖

對于連續(xù)梁，活荷載作用位置不同，各控制截面的內(nèi)力也不相同，按照前述活荷載最不利位置布置后，可畫出各控制截面最不利內(nèi)力時的內(nèi)力圖，將這些內(nèi)力圖在同一基線上畫出，這些內(nèi)力圖的外包線就是內(nèi)力包絡(luò)圖。內(nèi)力包絡(luò)圖包括彎矩包絡(luò)圖和剪力包絡(luò)圖。做彎矩包絡(luò)圖的目的在于計算構(gòu)件正截面配筋，合理確定縱向受力鋼筋彎起和截斷位置，做剪力包絡(luò)圖的目的在于計算構(gòu)件斜截面的配筋，合理布置腹筋。連續(xù)板和等跨次梁一般不繪制包絡(luò)圖，直接按照構(gòu)造要求確定鋼筋彎起和截斷位置。兩跨連續(xù)梁內(nèi)力包絡(luò)圖兩跨連續(xù)梁內(nèi)力包絡(luò)圖11.2現(xiàn)澆整體式單向板肋形梁樓蓋（二）單向板肋梁樓蓋的設(shè)計

3）板、梁的內(nèi)力計算★彈性計算法ⅳ

支座彎矩和剪力設(shè)計值

按彈性理論計算連續(xù)梁、板內(nèi)力時，由于實際支座有一定的寬度，因此按計算跨度得到支座截面的彎矩和剪力值比實際支座邊緣處的彎矩和剪力值要大，而截面設(shè)計應(yīng)以支座邊緣處的梁截面進行。