第2章钢筋混凝土现浇楼盖设计.ppt

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1、主要内容：主要内容：受弯构件塑性铰和结构内力重分布受弯构件塑性铰和结构内力重分布 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计 双向板肋梁楼盖设计双向板肋梁楼盖设计重点：重点：单向板与双向板单向板与双向板 受弯构件的塑性铰和超静定结构内力重分布受弯构件的塑性铰和超静定结构内力重分布 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计2.1 概述概述1 1 梁板结构梁板结构楼、屋盖，挡土墙，筏片基础，储液池的底、顶板，楼、屋盖，挡土墙，筏片基础，储液池的底、顶板，楼梯，阳台和雨蓬，城市高架道路的路面楼梯，阳台和雨蓬，城市高架道路的路面其中，以其中，以楼、屋盖楼、屋盖最为典型最为典型概念：概念：由梁和板组成的结构由梁和

2、板组成的结构2.1 概述概述2.1 概述概述2.1 概述概述2 2 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一(a)单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖(b)双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖(c)无梁楼盖无梁楼盖(d)密肋楼盖密肋楼盖2.1 概述概述(e)井式楼盖井式楼盖(f)扁梁楼盖扁梁楼盖楼盖结构类型楼盖结构类型(types of floor systems)2 2 楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一楼盖是房屋建筑中的主要承重结构之一2.1 概述概述3 3 楼盖结构选型楼盖结构选型按按施工方法施工方法，混凝土楼盖可分为：，混凝土楼盖可分为：现浇混凝土楼盖现浇混凝土楼盖 优点：

3、刚度大，整体性好，抗震、抗冲击性好；优点：刚度大，整体性好，抗震、抗冲击性好；缺点：模板量大、工期长，季节性缺点：模板量大、工期长，季节性装配式混凝土楼盖装配式混凝土楼盖 优点：施工优点：施工方便、快速，省工省时方便、快速，省工省时；缺点缺点：刚度小，整体性差，抗震性能：刚度小，整体性差，抗震性能差差装配整体式混凝土楼盖装配整体式混凝土楼盖 介于现浇和装配式之间介于现浇和装配式之间 2.1 概述概述3 3 楼盖结构选型楼盖结构选型按按预应力施加预应力施加，混凝土楼盖可分为：，混凝土楼盖可分为：RC楼盖楼盖PC楼盖楼盖（优点：降低（优点：降低楼面结构的造价、施工更方便，速度更快）楼面结构的造价、

4、施工更方便，速度更快）按按结构形式结构形式，现浇混凝土楼盖可分为：，现浇混凝土楼盖可分为：单向板肋梁楼盖单向板肋梁楼盖 无梁楼盖无梁楼盖井式楼盖井式楼盖双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖密肋楼盖密肋楼盖扁梁楼盖扁梁楼盖2.1 概述概述&混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)规定：规定：（1）对两边支承的板，对两边支承的板，按单向板计算。按单向板计算。（2）对于四边支承的板对于四边支承的板 时，时，按双向板计算；按双向板计算；时，时，按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算按双向板计算；按沿短边方向受力的单向板计算 时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；时，应沿长边方向

5、布置足够数量的构造钢筋；时，时，按沿短边方向受力的单向板计算。按沿短边方向受力的单向板计算。长边长度；长边长度；短边长度短边长度4 4 单向板与双向板单向板与双向板 单向板：单向板：荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。荷载作用下，只在一个方向或主要在一个方向弯曲的板。双向板：双向板：荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。荷载作用下，在两个方向弯曲，且不能忽略任一方向弯曲的板。/2l b 2/3l b/3l b lb5 5 梁、板截面尺寸梁、板截面尺寸 （承载力和刚度）（承载力和刚度）构件种类构件种类高跨比（高跨比（）备备 注注多跨连续次梁多跨连续次梁多跨连续主梁

6、多跨连续主梁单跨简支梁单跨简支梁1/181/121/141/81/141/8梁的宽高比（梁的宽高比（）一般为）一般为1/31/2，以以为模数为模数单向板单向板简简 支支连连 续续1/351/40最小板厚：最小板厚：屋屋 面面 板板 60mm 民用建筑楼板民用建筑楼板 70mm 工业建筑楼板工业建筑楼板 80mm双向板双向板四边简支四边简支四边连续四边连续1/451/50高跨比高跨比 中的中的 取短向跨度取短向跨度板厚一般宜为板厚一般宜为80mm 160mm密肋板密肋板单跨简支单跨简支多跨连续多跨连续1/201/25高跨比高跨比 中的中的 为肋高为肋高 板厚：当肋间距板厚：当肋间距 700mm，

7、40mm当肋间距当肋间距 700mm，50mm悬悬 臂臂 板板1/12板的悬臂长度板的悬臂长度500mm，60mm板的悬臂长度板的悬臂长度500mm，80mm无梁楼板无梁楼板无柱帽无柱帽有柱帽有柱帽1/301/35 h 150mm梁、板截面的常用尺寸梁、板截面的常用尺寸 b/h l/h l/h l/b hhhhhhhhhhl2.1 概述概述6 6 现浇整体式楼盖结构内力分析方法现浇整体式楼盖结构内力分析方法 弹性理论弹性理论 有较大的安全储备。有较大的安全储备。塑性理论塑性理论 内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一内力分析与截面计算相协调，结果比较经济，但一 般情况下结构的裂缝较宽，变

8、形较大般情况下结构的裂缝较宽，变形较大。板和次梁：按塑性理论分析内力板和次梁：按塑性理论分析内力 主主 梁梁 ：按弹性理论分析内力：按弹性理论分析内力 主梁为楼盖中的主要构件，要保证使用中有较好的性能。主梁为楼盖中的主要构件，要保证使用中有较好的性能。现浇钢筋混凝土肋梁楼盖现浇钢筋混凝土肋梁楼盖2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计1 1 结构设计一般流程和内容结构设计一般流程和内容 概念是基础，方法是关键，实际操作是直接表现。概念是基础，方法是关键，实际操作是直接表现。结构设计的三个阶段结构设计的三个阶段（1）方案设计阶段；-整体把握，概念最重要，站在高处看问题，技术含量最高的阶段，决

9、定设计成败的阶段。（2）初步设计阶段；-通过计算分析论证结构构思，概念+计算分析+规范。（3）施工图设计阶段。-细节决定成败。主要是构件层次的设计，必须准确无误。施工图设计一般步骤：施工图设计一般步骤：平面布置、计算简图、内力平面布置、计算简图、内力分析（计算）、配筋及构造分析（计算）、配筋及构造 和绘制施工图。和绘制施工图。2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计1 1 结构设计一般流程和内容结构设计一般流程和内容 楼盖设计举例 某工程地上某工程地上16层，以中庭划分为南北两个塔，两部分均为现浇混凝土内筒层，以中庭划分为南北两个塔，两部分均为现浇混凝土内筒-外框架结构体系。中庭部分为南北

10、两个塔之间外框架结构体系。中庭部分为南北两个塔之间19m跨度的无柱空间。跨度的无柱空间。楼盖处理方案：楼盖处理方案：6层、层、10层及顶层采用现浇钢筋混凝土楼盖结构将南北双层及顶层采用现浇钢筋混凝土楼盖结构将南北双塔连接成一体。同时，为了满足大跨度空间，考虑梁对变形的要求，采用塔连接成一体。同时，为了满足大跨度空间，考虑梁对变形的要求，采用后张预应力工艺，增加构件的承载力与刚度，减小挠度及裂缝宽度。在其后张预应力工艺，增加构件的承载力与刚度，减小挠度及裂缝宽度。在其他各层按建筑要求灵活设置轻型钢结构楼盖。他各层按建筑要求灵活设置轻型钢结构楼盖。设计对井字梁、双向密肋梁、无粘结预应力平板梁三种楼

11、盖体系进行了设计对井字梁、双向密肋梁、无粘结预应力平板梁三种楼盖体系进行了技技术经济比较术经济比较，主要参数包括材料用量和，主要参数包括材料用量和“结构结构+管线总高度管线总高度”经统计，井字梁的综合材料最小，无粘结预应力平板楼盖的经统计，井字梁的综合材料最小，无粘结预应力平板楼盖的“结构结构+管线管线 总高度总高度”小于井字梁楼盖，但会降低整体结构的抗侧刚度。小于井字梁楼盖，但会降低整体结构的抗侧刚度。2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计2 2 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置 结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置 应综合考虑建筑功

12、能、造价及施工条件等，合理确定结构的平面布置。应综合考虑建筑功能、造价及施工条件等，合理确定结构的平面布置。根据工程实践，根据工程实践，常用跨度为常用跨度为：单向板单向板：（：（1.72.5）m 次次 梁梁 ：（：（46）m 主主 梁梁 ：（：（58）m 截面尺寸截面尺寸原则是原则是不需要验算挠度不需要验算挠度（梁、板常用尺寸表）（梁、板常用尺寸表）板：简支板板：简支板 h 板跨板跨/35 连续板连续板 h 板跨板跨/40 悬臂板悬臂板 h 板跨板跨/12 次梁：次梁：h（1/181/12）梁跨，）梁跨，b/h=1/31/2 主梁：主梁：h（1/141/8）梁跨，）梁跨，b/h=1/31/2

13、刚度刚度要求要求单向板单向板民用民用 h=60mm(最小最小)工业工业 h=70mm(最小最小)使用使用要求要求2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计2 2 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置 结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置结构布置包括柱网、承重墙、梁和板的布置1.柱网尺寸或承重墙间距：柱网尺寸或承重墙间距：（1）考虑建筑使用要求）考虑建筑使用要求（2）柱（墙）间距）柱（墙）间距=梁的跨度。梁的跨度。主梁主梁：(58)米；次梁：米；次梁：(46)米米2.主梁的间距主梁的间距=次梁的跨度次梁的跨度3.次梁的间距次梁的间距=板的跨度板的跨度2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋

14、梁楼盖设计2 2 单向板肋梁楼盖结构布置单向板肋梁楼盖结构布置 结构平面布置方案结构平面布置方案(a)主梁横向布置主梁横向布置(b)主梁纵向布置主梁纵向布置(c)只布置次梁只布置次梁单向板肋梁楼盖布置方案单向板肋梁楼盖布置方案4.主梁的布置方向：主梁的布置方向：类型：（类型：（1）主梁横向布置）主梁横向布置(a)-横向刚度大、可布横向刚度大、可布 置较大门窗；置较大门窗；（2）主梁纵向布置）主梁纵向布置(b)-横向刚度小、但室内净高大；横向刚度小、但室内净高大；（3）无主梁布置）无主梁布置(c)-适合砌体结构、中间可设走道。适合砌体结构、中间可设走道。荷载的传递路径：荷载的传递路径：单向板单向

15、板次梁次梁主梁主梁柱柱基础基础墙体墙体3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计次梁次梁板板主梁主梁此力分析此力分析梁时不要，梁时不要，设计柱时设计柱时不能丢！不能丢！板的负荷板的负荷面积面积主梁集中荷载的主梁集中荷载的负荷面积负荷面积次梁次梁的负的负荷面荷面积积次梁次梁主梁主梁柱柱1m次梁的次梁的间距间距3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计3 3 荷载计算荷载计算板：以次梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁（板宽为板：以次梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁（板宽为1米）；米）；次梁：以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续

16、梁；次梁：以主梁为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；主梁：以柱为中间支座和以墙体为边支座的多跨连续梁；小结：单向板楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁。小结：单向板楼盖结构可简化为三种不同的多跨连续梁。2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计荷载计算的依据：荷载计算的依据：建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范恒载分项系数：恒载分项系数：1.2，1.35(以重力荷载为主以重力荷载为主)活载分项系数：活载分项系数：1.4，1.3(标准值标准值 4kN/m2时时)3 3 荷载计算荷载计算2.2 单向板肋梁楼盖设计单向板肋梁楼盖设计注意注意!若楼面梁的从属面积较大，计算梁所受的荷载时，若楼面梁的从属面积较大，计算梁所受的荷载时，应在标准值前乘以一应在标准值前乘以一的折减系数。的折减系数。确定梁板的荷载传递时忽略梁、板的连续性，按确定梁板的荷