建筑結(jié)構(gòu)選型第6章鋼筋混凝土平面樓蓋2/3/20231李廣軍6鋼筋混凝土平面樓蓋6.1概述6.2現(xiàn)澆肋梁樓蓋6.3密肋樓蓋結(jié)構(gòu)6.4無梁樓蓋6.5無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋6.6預(yù)制板樓蓋體系6.7其他類型樓蓋（自學(xué)）2/3/20232李廣軍樓蓋的主要結(jié)構(gòu)功能：（1）把樓蓋上的豎向力傳遞給豎向結(jié)構(gòu)；

（2）把水平力傳給豎向結(jié)構(gòu)或分配給豎向結(jié)構(gòu)；

（3）作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的水平聯(lián)系和支撐；

6.1概述在建筑結(jié)構(gòu)中的地位：在鋼筋混凝土高層中，混凝土樓蓋的自重約占總自重的50%--60%；投資：減小樓蓋的厚度、降低樓蓋自重；

建筑效果：建筑隔熱、隔聲、美觀2/3/20233李廣軍對(duì)樓蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：

（1）在豎向荷載作用下，滿足承載力和豎向剛度的要求；

（2）在樓蓋自身水平面內(nèi)要有足夠的水平剛度和整體性；

（3）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；2/3/20234李廣軍混凝土樓蓋的劃分按施工方法可分為：現(xiàn)澆式樓蓋

裝配式樓蓋

裝配整體式樓蓋

按預(yù)加應(yīng)力情況可分為：鋼筋混凝土樓蓋預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋

按結(jié)構(gòu)型式可分為：?jiǎn)蜗虬謇吡簶巧w雙向板肋梁樓蓋井式樓蓋密肋樓蓋無梁樓蓋

2/3/20235李廣軍現(xiàn)澆混凝土樓蓋：整體性好，抗震性強(qiáng)，防水性強(qiáng)。適用情況：對(duì)布置有特殊要求的各種樓蓋，如多層廠房中需要布置重型機(jī)器設(shè)備或要求開設(shè)較復(fù)雜的孔洞。有抗動(dòng)荷載作用的樓蓋。公共建筑的門廳部分，平面布置不規(guī)則局部樓蓋，防水要求較高的樓蓋。（如衛(wèi)生間、廚房等。）高層建筑及抗震結(jié)構(gòu)2/3/20236李廣軍裝配式混凝土結(jié)構(gòu)樓蓋：樓板采用混凝土預(yù)制構(gòu)件優(yōu)點(diǎn)：便于工業(yè)化生產(chǎn)，在多層民用建筑；多層工業(yè)廠房應(yīng)用。缺點(diǎn)：整體性、抗震性、防水性較差，不便于開設(shè)孔洞，故對(duì)高層建筑有抗震設(shè)防要求的建筑及使用要求防水，開設(shè)孔洞樓面不宜采用。2/3/20237李廣軍裝配整體式樓蓋：在預(yù)制樓蓋上整澆一層鋼筋砼整澆層。

整體性能較裝配式好，較現(xiàn)澆式節(jié)省模板、支撐。但此種樓蓋要進(jìn)行二次澆灌，有時(shí)增加焊接工作量、施工進(jìn)度、造價(jià)不利影響。

僅適用于荷載較大的多層廠房中，高層民用建筑及有抗震設(shè)防要求的建筑。2/3/20238李廣軍樓梯

雨蓬地下室底板擋土墻2/3/20239李廣軍由板、次梁、主梁組成。用梁將樓板分成多個(gè)區(qū)格,從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁,板厚是梁高的一部分,故梁截面形狀為T形。由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋稱為肋梁樓蓋。板區(qū)格：板的四周支撐在次梁、主梁上，一般將四周由主、次梁支撐的板稱為一個(gè)板區(qū)格。6.2現(xiàn)澆肋梁樓蓋6.2.1概述2/3/202310李廣軍.

肋形樓蓋的板一般四邊都有支承，組成一個(gè)板格區(qū)。板上的荷載通過雙向受彎傳到支座上，由于板是一個(gè)整體，彎曲時(shí)板在任意一點(diǎn)處的撓度在兩個(gè)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(zhǎng)跨的豎向平面內(nèi)則相反。

單向板雙向板2/3/202311李廣軍定量計(jì)算：2/3/202312李廣軍①當(dāng)時(shí)，得：②當(dāng)時(shí)，得：③當(dāng)時(shí)，得：2/3/202313李廣軍《規(guī)范》規(guī)定：混凝土板應(yīng)按下列原則進(jìn)行計(jì)算：

Ⅰ．兩對(duì)邊支承的板和單邊嵌固的懸臂板，應(yīng)按單向板計(jì)算；Ⅱ．四邊支承的板（或鄰邊支承或三邊支承）應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算：（1）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比≥3時(shí)，可按沿短邊方向受力的單向板計(jì)算；（2）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比≤2時(shí)，應(yīng)按雙向板計(jì)算；（3）當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比2～3之間時(shí)，宜按雙向板計(jì)算；

2/3/202314李廣軍1.單向板平面布置單向板、次梁和主梁的經(jīng)濟(jì)跨度為：?jiǎn)蜗虬澹海?.7～2.7）m次梁：（4～6）m主梁：（5～8）m受力合理、滿足建筑要求、方便施工

主梁沿橫向布置

主梁沿縱向布置

有中間走道6.2.2單向板肋梁樓蓋2/3/202315李廣軍2.單向板的受力特點(diǎn)單向板上的荷載主要沿短邊方向傳遞，沿長(zhǎng)邊方向傳遞的荷載很少，受力鋼筋沿短邊方向布置，長(zhǎng)邊方向只布置構(gòu)造鋼筋。單向板肋形樓蓋構(gòu)造簡(jiǎn)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。可見：板的支座為次梁，次梁的支座為主梁，主梁的支座為柱或墻。6.2.2單向板肋梁樓蓋2/3/202316李廣軍3.單向板計(jì)算取小值2/3/202317李廣軍跨度：構(gòu)件支座中心線之間的距離或定位軸線與支座中心線之間的距離。計(jì)算跨度：指在內(nèi)力計(jì)算時(shí)所采用的跨間長(zhǎng)度。理論上計(jì)算跨度應(yīng)取跨兩端支座處轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)之間的距離。按彈性理論計(jì)算時(shí)，

中間跨計(jì)算跨度為支撐中心線之間的距離；

邊跨與支座反力分布有關(guān)（即與構(gòu)件的擱置長(zhǎng)度a、構(gòu)件剛度有關(guān)）

（1）計(jì)算跨度：2/3/202318李廣軍當(dāng)板、梁邊跨端部擱置在支承構(gòu)件上中間跨：

（板和梁）邊跨：

取小值（板）取小值（梁）2/3/202319李廣軍（2）計(jì)算方法按彈性理論方法：

①截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是不變的；

②任一截面內(nèi)力達(dá)到其內(nèi)力設(shè)計(jì)值時(shí)，認(rèn)為整個(gè)結(jié)構(gòu)達(dá)到其承載能力。

實(shí)際上：

①截面間內(nèi)力的分布規(guī)律是變化的。

②任一截面內(nèi)力達(dá)到其內(nèi)力設(shè)計(jì)值時(shí)，只是該截面達(dá)到其承載能力，出現(xiàn)了塑性鉸。只要整個(gè)結(jié)構(gòu)還是幾何不變的，結(jié)構(gòu)還能繼續(xù)承受荷載。2/3/202320李廣軍塑性鉸與理想鉸的區(qū)別

①理想鉸不能承受任何彎矩，而塑性鉸則能承受一定的彎矩（My≤M≤Mu）；②理想鉸集中于一點(diǎn)，塑性鉸則有一定的長(zhǎng)度;③理想鉸在兩個(gè)方向都可產(chǎn)生無限的轉(zhuǎn)動(dòng)，而塑性鉸則是有限轉(zhuǎn)動(dòng)的單向鉸，只能在彎矩作用方向作有限的轉(zhuǎn)動(dòng)。2/3/202321李廣軍對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)的某個(gè)截面出現(xiàn)塑性鉸后，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布發(fā)生了變化，經(jīng)歷了一個(gè)重新分布的過程，這個(gè)過程成為“塑性內(nèi)力重分布”。（3）考慮塑性內(nèi)力重分布的意義內(nèi)力計(jì)算方法與截面設(shè)計(jì)方法相協(xié)調(diào)；充分利用結(jié)構(gòu)的承載力，取得一定的經(jīng)濟(jì)效益。2/3/202322李廣軍（4）考慮內(nèi)力重分布的適用范圍下列情況不宜采用在使用階段不允許出現(xiàn)裂縫或?qū)α芽p開展控制較嚴(yán)的混凝土結(jié)構(gòu)；處于嚴(yán)重侵蝕性環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)；直接承受動(dòng)力和重復(fù)荷載的混凝土結(jié)構(gòu)；要求有較高承載力儲(chǔ)備的混凝土結(jié)構(gòu)。2/3/202323李廣軍1.雙向板平面布置形狀一般為方形或矩形；方形雙向板區(qū)格不宜大于5m×5m；矩形雙向板得短邊不宜大于4m。雙向板厚度：連續(xù)雙向板：≥l0/50（l0較小跨度）簡(jiǎn)支雙向板：≥l0/45（l0較小跨度）6.2.3雙向板肋梁樓蓋2/3/202324李廣軍1.雙向板樓蓋結(jié)構(gòu)平面布置在平面布置時(shí)，梁板一般均應(yīng)布置成等跨或接近等跨（相鄰跨度之差不超過10％）。板上有墻時(shí)，注意墻下的相應(yīng)位置設(shè)梁，避免由板直接承受較大的集中荷載或較大的線荷載。板上開洞，應(yīng)考慮沿洞口四周布置小梁。主梁上次梁至少二根，可使主梁彎矩變化平緩，受力較有利。梁宜在整個(gè)建筑平面范圍內(nèi)拉通。樓蓋結(jié)構(gòu)中，板的混凝土用量以占整個(gè)樓蓋混凝土用量的50%－70%，故板厚度取較小值。6.2.3雙向板肋梁樓蓋2/3/202325李廣軍2.雙向板的受力特點(diǎn)（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(kuò)展，當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到屈服點(diǎn)后，裂縫顯著增大。板即將破壞時(shí)，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(jìn)一步開展，最后板告破壞。雙向板的裂縫示意圖

6.2.3雙向板肋梁樓蓋2/3/202326李廣軍（2）雙向板在荷載的作用下，四角有翹曲的趨勢(shì)，所以，板傳給支承梁的壓力，沿板的長(zhǎng)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(shí)的極限荷載又與對(duì)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(xì)而密的配筋較粗而疏的有利，采用強(qiáng)度等級(jí)高的混凝土較強(qiáng)度等級(jí)低的混凝土有利。2.雙向板的受力特點(diǎn)2/3/202327李廣軍3.雙向板計(jì)算簡(jiǎn)圖板傳給梁的荷載：l01為板的短邊次梁和主梁的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造要求同單向板肋梁樓蓋2/3/202328李廣軍6.3密肋樓蓋結(jié)構(gòu)密肋樓蓋：

當(dāng)肋梁樓蓋的梁（肋）間距較小（其肋間距離為0.5～1.0m）時(shí)稱為密肋樓蓋。

在相同條件下，密肋樓蓋梁高度減小，使大樓凈空增加。在密肋之間，可以放置填充物→密肋樓蓋下表面平整，可省去吊頂。6.3.1概述2/3/202329李廣軍6.3.2單向密肋樓蓋常用長(zhǎng)寬比大于1.5，跨度不宜大于6.0m；肋梁高取l0/18～l0/20，寬一般為80～120mm；單向板密肋樓蓋的受力性能與單向板肋梁樓蓋的受力性能相似：荷載都是沿短跨方向傳遞到兩邊的肋上，但由于肋間距比較小，所承受的荷載也很小，所以肋的截面尺寸也較小2/3/202330李廣軍井字樓蓋：

當(dāng)柱間距較大時(shí)，若用單向板肋梁樓蓋，梁高度很大，不經(jīng)濟(jì)→井字樓蓋：梁格布置成井字形，兩方向梁截面相同。梁間距比密肋樓蓋的肋間距大，井字樓蓋梁間距常采用1.0～1.5m。井字樓蓋梁的跨度3.5～6.0m。肋高取l0/20～l0/30，肋寬常用150～200mm。井字樓蓋常布置為方形、矩形或多邊形。

6.3.3雙向密肋樓蓋（井式樓蓋）1.結(jié)構(gòu)布置2/3/202331李廣軍2.井字樓蓋的計(jì)算肋間距小于0.5m：按雙向板計(jì)算；板格區(qū)數(shù)大于5×5格，且肋間距不大于1.25m：按中點(diǎn)集中荷載作用時(shí)兩方向板帶撓度相等的原則計(jì)算出兩個(gè)方向的均布荷載q1和q2，再計(jì)算出兩個(gè)方向板帶的中點(diǎn)彎矩，從而計(jì)算出支承梁的跨中彎矩。板格區(qū)數(shù)小于5×5格或肋間距大于1.25m：荷載分配法。兩方向肋梁的撓度在交叉點(diǎn)相等。2/3/202332李廣軍2/3/202333李廣軍2/3/202334李廣軍2/3/202335李廣軍6.4無梁樓蓋（板柱結(jié)構(gòu)）不設(shè)梁，而將板直接支承在柱上的樓蓋稱為無梁樓蓋。無柱帽有柱帽6.4.1概述2/3/202336李廣軍柱間無梁，樓面荷載由板直接傳遞到柱上；柱網(wǎng)一般為正方形或接近正方形，板雙向受力；與相同柱網(wǎng)尺寸的雙向板肋梁樓蓋相比，其板厚要大些（≥150mm）；為提高柱頂處板的受沖切承載力以及減小板的計(jì)算跨度，往往在柱頂設(shè)置柱帽；結(jié)構(gòu)層厚度比肋梁樓蓋的小；板底平滑，可改善采光、通風(fēng)和衛(wèi)生條件。樓層凈空高6.4.2體系特點(diǎn)2/3/202337李廣軍跨度：≤6m；板厚：無柱帽l0/30～l0/35，且≥150mm

有柱帽l0/32～l0/40，且≥120mm6.4.3結(jié)構(gòu)布置柱帽形式：2/3/202338李廣軍不宜在地震區(qū)采用此結(jié)構(gòu)6.4.4受力特點(diǎn)跨中板帶在中間部分產(chǎn)生正彎矩；在柱上板帶產(chǎn)生負(fù)彎矩。柱上板帶除承受自身范圍內(nèi)板的荷載外，還承受跨中板帶傳來的荷載，故正負(fù)彎矩均較大。2/3/202339李廣軍6.5無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋張拉后與周圍混凝土發(fā)生縱向相對(duì)滑移的鋼筋叫做無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋。樓蓋內(nèi)鋼筋采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的樓蓋。適用于大跨度的高層和超高層建筑樓蓋。優(yōu)點(diǎn)：平面空間布置靈活；樓層凈空大；樓板剛度大，撓度小，幾乎無裂縫；施工進(jìn)度快，節(jié)約鋼材。缺點(diǎn)：施工工藝復(fù)雜，需專業(yè)的施工隊(duì)伍和施工設(shè)備。6.5.1概述2/3/202340李廣軍先張法：是在臺(tái)座或鋼模上先張拉預(yù)應(yīng)力筋并用夾具臨時(shí)固定，再澆筑混凝土，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，放張并切斷構(gòu)件外預(yù)應(yīng)力筋的方法。該法適用于生產(chǎn)中小型、直線配筋的預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。6.5.2預(yù)應(yīng)力的施加方法2/3/202341李廣軍

后張法：是先制作構(gòu)件或結(jié)構(gòu)，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，在構(gòu)件，或結(jié)構(gòu)上張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法。后張法預(yù)應(yīng)力施工，不需要臺(tái)座設(shè)備，靈活性大，廣泛用于施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型、曲線配筋預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和就地澆筑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。后張法預(yù)應(yīng)力施工，又可分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工兩類。6.5.2預(yù)應(yīng)力的施加方法2/3/202342李廣軍優(yōu)點(diǎn)：不開裂或延遲開裂、限制裂縫開展，使構(gòu)件在重復(fù)荷載下的抗疲勞性能較好，提高結(jié)構(gòu)的耐久性；合理、有效地利用高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土，從而減小構(gòu)件截面尺寸，減輕自重；提高結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度，使混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍擴(kuò)大；施加預(yù)應(yīng)力是對(duì)結(jié)構(gòu)作了一次檢驗(yàn)，有利于保證工程質(zhì)量。6.5.3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要優(yōu)缺點(diǎn)2/3/202343李廣軍缺點(diǎn)：施工工序多，工藝復(fù)雜，需要專業(yè)施工隊(duì)伍；設(shè)計(jì)工作較繁重，需相應(yīng)的施工設(shè)備和場(chǎng)地；施加的預(yù)應(yīng)力需細(xì)心控制；構(gòu)件延性降低；6.5.3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要優(yōu)缺點(diǎn)2/3/202344李廣軍單向板:跨度6～9m；雙向板:跨度7～12m；常用的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋最大跨度可達(dá)12m，自重可減輕15％左右。6.5.4無粘結(jié)樓蓋的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)（組成及布置）2/3/202345李廣軍裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)◆一級(jí)：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件◆二級(jí)：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件◆三級(jí)：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，但要限制裂縫的寬度根據(jù)裂縫控制等級(jí)控制預(yù)應(yīng)力大小，預(yù)應(yīng)力鋼筋與非預(yù)應(yīng)力混合配筋。6.5.5無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力樓蓋的設(shè)計(jì)原則2/3/202346李廣軍6.6預(yù)制板樓蓋體系當(dāng)樓蓋采用預(yù)制板時(shí)，可以節(jié)約模板，加快施工速度，提高工作效率。根據(jù)施工方法分為：裝配式；裝配整體式。2/3/202347李廣軍6.6預(yù)制板樓蓋體系裝配式樓蓋大致可分為：鋪板式、密肋式和無梁式等幾種。應(yīng)用最為廣泛的為鋪板式樓蓋。6.6.1裝配式鋼筋混凝土樓蓋2/3/202348李廣軍常用的預(yù)制板有實(shí)心板、空心板、槽形板、T形板、夾心板等，一般均為本地區(qū)通用定型構(gòu)件，由預(yù)制構(gòu)件廠供應(yīng)。6.6.1.1常用預(yù)制板的形式2/3/202349李廣軍（1）實(shí)心板實(shí)心板上下表面平整，制作簡(jiǎn)單，適用于荷載及跨度較小的走廊板、樓梯平臺(tái)板、地溝蓋板等（圖）。（2）空心板空心板較實(shí)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(zhǎng)方形、橢圓形等，多采用圓形孔（圖）。6.6.1.1常用預(yù)制板的形式2/3/202350李廣軍實(shí)心板跨度一般在1.2～2.4m，寬度為500～1000mm，板厚為50～100mm。2/3/202351李廣軍空心板的類型非預(yù)應(yīng)力空心板板長(zhǎng)一般在4.8m以內(nèi)，預(yù)應(yīng)力空心板板長(zhǎng)民用建筑在6.0m以內(nèi)，工業(yè)建筑可達(dá)7.5m。板長(zhǎng)視開間或進(jìn)深的大小而定，一般有2.4m、2.7m、……、6.0m，通常按300mm模數(shù)進(jìn)級(jí)。常用的板寬為500、600、900mm及1200mm。板厚取值應(yīng)考慮磚的模數(shù)，民用建筑常用的為120～180mm，工業(yè)建筑為240mm。2/3/202352李廣軍（3）槽形板槽形板有肋向下的正槽形板和肋向上的倒槽形板，如圖。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。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(jié)合在一起。2/3/202353李廣軍槽形板的類型槽形板可方便開洞，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(zhǎng)6.0m，板寬1.5m、3.0m，板厚240mm，一般均為預(yù)應(yīng)力槽板。2/3/202354李廣軍（4）T形板T形板有單T形板和雙T形板兩種。T形板的翼緣寬度為1500～2100mm，截面高度為300～500mm。T形板受力性能較好，能跨越較大空間，但整體剛度不如其他類型的板。T形板2/3/202355李廣軍一般混合結(jié)構(gòu)房屋中的樓蓋梁往往是簡(jiǎn)支梁或帶懸挑的簡(jiǎn)支梁，也常采用連續(xù)梁。梁的截面形式見圖6.16。6.6.1.2裝配式梁2/3/202356李廣軍（1）橫墻承重；（2）縱墻承重結(jié)構(gòu)平面布置方案6.6.1.3鋪板式樓蓋的布置2/3/202357李廣軍（3）縱橫墻承重（4）內(nèi)框架承重2/3/202358李廣軍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(yīng)采用不低于C15的細(xì)石混凝土或M15的水泥砂漿灌縫，見圖6.6