钢筋混凝土梁板结构

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1、10钢筋混凝土梁板结构钢筋混凝土梁板结构本章主要介绍钢筋混凝土梁板结构的类型、本章主要介绍钢筋混凝土梁板结构的类型、单向板肋形楼盖设计和双向板肋形楼盖设计、装单向板肋形楼盖设计和双向板肋形楼盖设计、装配式楼盖的设计和构造、楼梯和雨篷。重点是单配式楼盖的设计和构造、楼梯和雨篷。重点是单向板肋形楼盖的设计原理、方法和步骤、施工图向板肋形楼盖的设计原理、方法和步骤、施工图绘制。绘制。 本章提要本章提要本本 章章 内内 容容10.1 概述概述10.2 钢筋混凝土现浇单向板肋形钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖楼盖10.3 钢筋混凝土现浇双向板肋形钢筋混凝土现浇双向板肋形楼盖楼盖10.4 装配式混凝土楼盖装配

2、式混凝土楼盖10.5 楼梯和雨篷楼梯和雨篷10.1 概述概述根据施工方法的不同，钢筋混凝土楼盖可分为装配式、装配整体式和现浇式三种。装配式混凝土楼盖造价较低，施工进度快，预制构件质量稳定，便于工业化生产和机械化施工，故在建筑中应用非常广泛。为了提高装配式楼盖的整体性，可采用装配整体式楼盖。这种楼盖是将各种预制构件吊装就位后，通过整结方法，使之构成整体。 由于现浇式楼盖整体刚性好，抗震性强，防水性能好，故适用于各种有特殊布局的楼盖。 现浇式楼盖按楼板受力和支承条件不同，可分为肋形楼盖和无梁楼盖。肋形楼盖又可分为单向板肋形楼盖、双向板肋形楼盖和井式楼盖。无梁楼盖是指将板直接支承在柱顶的柱帽上，不设

3、主、次梁，因而天棚平坦，净空较高，通风与采光较好，主要用于仓库、商场等建筑中，如图10.1所示。 图10.1楼盖的主要结构形式 (a) 单向板肋形楼盖；(b) 双向板肋形楼盖；(c) 井式楼盖；(d) 无梁楼盖 10.2 钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖肋形楼盖是由板、次梁、主梁等构件组成的，板的四周可支承于次梁、主梁或砖墙上。 这种弯曲后短向曲率比长向曲率大很多的板叫单向板。当板的长边与短边相差不大时，由于沿长向传递的荷载也较大，不可忽略，板弯曲后长向曲率与短向曲率相差不大，这种板叫双向板。两种板的弯曲如图10.2所示。混凝土结构设计规范（GB 500102002）以

4、下简称规范)中规定了这两种板的界定条件： （1） 两对边支承的板应按单向板计算。（2） 四边支承的板，当长边与短边之比小于或等于2时，应按双向板计算。（3） 四边支承的板，当长边与短边之比大于或等于3时，应按单向板计算。（4） 四边支承的板，当长边与短边之比介于2和3之间时，宜按双向板计算，但也可按沿短边方向受力的单向板计算，此时应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。 图10.2单向板与双向板的弯曲 (a) 单向板；(b) 双向板 10.2.1 单向板肋形楼盖的结构平面布置单向板肋形楼盖的结构平面布置对结构平面进行合理的布置，即根据使用要求，在经济合理、施工方便前提下，合理地布置板与梁的位置、方

5、向和尺寸，布置柱的位置和柱网尺寸等。柱的布置：柱的间距决定了主、次梁的跨度，因此柱与承重墙的布置不仅要满足使用要求，还应考虑到梁格布置尺寸的合理与整齐，一般应尽可能不设或少设内柱，柱网尺寸宜尽可能大些。根据经验，柱的合理间距即梁的跨度最好为：次梁46m，主梁58m。另外柱网的平面应布置成矩形或正方形为好。 梁的布置：次梁间距决定了板的跨度，将直接影响到次梁的根数、板的厚度及材料的消耗量。从经济角度考虑，确定次梁间距时，应使板厚为最小值。据此并结合刚度要求，次梁间距即板跨一般取1.72.7m为宜，最大一般不超过3m。为增加房屋的横向刚度，主梁一般沿横向布置较好，这样主梁与柱构成框架或内框架体系，

6、使侧向刚度较大。如图10.3所示。 图10.3梁的布置 (a) 主梁沿横向布置；(b) 主梁沿纵向布置；(c) 有中间走廊 10.2.2 单向板肋形楼盖的结构内力计算单向板肋形楼盖的结构内力计算混凝土结构宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点选择合理的分析方法。目前常用的分析方法有：（1） 线弹性分析方法；（2） 塑性内力重分布分析方法；（3） 塑性极限分析方法；（4） 非线性分析方法；（5） 试验分析方法。线弹性分析方法假定结构材料为理想的弹性体，变形模量和刚度均为常值。1.计算简图计算简图是按照既符合实际又能简化计算的原则对结构构件进行简化的力学模型，它应表明结构构件的支承情况、计算

7、跨度和跨数、荷载的情况等。（1） 支承条件。如图10.4所示的混合结构，楼盖四周支承于砌体上，中间部分的楼板支承在次梁上，次梁支承在主梁上，主梁支承在柱上。 10.2.2.1 钢筋混凝土连续梁内力按线弹性钢筋混凝土连续梁内力按线弹性分析方法的计算分析方法的计算（2）计算跨度。该值与支座反力的分布有关，即与构件的搁置长度a和构件刚度有关（图10.5 ）。（3） 跨数。 （4） 荷载。楼面荷载包括永久荷载g和可变荷载q。永久荷载包括板、梁自重、隔墙重和固定设备重等。可变荷载包括人和临时性设备重、作用位置和方向随时间变化的其它荷载。（5） 折算荷载。如图10.6所示 2.活荷载的最不利布置和内力包络

8、图（1） 活荷载的不利布置。在设计连续梁板时，应研究活荷载如何布置，将使结构各截面的内力为最不利内力。如图10.7所示，为一五跨连续梁在不同跨布置活荷载时，在各截面所产生的弯矩与剪力图。 活荷载最不利布置的法则：求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷载，然后向左右隔跨布置活荷载；求某跨跨内最大负弯矩时（即最小弯矩）时，本跨不布置活荷载，而在相邻两跨布置活荷载，然后每隔一跨布置；求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨布置活荷载，然后隔跨布置活荷载；求某支座最大剪力时的活荷载布置与求该支座最大负弯矩时的活荷载布置相同；求边支座截面处最大剪力时，活荷载的布置与求边跨跨内最大正弯矩的活荷载布置相同

9、；连续梁上的恒荷载应按实际情况布置。 根据上述法则，可以确定出活荷载的最不利布置，然后通过查附表15，按照下述公式求出跨中或支座截面的最大内力：均布荷载作用下：M=k1gl02+k2ql02V=k3gl0+k4ql0集中荷载作用下:M=k1Gl0+k2Ql0V=k3G+k4Q（2） 内力包络图。设计时，首先应在同一基线上绘出各控制截面为最不利活荷载布置下的内力图，即得到各控制截面为最不利荷载组合下的内力叠合图，内力叠合图的外包线即为内力包络图曲线，如图10.8中粗线所示。 在连续梁的某一跨中可能出现的控制弯矩有跨内最大弯矩Mmax、跨内最小弯矩Mmin、该跨左支座截面最大负弯矩-M左max、右

10、支座截面最大负弯矩-M右max。 该外包线即为弯矩包络图曲线，如图10.8（a），同样道理也可作出剪力包络图，如图10.8(b)。 （3） 弯矩、剪力计算值。 计算内力值应取支座边缘处的内力。该内力值可通过取隔离体的方法计算求得，即 弯矩设计值：M=Mc-V0b/2剪力设计值：在均布荷载作用下V=Vc-(g+q)b/2在集中荷载作用下V=Vc当板、梁中间支座为砖墙时，或板、梁是搁置在钢筋混凝土构件上时，不作此调整（图10.9）。 图10.4板梁的荷载计算范围及计算简图 图10.5计算跨度 图10.6连续梁的变形 (a) 理想铰支座时的变形；(b) 支座弹性约束时的变形；(c) 采用折算荷载时的

11、变形 图10.7不同跨布置活荷载时的内力图 图10.8 (a) 弯矩包络图;(b) 剪力包络图 图10.9 设计内力的修正 (a) 弯矩设计值；(b) 剪力设计值 考虑塑性内力重分布的计算法充分考虑了材料的塑性性质和非线性关系，解决了弹性计算法的不足。1.塑性铰现以一钢筋混凝土简支适筋梁为例，说明钢筋混凝土构件上塑性铰的形成。如图10.10所示，钢筋混凝土简支梁承受集中荷载p，其弯矩图如图10.10(b)所示。根据试验所测得的弯矩M与梁曲率间的关系如图10.10(c)所示。 10.2.2.2 钢筋混凝土连续梁按考虑塑性内钢筋混凝土连续梁按考虑塑性内力重分布的计算力重分布的计算2.内力重分布如图