第六章鋼筋混凝土平面結構

2021-03-03 23:53:59 字數 5612 閱讀 4605

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6鋼筋混凝土平面樓蓋

6.1 概述

6.2 現澆肋梁樓蓋

6.3 密肋樓蓋結構

6.4 無樑樓蓋

6.5 無粘結預應力樓蓋

6.6 預製板樓蓋體系

6.7 其他型別樓蓋

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6.1 概述

● 一、樓蓋結構的特點

● 1、樓蓋在整個房屋的材料用量和造價方面所佔比重較大;

● 2、傳遞豎向荷載至豎向構件;

● 3、將水平力有效地傳遞到各抗側移構件,並與豎向構件連成整體的空間結構;

● 4、對結構的穩定性和安全起著十分重要的作用。

● 二、鋼筋混凝土樓蓋結構的分類

● 按其施工方法的不同:

● 1、現澆樓蓋

● 2、裝配式樓蓋

● 3、裝配整體式樓蓋;

單向肋梁樓蓋

普通肋梁樓蓋

雙向肋梁樓蓋

密肋樓蓋

無樑樓蓋

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圖. 樓蓋的主要結構形式

(a) 單向板肋形樓蓋;(b) 雙向板肋形樓蓋;(c) 井式樓蓋;(d) 無樑樓蓋

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6.2 現澆肋梁的樓蓋

● 6.2.1概述

● 肋梁樓蓋結構體系是一種普遍採用的結構體系,梁板布置靈活,有較好的技術經濟指標,但要求具有較大的層高。

● 肋梁樓蓋由板、次梁、主梁組成,每一區格板一般四邊均有梁或牆支撐,板上荷載直接傳到框架梁,梁再將荷載傳到柱或剪力牆。

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l2/l1≥2 沿短邊方向傳遞的荷載增大,沿長邊方向傳遞的荷載減小,近似認為作用在區格板上的荷載均通過短邊方向的受彎作用傳到長邊支座,即次梁上;

l2/l1<2 荷載沿兩個方向傳到梁上,樓蓋中的梁無主次梁之分,這種板稱為「雙向板」。

單向板樓蓋傳力路線:

荷載→板→(沿短邊)→次梁→主梁→柱或牆

雙向板樓蓋傳力路線:

荷載→板→(沿短邊和長邊)→次梁和主梁→柱或牆

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6.2.2、單向板肋梁樓蓋

● 一、結構平面布置

● 柱網盡量布置成長方形或正方形;

● 梁板布置應力求受力明確,傳力路線簡捷,梁系以貫通為宜,以形成連續梁結構;

● 板上不宜直接作用集中荷載,隔牆、重大機械裝置等下方應布置梁

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樓蓋平面圖

結構平面布置圖

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● 單向板肋梁樓蓋中,主梁有兩種布置方案:

● 主梁沿橫向布置:

● 1、抵抗水平荷載的抗側剛度較大;

● 2、主、次樑和柱可構成剛性體系,房屋整體剛度較好;

● 3、主梁與外縱牆面垂直,可開較大的視窗,對室內採光有利。

● 主梁沿縱向布置:

● 1、可降低層高;

● 2、房屋橫向剛度較差;

● 3、由於次梁支撐在窗過梁上,限制了窗洞的高度。

● 中間有走廊的房屋,可以利用中間縱牆承重,僅布置次梁而不布置主梁。

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圖. 梁的布置

(a) 主梁沿橫向布置;(b) 主梁沿縱向布置;(c) 有中間走廊

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跨度的要求:

● 單向板的常用跨度為1.7~2.7m;

● 次梁的跨度以4~6m為宜;

● 主梁的跨度以5~8m為宜。

● 不小於板跨度的1/40(連續板)、1/35(簡支板)、1/12(懸臂板),且應滿足最小厚度的要求。

● 最小厚度的取值為:一般屋面,60mm;一般樓面,60mm;工業房屋樓面70mm。

● 次梁的高跨度比一般可取1/18~1/12;

● 主梁的高跨度比可取1/14~1/8。

● 梁截面的寬高比一般為1/3~1/2。

● 注:梁、板各跨的跨度宜相等,即使不相等,相鄰跨度之間不宜超過10%,這樣結構簡單,梁、板的工作較為有利,施工也方便。

單向板的厚度要求

次梁的高跨比的要求

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6.2.2.2梁、板的受力特點及計算簡圖

● 板、次梁、主梁分別為支撐在次梁、主梁、柱(或牆)上的連續梁;

● 對於板和次梁、不論其支座是梁還是牆,均近似視為鉸支座。

● 主梁,其支座為牆,為鉸支座;若支座為柱,則視為梁柱線剛度比而定。當梁柱線剛度大於5時,按鉸支計算,否則按框架梁計算主梁內力。

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6.2.3雙向板肋梁蓋樓

● 一、結構的平面布置

● 雙向板肋梁蓋樓的梁格一般布置成正方形或接近正方形;

● 方形雙向板的區格不宜大於5m*5m,矩形雙向板的短邊不宜大於4m.

● 二、受力特點及計算簡圖

● 雙向板受力鋼筋應沿兩個方向布置。

● 與單向板相比,雙向板受力較好,剛度較大,故跨度較大,板厚也較同跨度單向板薄。

● 連續雙向板厚度不應小於較小跨度的1/50,簡支板厚度不應小於較小跨度的1/45,且均不宜小於80mm.

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6.3 密肋樓蓋結構

● 6.3.1 概述

● 密肋樓蓋由薄板和間距較小的肋梁組成,適用於中等或較大跨度的公共建築,一般用於跨度大且樑高受限制的情況。

● 密肋樓蓋可分為單向密肋樓蓋和雙向密肋樓蓋。

● 與一般鋼筋混凝土樓蓋相比,密肋樓蓋可節約鋼材及混凝土30%~40%,有效降低樓蓋造價。

● 此外,混凝土折算厚度減小,使樓蓋自重降低,增加了結構淨高。

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● 6.3.2 單向密肋樓蓋(受力效能同單向肋梁樓蓋)

● 單向板密肋樓蓋常用於長寬比大於1.5的樓蓋,跨度不宜大於6.0m。

● 其肋的截面尺寸較小,高跨比一般可取1/18~1/20;肋寬一般為80mm~120mm。

● 6.3.3 雙向密肋樓蓋

● 一、結構布置

● 當建築物柱網為方形或接近方形時常採用雙向密肋樓蓋形式;

● 柱距不宜大於12m;

● 肋間距常採用1.0~1.5m,肋高可取跨度的1/20~1/30,肋寬一般為150~200mm。

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● 二、計算方法

● 當肋間距小於0.5m時,可將板視為一塊部分受拉區混凝土被挖去的大的雙向板,可按照一般的雙向板計算。(很少)

● 當區格數大於5*5格,且肋間距不大於1.25m時按中點集中荷載作用時兩向板帶繞度相等的原則計算。

● 當區格數少於5*5格或肋間距大於1.25m時,可簡化為平面交叉梁系模型,採用「荷載分配法」進行計算。

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6.4 無樑蓋樓

● 6.4.1 概述

● 無樑樓蓋的特點是不設梁,由於看不到梁,頂棚為平面,因此又稱為平板。

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● 6.4.2 結構布置

● 無樑樓蓋的跨度一般不超過6m;

● 板厚與板的最大跨度之比一般為1/30~1/35,且不應小於150mm;

● 柱上往往加設柱帽,或同時加設柱帽和帽頂板,此時板厚可取跨度的1/32~1/40,且不應小於120mm;

● 當採用無柱帽時,柱上板帶可適當加厚,加厚部分的寬度可取相應跨度的0.3倍。

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● 矩形柱帽

● 6.4.3 受力特點

● 無樑樓板在荷載作用下的變形如圖6.10所示。

● 無樑樓蓋從結構造型的角度來看,不是骨架式的框架結構體系,抗震能力較弱;**區不宜單獨採用僅有無樑樓蓋的板柱結構體系。

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6.5 無粘結預應力樓蓋

● 6.5.1 概述

● 張拉後與周圍混凝土發生縱向相對滑動的鋼筋叫做無粘結預應力筋。

● 預應力鋼筋採用專門的工藝生產,鋼筋表面塗有一層專用防腐潤滑油脂,外包一層塑料防腐材;

● 在施工澆注混凝土前,無粘結預應力筋可像普通鋼筋一樣鋪放在樓板內,然後澆注混凝土,待混凝土達到預定的強度後,用千斤頂張拉並用錨具錨固在樓板或牆上。

● 無粘結預應力混凝土用於建造大柱網、大開間、大空間的高層及超高層建築樓蓋。

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● 6.5.2 無粘結預應力樓蓋組成及結構布置

● 單向板跨度一般為6~9m;

● 跨度在7~12m,活荷載在5kn/m2以下時,多採用雙向板樓蓋。

● 無粘結預應力平板可比非預應力平板減輕自重15%左右。

● 無粘結預應力混凝土扁梁-平板、雙向密肋樓蓋體系近年來在高層結構中也得到了廣泛的應用。

● 無粘結預應力雙向密肋樓蓋則是將無粘結預應力技術和定型塑料模殼現澆鋼筋混凝土密肋樓板結合起來,不但降低樓板厚度,雙向後張的預應力筋還增加了樓板的剛度,提高了結構抵抗水平荷載的能力,與普通雙向密肋樓板相比具有更好的經濟效益。

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預應力板的跨高比值限

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● 框架結構中

● 常採用開間方向小、跨度方向大的不等跨柱網,如6m*18m,9m*24m;

● 鋼筋混凝土常用的設計手法,「大跨用主梁,小跨用次梁」;

● 主梁截面尺寸相對較大。

● 在預應力混凝土框架結構中,

● 小跨做主梁,大跨做次梁更為經濟合理;

● 樑高可以做到跨度的1/20~1/25;

● 主梁雖然承擔荷載較大,但跨度小,而且樑高可以與次梁相同或略高。

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● 對於現澆後張的預應力樓蓋

● 由於自身具有抵抗溫度、收縮應力的能力,可大大增加伸縮縫的間距。

● 即使平面尺寸較大,也可以採用分塊澆築施工或採用膨脹混凝土等措施而消除伸縮縫。

● 6.5.3 無粘結預應力樓蓋的設計原則

● 無粘結預應力混凝土樓蓋中的梁、板多按預應力進行設計;

● 預應力的大小取決於構件的裂縫控制等級;

● 構件配筋採用無粘結預應力筋和非預應力筋的混合配合筋方式,既能滿足強度的要求,又能很好的控制裂縫的開展;增加結構的延性,有效防止結構的突然倒塌。

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6.6 預製板樓蓋體系

● 預製板樓蓋體系可分為裝配式和裝配整體式兩種

● 6.6.1裝配式鋼筋混凝土樓蓋

● 裝配式樓蓋分為鋪板式、密肋式和無樑式。

● 鋪板式樓蓋是將預製板直接擱置在承重牆或樓面梁上;

● 預製板寬度視當地製作、吊裝和運輸裝置而定,可以從300mm到整個房間的寬度,長度一般為2~6m。

● 預製板截面形式有實心板、空心板、槽型板、單t板、雙t板等。

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各種預製板

(a) 圓孔空心板;(b) 方孔空心板;(c) 長圓孔空心板;

(d) 雙t板;(e) 正槽板;(f) 反槽板;(g) 實心平板

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● (1)實心板

● 實心板上下表面平整,製作簡單;

● 適用於荷載不大、跨度較小的走道、地溝蓋板和樓梯平台等處。

● 常用跨度為1.2~2.4m,板厚≥l/30;

● 常用板厚為50~100mm,常用板寬為500~1000mm。

● (2)空心板

● 空心板上下表面平整,自重輕,

● 隔音隔熱效果好;板麵不能任意開洞,

● 故不適用於廁所等開洞較多的樓面;

● 空心板孔洞的形狀有圓形、正方形、長方形和橢圓形等;

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