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文檔簡介

2混凝土樓蓋2.1

概述2.2

現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋2.3

現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋2.4

無梁樓蓋2.5

裝配式混凝土樓蓋2.6

樓梯2.7

現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋及實例2混凝土樓蓋主要內(nèi)容:混凝土樓蓋的分類現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋無梁樓蓋、裝配式樓蓋樓梯現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋重點:單向板肋梁樓蓋的計算與設計方法雙向板肋梁樓蓋及無梁樓蓋的設計方法2混凝土樓蓋學時分配:2.1概述

(1.0學時)2.2現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋(6.0學時)2.3現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋

(3.0學時)2.4無梁樓蓋

(2.0學時)2.5裝配式樓蓋

(1.0學時)2.6樓梯

(1.0學時)混凝土樓蓋16學時2.7現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋及實例

(2.0學時)新結構與新技術模塊(2.0學時)結構設計模塊(4.0學時)結構分析模塊(7.0學時)結構概念設計模塊(3.0學時)2.01.00.50.40.40.20.51.04.01.50.50.60.30.61.01.52.1概述2.1.1

樓蓋的分類2.1.2

樓蓋設計基本內(nèi)容2.1概述由混凝土梁、板組成,是一種水平承重體系,屬于受彎構件。什么是混凝土樓蓋結構?2.1.1樓蓋的分類

2.1.1樓蓋的分類①現(xiàn)澆整體式樓蓋(1)按施工方法分整體剛度好,抗震性能強、防水性能好,對房屋不規(guī)則平面適應性強;但費工費模板、施工周期長?,F(xiàn)澆整體式2.1.1樓蓋的分類

②裝配式樓蓋具有節(jié)省模板、工期短、受施工季節(jié)影響小等優(yōu)點;但整體性、抗震性、防水性較差,不便開設洞口。裝配式2.1.1樓蓋的分類

③裝配式整體式樓蓋優(yōu)缺點介于上述兩種樓蓋之間。需進行混凝土的兩次澆灌,且焊接工作量增加,影響施工進度。裝配整體式(50層,243.5m,1988)馬來西亞銀行總部大廈2.1.1樓蓋的分類

房屋的頂層、結構轉(zhuǎn)換層、平面復雜或開洞過大的樓層、作為上部嵌固部位的地下室樓層應采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋。房屋高度≦50m時,8、9度設防的框剪結構宜采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋結構,6、7度設防的框剪結構可采用裝配整體式樓蓋結構;房屋高度≧50m時,框剪結構、筒體結構及復雜高層建筑應采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋結構,剪力墻結構和框架結構宜采用現(xiàn)澆混凝土樓蓋結構;《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3-2010)規(guī)定:2.1.1樓蓋的分類

(2)按結構類型分一般由板、次梁和主梁組成,板可支承在次梁、主梁或磚墻上。①肋梁樓蓋2.1.1樓蓋的分類

單向板肋梁樓蓋:時,可按沿短邊方向的單向板計算。2.1.1樓蓋的分類

雙向板肋梁樓蓋:時,按沿縱橫兩個方向,即雙向板計算。2.1.1樓蓋的分類

②井式樓蓋是肋梁樓蓋的一種特殊形式,即兩個方向交叉梁梁高相等,無主、次之分,共同直接承受板傳來的荷載,其板為四邊支承的雙向板。跨度較大,常適用于某些公共建筑的門廳及要求設置多功能大空間的大廳。2.1.1樓蓋的分類

②井式樓蓋是肋梁樓蓋的一種特殊形式,即兩個方向交叉梁梁高相等,無主、次之分,共同直接承受板傳來的荷載,其板為四邊支承的雙向板??缍容^大,常適用于某些公共建筑的門廳及要求設置多功能大空間的大廳。2.1.1樓蓋的分類

③密肋樓蓋與單向板肋梁樓蓋的受力特點相似,肋相當于次梁,但間距密,一般為0.9~1.5m,有時甚至少于700mm。多用于跨度較大而梁高受到限制的情況?,F(xiàn)澆非預應力混凝土密肋板跨度一般≤9m,預應力混凝土密肋板跨度一般≤12m。2.1.1樓蓋的分類

④無梁樓蓋板直接支承在混凝土柱上,不設置主、次梁,板面荷載由板通過柱直接傳給基礎。按有無柱帽可分為無柱帽無梁樓蓋和無柱帽無梁樓蓋。按施工程序可分為現(xiàn)澆式無梁樓蓋和裝配整體式無梁樓蓋。在書庫、冷庫、商業(yè)建筑及地下車庫的樓蓋中應用較多。無柱帽無梁樓蓋有柱帽無梁樓蓋2.1.1樓蓋的分類

④無梁樓蓋板直接支承在混凝土柱上,不設置主、次梁,板面荷載由板通過柱直接傳給基礎。按有無柱帽可分為無柱帽無梁樓蓋和無柱帽無梁樓蓋。按施工程序可分為現(xiàn)澆式無梁樓蓋和裝配整體式無梁樓蓋。在書庫、冷庫、商業(yè)建筑及地下車庫的樓蓋中應用較多。2.1.1樓蓋的分類

⑤現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋在樓板內(nèi)按一定方向埋置內(nèi)模并澆注混凝土而形成的一種空心樓板結構體系,自重輕、跨度大、整體性好、隔熱保溫性能好、隔音效果優(yōu)良、綜合造價低優(yōu)點。非預應力結構跨度可達15m

,采用預應力可達25m。2.1.1樓蓋的分類

(3)按預加應力情況分鋼筋混凝土樓蓋:預應力混凝土樓蓋:有粘結預應力混凝土樓蓋先張法預應力混凝土樓蓋(不常用)后張法預應力混凝土樓蓋無粘結預應力混凝土樓蓋2.1.2樓蓋設計基本內(nèi)容根據(jù)建筑平面和墻體布置,確定柱網(wǎng)和梁系尺寸;建立計算簡圖;根據(jù)不同的樓蓋類型,選擇合理的計算方法分析梁板內(nèi)力;進行板的截面設計,并按構造要求繪制板的配筋圖;進行梁的截面設計,并按構造要求繪制梁的配筋圖。2.1.2樓蓋設計基本內(nèi)容2.2現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋2.2.1

結構布置2.2.2

按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋2.2.3

考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法2.2.4

截面設計和構造要求2.2.1結構布置2.2.1結構布置

即柱網(wǎng)、承重墻、梁格和板的布置。(1)布置原則①充分滿足建筑功能要求

柱網(wǎng)尺寸盡可能大,內(nèi)柱盡可能少,近期使用要求和長期發(fā)展相結合。②盡量保證結構布置合理,造價經(jīng)濟

主梁:5~8m;經(jīng)濟跨度次梁:4~6m;板:1.7~2.7m,常用跨度2m。梁格布置力求規(guī)整,梁系盡可能連續(xù)貫通。2.2.1結構布置(2)布置方式主梁沿橫向布置內(nèi)縱墻承重

主梁沿縱向布置2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋(1)計算簡圖思考題:板、次梁、主梁的支座條件如何簡化?2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋①支座條件的簡化板:支承在次梁或墻體上,將次梁或墻體作為板的不動鉸支;次梁:支承在主梁(柱)或墻體上,將主梁(柱)或墻體作為次梁的不動鉸支;2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋主梁:支承在墻體上:視墻體為主梁的不動鉸支支承在柱上:梁柱線剛度比>3

——

鉸接梁柱線剛度比≤3

——

剛接

2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋②桿件的簡化

包括梁、板的計算跨度與跨數(shù)的簡化。計算跨度:指構件在計算內(nèi)力時所采用的跨度,即計算簡圖中支座反力間的距離;與支承條件、支承長度和構件抗彎剛度等因素有關,可查下表采用。實際簡圖計算簡圖考慮配筋構造時的簡圖2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋跨數(shù):

≤5跨按實際跨數(shù)考慮;

>5跨等跨——計算跨度相差≤10%按實際跨數(shù)計算。不等跨——按五跨計算,即除每側兩跨外,所有中間跨均按第三跨計算。2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋荷載簡化方法:板傳給次梁的荷載及次梁傳給主梁的荷載,主梁傳給墻柱的荷載,一般忽略結構的連續(xù)性,按簡支考慮;主梁自重較次梁傳來的集中荷載少得多,一般將其折算成集中荷載計算;考慮活載的分布概率,應按GB50009-2001的規(guī)定對樓面活載進行適當?shù)幕钶d折減。③荷載的簡化板的荷載:取1m寬板帶作為計算單元,所受荷載為板帶自重及板帶上的均布可變荷載。次梁:承受板傳來的均布荷載及均布自重。主梁:承受主梁自重及次梁傳來的集中力。2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋在確定計算簡圖時,假定支座為鉸支承,忽略了次梁對板、主梁對次梁在支承處的轉(zhuǎn)動約束作用,相當于降低了板或次梁的彎矩值。在設計中一般采用增大恒載而相應減少活載的辦法進行調(diào)整。④折算荷載問題:什么是折算荷載?為什么要用折算荷載?板:

折算恒載:;折算活載:

次梁:折算恒載:;折算活載:主梁:

荷載均不折減。(為什么?)2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋④折算荷載板或次梁擱置在磚墻和鋼梁上時,不作此調(diào)整,按實考慮。(為什么?)2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋(2)活荷載的最不利組合及內(nèi)力包絡圖①荷載最不利組合對某一指定截面而言,要確定活荷載的最不利位置,使恒載和活載合理組合后該截面的內(nèi)力為最不利。梁板上荷載有:恒荷載:大小和位置均不變化;活荷載:大小和位置不確定,引起截面內(nèi)力變化。荷載不同布置時連續(xù)梁的彎矩、剪力圖2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋(a)求某跨跨中最大正彎矩:(b)求某跨跨中最大負彎矩:②截面最不利活荷載布置原則

本跨布置,再隔跨布置;該跨不布置,兩相鄰跨布置,再隔跨布置;2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋②截面最不利活荷載布置原則

(c)求某支座最大負彎矩:(d)求某支座截面最大剪力:該支座相鄰兩跨布置,再隔跨布置;活荷載應怎樣布置?與(c)相同,即該支座相鄰兩跨布置,再隔跨布置。2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋③內(nèi)力包絡圖內(nèi)力計算:活荷載的最不利位置確定后,對于等跨(跨差不大于10%)的連續(xù)梁板,直接利用附錄一查或結構力學方法計算各控制截面的內(nèi)力值。內(nèi)力包絡圖:將各控制截面在荷載最不利組合下的內(nèi)力圖繪在同一圖中,其外包線表示各截面可能出現(xiàn)的內(nèi)力最不利值,即為內(nèi)力包絡圖。包括彎矩包絡圖和剪力包絡圖。彎矩包絡圖和剪力包絡圖2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋(3)支座截面內(nèi)力計算按彈性理論計算時,中間跨的計算跨度取支承中心線間的距離,因而其支座最大負彎矩發(fā)生載支座中心處I-I截面。V0--按簡支梁計算的支座剪力;b--支座寬度。但在與支座整體澆注的梁板中,支座處截面較高,故設計時計算彎矩按支座邊緣處II-II截面取用更符合實際。IIIIII2.2.2按彈性理論計算單向板肋梁樓蓋彈性計算的局限性:內(nèi)力計算與截面承載力計算不協(xié)調(diào);不變剛度的彈性分析與構件剛度隨荷載而改變的實際不相吻合。2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法(1)結構塑性鉸塑性鉸的定義:鋼筋屈服截面破壞(a)M-Φ(b)塑性鉸梁跨中截面塑性鉸跨中截面轉(zhuǎn)角劇增2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法塑性鉸的定義:受彎構件從鋼筋屈服至截面破壞,轉(zhuǎn)角劇增,即在混凝土梁內(nèi)拉、壓塑性變形集中的跨中區(qū)域形成一個性能特殊的“鉸”。鋼筋屈服截面破壞(a)M-Φ(b)塑性鉸梁跨中截面塑性鉸跨中截面轉(zhuǎn)角劇增2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法塑性鉸的特點:單向性

只能繞彎矩作用方向發(fā)生單方向轉(zhuǎn)動;有限性

只能在受拉鋼筋屈服到砼壓碎的有限范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動,即Φu~Φy;鋼筋屈服截面破壞(a)M-Φ(b)塑性鉸梁跨中截面塑性鉸跨中截面轉(zhuǎn)角劇增2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法塑性鉸的特點:鋼筋屈服截面破壞(a)M-Φ(b)塑性鉸梁跨中截面塑性鉸跨中截面轉(zhuǎn)角劇增雙重性

在轉(zhuǎn)動的同時既可傳遞剪力也可傳遞一定的彎矩,即M≦Mu;可控制性

可通過適當增配鋼筋來控制塑性鉸出現(xiàn)的部位。2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法內(nèi)力重分布:

鋼筋混凝土連續(xù)梁(板)是超靜定結構,在加載的全過程中,由于構件裂縫的形成和發(fā)展,引起構件剛度的不斷降低,使各截面間的內(nèi)力不斷變化。(2)混凝土超靜定結構內(nèi)力重分布2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法內(nèi)力重分布:亦定義為:結構由于剛度比值改變或出現(xiàn)塑性鉸引起結構計算簡圖變化,從而引起結構內(nèi)力不再服從彈性理論的內(nèi)力分布,這種現(xiàn)象稱為“內(nèi)力重分布”。問題:內(nèi)力重分布與應力重分布的區(qū)別?2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法發(fā)生于裂縫出現(xiàn)至塑性鉸形成之前

裂縫的形成和開展→

構件剛度的變化是引起內(nèi)力重分布的主要原因。發(fā)生在塑性鉸形成之后塑性鉸的形成

結構計算簡圖發(fā)生改變是引起內(nèi)力重分布的主要原因。內(nèi)力重分布完成的兩個過程:2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法從構件截面開裂到構件破壞,跨中和支座截面彎矩的比值不斷變化,即內(nèi)力發(fā)生重分布。對混凝土超靜定結構而言,其破壞標志不是某一截面屈服(出現(xiàn)塑性鉸),而是形成機構而破壞。對于鋼筋砼超靜定結構,每形成一個塑性鉸,相當于減少一次超靜定次數(shù),內(nèi)力發(fā)生一次較大的重分布。通過控制支座截面和跨中截面的配筋比,可以控制塑性鉸出現(xiàn)的早晚和位置,即控制調(diào)幅的大小和方向。

結論:2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法滿足力的平衡條件:對均布荷載連續(xù)梁,絕對值:靜力平衡條件:屈服條件:(3)考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法①一般計算原則2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法①一般計算原則塑性鉸是分批出現(xiàn)的,先出現(xiàn)的塑性鉸必須有足夠的轉(zhuǎn)動能力以保證塑性鉸處的砼不被壓碎,其轉(zhuǎn)動能力主要與鋼材品種及配筋率有關:鋼材品種:宜采用HPB235、HRB335配筋率:相對受壓區(qū)高度

x≦0.35h。塑性鉸應有足夠的轉(zhuǎn)動能力:滿足正常使用要求:防止發(fā)生其他局部脆性破壞:2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法塑性鉸法極限平衡法彎矩調(diào)幅法彎矩-曲率法工程上一般多采用彎矩調(diào)幅法。

②均布荷載等跨連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布的計算常用方法:2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法②均布荷載等跨連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布的計算彎矩調(diào)幅法:

即先按彈性分析求出結構的截面彎矩值后再將結構中某些截面絕對值最大的彎矩(多數(shù)為支座彎矩)進行調(diào)整,最后確定相應的支座剪力。α、β分別為彎矩和剪力系數(shù),查表選用。2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法α、β分別為彎矩和剪力系數(shù),查表選用。彎矩系數(shù)α剪力系數(shù)β②均布荷載等跨連續(xù)梁、板考慮塑性內(nèi)力重分布的計算2.2.3考慮塑性內(nèi)力重分布的計算方法③考慮塑性內(nèi)力重分布計算方法的適用范圍

不應考慮塑性內(nèi)力重分布,而應按彈性理論計算內(nèi)力的情況:直接承受動力荷載和疲勞荷載作用的結構;裂縫控制等級為一級或二級的結構構件;處于侵蝕性環(huán)境中的結構。2.2.4截面設計與構造要求2.2.4截面設計與構造要求(1)板的計算與構造要求①板的計算要點一般多跨連續(xù)板按考慮塑性內(nèi)力重分布計算內(nèi)力;連續(xù)板彎矩的折減:對于四周與梁整體連接的板,中間跨的跨中截面及中間支座截面的計算彎矩可減少20%,邊跨跨中及第一內(nèi)支座截面彎矩不折減(拱作用);2.2.4截面設計與構造要求2.2.4截面設計與構造要求(1)板的計算與構造要求①板的計算要點一般多跨連續(xù)板按考慮塑性內(nèi)力重分布計算內(nèi)力;連續(xù)板彎矩的折減:對于四周與梁整體連接的板,中間跨的跨中截面及中間支座截面的計算彎矩可減少20%,邊跨跨中及第一內(nèi)支座截面彎矩不折減(拱作用);一般不需進行抗剪承載力計算。2.2.4截面設計與構造要求②板的構造要求(a)板厚及支承長度板厚:一般屋蓋及民用建筑樓板:≥60mm;工業(yè)建筑樓蓋:≥70mm;行車道樓板:≥80mm;單向板:≥l/40

(連續(xù)板),≥l/35(簡支板)。支承長度:不宜小于板厚亦不宜小于120mm。(b)板的受力鋼筋等跨連續(xù)板(相鄰跨跨差<20%)受力鋼筋的布置形式有:

①彎起式;②分離式。2.2.4截面設計與構造要求②板的構造要求(b)板的受力鋼筋等跨連續(xù)板(相鄰跨跨差<20%)受力鋼筋的布置形式有:

①彎起式;②分離式。2.2.4截面設計與構造要求②板的構造要求(c)板中構造鋼筋分布鋼筋:

與受力鋼筋垂直布置的鋼筋作用:固定受力鋼筋的位置;抵抗溫度收縮應力;均勻分布板上荷載。位置:布置在受力鋼筋的內(nèi)側。配筋要求:≥Φ6@250,單位寬度上分布筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力筋截面面積的15%,且不宜小于該方向板截面面積的0.15%。

2.2.4截面設計與構造要求長向支座處負彎矩鋼筋:

現(xiàn)澆單向板肋梁樓蓋為四邊支承板,靠近主梁的板面荷載直接傳給主梁,產(chǎn)生一定的負彎矩。因此需在板與主梁連接處設置與主梁垂直的上部構造筋。

≥Φ8@200,且單位寬度內(nèi)的總截面面積宜≥單位寬度內(nèi)受力鋼筋截面面積的1/3。伸入板內(nèi)的長度從梁邊算起每邊宜≥l0/4。(c)板中構造鋼筋2.2.4截面設計與構造要求(c)板中構造鋼筋≥Φ

8mm,@≤200mm,并伸入至板端錨固。其中:

沿受力方向:≥

As/3。

板邊附加鋼筋:

沿非受力方向:根據(jù)經(jīng)驗適當減少。 出墻長度≥l1

/7。

板角附加鋼筋:雙向配置板面構造筋,出墻長度≥

l1/4。嵌入承重墻內(nèi)的板面附加鋼筋:板邊附加鋼筋板角附加鋼筋2.2.4截面設計與構造要求(c)板中構造鋼筋板中開洞,截面削弱,應力集中,設計時應予以加強。當孔洞的邊長b(矩形孔)或直徑D(圓形孔)≤300mm時,可不設附加箍筋,板內(nèi)受力鋼筋可繞過孔洞,不必切斷。當300mm<b(D)<1000mm時,應在洞邊每側配置加強附加鋼筋,其面積不小于洞口被切斷鋼筋面積的1/2,且≥2Φ8;若僅按構造配筋,每側可附加2Φ8-2Φ12的鋼筋;孔洞構造鋼筋:300mm<b(D)<1000mm2.2.4截面設計與構造要求(c)板中構造鋼筋板中開洞,截面削弱,應力集中,設計時應予以加強。當孔洞的邊長b(矩形孔)或直徑D(圓形孔)≤300mm時,可不設附加箍筋,板內(nèi)受力鋼筋可繞過孔洞,不必切斷。當b(D)≥1000mm,且無特殊要求時,宜在洞邊加設附加小梁??锥礃嬙熹摻睿篵(D)≥1000mm2.2.4截面設計與構造要求(2)次梁的計算與構造要求①次梁計算要點按塑性內(nèi)力重分布方法計算內(nèi)力。正截面計算:跨中截面——按T形截面計算;支座截面——按矩形截面計算。斜截面計算:按斜截面抗剪承載力確定橫向鋼筋。當截面尺寸滿足高跨比(l/8-l/12)和寬高比(1/3-1/2)時,不必作使用階段的撓度和裂縫寬度驗算。②次梁構造要求砼強度等級宜≥

C20,C≥25mm支承在磚墻上的長度:h<400mm,≥120mm

h≥400mm,≥180mm2.2.4截面設計與構造要求③次梁配筋構造等跨承受均布荷載且q/g≤3

按構造方式配筋不滿足上述條件時梁中鋼筋彎起與截斷按彎矩包絡圖確定。

2.2.4截面設計與構造要求(3)主梁的計算與構造要求①主梁計算要點按彈性理論計算內(nèi)力正截面計算:跨中截面——按T形截面計算;支座截面——按矩形截面計算。有效高度的計算:單排布筋:h0=h-(50-60)mm;雙排布筋:h0=h-(70-80)mm。2.2.4截面設計與構造要求(3)主梁的計算與構造要求①主梁計算要點不必作使用階段撓度驗算的高跨比(l/14-l/8)、寬高比(l/3-l/2)。支座截面內(nèi)力:因l0為支座中心線間距離,計算所得的支座彎矩其位置是在支座中心處,但此處因與柱支座整體連接,梁的截面高度顯著增大,故并不危險。最危險截面在該支座邊緣處,此截面的內(nèi)力近似計算為:

2.2.4截面設計與構造要求

材料圖的做法有三種。

(a)縱筋不彎起不截斷:

即縱筋全部伸入支座,則材料圖為一直線。②主梁材料圖的做法(材料圖)2.2.4截面設計與構造要求(b)部分縱筋彎起鋼筋充分利用截面;鋼筋理論截斷點(完全不需要截面)。①筋充分利用截面②筋充分利用截面①筋完全不需要截面②筋完全不需要截面2.2.4截面設計與構造要求縱筋彎起應滿足的三個條件:保證正截面抗彎承載力:材料圖包在設計彎矩圖外面2.2.4截面設計與構造要求縱筋彎起應滿足的三個條件:保證正截面抗彎承載力:材料圖包在設計彎矩圖外面保證斜截面抗剪承載力:斜截面抗剪承載力設計要求;縱筋彎起位置的構造要求。2.2.4截面設計與構造要求縱筋彎起應滿足的三個條件:保證正截面抗彎承載力:材料圖包在設計彎矩圖外面保證斜截面抗剪承載力:斜截面抗剪承載力設計要求;縱筋彎起位置的構造要求。保證斜截面抗彎承載力:斜截面抗彎承載力不低于正截面抗彎承載力。

???2.2.4截面設計與構造要求保證斜截面抗彎承載力:②筋在正截面B處的抵抗彎矩為:②筋在斜截面G處的抵抗彎矩為:彎起鋼筋在斜截面的內(nèi)力臂為:2.2.4截面設計與構造要求保證斜截面抗彎承載力:為了保證斜截面抗彎承載力,有2.2.4截面設計與構造要求實際彎起點應同時滿足:彎起鋼筋充分利用截面到起彎點的距離:S1≥0.5h0;≥h0/2≥h0/22.2.4截面設計與構造要求實際彎起點應同時滿足:≥h0/2彎起鋼筋與梁軸線的交點應位于該鋼筋的理論斷點之外;≥h0/22.2.4截面設計與構造要求實際彎起點應同時滿足:≥h0/2≥h0/2支座邊第一排彎筋的終彎點到支座邊緣的距離≤Smax,一般取50mm;相鄰兩排彎筋的始彎點和終彎點的距離≤Smax?!躍max≤Smax≥h0/2≥h0/2≤Smax≤Smax2.2.4截面設計與構造要求材料圖由若干水平直線和斜直線組成。部分縱筋彎起材料圖:2.2.4截面設計與構造要求(c)部分縱筋截斷承受正彎矩的縱筋一般不在跨內(nèi)截斷,部分伸入支座,部分彎起。但支座(或節(jié)點)附近負彎矩區(qū)段內(nèi)縱筋在一定位置截斷以節(jié)省鋼筋。2.2.4截面設計與構造要求縱筋實際截斷點應滿足:當時,同時當時,同時2.2.4截面設計與構造要求縱筋實際截斷點應滿足:若不符合上述規(guī)定,則,同時l1為實際截斷點到理論截斷點的距離;l2為實際截斷點到其強度充分利用截面的距離。2.2.4截面設計與構造要求部分縱筋截斷材料圖:材料圖為臺階式分布。2.2.4截面設計與構造要求③集中荷載處的附加橫向鋼筋在主、次梁相交處,次梁頂部在負彎矩的作用下將產(chǎn)生裂縫,次梁主要通過其支座截面剪壓區(qū)將集中力傳給主梁梁腹,并與主梁下部法向拉應力共同作用在梁腹引起斜裂縫。為防止斜裂縫引起的局部破壞,須在S(S=2h1+3b)范圍內(nèi)設置附加的橫向鋼筋(箍筋、吊筋),宜優(yōu)先采用附加箍筋。2.2.4截面設計與構造要求③集中荷載處的附加橫向鋼筋箍筋的總截面面積:吊筋的總截面面積:箍筋和吊筋混合配置時,應滿足:2.3現(xiàn)澆雙向板肋梁樓蓋2.3.1

雙向板按彈性理論計算2.3.2

雙向板按塑性理論計算2.3.3

雙向板截面設計與配筋構造2.3.1雙向板按彈性理論計算四邊簡支板承受板面總荷載q作用,板中心兩個方向的撓曲變形應相等。雙向板與單向板的理論判定:2.3.1雙向板按彈性理論計算雙向板與單向板的理論判定:隨著l02/l01比值的增大,大部分荷載沿短跨方向傳遞,彎曲變形主要在短跨發(fā)生。通常以l02/l01=2為界來判定單向板(>2)和雙向板(≤2)。工程設計時,當時宜按雙向板計算,亦可按沿短邊方向的單向板計算,但應沿長邊方向布置足夠數(shù)量的鋼筋。2.3.1雙向板按彈性理論計算2.3.1雙向板按彈性理論計算(1)雙向板的受力特點雙向板定義:在縱橫兩個方向彎曲且都不能忽略的板。支承形式:四邊支承、三邊支承、兩鄰邊支承、四角點支承。民用建筑樓蓋中最常見的是四邊支承的正方形和矩形板。受力特點:雙向傳力,雙向受彎,但短跨方向傳遞的荷載和荷載作用下的彎矩均大于長跨方向。雙向板的受力變形2.3.1雙向板按彈性理論計算(2)雙向板的實用計算

實用表格進行計算法①單區(qū)格板的計算由板的不同支承條件查得表中系數(shù)。泊松比時:表中系數(shù)泊松比(砼)時:②多跨連續(xù)雙向板的計算基本假定:支承梁的抗彎剛度很大,其垂直位移可忽略不計;支承梁的抗扭剛度很小,可自由轉(zhuǎn)動。2.3.1雙向板按彈性理論計算②多跨連續(xù)雙向板的計算跨中最大彎矩:棋盤式布置活載+=正對稱時:中間區(qū)格板

——四邊固定板;

邊區(qū)格板、角區(qū)格板

——

視邊支座情況而定,當邊支座為簡支時則分別為三邊固定一邊簡支和兩鄰邊固定兩鄰邊簡支板;反對稱時:所有區(qū)格板均按四邊簡支板計算最大跨中彎矩。2.3.1雙向板按彈性理論計算②多跨連續(xù)雙向板的計算支座最大彎矩:活載滿布所有區(qū)格活荷載滿布所有區(qū)格,荷載正對稱,計算同跨中彎矩正對稱情況。2.3.1雙向板按彈性理論計算板面荷載按最近的傳力途徑向周邊的支承梁傳遞。(3)支承梁的計算

支承梁的內(nèi)力計算要點:單跨梁:按實際荷載直接計算內(nèi)力;連續(xù)梁且跨差不超過10%:按折算荷載查表計算支座彎矩,按實際荷載求跨中內(nèi)力。2.3.2雙向板按塑性理論計算2.3.2雙向板按塑性理論計算(1)雙向板的破壞特征荷載較小時,符合彈性理論

荷載增大

出現(xiàn)平行于長邊的首批裂縫

裂縫向四角延伸

鋼筋屈服,形成塑性鉸

塑性鉸線

形成破壞機構。塑性鉸線包括:正塑性鉸線(板底)和負塑性鉸線(板面)。2.3.2雙向板按塑性理論計算(2)雙向板的極限分析方法:機動分析—虛功方程;極限平衡分析—極限平衡方程①雙向板的機動分析法視塑性極限狀態(tài)下各板塊為剛性體,整塊板的變形集中在塑性鉸線上;按照虛功原理,荷載及內(nèi)力所做的總虛功應為零。2.3.2雙向板按塑性理論計算均布荷載所做的外功為:內(nèi)力功為塑性鉸線上的總極限彎矩在相對轉(zhuǎn)角上所做的功:2.3.2雙向板按塑性理論計算按照虛功原理,荷載及內(nèi)力所做的總虛功應為零,得四邊連續(xù)雙向板極限荷載與極限彎矩的關系式:2.3.2雙向板按塑性理論計算②雙向板的極限平衡分析法板塊①:板塊①’:板塊②:板塊②’:2.3.2雙向板按塑性理論計算(3)雙向板的設計方法一般已知:設計荷載、計算跨度進行內(nèi)力計算和配筋設計補充方程:2.3.2雙向板按塑性理論計算為了充分利用鋼筋,可將連續(xù)板跨中正彎矩鋼筋在距支座一定距離(lx/4)處截斷或彎起一半以抵抗支座負彎矩,得到相應的mx

(n=ly/lx):2.3.2雙向板按塑性理論計算當雙向板某邊的支座彎矩為已知時,可根據(jù)上述方法對mx的求解公式進行適當?shù)淖儞Q后,即可計算出雙向板的內(nèi)力,并進行配筋計算。如已知一個長邊單位長度支座彎矩為:如已知一個短邊單位長度支座彎矩為:如已知一個長邊單位長度支座彎矩為,而其對邊簡支時:2.3.2雙向板按塑性理論計算如已知一個長邊單位長度支座彎矩為,一個短邊單位長度支座彎矩為時:如已知一個短邊單位長度支座彎矩為,而其對邊簡支時:對周邊簡支樓蓋的角區(qū)格板,考慮到跨中鋼筋宜全部深入支座,其跨中彎矩應按下式計算:中間區(qū)格:中間跨的跨中截面及中間支座截面0.8m;邊區(qū)格:邊跨的跨中截面及離板邊緣的第二支座截面:當

時為0.8m;當

時為0.9m;角區(qū)格:計算彎矩不減少。(lb為沿樓板邊緣方向的計算跨度,l為與之垂直方向的計算跨度)(簡支板)(連續(xù)板)2.3.3雙向板截面設計與配筋構造(1)截面設計板厚:,同時滿足:彎矩折減:有效板厚:短跨方向:;長跨方向:鋼筋面積:2.3.3雙向板截面設計與配筋構造2.3.3雙向板截面設計與配筋構造配筋型式有彎起式和分離式兩種,彎起式節(jié)約鋼材,分離式便于施工。當彈性理論設計雙向板時,可按下圖劃分板帶:

(2)鋼筋的配置在中間板帶單位板寬內(nèi)均勻布置按最大正彎矩求得的板底鋼筋,邊緣板帶單位寬度上的配筋量為中間板帶單位寬度上的50%,但每米寬度內(nèi)不少于3根;

對于支座負彎矩鋼筋,為了承受板四角的扭矩,不能在邊帶內(nèi)減少。2.3.3雙向板截面設計與配筋構造(2)鋼筋的配置當塑性理論設計雙向板時,應按計算進行鋼筋配置。沿墻邊及墻角的板頂構造配筋與單向板肋梁樓蓋有關要求相同。2.4無梁樓蓋2.4.1

無梁樓蓋的受力特點2.4.2

無梁樓蓋的破壞過程2.4.3

無梁樓蓋計算2.4.4

無梁樓蓋的構造要求2.4.1無梁樓蓋的受力特點一般而言,當樓面活荷載qk>5kN/m2,柱距在6m以內(nèi)時,比肋梁樓蓋經(jīng)濟一些;抵抗水平力的能力較差,宜設剪力墻抗側移體系。2.4.1無梁樓蓋的受力特點分類:無帽頂板柱帽體系-輕荷載樓面有折線帽頂板柱帽體系-重荷載樓面有矩形帽頂板柱帽體系-介于兩者之間無柱帽無梁樓蓋有柱帽無梁樓蓋2.4.1無梁樓蓋的受力特點2.4.1無梁樓蓋的受力特點樓板分為中、邊、角三種區(qū)格板。2.4.1無梁樓蓋的受力特點板的受力可視為支承在柱上的交叉板帶體系:

柱上板帶:柱中線兩側各lx(y)/4寬的板帶,可視為以柱為支點的連續(xù)梁或與柱形成連續(xù)框架;跨中板帶:柱距中間寬度為lx(y)/2寬的板帶,可視為支承在另一方向柱上板帶的連續(xù)梁。2.4.1無梁樓蓋的受力特點板在柱頂為峰形凸曲面,在區(qū)格中部為碗形凹曲面。在柱支承處,板沿兩個方向均出現(xiàn)負彎矩,且絕對值最大;在跨中處,板沿兩個方向均出現(xiàn)正彎矩;在柱中心線上的跨中處,中線平面內(nèi)一個方向的彎矩為正,而與之正交方向的彎矩為負。無梁樓蓋受力特點:2.4.2無梁樓蓋的破壞過程

荷載增加

柱支承處板頂出現(xiàn)第一批裂縫

↙↘板頂裂縫沿柱列方向發(fā)展

板底跨中出現(xiàn)互相垂直且平行于柱列方向的裂縫

屈服塑性鉸線

樓板彎曲破壞2.4.2無梁樓蓋的破壞過程2.4.3無梁樓蓋計算按彈性理論計算

按塑性理論計算直接設計法(經(jīng)驗系數(shù)法)等代框架法

——

極限平衡法計算方法:2.4.3無梁樓蓋計算直接設計法(本節(jié)介紹):

將截面總彎矩按兩個方向總彎矩分配系數(shù)分配給柱上板帶和跨中板帶。2.4.3無梁樓蓋計算每個方向至少有三個連續(xù)跨并設有抗側力體系(n≥3);同一方向各跨跨度相近,最大與最小跨度比≤1.2,兩端跨跨度不大于其相鄰內(nèi)跨(lmax/lmin

≤1.2);區(qū)格必須為矩形,任一區(qū)格長、短跨的比值≤1.5(ll/ls≤1.5);活載與恒載之比≤3(q/g

≤3)。(1)結構布置滿足的條件不考慮活載的最不利布置,恒載與活載均勻滿布整個樓面;每一區(qū)格沿任一柱列方向的跨中彎矩和支座彎矩總和等于等跨等荷的單向簡支受彎構件的最大彎矩,即:

X方向:Y方向:(2)計算假定2.4.3無梁樓蓋計算(3)計算要點區(qū)格板一個方向的總彎矩(Mox、Moy)

按比例向支座截面和跨中截面分配

再向柱上板帶和跨中板帶分配

得到總彎矩在各自支座截面和跨中截面的分配彎矩。①彎矩系數(shù)內(nèi)跨:跨中——支座——

邊跨:跨中——支座——

2.4.3無梁樓蓋計算②各截面的總彎矩值邊支座:邊跨跨中:內(nèi)支座:內(nèi)跨跨中:總彎矩支座和跨中截面彎矩2.4.3無梁樓蓋計算③各板帶彎矩值邊支座:邊跨跨中:內(nèi)支座:內(nèi)跨跨中:柱上板帶:支座和跨中截面彎矩柱上板帶彎矩2.4.3無梁樓蓋計算③各板帶彎矩值邊支座:邊跨跨中:內(nèi)支座:內(nèi)跨跨中:跨中板帶:支座和跨中截面彎矩跨中板帶彎矩2.4.3無梁樓蓋計算③各板帶彎矩值根據(jù)無梁樓蓋柱上板帶和跨中板帶的彎矩即可進行配筋計算,但應根據(jù)彎矩的正負值確定鋼筋的布置位置。2.4.4無梁樓蓋的構造要求

2.4.4無梁樓蓋的構造要求宜采用方形或接近矩形的柱網(wǎng)布置,柱距一般為5~7m;板厚h≥l/35(l為區(qū)格長邊尺寸),且h≥150mm;周邊設置圈梁,圈梁高≥2.5倍板厚;裂縫寬度的要求及驗算同受彎構件;配筋率以0.3%~0.8%為宜;配筋方式有彎起式和分離式兩種。2.4.4無梁樓蓋的構造要求

2.4.4無梁樓蓋的構造要求無梁樓蓋板中受沖切鋼筋布置:

2.5

裝配式混凝土樓蓋2.5.1

鋪板的形式2.5.2

梁的截面形式2.5.3

裝配式構件的計算要點2.5.4

裝配式樓蓋的連接構造2.5.1鋪板的形式2.5.1鋪板的形式裝配式鋪板樓蓋是將預制板擱置在承重磚墻和樓面梁上。實心板:跨度1.2-2.4m,板寬500-1000mm,板厚50-100mm,常用于荷載和跨度較小的走道板、地溝板及樓梯平臺板??招陌澹嚎缍?m-6m,板寬500、600、900或1200mm,厚度(1/20-1/25)l<普通砼空心板>或(1/30-1/35)l<預應力砼空心板>,應用最廣泛。2.5.1鋪板的形式2.5.1鋪板的形式裝配式鋪板樓蓋是將預制板擱置在承重磚墻和樓面梁上。槽形板:跨度1.5m-5.6m,板寬500、600、900或1200mm,板厚25-30mm,肋高120、180及240mm,肋寬50-80mm,有正槽形板和倒槽形板之分,在工業(yè)建筑中應用較多。T形板:有單T和雙T兩種,適用于12m以內(nèi)板跨的樓蓋和屋蓋結構。2.5.1鋪板的形式YKB××××中南標——《預應力混凝土空心板》(03ZG401)1——4.0kN/m2總荷載設計值:2——6.7kN/m23——9.1kN/m2標志寬度:1——600mm2——500mm標志長度(dm)YKB××湖南省省標——《預應力混凝土空心板》(XG107)2——2.0kN/m2活荷載標準值:3——3.0kN/m24——4.0kN/m2標志寬度:1——600mm2——500mm標志長度(dm)××預應力混凝土空心板的表示方法:2.5.2梁的截面形式2.5.2梁的截面形式矩形梁

T形梁

花籃梁

十字梁

倒T形梁

工字梁

倒梯形梁

2.5.3裝配式構件的計算要點2.5.3裝配式構件的計算要點使用階段承載力、變形和裂縫驗算,與現(xiàn)澆整體式結構相同。施工階段包括構件運輸、吊裝驗算和吊環(huán)、吊鉤的計算。運輸、吊裝驗算:計算簡圖:按運輸、堆放及吊點位置實際情況確定;施工或檢修荷載:按構件最不利位置作用1kN的集中荷載計算;動力系數(shù):取1.5;安全等級:按使用階段承載力降低一個等級,但不低于三級。吊環(huán)、吊鉤的計算:HPB235,吊環(huán)埋入深度≥30d,并焊接或綁扎在鋼筋骨架上;每個吊環(huán)可考慮兩個截面受力,其截面面積為:2.5.4裝配式樓蓋的連接構造(1)板與板連接必要時設拉結筋加強灌縫。采用≥C15的細石混凝土或砂漿灌縫;2.5.4裝配式樓蓋的連接構造2.5.4裝配式樓蓋的連接構造(2)板與墻、梁的連接

預制板支承在梁或墻上時,應坐漿10-20mm,板在墻上的支承長度≥100mm,在梁上的支承長度≥60-80mm;預制板與非承重墻連接時,用細石砼灌縫;當板長≥5m時,應在跨中設置2Φ8的鋼筋,將板與墻或梁連接。2.5.4裝配式樓蓋的連接構造(3)梁與墻的連接梁在墻上的支承長度滿足梁內(nèi)受力鋼筋在支座處的錨固要求;梁在墻上的支座處滿足砌體局部受壓承載力要求;預制梁在支承處應坐漿10-20mm。2.6

樓梯2.6.1

樓梯的分類2.6.2

板式樓梯2.6.3

梁式樓梯2.6.4

整體現(xiàn)澆式樓梯的構造2.6.1樓梯的分類分類:預制裝配式樓梯2.6.1樓梯的分類整體現(xiàn)澆式樓梯梁式樓梯板式樓梯折板懸挑樓梯螺旋式樓梯平面受力體系空間受力體系2.6.1樓梯的分類分類:預制裝配式樓梯2.6.1樓梯的分類整體現(xiàn)澆式樓梯梁式樓梯板式樓梯折板懸挑樓梯螺旋式樓梯平面受力體系空間受力體系明踏步暗踏步2.6.1樓梯的分類分類:預制裝配式樓梯2.6.1樓梯的分類整體現(xiàn)澆式樓梯梁式樓梯板式樓梯折板懸挑樓梯螺旋式樓梯平面受力體系空間受力體系2.6.1樓梯的分類分類:預制裝配式樓梯2.6.1樓梯的分類整體現(xiàn)澆式樓梯梁式樓梯板式樓梯折板懸挑樓梯螺旋式樓梯平面受力體系空間受力體系2.6.2板式樓梯2.6.2板式樓梯(1)板式樓梯的組成由踏步(梯段)板、平臺板和平臺梁組成。梯段板、平臺板支承于平臺梁上,平臺梁支承于樓梯間磚墻或其它構件上。多用于梯段板小于3m的情形。2.6.2板式樓梯按簡支斜板計算。斜向恒載應化為沿單位水平長度的垂直荷載,再與豎向活荷載相加。配筋計算時截面高度以斜向高度計算。計算簡圖為:(2)梯段板的計算彎矩為

?。ㄆ脚_梁對斜板有嵌固作用)剪力為2.6.2板式樓梯(2)梯段板的計算對于折線形板(梁),同樣可化為相應水平投影簡支板(梁)進行計算,因斜板與平臺板兩者恒載不同,需按剪力為零的極值條件求解最大彎矩所在截面。折線形板(梁)計算簡圖彎矩:剪力:2.6.2板式樓梯承受的荷載為梯段板、平臺板傳來均布荷載和平臺梁自重,忽略梯段板間的空隙,按荷載滿布于全跨的簡支梁計算。計算截面為倒L形截面或忽略翼緣的作用按矩形截面考慮。(3)平臺梁的計算(4)平臺板的計算

按單向板計算2.6.3梁式樓梯2.6.3梁式樓梯由踏步板、斜梁、平臺板及平臺梁組成。多用于梯段板大于3m的情形。梯段荷載通過踏步傳給斜梁,斜梁及平臺板上荷載通過平臺梁傳給兩側墻體或其它支承構件。2.6.3梁式樓梯(1)踏步板的計算取一個踏步作為計算單元,按兩端支承在斜梁上的單向板計算。adbΦaab/2簡化計算方法一:按面積相等的原則換算成與踏步同寬,高為

h=b/2+d/cos(Φ)的矩形。計算時應直接考慮豎向荷載。2.6.3梁式樓梯(1)踏步板的計算取一個踏步作為計算單元,按兩端支承在斜梁上的單向板計算。adbΦd簡化計算方法二:按面積相等的原則換算成與踏步斜邊同寬,高為h=bcos(Φ)/2+d的矩形。計算時取豎向荷載沿垂直于斜梁方向的分量。

2.6.3梁式樓梯(1)踏步板的計算我國規(guī)范采用“簡化計算方法二”,其配筋計算公式為:2.6.3梁式樓梯(2)斜梁的計算同板式樓梯中梯段板的計算。(3)平臺梁的計算承受由平臺板傳來的均布力及斜梁傳來的集中力。(4)平臺板的計算同板式樓梯。2.6.4整體現(xiàn)澆式樓梯的構造2.6.4整體現(xiàn)澆式樓梯的構造踏步底板厚:。受力筋:水平方向板底配置,每步;分布筋:

,斜向布置,置于受力筋之上。(1)梁式樓梯的配筋構造2.6.4整體現(xiàn)澆式樓梯的構造踏步板厚:一般取,常采用。受力筋:步,分布筋:。(2)板式樓梯的配筋構造對于折線板,應避免出現(xiàn)內(nèi)折角式配筋,以免混凝土受力后崩脫。2.7現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋及實例2.7.1

問題的提出2.7.2

現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究2.7.3

現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法2.7.4

現(xiàn)澆砼空心樓蓋的施工要求2.7.5

工程實例2.7.6

新技術研究方法2.7.1問題的提出2.7.1問題的提出(1)傳統(tǒng)樓蓋特點小結①單向板肋梁樓蓋的特點由板、次梁、主梁組成,支承在墻或柱上;板區(qū)格邊長比>2;板跨1.7-2.7m;板底不美觀。2.7.1問題的提出(1)傳統(tǒng)樓蓋特點小結②雙向板肋梁樓蓋特點由板、兩個方向的梁或墻組成,支承在墻或柱上;板區(qū)格邊長比≤2;板跨4-6m;板底不夠美觀。2.7.1問題的提出(1)傳統(tǒng)樓蓋特點小結③密肋樓蓋特點與單向板肋梁樓蓋的受力特點相似;肋相當于次梁,但間距較密,一般為0.9~1.5m,有時甚至少于700mm,次梁高度減??;多用于跨度較大而梁高受到限制的情況;模板施工復雜;板底不夠美觀。2.7.1問題的提出(1)傳統(tǒng)樓蓋特點小結④井式樓蓋特點由交叉梁格和雙向板組成,兩個方向梁的高度相等,無主次梁之分;在梁的交叉點處不設柱,可以形成較大的使用空間;梁間距一般為1.5~3m;結構高度較大;板底較美觀。2.7.1問題的提出(1)傳統(tǒng)樓蓋特點小結⑤無梁樓蓋特點不設梁,由板柱組成的體系;模板及配筋簡單,施工方便;板底平整美觀;樓蓋結構高度??;板厚較大,自重較大;適用在8m以下柱網(wǎng)結構中。2.7.1問題的提出(2)現(xiàn)代建筑對樓蓋結構的要求結構高度小自重輕空間大抗震性能好施工方便現(xiàn)澆混凝土埋芯空心平板樓蓋

2.7.1問題的提出(3)現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的特點

鋼筋砼現(xiàn)澆空心樓蓋是在樓板內(nèi)按一定方向埋置內(nèi)模并澆注砼而形成的一種空心樓板結構體系。達到節(jié)省材料、減輕自重等目的。內(nèi)模材料:

金屬材料:復合材料:由固化劑、玻璃纖維或聚乙烯纖維、特種水泥復合而成的內(nèi)模形狀:筒形內(nèi)模:圓形、橢圓形或其它形狀

箱形內(nèi)模:正方形或矩形2.7.1問題的提出邊支承板空心樓蓋柱支承板空心樓蓋無帽頂板柱帽體系有帽頂板柱帽體系現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的支承體系:

2.7.1問題的提出現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的優(yōu)點:

自重輕;空心率為25%~50%,可減小梁、柱、基礎的截面和配筋,減小地震作用??缍却?;非預應力結構跨度可達15m,采用預應力可達25m。整體性好;隔熱保溫性能好;樓蓋內(nèi)的封閉空腔減少了熱量的傳遞,對大型冷庫、儲物庫等尤其明顯。2.7.1問題的提出隔音效果優(yōu)良;

樓蓋內(nèi)的封閉空腔大大減少了噪音的傳遞,有效地提高了樓蓋隔音效果。板底平整美觀;無凸出部位,無需吊頂。綜合造價低。由于自重降低,支承樓板的柱、墻和基礎荷載相應減少,從而減小了構件截面和配筋,節(jié)約了豎向構件費用,降低了樓板鋼筋砼的總用量;省略吊頂,減少了吊頂裝修、更新的費用;施工單位減少了模板損耗,減少了支、拆模人工費用,而且施工簡便、速度快,降低了施工成本。2.7.1問題的提出問題:空心樓蓋受力特點與常用樓蓋有何不同?設計方法與常用樓蓋的主要區(qū)別?施工工藝要進行哪些改進?

2005年4月1日頒發(fā)了《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結構技術規(guī)程》CECS175:2004

中國建筑科學研究院、中南大學巨星公司、省建工集團聯(lián)合研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究試驗加載照片(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究荷載-撓度曲線荷載-鋼筋應變曲線(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究縱向布筒芯板裂縫分布圖

橫向布筒芯板裂縫分布圖

(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究試驗結論:縱、橫向布筒芯現(xiàn)澆砼空心板在荷載作用下的破壞形態(tài)基本相同,抗彎承載力相近;縱、橫向布筒芯現(xiàn)澆砼空心板具有良好的變形能力。筒芯的布置方式對其抗彎剛度影響很小??v、橫向布筒芯現(xiàn)澆砼空心板的開裂彎矩和抗彎承載力均可按現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范進行計算,計算時可將縱向布筒芯空心板截面等效為“I”字型截面,將橫向布筒芯空心板截面取為“=”型截面。

(1)布置筒芯的現(xiàn)澆砼空心板受彎性能試驗研究2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(2)薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究

結構布置2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(2)薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究

跨中板頂-荷載應變曲線2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(2)薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究

板底裂縫分布

2.7.2現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究(2)薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心樓蓋受力性能試驗研究

試驗結論:在彈性范圍內(nèi),縱、橫向布管空心板截面剛度幾乎相等;但是縱向布管截面均勻,傳力途徑明確,抗彎抗剪能力都較強。薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心無梁樓蓋的厚跨比可取1/20~1/35,剪力較小時建議設計時采用較大的厚跨比,同時減小壁厚和肋厚,可在不增加砼用量的情況下增加板的抗彎能力。薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心板具有良好的抗彎性能,且縱、橫向布管薄壁筒芯空心板的抗彎性能基本相似。縱、橫向布管薄壁筒芯現(xiàn)澆砼空心板的抗剪性能差異較大。

2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結構在承載能力極限狀態(tài)下的內(nèi)力設計值,可按線彈性分析方法確定,并可根據(jù)具體情況考慮彎距調(diào)幅。正常使用極限狀態(tài)下的內(nèi)力和變形計算,可采用線彈性分析方法。對鋼筋混凝土樓蓋結構構件,宜考慮開裂的影響。(1)結構分析方法2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法(2)內(nèi)力分析①邊支承板樓蓋結構內(nèi)力分析兩對邊支承的板應按單向板計算。四邊支承的板:當長、短邊長度之比≤2.0時,應按雙向板計算當長、短邊長度之比>2.0,但<3.0時,宜按雙向板計算當長、短邊長度之比≥3.0時,可按沿短邊方向受力的單向板計算②柱支撐板樓蓋結構內(nèi)力分析目前主要按線彈性理論計算直接設計法(經(jīng)驗系數(shù)法)——CECS175:2004第4.5節(jié)等代框架法——CECS175:2004第4.6節(jié)擬梁法——CECS175:2004第4.4節(jié)2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法(3)現(xiàn)澆砼空心樓蓋設計規(guī)定符合現(xiàn)行有關規(guī)范要求。計算時取空心樓板實際截面進行設計。當有可靠經(jīng)驗時,對邊支承雙向板可適當考慮彎矩調(diào)幅,其正截面承載力計算中的截面受壓區(qū)高度不宜大于受壓區(qū)最小翼緣厚度。當按彈性方法進行邊支承雙向板承載力計算時,樓板正彎矩可按下圖進行折減。①受彎承載力計算要點2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法②受剪承載力計算要點式中V——寬度(bw+D)范圍內(nèi)的剪力設計值;

βv——受剪計算系數(shù)。對順筒方向取1.3,對橫筒方向取0.6;

ft——混凝土軸心抗拉強度設計值;

bw——順筒肋寬;

D——筒芯外徑;

h0——樓板截面有效高度;

Vp——預應力空心樓板中,寬度(bw+D)范圍內(nèi)由于施加預應力所提高的受剪承載力設計值,按國家現(xiàn)行標準《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)和《無粘結預應力混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ92)的有關規(guī)定選用?,F(xiàn)澆混凝土空心樓蓋可按區(qū)格板進行撓度驗算。在樓面豎向均布荷載作用下,區(qū)格板最大撓度計算值αf,max宜按荷載效應標準組合并考慮荷載長期作用影響的剛度采用結構力學方法計算,并應符合下列規(guī)定:式中αf,lim——樓蓋、屋蓋構件的撓度限值,按國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002表3.3.2確定。如果構件制作時預先起供,且使用上允許,則αf,max可減去起拱值。對于預應力混凝土構件,αf,max尚可減去預加力所產(chǎn)生的反拱值。2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法③

撓度驗算2.7.3現(xiàn)澆砼空心樓蓋的設計方法③

撓度驗算受彎構件的剛度可按下列規(guī)定計算:受彎構件的剛度B應按《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010和《無粘結預應力混凝土結構技術規(guī)程》JGJ92的有關規(guī)定計算。對于邊支承雙向板,可取短跨方向跨中最大彎矩處的剛度采用雙向板彈性撓度公式計算。對于柱支承雙向板,可取兩個方向樓板中間板帶跨中最大彎矩處的剛度平均值作為該板剛度采用柱支承板彈性撓度公式計算。④裂縫驗算現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心樓蓋區(qū)格板,可按國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2002的有關規(guī)定計算最大裂縫寬度,并按該

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