钢筋混凝土楼盖体系的特点及其分析设计方法综述分解

钢筋混凝土楼盖体系的特点及其分析设计

方法综述

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摘要：本文介绍了混凝土楼板体系的分类原则以及基本类型。介绍了各种现浇混凝土楼盖体系的应用范围和历史、组成、结构特点和优缺点。还介绍了混凝土楼板体系的常用设计计算方法，再介绍了上述各种楼盖体系的国内外发展历程和设计计算的要点。

关键词：混凝土楼板体系；基本类型；结构特点；发展历程；设计计算方法。

Summary of Characteristics and the Method of Design and Analysis of Reinforced Concrete Floor System

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Abstract:This paper introduces the principle of classification and the basic types of concrete slab system. It introduces the scope of use, the history, the composition, the structure characteristics and the advantage and disadvantage of cast-in-place concrete floor system. The calculation method used to design concrete floor slab system is also introduced. Then it also introduces the calculation process and the design points of above various floor system developments at home and abroad.

Key words: concrete floor slab system; the basic type; structural characteristics; development history; the method of design and calculation.

1.引言

楼盖是水平承重结构体系，是多、高层房屋的主要组成部分之一。楼盖结构通过将楼面荷载传递给竖向承重结构，再由竖向承重结构体系传递给基础，再由基础传递给地基。

对于楼盖结构的选型和布置，其合理性在对建筑的安全使用和经济性的意义是非常重要的。在进行建筑结构设计特别是高层建筑结构设计时，楼盖结构形式的合理选择，正确的设计方式和方法，由此会给整个房屋的使用性能和技术经济指带来的好结果。

通过减小混凝土楼盖的结构高度，就可以降低建筑高度，对建筑工程的经济意义很大。对于30层楼，每层层高减小0.1m，就可以增加一个楼层。在多、高层建筑中，通过合理地

选择楼盖体系，除了改善结构的整体的受力性能，从而保证建筑物的承载力、刚度、耐久性抗震性能等，还可以优化整个工程的造价体系。

主要是基于以下几个原因[8]：

（1）在建筑物中，由于层数多，楼盖面积大，造价往往约占总造价30％以上，而随着层数的增加，其所占比例也相应加大，所以降低楼盖的造价直接关系到整个工程的总造价的优化。

（2）在重量方面，楼盖结构所占建筑总重的比例也很大。通过降低楼盖重量，可大幅度减轻建筑总重，而在抗震设防地区，还可减小楼盖结构体系自身的结构高度，从而减少层高、节约建筑空间，增加建筑层数，降低围护结构、管线材料及施工机具的费用。因此，对于多层尤其是高层建筑而言，应选择整体性好、刚度大、质量轻、高度小、满足使用要求并便于施工的楼盖体系。

（3）对于建筑的隔声、隔热和美观等建筑效果，混凝土楼盖设计对其有着直接影响。而对于保证建筑物的承载力、刚度、耐久性以及提高抗风、抗震性能等方面，混凝土楼盖设计也有重要的的作用。

在建筑结构设计中，楼盖是一项重要的设计内容，影响到建筑的使用功能和造价以及施工的进度。在竖向荷载作用下，楼盖将竖向力传递至各支撑构件；另外在风荷载、地震力等水平力作用下，楼面内必须有足够的刚度，能将水平力传递到各竖向抗侧力构件上，并与其连接成为整体的空间结构，防止结构因较大的变形而发生整体破坏。楼盖必须具有足够的强度和刚度及良好的延性。

2.混凝土楼盖体系的分类

2.1按结构形式分类

现浇整体式楼盖是由梁和板组成的超静定结构，按计算方法可以分为：单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖（图2.1a,b）。

在楼盖平面中，通过用纵横两向布置的梁，将楼盖分隔成多个区格，当这些区格的平面比较狭长，长边与短边之比大于2时，板上荷载的95％以上是沿板的短跨方向传递，这样受力的板是单向板，这样的楼盖则称作单向板肋梁楼盖；当区格平面两方向的尺寸比较接近，板的边长比在0.5～2范围内时，竖向荷载将会同时向两个方向的板边传递，这样受力的板是双向板，楼盖被称作双向板肋梁楼盖。

双向板肋梁楼盖按楼盖梁系布置及受力特点又可分为普通双向板肋梁楼盖和井式楼盖两类（图2.1c,d）。

普通双向板肋梁楼盖的支承梁通常是支承在柱子上，板面荷载由两个方向传给梁后，再由梁直接传给柱子；井式楼盖的支承梁相互交接但无主次梁之分，这些梁具有相同的截面尺寸，且与其它肋梁楼盖相比，在同等条件下梁的截面高度要小，这些梁相互协同工作，承受板传来的荷载，并将荷载沿两个方向传到周边支承墙上或刚度更大的梁上。由于小梁梁格

组成四边支承双向受弯结构体系，梁相交诸点的挠度形成一个碗状弯曲面，整个楼盖似一块很大的双向板。钢筋混凝土现浇双向密肋楼盖（图2.1e）由于减少了楼板的混凝土量，楼板自重大为降低。

图2.1 楼盖的结构类型

(a) 单向板肋梁楼盖；(b) 双向板肋梁楼盖；(c) 井式楼盖；(d) 密肋楼盖；(e) 无梁楼盖

2.2 各类楼盖体系的组成特点

2.2.1单向板肋梁楼盖

单向板肋梁楼盖的组成，主要由板、次梁和主梁组成。而对于楼盖，则支承在柱、墙等一类竖向承重构建上。其中板的跨度由次梁的间距决定；而次梁的跨度取决于主梁的间距；对于主梁的间距则取决于柱或强的间距。

单向板肋梁楼盖结构的平面布置方案通常有以下三种[14]：

（1）主梁横向布置，次梁纵向布置（图2.2a）。优点是由主梁和柱形成的横向框架，横向抗侧移刚度大，各榀横向框架间由纵向的次梁相连，房屋的整体性较好。此外，由于外