第九章 钢筋混凝土现浇楼盖单向板

4、支座弯矩和剪力设计值
弯矩设计值：
b b M M c Vc M c V0 2 2
剪力设计值： 均布荷载 集中荷载
b V Vc g q 2
V Vc
四、单向板楼盖按塑性理论的计算法 弹性理论：混凝土是均质弹性体、荷载和内力成线性关系。任意截 面达到承载力破坏即认为整个结构破坏。 实际情况：混凝土弹塑性材料、钢筋屈服后荷载和内力不再成线性 关系，即发生了内力重分布。超静定结构某一截面破坏，整体结构 仍可继续承载。 按弹性方法计算钢筋混凝土连续板、梁的内力，设计结果是安全的 但有多余的承载力储备。 采用塑性计算方法能正确反映材料的实际性能，既节省材料，又保 证结构的安全可靠，同时，由于减少了支座配筋量，使支座配筋的 拥挤状况有所改善，便于施工。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
单向板肋形楼盖构造简单，施工方便，是整体式楼盖结构 中最常用的形式。其荷载的传递路线是：板→次梁→主梁→柱 或墙。可见，板的支座为次梁，次梁的支座为主梁，主梁的支 座为柱或墙。
双向板肋形楼盖较单向板受力好，板的刚度较大，板跨可 达5m以上，当跨度相同时双向板较单向板薄，但构造、施工
都较复杂。双向板肋形楼盖的荷载传递路线是：板→支承梁
对于多跨连续板、梁（跨度相等或相差不超过10%），若 跨数超过五跨时，可按五跨计算，计算跨度见表9.1.
三、现浇单向板肋梁楼盖按弹性计算 结构的控制截面：梁板的支座截面及跨中截面 1、活荷载的最不利布置：某跨跨内最大正弯矩；某支座截面最大 负弯矩；某跨跨内截面最大负弯矩；边支座截面最大剪力；中间支 座截面最大剪力
能均好，缺点是模板用量多且周转较慢，施工作业量较大，
工期较长。现浇整体式楼盖广泛应用与工业与民用建筑，用
于以下楼盖时更具优越性：公共建筑的门厅部分；平面布置
不规则的局部楼面以及对防水要求较高的楼面，如厨房、卫
生间等；高层建筑的楼（屋）面；有抗震设防要求结构的楼 （屋）面；布置上有特殊要求的各种楼面，如要求开设复杂 孔洞的楼面以及多层厂房中要求埋设较多预埋件的楼面等。
ASb
F 2 f yv sin
Asv1
F mnf yv
附加箍筋及吊筋布置图
2、楼盖结构布置及截面尺寸 （1）结构平面布置图如图 （2）截面尺寸 l 2200 板：连续板厚度h 55mm, 考虑荷载较大，取h 80mm 40 40 1 1 1 1 次梁：截面高度h ( ~ )l ( ~ )6000 (334 ~ 500)mm， 18 12 18 12 取h 450mm, b 200mm 1 1 1 1 主梁：截面高度h ( ~ )l ( ~ )6600 (471 ~ 825) mm 14 8 14 8 取h 650mm, b 250mm
主梁沿横向布置
主梁沿纵向布置
有中间走道
2、计算简图
(1)支承条件和荷载折算:所有支座均简化为铰支座
q 对于板： g g 2
,
,
q q 2
,
q q , 3q g g 对于次梁： 4 4 对于主梁：不折算 g、q—— 实际的恒载、活载 g’、q’——折算恒载、活载。
（2）计算跨度和跨数
二、现浇单向板肋梁楼盖
单双向板概念： 受力主要沿一个方向传递为 单向板； 受力向二个方向传递为双向 板。 2.单、双向板的划分 四边支撑的板当： l2 /l1≥2 按单向板计算
l2 /l1 <2
按双向板计算
单 向板的传力路线： 板 次梁 主梁 柱或墙
1、结构的平面布置
为使得结构的布置合理应按下列原则进行： ①满足建筑物的正常使用要求； ②考虑结构受力是否合理； ③ 应考虑材料的节约、减低造价的要求； 通常，板跨1.7∽2.5m；次梁跨度为4∽6.0m；主梁跨度5∽8.0m。 应尽量将整个柱网布置成正方形或长方形，板梁应尽量布置成等跨 度的，以使板的厚度和梁的截面尺寸都统一，便于计算，有利施工。 主梁一般横向布置（单向板短边方向），次梁一般纵向布置
井式楼盖一般用于方形或接近方形的中小礼堂、餐厅以
及公共建筑的门厅。
（三）密肋楼盖
密肋楼盖与单向板肋形楼盖相似，只是次梁排得很密， 且截面尺寸较小，而被称之为肋，故叫密肋楼盖。这种楼盖 的隔音、隔热性能较好，可用于荷载不大（一般包括自重不 宜超过6kN/m2）跨度较小（肋的跨度不宜超过6m）的房 屋。
⑤跨中正弯矩筋，当部分切断时，切断位置可在距支座边L0/10， 一般隔一断一；当部分弯起时，可在距支座边l0／6处弯起，隔一 弯一。弯起角度一般30°。当厚大于120mm时，可为45°。 ⑥支座负弯矩的钢筋，可在距支座边不少于a距离处切断 ，a的取 值：当q／g≤3时，a=l0／4；当q／g>3时，a= l0／3。 ⑦ 板内伸入支座的下部正弯矩钢筋采用半圆弯钩，当支座是简 支时，长度不小于5d。 板的支座负弯矩筋，为保证施工时不致改 变其有效高度，一般都做成直钩以便支撑在模板上。
2）主梁的配筋应按内力包络图的要求，通过作抵抗弯矩图来布置。 应符合正截面配筋及斜截面配筋并构造要求。 3）在主次梁交接处，在主梁高度范围内，主梁要受到次梁传来的 集中荷载的作用。为防止在主梁中下部出现斜裂缝，一般要设置 附加横向钢筋(吊筋或箍筋)，把荷载传到梁的 上部。
力全部由吊筋承担则有： 力全部由箍筋承担则有：
4）构造钢筋
①分布钢筋：HPB235钢筋、直径6mm、8mm。分布筋应放在受力筋 内侧，每米板宽不少4根，并不得少于受力筋截面面积的15％,不 少于该截面砼面积的0.15%。支座处上下均有受力筋的地方，都 要相应设置分布筋。受力钢筋弯折处也应布置分布钢筋。 分布筋作用：固定受力筋位置、承担长向可能的弯矩、抵抗温度 变化或砼收缩引起的内力、分散集中荷载。
（四）无梁楼盖
当楼盖不设梁，而将板通过柱帽直接支承在柱上，这种楼盖 称为无梁楼盖。无梁楼盖天棚平整，楼面结构高度小，具有较好 的采光、通风和卫生条件，可节省模板简化施工，并可减小建筑 的构造高度。当柱距在6m以内，楼板上活载标准值为5kN/m2 以上时，无梁楼盖一般比肋形楼盖经济。无梁楼盖常用于多层厂 房、商场、书库、仓库、冷藏库以及地下水池的顶盖等建筑中。
单排钢筋时 h0= h-60mm
双排钢筋时 h0＝h-80mm 3）主梁的内力计算按弹性理论方 法进行，不考虑塑性内力重分布 4）当主梁的截面尺寸满足高跨比1/14-1/8，高宽比1/31/2时，一般不必作使用阶段的挠度和裂缝宽度验算。
(2)、主梁的构造要求 1）主梁伸入墙内的支撑长度一般应不小于370mm。
第一节 楼盖分类及应用 （1）按受力形式分： 单向板肋梁楼盖、
双向板肋梁楼盖 井式楼盖、 密肋楼盖、 无梁楼盖； （2）按预应力情况分： 钢筋混凝土楼盖、 预应力混凝土楼盖 （3）按施工方法分： 现浇式楼盖、 装配式楼盖、 装配整体式楼盖
单向板肋梁楼盖 双向板肋梁楼盖
井式楼盖
密肋楼盖
无梁楼盖
现浇整体式楼盖整体刚度大，整体性、抗震性和防水性
1）板的计算单元通常取为1m，按单筋矩形截面设计； 2）板一般能满足斜截面受剪承载力要求，设计时可 不进行受剪承载力验算
3）板的内拱作用：对于四周与梁整体连接的单向板，由于存在 拱的作用，因而中间跨的跨中截面和中间支座截面的计算弯矩可 减少20%，但边跨及离板端的第二支座不可以折减。
（2）板的构造要求 1）板的厚度 2）板的支承长度：满足锚固要求且不小于板厚。搁置与砖墙时 不小于120mm 3）受力钢筋 ①受力钢筋一般为HPB300,HRB335钢筋 ②直径通常采用6mm、8mm、10mm、12mm，为便于施工架立，支 座负钢筋直径不宜太细。 ③受力钢筋间距不应小于70mm。当板厚小于等于150mm时，间距 不宜大于200mm；当板厚大于150mm时，间距不应大于1．5h，且 不宜大于250mm。 ④跨中承受正弯矩的钢筋，在近支座处部分切断或弯起时，伸入 支座的下部钢筋不少于跨中受力钢筋截面面积的1／3 ，且间距 不得大于400mm。
4）板中构造钢筋 ①分布钢筋
②垂直于主梁的板面构造钢筋
③嵌入承重墙内的板面构造钢筋
2、次梁的计算与构造
（1）次梁的计算
计算步骤：选择截面尺寸荷载计算内力计算计算配筋 箍筋和弯起筋计算确定构造钢筋。 次梁截面高度l0/18~l0/12，宽度为h0/3~h0/2 次梁荷载计算：板传来的荷载和次梁自重
一个整体。这种楼盖兼有现浇整体式楼盖整体性好和装配式楼
盖节省模板和支撑的优点。但需要进行混凝土二次浇灌，有时
还需增加焊接工作量。装配整体式楼盖仅适用于荷载较大的多
层工业厂房、高层民用建筑以及有抗震设防要求的建筑。
（一）肋形楼盖
肋形楼盖由板、次梁、主梁组成，三者整体相连，通常为多 跨连续的超静定结构。楼面板被四周的梁分成许多矩形区格，板 的四周支承在次梁、主梁或墙上，形成四边支承板，板上的荷载 通过双向受弯传到四边的支承构件上。根据理论分析，对四边支 承的板，当l2/l1＞2时，板主要沿短跨方向受弯，沿短边传递的板 上荷载达94％以上，而沿长边传递的荷载不超过6％，因此在设计 中可仅考虑短边方向受弯，而长边方向作构造处理，这种板称为 单向板；当l2/l1≤2时，沿长边传递的荷载及板在长跨方向的弯曲 均较大而不能忽略，在设计中须考虑板双向受弯，这种板称为双 向板(图4-2b)。《混凝土规范》规定，对四边支承板，当l2/l1≤2 时应按双向板计算；当2＜l2/l1＜3时，宜按双向板计算；当 l2/l1≥3时宜按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布 置构造钢筋。
2.内力计算 均布荷载：
M max k1 gl 2 k2 ql 2 Vmax k3 gl k4 ql
M max k5Gl k6Ql Vmax k7G k8Q
集中荷载：
3、内力包络图： 同一结构在各种荷载作用下的内力图画在同一张纸上，其外包 线形成的图。包络图是选择截面和布置钢筋的依据
装配式楼盖通常将预制板搁置在梁或墙体上，梁可以预 制或现浇。由于采用了预制板，装配式楼盖便于工业化生产， 便于机械化施工和加快施工进度，但整体性、抗震性、防水性 都较差，不便于开设孔洞。装配式式楼盖广泛应用与工业与民 用建筑，但不宜用于高层建筑、有抗震设防要求的建筑以及使 用要求防水和开设孔洞的楼面。 装配整体式楼盖是在预制板上现浇一混凝土叠合层而成为
→柱或墙。
肋形楼盖多用于公共建筑、高层建筑以及多层工业厂房。
（二）井式楼盖
为了建筑上的需要或柱间距较大时，可以将楼板分成若干 个接近十字形的小区格，除柱上梁为截面尺寸较大的主梁处 ，其余两个方向均设置相同截面的空间梁系，梁格布置呈井
字形，称为井字楼盖。井式楼盖与双向板肋形楼盖的区别在
于，双向板肋形楼盖在梁交点处需设柱。
3、考虑塑性内力重分布的计算方法 等跨连续梁、板承受均布荷载时的内力：
2 M M g q l0
V V g q l n
g、q ----作用在梁板上的 均布恒载和活载的设计值 L0----计算跨度， Ln----梁净跨
五、 单向板肋梁楼盖截面设计与构造要求 1、板的计算与构造 （1）板的计算
次梁与板共同浇筑，跨中按T形梁计算，支座处按矩形截面计算。
2. 次梁的构造
一般构造同受弯构件要求。 次梁纵向钢筋的弯起与截断
位置
伸入支座和主梁的锚固长度
3. 主梁的计算与构造要求 （1）主梁的计算 1）截面形式：跨中按T型截面，支座按矩形截面。 若跨中出现负弯矩 ，跨中也按矩形计算 2）主梁支座截面的有效高度h0
2、内力重分布
内力重分布的结果：支座弯矩减小， 跨中弯矩增加。
考虑塑性内力重分布的意义 ☆内力计算方法与截面设计方法相协调； ☆可以人为地调整截面的内力分布情况，更合适地布置钢筋； ☆充分利用结构的承载力，取得一定的经济效益。 影响塑性内力重分布的因素 ☆塑性铰的转动能力 ☆斜截面承载能力 ☆正常使用条件 下列情况不宜采用 ☆在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝开展控制较严的混凝土结构； ☆处于严重侵蚀性环境中的混凝土结构； ☆直接承受动力和重复荷载的混凝土结构 ☆要求有较高承载力储备的混凝土结构； ☆配置延性较差的受力钢筋的混凝土结构。
1．塑性铰与内力重分布的概念 在钢筋屈服截面，从钢筋屈服到达到极限承载力，截面在外弯矩 增加很小的情况下产生很大转动，表现得犹如一个能够转动的铰， 称为“塑性铰”。
塑性铰与理想铰区别 ①理想铰不能承受弯 矩，而塑性铰则能承 受一 定的弯矩 （My≤M≤Mu）； ②理想铰集中于一点， 塑性铰则有一定的长 度 ③理想铰在两个方向都可产生无限的转动，而塑性铰 只能在 弯矩作用方向作有限 的转动。