楼盖结构分类及布置Word文档格式.docx
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1(a)(b)所示。
受垂直荷载作用的四边支撑板,其两个方向均发生弯曲变形,同时将板上荷载传递给四边的支撑梁。
弹性理论的分析结果表明,当板的长边l01与短边l02的比值较大时,板上荷载主要沿短边方向传递,沿长边方向传递的特别少。
如图2、1所示一四边简支的矩形板,承受竖向均布荷载q的作用。
现沿板跨中的两个方向分别切出单位宽度的板带,得到两根简支梁。
依照板跨中的变形协调条件有:
(2。
1)
式中、—挠度系数,当两端简支时
。
I1、I2-l01、l02方向板带的换算截面惯性矩;
q1、q2—荷载在两个方向的分配值,有:
q=q1+q2 (2。
2)
假如忽略两个方向钢筋位置和数量不同的影响,取I1=I2;
由式(2。
1)和(2、2)得到
当l01/l02=2时,,、
图2、1 四边支承板上荷载的传递
通过上式我们能够看到,当l01/l02〉2时,分配到长跨方向的荷载不到5、9%。
为了简化计算,对长、短边比值较大的板,忽略荷载沿长边方向的传递,称其为单向板;
而对长、短边比值较小的板,称其为双向板。
《混凝土设计规范》(GB50010—2010)规定:
1)两对边支撑的板应按单向板计算、
2)关于四边支承的板,当l01/l02≥3时,按单向板计算;
当2<
l01/l02< 3时, 宜按双向板计算;
当l01/l02≤2时,按双向板计算。
肋梁楼盖结构布置灵活,施工方便,广泛应用于各类建筑中。
2、无梁楼盖
不设梁,将板直截了当支撑在柱上,如图2、2(c)所示,楼面荷载直截了当由板传给柱,称为无梁楼盖。
无梁楼盖柱顶处的板承受较大的集中力,通常在柱顶设置柱帽以扩大板柱接触面积,提高柱顶处平板的冲切承载力、降低板中的弯矩。
不设梁能够增大建筑的净高,而且模板简单,建筑物具有良好的自然通风、采光条件,多用于对空间利用率要求较高的厂房、仓库、藏书库、商场、水池顶、片筏基础等结构。
3、 井式楼盖
单向板梁板结构中,梁可分为次梁和主梁;
双向板梁板结构中,梁可分为次梁和主梁,也可为双向梁系。
在双向梁系中,若两个方向的梁的截面相同,不分主次梁,如图2、2(d)所示,结构采纳方形或近似方形(也有采纳三角形或六边形)的板格,此种结构称为井式楼盖,其特点是跨度较大,具有较强的装饰性,多用于公共建筑的门厅或大厅。
4、 扁梁楼盖
如图2、2(e)所示,为了降低构件的高度,增加建筑的净高或提高建筑的空间利用率,将楼板的水平支承梁做成宽扁的形式,就像放倒的梁。
5、密肋楼盖
如图2。
2(f)所示,密肋楼盖又分为单向和双向密肋楼盖。
密肋楼盖可视为在实心板中挖凹槽,省去了受拉区混凝土,没有挖空部分就是小梁或称为肋,而柱顶区域一般保持为实心,起到柱帽的作用,也有柱间板带都为实心的,如此在柱网轴线上就形成了暗梁。
(a) (b)
(c ) (d)
(e) (f)
图2。
2常见的楼盖形式
a-单向板肋梁楼盖;
b-双向板肋梁楼盖;
c-无梁楼盖;
d—井式楼盖;
e-扁梁楼盖;
f-密肋楼盖
装配式楼盖由预制构件装配而成,便于机械化生产和施工,能够缩短工期。
但装配式楼盖结构的整体性、刚度均较差,在地震多发区应用受限。
装配整体式楼盖是由预制构件装配好后,现浇混凝土面层或连接部位以构成整体而成、它兼具现浇楼盖和装配式楼盖的部分优点,刚度和抗震性能也介于上述两种楼盖之间。
2、1、2楼盖结构布置
楼盖结构是建筑结构的主要水平受力体系,其结构的布置情况决定了建筑物各种作用力的传递路径,也影响到建筑物的竖向承重体系。
不同的梁板结构布置对建筑物的层高、总高、天棚、外观、设备管道布置有重要的影响,同时还会在较大程度上影响建筑物的总造价。
楼盖结构布置时,应对影响布置的各种因素进行分析比较和优化。
通常是针对具体的建筑设计来布置结构,因此首先要从建筑效果和使用功能要求上考虑,包括:
1)依照房屋的平面尺寸和功能要求合理的布置柱网和梁;
2)楼层的净高度要求;
3)楼层顶棚的使用要求;
4)有利于建筑的立面设计及门窗要求;
5)提供改变使用功能的估计性和灵活性;
6)考虑到其它专业工种的要求。
其次从结构原理上考虑,包括:
1)构件的形状和布置尽量规则和均匀;
2)受力明确,传力直截了当;
3)有利于整体结构的刚度均衡、稳定和构件受力协调;
4)荷载分布均衡,要分散而不宜集中;
5)结构自重要小;
6)保证计算时楼面在自身平面内无限刚性假设的成立。
2。
3楼盖设计中的注意事项
1。
计算理论的选取
梁、板的内力计算常用的分析方法有弹性理论和塑性理论两种方法。
弹性理论相对比较简单,并具有较高的承载力储备;
塑性理论使超静定结构的受力及结构设计趋于合理,减少了钢材用量。
一般来说,在楼盖设计中,单向板和次梁常用塑性理论的分析方法,以获得较好的经济效益,关于双向板和主梁,常采纳弹性理论的分析方法计算内力。
2、结构计算模型的确定
将实际的建筑结构抽象为能够进行分析计算的力学模型,是结构设计的首要任务。
好的力学计算模型应该是在反映实际结构主要受力特点的前提下,尽估计简单、在楼盖设计中,应正确处理板与次梁、板与墙体、次梁与主梁、次梁与墙体、主梁与柱、主梁与墙体的关系、另一方面,一旦确定了计算模型,则应在后续的设计中,特别是在具体的构造处理和措施中,实现计算模型中的相互受力关系。
3、 梁板构件截面尺寸的确定
板的尺寸确定首先应满足规范规定的最小厚度要求,其次尚应满足一定的高跨比要求。
表2。
1列出了各种支撑板的最小厚度和高跨比。
梁的高度应满足一定的高跨比要求。
梁的宽度应与梁高成一定比例,以满足截面稳定性的要求。
2列出了常见梁的最小高跨比、
4、楼盖结构的设计步骤
1)结构布置;
2)建立计算模型,画出计算简图;
3)荷载分析计算;
4)结构及构件内力分析计算;
5)构件截面设计;
6)绘制施工图。
板截面的常规尺寸(mm) 表2、1
板的 类别
高跨比(h/l)
最小板厚(mm)
单向板
≥1/30
屋面板 60
民用建筑楼板 60
工业建筑楼板 70
行车道下的楼板 80
双向板
≥1/40
80
密肋板
面板
50
肋高
250
悬臂板(根部)
悬臂长度不大于500mm
60
80
悬臂长度1200mm
无梁楼板
无柱帽
有柱帽
≥1/30
≥1/35
150
现浇空心楼盖
200
梁截面的常规尺寸(mm) 表2。
2
梁类型
高跨比(h/l)
备注
多跨连续次梁
1/18~1/12
梁高:
次梁h≥l/25
主梁h≥l/15
矩形截面高宽比通常2~3,并以50mm为模数
多跨连续主梁
1/14~1/8
单跨简支梁
1/14~1/8
悬臂梁
1/10~1/8
2、2单向板肋梁楼盖
2、1连续梁、板按弹性理论计算
1、结构的平面布置
单向板肋楼盖由板、次梁和主梁组成。
次梁布置决定板的区格大小,主梁间距决定次梁的跨度,主梁的跨度由柱网决定。
一般单向板的跨度取为1、8~2。
7m,荷载较大时取小值,一般不宜超过3m;
次梁的跨度4~6m;
主梁的跨度5~8m。
单向板肋梁楼盖的平面布置应该综合考虑到建筑效果、使用功能及结构原理等多方面的因素、楼盖的主梁一般应布置在结构刚度较弱的方向,如此能够提高承受水平作用力的侧向刚度。
常见的单向板肋梁楼盖的结构平面布置方案有:
主梁沿横向布置。
其优点是主梁与柱可形成横向框架,侧向刚度较大,而各榀框架间由纵向的次梁连接,房屋的整体性也较好。
主梁沿纵向布置。
当横向柱距大于纵向柱距特别多时,也能够采纳主梁沿纵向布置的方案。
如此能够减小主梁的截面高度,增大了室内的净高、
(a) (b)
图2、3 单向板肋梁楼盖结构布置
a-主梁沿横向布置;
b—主梁沿纵向布置
2、结构上的荷载及计算单元
作用在楼盖上的荷载包括永久荷载和可变荷载,永久荷载包括构件自重、地面、粉刷及吊顶等。
可变荷载包括楼(屋)面活荷载、积灰荷载、风荷载和雪荷载等。
可变荷载的分布通常是不规则的,在工程设计中一般折算成等效均布荷载;
作用于板、梁上的活荷载在一跨内按满跨布置,不考虑半跨内活荷载作用的估计性、
设计中,永久荷载的标准值可由构件尺寸和构造等,依照材料单位体积的重量计算、楼面均布活荷载可由《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)查得、其它可变荷载及其计算方法也在荷载规范中有详细说明、
在设计民用建筑梁板结构时,应注意楼面可变荷载值的折减问题,若梁的负荷面积较大时,可变荷载全部满载并达到标准值的概率小于1,因此,规范规定在设计楼面梁、墙、柱及基础时,楼面活荷载标准值应乘规定的折减系数。
在屋面板的设计中还需要考虑到施工和检修荷载、
整体式单向板梁板结构的荷载及荷载计算单元分别按下述方法确定,如图2、4所示。
单向板:
除承受结构自重、抹灰等荷载外,还要承受作用于其上的使用活荷载,通常取1m宽的板带作为计算单元。
次梁:
除承受结构自重、抹灰荷载外,还承受板传来的荷载,计算板传来的荷载时,为简化计算不考虑板的连续性,通常视连续板为简支板,取跨度为板跨度的负荷带作为荷载计算单元、
主梁:
除承受结构自重、抹灰荷载外,还要承受次梁传来的集中荷载,计算次梁传来的集中荷载时,为简化计算不考虑次梁的连续性,通常视次梁为简支梁,以次梁两侧的支座反力主梁荷载,一般主梁自重及抹灰荷载较次梁传递的集中荷载小得多,故主梁结构自重及抹灰荷载也能够简化为集中荷载。
图2、4 梁、板的荷载计算范围
3。
结构的计算简图及计算跨度
依照弹性理论计算混凝土连续梁、板就是将梁、板看成弹性匀质材料构件,其内力的计算能够按结构力学的方法进行。
单向板肋梁楼盖的板和次梁,不管其支承条件如何,都可简化为简支的连续梁来进行计算、端支座假如是梁支承时,支承梁按构造