第10章 楼地层屋盖汇总.docx

1、第10章 楼地层屋盖汇总第10章 楼地层、屋盖及阳台、雨篷的基本构造【教学目的】本章主要讲授楼层的基本构造；地层的基本构造；屋盖基本构造；阳台、雨篷的基本构造。学生主要学习其类型、特点、作用及要求。【教学要求】通过本章的学习，学生主要：1. 了解楼板的类型、组成和常见楼板的构造特点，适用范围；2.楼地面的组成和要求，常见地面的构造及使用特点；3.了解民用建筑屋顶的类型、作用和要求；4.了解坡屋顶的类型、组成、特点以及屋顶承重结构的布置；5.顶棚、阳台、雨篷的分类特点，一般构造。 【重点难点】重点掌握装配式钢筋混凝土楼板的板型及板缝构造；【知识要点】本章学习的主要知识点：楼板层的基本构成方式和传

2、力特征；楼板平面结构布置对建筑空间使用的影响；钢筋混凝土楼层的施工工艺及细部构造；实铺及架空地层的基本构造及表达；坡屋顶、平屋顶和曲面屋顶的基本构成方式；雨篷、阳台等构件不同结构布置方式的比较。 楼地层、屋盖、阳台、雨篷等建筑物中的水平构、部件，都属于受力系统中的第一个层次，施加在其上的活荷载及其自重都必须通过受力系统的其他层次传递到地基上去。因此这些水平构、部件的支承和被支承的情况，决定了许多垂直构件的布置。此外，这些水平构、部件大都同时又兼有维护和分隔建筑空间的作用。因此，在进行建筑平面设计的过程中，不但需要研究各种建筑空间的构成及组合，同时也要讨论其围合构件和结构支撑的布置及其构造方式对

3、空间的功能和使用情况的影响。例如，建筑平面图上虽然不需画出楼层的结构梁、板的布置，但是墙、柱等垂直构件的布置以及门窗洞口的位置和大小都与之密切相关。本章内容将就这些相关关系以及建筑物楼地层、屋盖及阳台、雨篷的基本构造层次展开讨论。10.1楼地层的基本构造10.1.1楼层的基本构造 在有楼层的建筑物中，楼板层是沿水平方向分隔上下空间的结构构件。它除了承受并传递垂直荷载和水平荷载，应具有足够的强度和刚度外，还应具有一定的防火、隔声和防水等方面的能力。建筑物中有些固定的水平设备管线，也可能会在楼层内安装。 钢筋混凝土材料因为强度高，刚度好，既耐久，又防火，还具有良好的可塑性，且便于工业化生产和机械化

4、施工，所以是目前我国工业与民用建筑中应用最广的楼层材料。近年来，由于我国钢材生产能力的提高以及钢结构的推广应用，出现了以压型钢板为底模的钢衬板复合楼板，在钢结构和其他类型结构形式的建筑中也得到了广泛应用。本节的主要着眼点将主要针对这二者。至于用天然木材作为结构材料的楼层，虽然具有自重轻、构造简单等优点，但其耐火和耐久性均较差，而且关系到自然资源的可持续性利用，现已较少采用，特别是公共建筑的楼板等构件的使用。本节将不对其进行讨论。 1.楼层的基本形式 根据力的传递方式，建筑物楼层的形式可以分为板式、梁板式和无梁楼益等几种类型。 (1)板式楼盖 当房间的尺度较小，楼板可以直接将其上面的荷载传给周围

5、的支承构件，而不会使得其因为跨度太大，而造成断面尺度太大或者说是结构自重太大，在这种情况下可将楼板做成平板的式样，称为板式楼盖。有许多小开间的房间的建筑物，特别是墙承重体系的建筑物，例如住宅、旅馆等，或者其他建筑的走道、厨房、卫生间等，都适合使用板式楼盖。 板式楼盖结构层底部平整，可以得到最大的使用净高。 板式楼盖的楼板又分为单向板和双向板。如果一块楼板只有两端支承，无论如何它都属于单向板，即荷载只朝一个向度的两端传递。但如果一块楼板不止只有两端支承，它平面上两个向度之间的尺寸比例关系将决定其究竟是单向板还是双向板。如图1 0-1-1(a)所示，板的短边尺寸l1与长边尺寸l2之间，当l2/ l

6、12时，在荷载作用下，板基本上只在l1的方向挠曲，而在l2方向的挠曲很小。这表明荷载主要沿短边的方向传递，故称单向板。这时板下只有一个向度即沿长边方向的支座是起到承重作用的。如果如图10-1-1（b）所示，当l2/ l1 2时，则在荷载作用下，板的两个方向都有挠曲，是为双向板。这时板下两个向度的支座都承重。研究楼板的传力路线可以帮助在进行建筑平面设计时决定楼层支座的位置以及诸如承重墙上开门窗的位置及其大小等。(2)梁板式楼盖当房间的平面尺度较大，采用板式楼盖会造成单块楼板的跨度太大时，图10-1-1 四面支承的楼板的荷载传递情况图10-1-2梁板式楼盖板底梁的布置（a）肋形梁；(b)井格架可以

7、通过在楼板下设梁的方式，将一块板划分为若干个小块，从而减小小块板的跨度。这种楼盖称为梁板式楼盖。粱板式楼盖的梁可以形成主次梁的关系。当梁板式楼盖板底某一个方向的次梁平行排列成为肋状时，可称之为肋形楼盖。肋梁间距较小时则称之为密肋楼盖。梁板式楼盖板底的梁也可以两个方向交叉布置成为井格状，则可称之为井格形楼盖(图10-1-2)。一般说来，布置肋形梁，可令楼层节间板成为单向板或者双向板；而布置井格梁时基本上都令小块板成为双向板。图10-1-3，某建筑楼层结构梁板布置实例在板底增加梁不单单具有结构方面的意义，经过对楼板的传力路线的设计，还可以重新分配传到梁上的荷载大小，从而控制其断面尺寸，这样对争取某

8、些结构梁底的净高以及在平面上按照建筑设计的需要局部增加或者取消某些楼层的支座，都是很有用处的。图10-1-3中所示的实例，因为基地对建筑物有限高的要求，而地下车库车辆停靠及出入的需要又使得建筑结构的柱距不宜再缩小。设计人员通过增加纵向次梁，使得节间楼板成为单向板，从而减小了80009000(mm)跨中原来传给纵向框架梁的荷载；在横方向，由于三层以上楼面出挑2500mm，减小了跨中弯矩，使得整体上梁的高度得到控制，实现了在限高条件下，建筑物做到期望层数的目的。 (3)无梁楼盖图10-1-4无梁楼盖大型预制平板整体提升安装工艺(a)在现场叠合浇注各层楼板并立柱；(b)在柱上设提升设备、楼板整体提升

9、；(c)楼板就位后安装柱帽；(d)全部楼板安装完毕无梁楼盖形式上是以结构柱与楼板组合，取消了柱间及板底的梁。楼板可以如图10-1-4所示的那样，以大型平板通过柱帽(或无柱帽)支承在柱子上，这时周边的楼板最好均匀出挑，可使结构较为单一。图10-1-5所示的是另一种方式，即在预制柱子间将每跨一块楼板先用临时支架搁起来，待一层楼板全部就位后，在柱间的板缝中纵横铺设通长的预应力钢筋(钢丝束或钢索)并通过张拉使楼板与往之间相互挤紧。用这种做法，结构在地震作用下会发生刚度变化，减小图10-1-5 预应力索板无梁楼盖地震作用，而地震过后又会自动恢复原有刚性，因此抗震性能较好。此外，如本书第3篇中图所示的那样

10、采伯的梭形板和接近正方形的板的搭配，则梭形板相当于校形的扁梁，其受力原理局普通粱板式楼益并无太大的区别。 2.钢筋混凝土楼层的施工工艺及细部构造 钢筋混凝土楼层的施工工艺可以分为现浇整体式、预制装配式和装配整体式等三种。图10-1-6大型工具模板整浇实例 (1)现浇整体式施工工艺现挠整体式的施工工艺是指在施工现场按支模、绑扎钢筋、浇灌混凝上等顺序将整个楼盖结构系统浇筑成型。因此其结构的整体刚度好，特别适合于那些整体性要求较高的建筑物、有管道穿过楼板的房间以及形状不规则或房间尺度不符图10-1-7大型工具模板现挠工艺示意合模数要求的房间中。但现浇的施工工艺由于主要工作在现场进行，湿作业，工序繁多

11、，混凝土需要养护，且施工工期较长，在一些寒冷的地区难以常年施工。近年来由于工具式模板和商品混凝土的发展、现场浇筑机械化的加强，现浇的工艺不断有新的发展(图10-1-6，图10-1-7)。 采用现浇整体式施工工艺的楼盖，其结构梁的高度是连同板的厚度一并计算在内的。从图10-1-8中不难看出，整体现浇的楼盖，其梁与楼板的钢筋顶面高度持平，并且可以互相连通，这样不但可以减小结构的总高度，而且还可以利用梁、板间的刚性节点形成连续板或连续梁，有效地减小板或梁的跨中弯矩。在进行建筑设计时，对建筑层高的确定确实非常重要，因为可以据此来推算建筑物的总高度和建设规模，从而按照基地状况、消防要求、投资额度等相关条

12、件来研究其实施的可能性。但在开始时往往尚不能够进行精确的结构计算，这时就需要对整个楼层的结构高度进行相应的估算。因为楼层的结构高度，加上必须的图 10-1-8 现浇钢筋混凝上楼层梁的高度确定(a)绑扎钢筋时梁的顶面高出板底若干距离；(b)梁与楼板钢筋顶面高度持平使用净高以及楼面装饰面层的厚度和楼层底部有可能为设备和吊顶所占据的高度，就是整个楼层的层高。对于楼层结构而言，如果有梁的话，其中最长的梁的截面高度往往就是制约的主要因素。一般说来，对于现浇整体式的楼层结构，其梁板的结构高度可以作以下估算：楼板是单向板时，板厚取板跨的l35(简支)；140(两端皆连续)；而且民用建筑楼板板厚70mm，工业

13、建筑的楼板板厚80mm。楼板是双向板时，板厚取双向板短跨的145(四边皆简支)；1/50（四边皆连续）；而且板厚80mm。无梁楼盖的楼板取其长边的135，而且板厚 150mm。梁的截面宽度一般为其截面高度的1311.5，常用宽度为250mm或300mm。其截面高度估算为跨度的112110(单跨简支梁)；118114(多跨连续次梁)；114112(多跨连续主梁)。 (2)预制装配式施工工艺预制装配式施工工艺指将楼层构件在预制加工厂或施工现场预先制作成型并达到强度后，运送到指定位置按顺序进行安装。这种施工方法，大大减少了现场湿作业的机会，提高了现场机械化施工的水平，并可使工期大为缩短。这对建筑工业

14、化水平的提高是一大促进，而且有利于建筑产品的质量控制。使用预制装配式的施工工艺，其关键在于必须按照预制产品的设计标准和使用范围去应用，而不能够随意进行改变。因为预制产品有两大类，一类是按照国家或地方标准大量性生产的产品，其尺寸和受力状况都是预先设定的。由于有一定的生产批量，所以价格较为便宜，而且生产工艺和节点设计部较为成熟、合理，但对于建筑设计来说，从设计参数的选择到使用的可能性方面都会受到限制。另一类预制产品可以按照单个建设项目的要求个别加工。由于产品数量有限，又需单独设计加工所以造价会相应提高。但对于受到气候条件影响不能现浇或需要严格控制产品质量标准的项目，仍然是较好的选择。 常用的预制楼

15、板构件有以下类型：1）预制实心平板 跨度一般在2.4m以内，多用作过道成小开间房间的楼板，亦可用做搁板或管道盖板等。板的两端简支在墙或梁上，由于构件小、起吊机械要求不高(图10-1-9)。用作楼板时，其厚度7Omm；用作盖板时，厚度50mm。板宽约为600900mm。图10-1-9预制实心平板及安装示意2)预制槽形板 它是一种梁板结合的构件，即在实心板的两侧设有纵肋，构成门字形截面。为提高板的刚度和便于搁置，常将板的两端以端肋封闭。当板跨达6m时，应在板的中部每隔500700处增设横肋一道、肋高按计算决定。板跨为37.2m；板宽为6001200mm。槽形板承载能力较好适应跨度较大，常用于工业建

16、筑。搁置时，板有正置(指肋向下)与倒置(指肋向上)两种(图10-1-10)。图10-1-10预制槽形板及安装示意（a）槽形板纵剖面；(b)槽形板底面；(c)槽形板横剖面；(d)倒置槽形板横剖面正置板由于板底不平，用于民用建筑时往往需要做吊顶。倒置板可保让板底平整，但配筋与正置时不同。如不另作面板，则可以综合楼面装修共同考虑，例如直接在其上做架空木地板，等等。有时为考虑楼板的隔声或保温，还可在槽内填充轻质多孔材料。3)预制空心板 它是为了减轻板的自重，在楼板高度的结构中性面略偏下处抽孔。抽孔截面形状多为圆形和椭圆形。图10-1-11 预制空心板及安装示意（a）纵剖面；(b)横副面；（c）剖面形式空心板有中型板和大型板之分，中型板非预