《无梁楼盖》PPT课件.ppt

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1、1.2.3 无梁楼盖 主讲： 管品武 教授 1.2.3 无梁楼盖 1. 2.3.1 概述 无梁楼盖 是因楼盖中不设梁而得名，它是一种双向受力楼盖，它与柱 组成 板柱结构体系 。 无梁楼盖直接支承在柱上 (其周边可能支承在承重墙上 )，故 板厚要大 些。 为增强板与柱的整体连接，通常在柱顶上设置 柱帽 ，作用： 可提高柱顶处板的受冲切承载力，有效地减小板的计算跨度，使板 的配筋经济合理。 当柱网尺寸和楼面活荷载较小时，可不设柱帽。柱和柱帽的截面形状 可设计成矩形或圆形。 无梁楼盖的结构层厚度比肋梁楼盖的小 ，这使得建筑内部的有效 空间加大，同时，平滑的板底可以大大改善采光、通风和卫生条 件。 无

2、梁楼盖根据施工方法可分为 现浇式 和 装配整体式 两种。 无梁楼盖的四周边可支承在墙上或边梁上，也可做成悬臂板。 设置悬臂板可以有效地减少柱帽的种类。当悬臂板挑出的长度接 近 l/4时 (l为中间区格跨度 )，边区格的弯矩与中间区格的弯矩相差 不大，因而较为经济，但这种结构方案对房屋周边的空间使用有 一定的影响。 无梁楼盖每一方向的跨数一般不少于三跨，可为等跨或不 等跨。 通常， 柱网为正方形时最为经济 。 当楼面活荷载标准值在 5kN m2以上，柱距在 6m以内时， 无梁楼盖比肋梁楼盖经济。 无梁楼盖的缺点 是其抵抗水平力的能力差，所以当房屋的 层数较多或要求抗震时，宜设置剪力墙，构成框架

3、剪力墙 结构。 1. 2.3.2 无梁楼盖的受力特点 无梁楼盖可按柱网划分成若干区格，将其视为由支承在柱 上的 “柱上板带” 和弹性支承于“柱上板带”上的 “跨中板 带 ”组成的水平结构，如图 1. 42所示。 “ 柱上板带 相当于以柱为支承点的连续梁 (柱的线刚度 相对较小时 )或与柱整体连接的框架扁梁 (柱的线刚度相对较 大时 )，而“ 跨中板带” 相当于弹性支承在另一方向柱上板 带上的连续梁。 无梁楼盖它比相同柱网尺寸的肋梁楼盖的挠度大，故无梁 楼盖的板厚要大些。 试验表明，在均布荷载作用下，无梁楼盖在开裂前，基本处于弹 性工作阶段。 随着荷载的增加，在 柱帽顶面先出现裂缝 。继续加载，

4、在柱帽顶 面边缘的板上，出现沿柱列轴线的裂缝。 随着荷载的增加，板顶裂缝不断发展，在跨中 l 3跨度内，相继 出现成批的 板底裂缝 ，这些裂缝相互正交，且平行于柱列轴线。 即将破坏时，在柱帽顶上和 柱列轴线上 的 板顶裂缝 以及 跨中的板 底裂缝 出现一些特别大的主裂缝，主裂缝处，受拉钢筋屈服，受 压混凝土达到极限压应变，最终导致楼板破坏。 1.2.3.3 无梁楼盖的内力计算 (1)按弹性理论计算 无梁楼盖按弹性理论的计算方法，有 精确计算法、经验 系数法和等代框架法 等。 这里仅介绍较为常用的经验系数法和等代框架法。 A经验系数法 (等代梁法 ) 经验系数法 直接给出两个方向的截面总弯矩，再

5、将截面总 弯矩分配给同一方向的柱上板带和跨中板带。计算过程简便， 被广泛采用。 用该法计算时，板面荷载取全部均布荷载，而不必考虑活 荷载的不利组合。 A经验系数法 (等代梁法 ) 为使各截面的弯矩设计值能适用于各种活荷载的不利布置， 在应用该法时， 要求无梁楼盖必须满足下列条件 ： (a)每个方向至少有三个连续跨； (b)同一方向各跨跨度相差不超过 20；边跨的跨度不 大于其相邻的内跨； (c)区格为矩形，任一区格长、短跨的比值不大于 1.5(双 向受力 ) (d)活荷载与恒荷载的比值不大于 3； (e)为保证无梁楼盖结构体系具有较好的抵抗水平荷载 的能力，应在该结构体系中设置抗侧力支撑或剪力

6、墙 。 B 等代框架法 (一 ) 使用范围： 等代框架法是把整个结构分别沿纵、横柱列划分为具有“等代框架 柱”和“等代框架梁”的纵向等代框架和横向等代框架。 在等代框架中，在竖向荷载作用下，等代框架梁的宽度取与梁跨方 向相垂直的板跨中心线间的距离，其值大大超过柱宽，故仅有一部 分竖向荷载 (大体相应于柱或柱帽的那部分荷载 )产生的弯矩可以通过 板直接传递给柱，其余都要通过扭矩进行传递。 在无梁楼盖等代框架中的柱应该是包括柱 (柱帽 )和两侧扭臂在内的 等代柱，它的刚度应为考虑柱的受弯刚度和扭臂的受扭刚度后的等 代刚度。 25.1 m in m ax ll 部分竖向荷载产生的弯矩通过柱帽直接传递

7、给柱，部分 竖向荷载产生的弯矩通过扭矩进行传递； 柱视为包括柱（柱帽）和两侧扭臂在内的等代柱，其刚 度应考虑柱的受弯刚度和扭臂的受扭刚度； 柱和等代梁的截面和跨度的确定，应考虑柱帽的影响。 *计算假定和计算要点（ P71） 按等代框架计算时，应考虑活荷载的不利组合。但当活荷 载不超过恒荷载的 75时，可按满荷载法计算。 按框架内力分析得出的柱内力，可以直接用于柱的截面设 计；对于梁的内力，还需分配给不同的板带 。 (2)塑性分析方法 A.带形荷载作用下的计算 B满布活荷载作用下的计算 极限平衡状态法 在极限状态时，考虑板存在着一定程度的拱作用，因此，按塑性理论 的计算结果，也可考虑折减。当所计

8、算的区格离楼盖边缘有两列及两列 以上柱时，该区格板的钢筋计算截面面积可减少 10；当计算区格离楼 盖边缘只有一列柱时，该区格板的钢筋计算截面面积可减少 5。 1 2 3 4 柱帽设计 常用的矩形柱帽有 无帽顶板 的、 有折线帽顶板 的以及 有矩 形帽顶板 的三种形式。 第一种用于轻荷载 (图 1 50a)； 第二种用于重荷载 (图 1， 50b)，可使荷载自板到柱的传 力过程比较平缓，但施工较复杂，其中最好为 2 3； 第三种的传力条件稍次于第二种，但施工方便 (图 L 50c)。 这些柱帽中的拉、压应力均很小，钢筋一般可按构造放 置。 受冲切 柱帽尺寸及配筋，应满足柱帽边缘处平板的的要求。当

9、满布荷载时， 无梁盖中内柱柱帽边缘处平板，可认为承受中心冲切。 (1)试验结果 平板的中心冲切，属于在局部荷载作用下，具有均布反力的冲切 情况。试验表明： A冲切破坏时，形成 破坏锥体的锥面 与平板面大致呈 45o倾角 ； B受冲切承载力与混凝土强度等级的平方根、局部荷载的周边 长度 (柱或柱帽周长 )，及板的纵横两个方向的配筋率 (仅对不太 高的配筋率而言 )，均大体呈线性关系； C具有 弯起钢筋与箍筋 时，可以大大提高板的受冲切承载力。 (2)受冲切承载力计算公式 A.不配箍筋和弯起钢筋时（ P74 1.4.6式） B. 配箍筋和弯起钢筋时（ P75 1.4.9， 1.4.10式） (3)

10、柱配筋构造要求 计算求得的 箍筋 ，应配置在冲切破坏锥体范围内。此外，尚应按相 同的箍筋直径和间距向外延伸配置在不小于 0.5h0范围内，箍筋宜为 封闭式，并应箍住架立钢筋，箍筋直径不应小于 6mm，其间距不应 大于 h0/3，如图 1.52a所示。 计算求得的 弯起钢筋 ，可由一排或两排组成，其弯起角可根据板的 厚度在 30o45o之间选取，弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏斜截面相 交，其交点应在离集中反力作用面积周边以外 h/2 2/3h的范围内， 如图 1 52b所示。弯起钢筋直径不应小于 12mm，且每一方向不应少 于三根。 1.4.4 无梁楼盖的截面设计与构造 A截面的弯矩设计值 当竖向

11、荷载作用时，有柱帽的无梁楼盖内跨具有明显的拱作用，截面的弯矩设计值，可 适当折减。除边跨及边支座外，所有其余部位截面的弯矩设计值，均可按内力分析得到的 弯矩乘以折减系数 0.8。 B板厚及板的截面有效高度 无梁楼盖通常是等厚的。对板厚的要求，除满足承载力的要求外，还应满足刚度的要 求，由于目前对挠度尚无完善的计算方法，所以用 板厚 h与长跨 l02的比值控制 。 板的截面有效高度取值与双向板类似。同一部位两个方向的弯矩同号时，由于纵横钢筋 叠置，应分别取各自的截面有效高度。当为正方形时，也可取两个方向截面有效高度的平 均值。 C板的配筋 板的配筋通常采用绑扎骨架双向配筋方式。为减少钢筋的类型，方便施工，一般采用一 端弯起，另一端为压线段的弯起式配筋。钢筋弯起点和切断点的位置，必须满足图 1 53 的构造要求。对于支座上承受负弯矩笋明筋，为使其在施工阶段具有一定的刚性，其直径 不宜小于 12mm。 D圈梁 无梁楼盖的周边，应设置圈梁，其截面高度不小于板厚的 2.5倍。 圈梁除与半个柱上板带一起承受弯矩外，还须承受一定的 扭矩，所以应另设置必要的受扭构造钢筋。