【正文】 第十章 梁 板 結(jié) 構(gòu) 第十章 梁 板 結(jié) 構(gòu) 梁板結(jié)構(gòu) 是工業(yè)與民用建筑和構(gòu)筑物中常用的結(jié)構(gòu)，例如樓蓋和屋蓋、筏式基礎(chǔ)、擋土墻、儲(chǔ)液池的底板和頂蓋，以及樓梯、陽(yáng)臺(tái)和雨篷等。 樓蓋和屋蓋是最典型的梁板結(jié)構(gòu) 。 按施工方法分 : 樓蓋、屋蓋有： 現(xiàn)澆式 裝配式 裝配整體式三種。 現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋的整體性好，剛度大，抗?jié)B性好 ?近年來(lái)，在一些新建的高層建筑中，整澆樓 蓋得到了較廣泛的應(yīng)用 。 ?現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋易于適應(yīng)各種特殊的情況。例如， 平面形狀不規(guī)則，有較重的集中設(shè)備荷載，或者有較復(fù)雜的洞孔等 。 ?現(xiàn)澆樓蓋、屋蓋需要現(xiàn)場(chǎng) 支模和鋪設(shè)鋼筋 ，混凝土的 澆筑和養(yǎng)護(hù)等勞動(dòng)量大 ，且 工期較長(zhǎng) 。 ?隨著施工技術(shù)的改 進(jìn)和工具式鋼模板的廣泛應(yīng)用，以上缺點(diǎn)正在逐漸被克服。 裝配式樓蓋，裝配整體式樓蓋 裝配式樓蓋、屋蓋由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)安裝連接而成，有節(jié)約勞動(dòng)力，加快施工進(jìn)度，便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)的整體性和剛度較差，在我國(guó)多層住宅中應(yīng)用 最為普遍。 裝配整體式樓蓋、屋蓋是將各預(yù)制梁或板 (包括疊合梁、疊合板中的預(yù)制部分 )，在現(xiàn) 場(chǎng)吊裝就位后，通過(guò)整結(jié)措施和現(xiàn)澆混凝土構(gòu)成整體。 167。 概 述 樓蓋、屋蓋的結(jié)構(gòu)型式主要有單向板肋梁樓蓋、雙向板肋梁樓蓋、無(wú)梁樓蓋和井式樓蓋等四種。 樓板承受著豎向荷載，當(dāng)板面較大時(shí)，可設(shè)梁將板劃分成多個(gè)區(qū)格。每一板區(qū)格一般四邊都有梁或墻支承著，對(duì)于兩對(duì)邊支承的板，豎向荷載將通過(guò)板的受彎傳到兩對(duì)邊的支承梁或墻上 . 荷載向兩個(gè)方向傳遞的多少，將隨著板區(qū)格的長(zhǎng)邊計(jì)算跨度 l02與短邊計(jì)算跨度 l01的比值而變化。當(dāng) l02 /l01的比值較大時(shí)，板上的荷載主要沿 l01方向傳遞給支承構(gòu)件，而沿 l02方向傳遞的荷載很少，以至可以略去。 這種主要沿短跨受彎的板稱單向板，又稱梁式板。單向板的受力鋼筋應(yīng)沿短向配置，沿長(zhǎng)向僅按構(gòu)造配筋。 l02 l01 當(dāng) l02 /l01的比值較小時(shí)，沿長(zhǎng)跨方向傳遞的荷載將不能略去 ，這種在兩個(gè)方向受彎的板 稱雙向板 。雙向板的受力鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)方向配置。 工程設(shè)計(jì)中： l02 /l01 2時(shí) 按單向板設(shè)計(jì)； l02 /l01 ≤2時(shí) 按雙向板設(shè)計(jì)。 肋梁樓蓋和無(wú)梁樓蓋 用梁將樓板分成多個(gè)區(qū)格，從而形成整澆的連續(xù)板和連續(xù)梁，因板厚也是梁高的一部分，故梁的截面形狀為 T形。這種由梁板組成的現(xiàn)澆樓蓋，通常稱為 肋梁樓蓋 。隨著板區(qū)格平面尺寸比的不同，又可分成 單向板肋梁樓蓋和雙向板肋梁樓蓋 。 肋梁樓蓋一般由板、次梁和主梁組成。 傳力路線是：板 ~次梁 ~主梁 ~柱 (墻 )~基礎(chǔ)。肋梁樓蓋中的主梁可以是連續(xù)梁，也可以與柱子構(gòu)成框架結(jié)構(gòu)。 將樓板劃分成若干個(gè)正方形或接近正方形的小區(qū)格，兩個(gè)方向的梁截面相同，不分主梁和次梁，都是直接承受板傳來(lái)的荷載，這種樓蓋稱為 井式樓蓋 。井式樓蓋的梁是以樓蓋四周的柱或墻作為支承的，兩個(gè)方向梁的相交點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的撓度， 整個(gè)樓蓋的變形類似一塊很大的雙向板 。 不設(shè)梁，而將板直接支承在柱上的樓蓋稱為 無(wú)梁樓蓋 ,無(wú)梁樓蓋與柱構(gòu)成板柱結(jié)構(gòu)，在柱的上端通常還設(shè)置柱帽。 167。 單向板肋梁樓蓋 單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)步驟為： ①結(jié)構(gòu)平面布置， 并初步擬定板厚和主、次梁的截面尺寸； ②荷載計(jì)算； ③確定梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖； ④梁、板的內(nèi)力計(jì)算； ⑤截面計(jì)算，配筋及構(gòu)造處理； ⑥繪制施工圖 結(jié)構(gòu)平面布置 單向板肋梁樓蓋中，次梁的間距決定了板的跨度，主梁的間距決定了次梁的跨度，柱距則決定了主梁的跨度。 進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)綜合考慮建筑功能、造價(jià)及施工條件等，合理確定梁的平面布置。對(duì)于平面尺寸不大的樓蓋，可不設(shè)柱子，當(dāng)需設(shè)柱時(shí)，柱網(wǎng)一般應(yīng)布置成矩形或正方形，梁、板一般均應(yīng)布置成等跨或接近等跨的。 根據(jù)工程實(shí)踐，單向板、次梁和主梁的常用跨度為 ： 單向板： — ，一般不宜超過(guò) （荷載較大時(shí)宜取較小值）； 次梁： 4~6m； 主梁， 5~8m。 主梁沿橫向布置 主梁和柱可形成橫向框架，其側(cè)向剛度較大。各榀橫向框架間由縱向的次梁聯(lián)系，故房屋的整體性較好。此外，由于主梁與外縱墻窗戶垂直，窗扇高度可取得大些，對(duì)室內(nèi)采光有利。 主梁 次梁 主梁沿縱向布置 若橫向柱距大于縱向柱距較多時(shí)，也可以沿縱向布置主梁。這樣可減小主 梁的截面高度，從而增大了室內(nèi)凈高。 在有中間走廊的房屋中，?？衫弥虚g縱墻承重，可以只布置次梁而不設(shè)主梁 次梁 主梁 荷載 樓蓋上的荷載有 恒荷載和活荷載兩類 。恒荷載包括自重、構(gòu)造層重、固定設(shè)備重等?；詈奢d包括人群、堆料和臨時(shí)性設(shè)備等。 恒荷載 的標(biāo)準(zhǔn)值由所確定的構(gòu)件尺寸和構(gòu)造等，根據(jù)材料單位體積的重量計(jì)算。 民用 建筑樓面上的均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可以從 《 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 》 (GBJ9— 87)，根據(jù)房屋類別查得。例如，住宅為． ／ m2教室為 2. 5kN／ m2 、藏書(shū)室為 kN／ m2等。 工業(yè)建筑樓面活荷載，在生產(chǎn)、使用或檢修、安裝時(shí)，由設(shè)備、管道、 運(yùn)輸工具等產(chǎn)生的局部荷載， 均應(yīng)按實(shí)際情況考慮，可采用等效均布活荷載代替 確定荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值時(shí)，恒荷載的分項(xiàng)系數(shù)取為?g=(當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí) ) 或 (當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí) )；活荷載的分項(xiàng)系數(shù)一般情況下取 ?q =，當(dāng)樓面活荷載標(biāo)大于 4 kN／ m2， ?q = 板帶的荷載范圍 計(jì)算單元的確定 主梁的荷載范圍 次梁的荷載范圍 柱 次梁 主梁 鋼筋混凝土 連續(xù)梁 、 板 按彈性方法的內(nèi)力計(jì)算 鋼筋混凝連續(xù)梁、板的內(nèi)力計(jì)算方法有： ①按彈性方法計(jì)算； ②按考慮內(nèi)力重分布； 按彈性方法計(jì)算時(shí)，梁、板的內(nèi)力可按 《 結(jié)構(gòu)力學(xué) 》 中講述的方法計(jì)算。 1．計(jì)算簡(jiǎn)圖 連續(xù)梁、板的計(jì)算簡(jiǎn)圖，應(yīng)解決 支承條件 、 計(jì)算跨數(shù)和計(jì)算跨度 三個(gè)問(wèn)題。 按彈性方法計(jì)算 支承條件 ： 對(duì)于板和次梁，不論其支承是砌體還是現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁，均可簡(jiǎn)化成集中于一點(diǎn)的支承鏈桿。梁板能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但忽略支承構(gòu)件的豎向變形，即支座無(wú)沉降。 主梁可支承于磚柱上，也可與鋼筋混凝土柱現(xiàn)澆在一起。對(duì)于前者，可視為鉸支承；對(duì)于后者，應(yīng)根據(jù)梁和柱的抗彎線剛度比值而定，如果梁比柱的抗彎線剛度大很多 (如大于 5)，仍可將主梁視為鉸支于鋼筋混凝土柱上的連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算，否則應(yīng)按框架橫梁設(shè)計(jì)。 計(jì)算跨數(shù)： 對(duì)連續(xù)梁、板的某一跨來(lái)說(shuō)，與其相鄰兩跨以遠(yuǎn)的其余跨上的荷載，對(duì)該跨內(nèi)力的影響已很小，所以對(duì)于等剛度、等跨度的連續(xù)梁、板。 當(dāng)實(shí)際跨數(shù)超過(guò)五跨時(shí)，可簡(jiǎn)化為五跨計(jì)算，即所有中間跨的內(nèi)力和配筋均按第三跨的處理。 當(dāng)梁、板的跨數(shù)少于五跨時(shí)，則按實(shí)際跨數(shù)計(jì)算。 按彈性方法計(jì)算 1 2 1 2 3 3 3 1 2 1 2 3 計(jì)算跨度 計(jì)算跨度：梁、板的計(jì)算跨度 l。是指計(jì)算彎矩時(shí)所采用的跨間長(zhǎng)度，該值與支座反力分布有關(guān)，即與構(gòu)件的擱置長(zhǎng)度 a和構(gòu)件的剛度有關(guān)。 中間跨的計(jì)算跨度，就是支承中心線間的距離； 對(duì)于邊跨，伸進(jìn)邊支座的計(jì)算長(zhǎng)度可在 a／ 2兩者中取較小值。 按彈性方法計(jì)算 22101 abll n ???101 nlbll ???或 a 1nlb b 2nl 3nl03l02l2．活荷載不利布置和內(nèi)力包羅圖 (1)活荷載不利布置： 活荷載是按一整跨為單位來(lái)改變其位置的 ，因此在設(shè)計(jì)連續(xù)梁、板時(shí)，應(yīng)研究活荷載如何布置將使梁內(nèi)