【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 無 梁 樓 蓋 無梁樓蓋將鋼筋混凝土板直接支承于柱上，不設(shè)置主梁和次梁，常用的均為雙向板無梁樓蓋，其樓面荷載直接由板傳給柱及柱下基礎(chǔ)。無梁樓蓋的結(jié)構(gòu)高度小，凈空大，通風(fēng)采光條件好，支模簡(jiǎn)單，但用鋼量較大，常用于廠房、倉庫、商場(chǎng)等建筑以及矩形水池的池頂和池底等結(jié)構(gòu)。 無梁樓蓋一般采用正方形柱網(wǎng)，也可采用矩形柱網(wǎng)，以正方形最為經(jīng)濟(jì)。柱網(wǎng)通常采用 5 m～ 7 m。 無梁樓蓋的分類方法有按樓蓋形式、按有無柱帽及施工程序三種。 按樓蓋結(jié)構(gòu)形式可分為 平板式和雙向密肋式 ；按有無柱帽可分為無柱帽輕型無梁樓蓋和有柱帽無梁樓蓋；按施工程序分為現(xiàn)澆整體式無梁樓蓋和裝配整體式無梁樓蓋。本書著重介紹現(xiàn)澆整體式無梁樓蓋。 ● 無 梁 樓 蓋 ? ● 無梁樓蓋的受力特點(diǎn) ? 圖 。 試驗(yàn)中觀察到 ， 在均布荷載作用下 ， 第一批裂縫 出現(xiàn)在柱帽頂面上；繼續(xù)加載 ， 于板頂沿柱列軸線出現(xiàn)裂縫 。 隨著荷載的不斷增加 ， 頂板裂縫不斷發(fā)展 ，在板底跨內(nèi)成批地出現(xiàn)互相垂直且平行于柱列軸線的裂縫 ， 并不斷發(fā)展 。當(dāng)結(jié)構(gòu)即將達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí) ， 在柱帽頂面上和柱列軸線的頂板以及跨中板底的裂縫中出現(xiàn)一些特別大的主裂縫 。 在這些裂縫處 ， 受拉鋼筋達(dá)到屈服 ， 受壓區(qū)混凝土被壓碎 ， 此時(shí)樓板即告破壞 。 圖 無梁樓蓋的破壞裂縫 ● 無梁樓蓋的受力特點(diǎn) ? 無梁樓蓋是四點(diǎn)支撐的雙向板 。 無梁板雖然是雙向受力 ， 但其受力特點(diǎn)卻更接近于單向板 ， 只不過單向板是一方向由板受彎 、 另一方向由梁受彎；而無梁板在兩個(gè)方向都是由板受彎 。 與單向板不同的是 ， 在無梁板計(jì)算跨度內(nèi)的任一截面 ， 內(nèi)力與變形沿寬度方向是處處不同的 。 ? 無梁樓蓋可按柱網(wǎng)劃分成若干區(qū)格 ， 將其視為由支承在柱上的 “ 柱上板帶 ” 和彈性支承于柱上板帶的 “ 跨中板帶 ” 組成的水平結(jié)構(gòu) ， 如圖 。 柱中心線兩側(cè)各 1/4跨度范圍內(nèi)的板帶稱為柱上板帶 ， 跨中板帶是柱上板帶之間的部分 ， 其寬度是跨度的 1/2。 考慮到鋼筋混凝土板具有內(nèi)力重分布的能力 ， 可以假定在同一種板帶寬度內(nèi) ， 內(nèi)力的數(shù)值是均勻的 ，鋼筋也可以均勻地布置 。 圖 無梁樓蓋柱上板帶的劃分 ● 無梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算 ? 無梁樓蓋既可按彈性理論計(jì)算 ， 也可按塑性理論計(jì)算 。 按彈性理論計(jì)算一般采用兩種近似方法 ， 即經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法和等代框架法 。 這兩種方法僅在無梁樓蓋具有較規(guī)則柱網(wǎng)的情況下才能應(yīng)用 。 ? ? 1. 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法 ? 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法又稱總彎矩法或直接設(shè)計(jì)法 。 該方法先計(jì)算兩個(gè)方向的截面總彎矩 ， 再將截面總彎矩分配給同一方向的柱上板帶和跨中板帶 。 ● 無梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算 1. 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法 ? 1) 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法應(yīng)用條件 ? 為了使各截面的彎矩設(shè)計(jì)值適應(yīng)各種活荷載的不利布置 ， 應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法時(shí)無梁樓蓋的布置應(yīng)該滿足下列條件 。 ? (1) 每個(gè)方向至少有三個(gè)連續(xù)跨 。 ? (2) 同方向相鄰跨度的差值不超過較長邊的 。 ? (3) 任一區(qū)格板的長邊與短邊之比值 ≤2。 ? (4) 可變荷載和永久荷載之比值 q/g≤3。 ? 用該方法計(jì)算時(shí) ， 只考慮全部均布荷載 ， 不考慮活荷載的不利布置 。 /xyll● 無梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算 1. 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法 ? 2) 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法的計(jì)算步驟 ? (1) 分別按下式計(jì)算每個(gè)區(qū)格兩個(gè)方向的總彎矩設(shè)計(jì)值 。 ? x方向： ? y方向： ? 式中 ， g， q —— 板面永久荷載和可變荷載設(shè)計(jì)值 (kN/m2)； ? lx , ly—— 沿縱 、 橫兩個(gè)方向的柱網(wǎng)軸線尺寸； ? c —— 柱帽在計(jì)算彎矩方向的有效寬度 。 ? (2)將每一方向的總彎矩 ， 分別分配給柱上板帶和跨中板帶的支座截面和跨中截面 。 ? （ 3） 在保持總彎矩不變的情況下 ， 允許將柱上板帶負(fù)彎矩的 10%， 分配給跨中板帶負(fù)彎矩 。 20 12( ) ( )83x y xM g q l l c? ? ?20 12( ) ( )83y x yM g q l l c? ? ?● 無梁樓蓋的內(nèi)力計(jì)算 2. 等代框架法 (1) 計(jì)算等效框架梁、柱的幾何特征。 (2) 按框架計(jì)算內(nèi)力。 (3) 計(jì)算所得的等效框架控制截面總彎矩，分別確定柱上板帶和跨中板帶的支座和跨中彎矩設(shè)計(jì)值。 ● 無梁樓蓋的截面與構(gòu)造 要求 1. 板的厚度及板的截面有效高度 ? 無梁樓蓋的板通常是等厚的 。 對(duì)板厚的要求 ， 除應(yīng)滿足承載力要求外 ， 同時(shí)還需要滿足剛度的要求 。 當(dāng)采用無帽頂板時(shí) ， 板厚不宜小于區(qū)格長邊的 1/32；當(dāng)采用有帽頂板時(shí) ，板厚不宜小于區(qū)格長邊的 1/35， 此時(shí)可不驗(yàn)算板的撓度 。 ? 當(dāng)采用無柱帽時(shí) ， 柱上板帶可適當(dāng)加厚 ， 加厚部分的寬度可取相應(yīng)板跨的 。 ? 板的截面有效高度取值 ， 與雙向板類同 。 同一區(qū)格在兩個(gè)方向同號(hào)彎矩作用下 ， 由于兩個(gè)方向的鋼筋又疊置在一起 ， 因此應(yīng)分別采用不同的截面有效高度 。 當(dāng)為正方形區(qū)格時(shí) ， 為簡(jiǎn)化計(jì)算 ， 可取兩個(gè)方向有效高度和平均值 。 ● 無梁樓蓋的截面與構(gòu)造 2. 板的配筋 ? 根據(jù)柱上和跨中板帶截面彎矩算得的鋼筋 ， 可沿縱 、橫兩個(gè)方向均勻布置于各自的板帶上 。 鋼筋的直徑和間距與一般雙向板的要求相同 ， 對(duì)于承受負(fù)彎矩的鋼筋 ， 其直徑不宜小于 11 mm， 以保證施工時(shí)具有一定的剛性 。 ? 無梁樓蓋中的配筋形式也有彎起式和分離式兩種 。鋼筋彎起或切斷的位置應(yīng)滿足圖 11－ 51所示的要求 。 如果將柱網(wǎng)軸線上一定數(shù)量的鋼筋連通起來 ， 對(duì)于防止因整塊板掉落而引起的結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌是有利的 。 ● 無梁樓蓋的截面與構(gòu)造 3. 邊梁 ? 無梁樓蓋的周邊應(yīng)設(shè)置邊梁 ， 其截面高度應(yīng)不小于板厚的 ， 與板形成倒 L形截面 。 邊梁除了與邊柱上的板帶一起承受彎矩外 ， 還要承受垂直于邊梁軸線方向的扭矩 ， 所以應(yīng)配置必要的抗扭構(gòu)造鋼筋 。 設(shè)置抗扭鋼筋 6～8@200 (a) 柱上板帶配筋 (b) 跨中板帶配筋 無梁樓蓋的配筋構(gòu)造 ● 裝配式樓蓋設(shè)計(jì)概述 1. 形式和特點(diǎn) ? 裝配式樓蓋由預(yù)制梁 、 板組成 ， 這種裝配式樓蓋具有施工速度快 、 便于工業(yè)化生產(chǎn)和機(jī)械化施工 ， 節(jié)約勞動(dòng)力和節(jié)省材料等優(yōu)點(diǎn) ，在多層房屋中得到廣泛應(yīng)用 。 但是 ， 這種樓蓋整體性 、 抗震性和防水性均較差 ， 樓面開孔困難 ， 使得其應(yīng)用范圍受到較大限制 。 裝配式樓蓋主要有鋪板式 、 密肋式和無梁式 ， 其中鋪板式應(yīng)用最廣 。 鋪板式樓蓋的主要構(gòu)件是預(yù)制板和預(yù)制梁 。 常用的預(yù)制鋪板有實(shí)心板 、 空心板 、槽形板 、 T形板 ， 其中以空心板的應(yīng)用最為廣泛 。 ? 裝配式樓蓋構(gòu)件的計(jì)算分使用階段的計(jì)算和施工階段的驗(yàn)算 。使用階段的計(jì)算 ， 按單跨簡(jiǎn)支情況進(jìn)行 。 施工階段的驗(yàn)算 ， 應(yīng)考慮由于施工 、 運(yùn)輸 、 堆放 、 吊裝等過程產(chǎn)生的內(nèi)力 。 這些過程中 ， 構(gòu)件受力情況與使用階段有所不同 ， 當(dāng)?shù)觞c(diǎn)或堆放點(diǎn)設(shè)在距構(gòu)件端部某位置時(shí) ， 則該位置截面會(huì)產(chǎn)生負(fù)彎矩 ， 此時(shí)應(yīng)該對(duì)該截面進(jìn)行驗(yàn)算 。 ? 現(xiàn)代裝配式樓蓋中 ， 一部分構(gòu)件采用預(yù)制 ， 另一部分采用現(xiàn)澆 ，并可利用預(yù)制部分作為現(xiàn)澆部分的模板支承 ， 或直接作為現(xiàn)澆部分的模板 ， 這樣能大量節(jié)省模板 ， 減少現(xiàn)場(chǎng)工作量 ， 結(jié)構(gòu)的整體性也可與現(xiàn)澆式樓蓋媲美 。 ● 裝配式樓蓋 ● 裝配式樓蓋設(shè)計(jì)概述 2. 設(shè)計(jì)計(jì)算要點(diǎn) ? 對(duì)使用階段的裝配式樓蓋 ， 按一般梁 、 板的計(jì)算原理進(jìn)行承載力計(jì)算和變形 、 裂縫寬度驗(yàn)算 。 ? 構(gòu)件施工階段驗(yàn)算時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題 。 ? (1) 計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)按運(yùn)輸 、 堆放的實(shí)際情況和吊點(diǎn)位置確定 。 ? (2) 考慮運(yùn)輸 、 吊裝時(shí)的作用 ， 自重荷載應(yīng)乘以 。 ? (3) 結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)可較使用階段計(jì)算降低一級(jí) ， 但不低于三級(jí) 。 ? (4) 施工或檢修集中荷載 ， 對(duì)預(yù)制板 、 檁條 、 預(yù)制小梁 、 挑檐和雨篷 ，應(yīng)按在最不利位置上作用 1 kN的施工或檢修集中荷載進(jìn)行驗(yàn)算 ， 但此集中荷載不與使用可變荷載同時(shí)考慮 。 ? 預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)應(yīng)采用 HPB235級(jí) (Ⅰ 級(jí) )鋼筋制作 ， 嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋 ， 以防脆斷 。 吊環(huán)埋入構(gòu)件的深度應(yīng)不小于 30d(d為吊環(huán)鋼筋直徑 )，并應(yīng)焊接或綁扎在鋼筋骨架上 。 吊環(huán)鋼筋的截面面積可按下式確定： ? ? 式中： G—— 構(gòu)件自重標(biāo)準(zhǔn)值 (不考慮動(dòng)力系數(shù) )。 ? m—— 受力吊環(huán)數(shù) ， 當(dāng)一個(gè)構(gòu)件上設(shè)有四個(gè)吊環(huán)時(shí) ， 計(jì)算時(shí)最多只考慮三個(gè)吊環(huán)同時(shí)發(fā)揮作用 (m≤3)。 ? —— 吊環(huán)鋼筋的容許設(shè)計(jì)拉應(yīng)力 ， GB50010— 2022規(guī)范規(guī)定 =50 N/mm2(構(gòu)件自重的動(dòng)力系數(shù)已考慮在內(nèi) )。 ? ?s2 GA m ??? ?s? ? ?s?● 空心預(yù)制板的