樓蓋的布置方案和設(shè)計（PPT,共37頁）

1、4.2 樓蓋的布置方案和設(shè)計 4.2.1 樓蓋布置原則和方案 4.2.2 壓型鋼板組合樓蓋的設(shè)計 4.2.3 組合梁和組合板的構(gòu)造要求 本節(jié)內(nèi)容樓蓋結(jié)構(gòu)的作用直接承受豎向荷載的作用，并將其傳遞給豎向構(gòu)件；起橫隔作用。 影響到整個結(jié)構(gòu)的性能； 影響到施工進程； 影響到建筑的經(jīng)濟效益。 樓蓋布置方案和設(shè)計的影響滿足建筑設(shè)計要求較小自重便于施工有足夠的整體剛度 樓板 梁系多、高層建筑的樓蓋結(jié)構(gòu)組成 一般性的原則固定作用、傳遞水平剪力作用樓蓋結(jié)構(gòu)的方案選擇原則用于多、高層建筑的樓板 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板預(yù)制樓板壓型鋼板組合樓板衛(wèi)生間開洞較多處高度不大且無地震設(shè)防的建筑（較少采用）應(yīng)與鋼梁可靠連接，且在板

2、上澆注剛性面層預(yù)制樓板通過其底面四角的預(yù)埋件與鋼梁焊接 1）焊腳高度不應(yīng)小于6mm 2）焊縫長度不應(yīng)小于80mm板縫的灌縫構(gòu)造宜一律按抗震設(shè)防要求進行。必要時可在板縫間的梁 上設(shè)抗剪件(如抗剪栓等)多用于工業(yè)建筑常見的次梁布置： 等跨等間距次梁 等跨不等間距次梁(中間設(shè)走廊或不等跨框架) 用于矩形平面用于正方形平面梁系梁系的構(gòu)成梁系布置時考慮的因素 鋼梁的間距要與上覆樓板類型相協(xié)調(diào)，盡量取樓板經(jīng)濟跨度以內(nèi)；（壓型鋼板組合樓板取23m）為充分發(fā)揮整體空間作用，主梁應(yīng)與豎向抗側(cè)力構(gòu)件直接相連；豎向構(gòu)件縱橫兩個方向均應(yīng)有主梁與之相連，以保證兩個方向的長細比不致相差懸殊；為減小樓蓋結(jié)構(gòu)的高度，主次梁通

3、常不采取疊接方式。梁系布置應(yīng)能使盡量多的樓面重力荷載份額傳遞到豎向構(gòu)件； （如，設(shè)置斜向主梁）斜向主梁的作用 在框筒體系中，角柱往往產(chǎn)生高額軸向拉力，可通過向角柱斜向布置主梁，達到傳遞較大的豎向荷載的目的。 主梁和次梁的連接宜采用簡支連接；（其傳遞荷載為次梁的梁端剪力，并考慮連接的偏心引起的附加彎矩，可不考慮主梁扭轉(zhuǎn)）必要時也可采用剛性連接 。 主次梁連接（一）簡支連接實例主梁與次梁的鉸接連接主次梁連（二）剛性連接4.2.2 壓型鋼板組合樓蓋的設(shè)計(b) 通常的布置方案(a) 不設(shè)次梁時的布置方案保證樓板和鋼梁之間可靠地傳遞水平剪力 抗剪栓釘?shù)牟贾?抗剪栓釘?shù)牟贾每辜羲ㄡ攭盒弯摪迮c抗剪栓釘?shù)倪B

4、接壓型鋼板與抗剪栓釘?shù)倪B接 Ast 栓釘釘桿截面面積 Ec 混凝土彈性模量 fc 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值 f 栓釘鋼材的抗拉強度設(shè)計值 栓釘材料抗拉強度最小值與屈服強度之比 當(dāng)栓釘材料性能等級為4.6時， 取 f =215Nmm2。栓釘連接件的受剪承載力設(shè)計值- (4-4)栓釘受剪承載力設(shè)計值的折減位于梁負彎矩區(qū)的栓釘，周圍混凝土對其約束的程度不如受壓區(qū)，按式(4-4)算得的栓釘受剪承載力設(shè)計值應(yīng)予折減： (a)位于連續(xù)梁中間支座上負彎矩段時： 取折減系數(shù)0.9 (b)位于懸臂梁負彎矩段時： 取折減系數(shù)0.8混凝土板和梁翼緣間有壓型鋼板時（Nvc應(yīng)折減）壓型鋼板和與混凝土之間水平剪力的傳遞形

5、式依靠壓型鋼板的縱向波槽傳遞 依靠壓型鋼板上的壓痕、小洞或沖成的不閉合的孔眼傳遞依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋傳遞依靠設(shè)置于端部的錨固件傳遞(任何情形下都應(yīng)當(dāng)設(shè)置端部錨固件) 組合樓板和組合梁組合樓板組合板非組合板考慮壓型鋼板對組合樓板承載力的貢獻一般形式組合梁壓型鋼板組合梁組合梁預(yù)制鋼筋混凝土板組合梁壓型鋼板組合樓板組合樓板設(shè)計時的基本原則組合樓板的設(shè)計考慮兩個受力階段： 1)施工階段:對作為澆注混凝土底模的壓型鋼板進 行強度和變形驗算. 2)使用階段:對于非組合板，壓型鋼板僅作為模板 使用；驗算組合板在永久荷載和使用段的可變荷載作用下的強度和變形.壓型鋼板的跨中變形時： 撓度w0大于20mm

6、時，確定混凝土自重應(yīng)考慮撓曲效應(yīng)，在全跨增加混凝土厚度0.7 w0 ,或增設(shè)臨時支撐.組合樓板施工階段的設(shè)計 永久荷載: 壓型鋼板、鋼筋和混凝土的自重. 可變荷載: 施工荷載和附加荷載. 附加荷載: 當(dāng)有過量沖擊、混凝土堆放、管線和泵 的荷載時考慮.驗算: 采用彈性方法.力學(xué)模型：圖4-16.壓型鋼板的截面力學(xué)特性: 參見第1章.如果承載能力和變形能力不滿足要求，可加在板下設(shè)置臨時支護,以減小板跨加以驗算.施工階段力學(xué)模型的說明強邊方向(順肋)弱邊方向?qū)嵸|(zhì)上是壓型鋼板的計算只考慮荷載沿強邊方向傳遞(單向板) (因強邊方向的截面剛度遠大于弱邊方向)組合樓板使用階段的設(shè)計非組合板:按常規(guī)鋼筋混凝土

7、樓板設(shè)計,應(yīng)在壓型鋼板波槽內(nèi)設(shè)置鋼筋，并進行相應(yīng)計算.組合板: 永久荷載 + 使用階段可變荷載變形驗算承載力驗算單向彎曲簡支板雙向彎曲板或單向彎曲板正截面抗彎承載力、抗沖剪承載力、斜截面抗剪承載力內(nèi)容組合板的力學(xué)模型（一）承載力驗算的力學(xué)模型板厚不超過100mm時 1)正彎矩計算的力學(xué)模型:單向彎曲簡支板： 2)負彎矩計算的力學(xué)模型:單向彎曲固支板.板厚超過100mm時 1） 0.5e 055h0時，取x = 0.55h0h0 :組合板有效高度yp:壓型鋼板截面應(yīng)力合力至混凝土 受壓區(qū)截面應(yīng)力合力的距離b :壓型鋼板的波距AP:壓型鋼板波距內(nèi)的截面面積hc :壓型鋼板頂面以上混凝土厚度f :壓

8、型鋼板鋼材的抗拉強度設(shè)計值驗算公式0.8 :考慮到起受拉鋼筋作用的壓型鋼板沒有混凝土保護層，以及中 和軸附近材料強度發(fā)揮不充分等因素 。組合板正截面抗彎承載力驗算（2）B-壓型鋼板的波距hc-壓型鋼板頂面以上混凝土厚度AP2 -塑性中和軸以上的壓型鋼板波距內(nèi)截面面積yP1 ,yP2 壓型鋼板受拉區(qū)截面應(yīng)力合力分別至受壓區(qū)混凝 土板截面和壓型鋼板截面應(yīng)力合力的距離 驗算公式組合板抗沖剪承載力驗算 組合板在集中荷載下的沖切力V1，應(yīng)滿足:臨界周界長度組合板斜截面抗剪承載力驗算承受局部荷載時，取有效工作寬度bef進行計算。組合板一個波距內(nèi)斜截面最大剪力設(shè)計值Vin 應(yīng)滿足:Vin 0.07ftbh0

9、有效工作寬度bef的最大值1. 抗彎計算時 簡支板 ：bef = bf1+2 lP ( 1 - lP/l ) 連續(xù)板 ：bef = bf1 + 4 lP ( 1 - lP/l ) /32. 抗剪計算時 bef = bf1+lP ( 1 - lP/l ) , bf1 = bf+2( hc + hd ) l ：組合板跨度lP ：荷載作用點到組合板較近支座的距離bf1：集中荷載在組合板中的分布寬度bf ：荷載寬度hc ：壓型鋼板頂面以上的混凝土計算厚度 hd ：地板飾面層厚度組合梁的設(shè)計對于中間梁， bc1 = bc2 .bc1尚不應(yīng)超過混凝土翼板實際外伸長度s1;bc2不應(yīng)超過凈距s0的1/2;混

10、凝土翼板計算厚度： 普通鋼筋混凝土翼板： 取原厚度ho 帶壓型鋼板的混凝土翼板： 取hc混凝土翼板有效寬度bce ： bce=bo+bc1+bc2 bo ：鋼梁上翼緣寬度 bc1, bc2 ：各取梁跨度l的1/6和翼緣板 厚度hc的6倍中的較小值 換算寬度的折算受壓混凝土翼板的有效寬度bce與鋼材等效的換算寬度beq彈性分析時bcebeq換算公式：荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：beq=bce/E 荷載準(zhǔn)永久組合：beq=bce/（2E）E：鋼材彈性模量與混凝 土彈性模量的比值組合梁的正截面受彎承載力驗算 滿足以下條件在混凝土翼板的有效寬度內(nèi)，縱向鋼筋和鋼梁受拉及受壓應(yīng)力均達到強度設(shè)計值；塑性中和軸受拉側(cè)的混凝

11、土強度設(shè)計值可忽略不計；塑性中和軸受壓側(cè)的混凝土截面均勻受壓，并達到彎曲抗壓強度設(shè)計值。 驗算公式（一）正彎矩作用 A :鋼梁截面面積 Ac:鋼梁受壓區(qū)截 面面積 負彎矩作用 驗算公式（二）縱向鋼筋截面形心線As:翼板有效寬度范圍內(nèi)鋼筋截面面積Mp:鋼梁截面的全塑性彎曲承載力 視全部剪力由鋼梁腹板承受：組合梁的受剪承載力驗算hw、tw:分別為鋼梁腹板的高度和厚度； fv ：塑性設(shè)計時鋼梁鋼材的抗剪強度設(shè)計值.組合梁栓釘連接件驗算 正彎矩區(qū)剪跨段 V = A f (塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)) V = bce hc fcm (塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi))負彎矩區(qū)剪跨段 V = As fsy每個剪跨