楼盖结构体系.ppt

概述 楼盖也叫楼层，通常由面层、结构层和顶棚三部分组成。屋盖也叫屋顶，有坡屋顶与平屋顶两种。 在此主要讲屋盖和楼盖的结构层。正确设计楼盖的重要性在于:在一个建筑物中，混凝土楼盖约占土建总造价的20﹪-30﹪；在钢筋混凝土高层建筑中，混凝土楼盖的自重约占总自重的50﹪-60﹪，因此降低楼盖的造价和自重对整个建筑物来讲至关重要。减小混凝土楼盖的结构高度，就可以降低建筑层高，对建筑工程具有很大的经济意义。例如，30层楼，每层降低0.1m，就可以增加一个楼层。 且对于建筑隔声、隔热、和美观等建筑效果有直接影响；同时对于保证建筑物的承载力、刚度、耐久性以及提高抗风、抗震性能也有重要的作用。 楼盖主要有三个结构功能： 1.把楼盖上的竖向力传给竖向结构。在大多数楼盖中，竖向力的传力路线通常是由面到线再到点，即有楼板把楼面上的均布荷载或集中荷载传给次梁，转化为线荷载；次梁再把线荷载传给主梁，最后主梁把荷载传到他的支座，即柱或墙上。 2.把水平力传给竖向结构或分配给竖向结构构件。作用在建筑物上的水平力，如风荷载、地震作用等都必须通过楼盖传递给各个竖向构件。 例如剪力墙所承受的水平力就是通过各楼层、屋盖传给它的水平的分布线荷载。有的楼盖除了传递水平力以外，还起着把水平力分配给各个竖向构件的作用。所以按此功能，楼盖可分为传力型和分配型两种。传力型楼盖只把水平力传递给竖向结构体系，分配型楼盖除了起传递作用外，还起着分配水平力的作用，框架-剪力墙结构体系中的楼盖就是分配型楼盖。 综上可知，结构上对楼盖的要求是：1）在竖向荷载作用下，要满足承载力和竖向刚度的要求；2）在楼盖自身水平面内要有足够的水平刚度和整体性；3）要与竖向构件有可靠的连接，以保证竖向力和水平剪力的传递。 楼盖的结构类型 按结构型式,楼盖可分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖、无梁楼盖（又称板柱结构）。 按预应力情况，楼盖可分为钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖两种。 按施工方法，楼盖可分为现浇楼盖、装配式楼盖、装配整体式楼盖三种。 荷载 楼盖是在竖向力和水平力同时作用下工作的。 楼盖上的竖向荷载 （一）恒荷载 当恒荷载效应对结构不利时，取 =1.2， 当恒荷载效应对结构有利时，取 =1.0， 验算倾覆和滑移时，对抗倾覆和滑移有利的恒荷载， 可取0.9. 楼盖中梁、板的恒荷载标准值可按其截面尺寸、负荷范围及材料的自重算出。 （二）活荷载 在结构使用期间，其值随时间变化的荷载，如楼面活载、屋面活载、灰荷载、雪荷载。 当楼、屋盖的活荷载标准值 ，取 当楼、屋盖的活荷载标准值大于 ， （三）偶然荷载 指在结构使用期间不一定出现，一旦出现，其值很大且持续时间较短的荷载，如爆炸力、撞击力。在设计人防地下室的楼盖时，按有关规程的规定考虑偶然荷载的代表值，偶然荷载的标准值不乘分项系数。 内力计算 按弹性方法计算内力 按弹性理论计算的楼盖内力，首先要假定楼盖材料为均质弹性体。根据计算简图，用结构力学的方法计算梁板内力，也可利用静力计算手册中的图表确定梁、板内力。在计算内力时应注意下列问题： 1.荷载及其不利组合：楼盖上作用有永久荷载和可变荷载，永久荷载按实际考虑，可变荷载根据统计资料折算成等效均布活荷载，可由《建筑结构荷载规范》查得。板通常取1m板宽的均布荷载（包括自重），次梁承受板传来的均布荷载和次梁自重，主梁承受次梁传来得集中荷载和均布的自重荷载。为简化计算，可将主梁的自重按就近集中的原则化为集中荷载，作用在集中荷载作用点和支座处（支座处的集中荷载在梁中不产生内力）。由于可变荷载在各跨的分布是随机的，如何分布会在各截面产生最大内力是活荷载不利布置的问题。 图2所示为5跨连续梁，当活荷载布置在不同跨间时梁的弯矩图及剪力图。由图可见，当求1，3，5跨跨中最大正弯矩时，活荷应布置在1，3，5跨；当求2，4跨跨中最大正弯矩或1，3，5跨跨中最小弯矩时，活荷载应布置在2，4跨；当求B支座最大负弯矩及支座最大剪力时，活荷载应布置在1，2，4跨，如图3。由此看出，活荷载在连续梁各跨满布时，并不是最不利情况。 支座抗扭刚度对梁板内力的影响 由于计算简图假定次梁对板、主梁对次梁的支承为简支，忽略了次梁对板、主梁对次梁的弹性约束作用，即忽略了支座抗扭刚度对梁板内力的影响。 从图5可以看出实际结构与计算简图的差异。在恒载g作用下，由于各跨荷载基本相等，θ≈0，支座抗扭刚度的影响较小，如图5a、b示。在活荷载p作用下，如求某跨跨中最大弯矩时，某跨布置p，邻跨不布置p，如图5c、d示，由于支座约束，实际转角θ＇小于计算转角θ，使得计算的跨中弯矩大于实际跨中弯矩。精确地考虑计算假定带来的误差是复杂的，实用上可