1-4无梁楼盖讲解.ppt

1.2.3 无梁楼盖 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—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，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。 部分竖向荷载产生的弯矩通过柱帽直接传递给柱，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