建筑结构-第六章 钢筋混凝土板.ppt
建筑结构-第六章 钢筋混凝土板 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 单向板单向板1.1.单向板的受力特点单向板的受力特点单单 向向 板板 上上 的的 荷荷 载载 主主 要要 沿沿 短短 边边 方方 向向 传传 递递,沿沿 长长 边边 方方 向向 传传递递的的荷荷载载很很少少,受受力力钢钢筋筋沿沿短短边边方方向向布布置置,长长边边方方向向只只布置构造钢筋。布置构造钢筋。单单向向板板肋肋形形楼楼盖盖构构造造简简单单,施施工工方方便便,是是整整体体式式楼楼盖盖结结构构中中最最常常用用的的形形式式。因因板板、次次梁梁和和主主梁梁为为整整体体现现浇浇,所所以以将将板板视视为为多多跨跨超超静静定定连连续续板板,而而将将梁梁视视为为多多跨跨超超静静定定梁梁。其其荷荷载载的的传传递递路路线线是是:板板次次梁梁主主梁梁柱柱或或墙墙。可可见见,板板的的支支座座为为次次梁梁,次次梁梁的的支支座座为为主主梁梁,主主梁梁的的支支座座为为柱柱或或墙。墙。(1)(1)弹性理论计算法弹性理论计算法1)1)计算简图计算简图计算简图应表示梁、板的支座情况,各跨跨数以及荷计算简图应表示梁、板的支座情况,各跨跨数以及荷载的形式,位置大小等。载的形式,位置大小等。2.2.钢筋混凝土连续梁、板内力计算钢筋混凝土连续梁、板内力计算支座支座梁梁,板板支支承承在在砖砖墙墙或或砖砖柱柱上上时时,可可视视为为铰铰支支座座;当当梁梁,板板的的支支座座与与支支承承梁梁,柱柱整整体体连连接接时时,为为简简化化计计算算,仍仍可可视视为为铰铰支支座座,并并忽忽略略支支座座宽宽度度的的影影响响。板板,次次梁梁、主主梁梁均均可可简简化化为支承在相应的支座上的多跨连续梁。为支承在相应的支座上的多跨连续梁。跨数与计算跨度跨数与计算跨度跨跨数数:当当连连续续梁梁、板板各各跨跨跨跨度度不不等等时时,各各跨跨计计算算跨跨度度相相差差不不超超过过10%10%,则则可可按按等等跨跨连连续续梁梁、板板的的内内力力系系数数表表查查取取各各截面的内力系数。截面的内力系数。各跨荷载相同,跨数超过五跨的等跨等截面连续梁,除两各跨荷载相同,跨数超过五跨的等跨等截面连续梁,除两边第边第1 1、2 2跨外,所有中间各跨的内力十分接近,为简化计算,跨外,所有中间各跨的内力十分接近,为简化计算,中间跨均以第三跨代表。中间跨均以第三跨代表。对于超过五跨的多跨连续梁、板可按五跨计算内力,见下对于超过五跨的多跨连续梁、板可按五跨计算内力,见下图图 五跨及五跨以内的等跨连续梁内力系数可按附录五跨及五跨以内的等跨连续梁内力系数可按附录3采用。采用。荷载荷载 当当楼楼面面承承受受均均布布荷荷载载时时,取取1m1m宽宽的的板板带带作作为为板板的的计计算算单单元元,次次梁梁承承受受左左右右两两边边板板上上传传来来的的均均布布荷荷载载及及次次梁梁自自重重,主主梁梁承承受受次次梁梁传传来来的的集集中中荷荷载载及及主主梁梁自自重重(为为便便于于计计算算,一一般般将将主主梁梁自自重重折折算算为为几几个个集集中中荷荷载载,分分别别加加在在次次梁梁的的集集中中荷荷载载上)。上)。折算荷载折算荷载 在在确确定定计计算算简简图图中中,认认为为连连续续板板在在次次梁梁处处,次次梁梁在在主主梁梁处处均均为为铰铰支支座座,没没有有考考虑虑次次梁梁对对板板,主主梁梁对对次次梁梁转转动动的的弹弹性性约束作用,使计算结果与实际情况存在差异。约束作用,使计算结果与实际情况存在差异。当当板板受受荷荷发发生生弯弯曲曲转转动动时时,将将带带动动次次梁梁产产生生扭扭转转,次次梁梁的的抗抗扭扭刚刚度度则则将将部部分分地地阻阻止止板板自自由由转转动动,这这就就与与理理想想的的铰铰支支座座不不同同。此此时时板板支支座座截截面面转转角角 ,相相当当于于降降低低了了板板跨跨中中的的弯弯距距值值,类类似似的的情情况况也也发发生生在在次次梁梁和和主主梁之间。梁之间。主梁主梁 ,次梁次梁 ,折算荷载的取值:折算荷载的取值:板板 ,2qgg+=计计算算中中难难以以十十分分准准确确地地考考虑虑次次梁梁对对板板及及主主梁梁对对次次梁梁的的这这种种约约束束影影响响,采采用用增增大大永永久久荷荷载载和和减减小小可可变变荷荷载载的的办办法法,以以折折算算荷荷载载代代替替实实际际荷荷载载近近似似地地考考虑虑这这一一约约束束影影响。响。主梁不进行荷载折减,如果支承主梁的柱刚度较大,主梁不进行荷载折减,如果支承主梁的柱刚度较大,应按框架结构计算内力,如柱刚度较小,则柱对主梁的应按框架结构计算内力,如柱刚度较小,则柱对主梁的约束作用很小,可按铰支座考虑。约束作用很小,可按铰支座考虑。2 2)内力计算)内力计算 假定结构构件(梁、板)为理想的匀质弹性体,内假定结构构件(梁、板)为理想的匀质弹性体,内力可按结构力学方法分析,为简便计算,可直接查附录力可按结构力学方法分析,为简便计算,可直接查附录3 3跨中和支座的内力系数,按弹性计算法的结果是非常可跨中和支座的内力系数,按弹性计算法的结果是非常可靠的。靠的。荷载的最不利组合荷载的最不利组合对于多跨连续梁,永久荷载必须每跨满布,可变荷载对于多跨连续梁,永久荷载必须每跨满布,可变荷载往往不是满布于梁上时出现最大内力,因此需要研究可往往不是满布于梁上时出现最大内力,因此需要研究可变荷载作用的位置对连续梁内力的影响。见下图。变荷载作用的位置对连续梁内力的影响。见下图。活荷载最不利位置的布置原则:活荷载最不利位置的布置原则:如求某跨跨中截面最大正弯矩时,除应在该跨布置如求某跨跨中截面最大正弯矩时,除应在该跨布置活荷载个,还应在其左,右每隔一跨布置活荷载。活荷载个,还应在其左,右每隔一跨布置活荷载。如求各中间支座最大负弯矩时,除应在该支座左右如求各中间支座最大负弯矩时,除应在该支座左右两跨布置活荷载外,还应每隔一跨布置活荷载。两跨布置活荷载外,还应每隔一跨布置活荷载。内力包络图绘制内力包络图绘制内内力力包包络络图图(包包括括弯弯矩矩包包络络图图和和剪剪力力包包络络图图)是是指指在在恒恒荷荷载载内内力力图图上上以以相相同同比比例例叠叠画画上上各各种种最最不不利利活活荷荷载载位位置置作作用用下下的的内内力力图图,在在同同一一个个图图上上的的这这些些曲曲线线的的最最外外轮廓线所围成的内力图就是内力包络图。轮廓线所围成的内力图就是内力包络图。绘制变矩包络图和剪力包络图的目的,在于能合理绘制变矩包络图和剪力包络图的目的,在于能合理地确定连续梁钢筋弯起和截断的位置,还可以检查构件地确定连续梁钢筋弯起和截断的位置,还可以检查构件截面强度是否可靠,材料用量是否节省。截面强度是否可靠,材料用量是否节省。剪力包络图的绘制剪力包络图的绘制第第一一步步:确确定定荷荷载载作作用用位位置置,恒恒荷荷载载应应满满布布于于各各跨跨,活活荷荷载布置只须考虑分别使该跨两端支座剪力为最大的两种情况。载布置只须考虑分别使该跨两端支座剪力为最大的两种情况。第二步:分别求出上述两种荷载组合下的支座剪力值。第二步:分别求出上述两种荷载组合下的支座剪力值。第第三三步步:绘绘出出上上述述两两种种荷荷载载组组合合下下的的剪剪力力图图,并并按按相相同同比比例叠画在同一个图上。例叠画在同一个图上。第四步:连接剪力图上的最外轮廓线,并加粗以示区分。第四步:连接剪力图上的最外轮廓线,并加粗以示区分。2.2.钢筋混凝土连续梁、板内力计算钢筋混凝土连续梁、板内力计算(2)(2)塑性理论计算法塑性理论计算法1 1)塑性内力重分布计算方法的基本概念)塑性内力重分布计算方法的基本概念 按弹性理论计算法的缺陷:按弹性理论计算法的缺陷:a a 钢筋砼是两种材料组成的非匀质弹性体,在构件的钢筋砼是两种材料组成的非匀质弹性体,在构件的截面设计中己充分考虑了其塑性性能,按破坏阶段的构件截面设计中己充分考虑了其塑性性能,按破坏阶段的构件截面计算方法与按弹性理论计算的结构内力是互不协调的,截面计算方法与按弹性理论计算的结构内力是互不协调的,材料强度未能得到充分发挥。材料强度未能得到充分发挥。b b 弹性理论计算法是按活荷载的最不利位置时的内弹性理论计算法是按活荷载的最不利位置时的内力包络图来配筋的,但各跨中和各支座截面的最大内力实力包络图来配筋的,但各跨中和各支座截面的最大内力实际上并不能同时出现。际上并不能同时出现。c c 由于超静定结构具有多余约束,某一支座进入破由于超静定结构具有多余约束,某一支座进入破坏阶段时,只是少一个多余联系,整个结构并未破坏。坏阶段时,只是少一个多余联系,整个结构并未破坏。d d 按按弹弹性理性理论计论计算法算法计计算算时时,支座弯矩,支座弯矩总总是是远远大于跨大于跨中弯矩,支座配筋中弯矩,支座配筋拥挤拥挤,构造复,构造复杂杂,施工不便。,施工不便。塑性铰与塑性内力重分布的概念塑性铰与塑性内力重分布的概念 塑性铰与普通铰的区别:塑性铰能承受一定的弯矩,塑性铰与普通铰的区别:塑性铰能承受一定的弯矩,并能沿弯矩作用方向作一定限度的转动。普通的理想铰并能沿弯矩作用方向作一定限度的转动。普通的理想铰不能承受弯矩,但能自由转动。不能承受弯矩,但能自由转动。简支梁跨中出现塑性铰后,即成为几何可变体系,简支梁跨中出现塑性铰后,即成为几何可变体系,将失去承载能力。而对于多跨连续的钢筋砼梁是超静定将失去承载能力。而对于多跨连续的钢筋砼梁是超静定结构,支座截面出现塑性铰后,只是减少一个多余联系,结构,支座截面出现塑性铰后,只是减少一个多余联系,还未使结构变为几何可变体系,还能继续承担后续荷载。还未使结构变为几何可变体系,还能继续承担后续荷载。但这时梁的工作简图己有所改变,内力不再按原来的但这时梁的工作简图己有所改变,内力不再按原来的规律分布,支座弯矩向跨中进行了转移,即出现了塑性内规律分布,支座弯矩向跨中进行了转移,即出现了塑性内力重分布。力重分布。值值得得指指出出的的是是,如如按按弯弯矩矩包包络络图图配配筋筋,支支座座的的最最大大负负弯弯矩矩与与跨跨中中的的最最大大正正弯弯距距并并不不是是在在同同一一组组荷荷载载作作用用下下产产生生的的,所所以以当当下下调调支支座座负负弯弯矩矩时时,在在这这一一组组荷荷载载作作用用下下增增大大后后的的跨跨中中正正弯弯矩矩,实实际际上上并并不不大大于于包包络络图图上上外外包包线的正弯矩,因此跨中截面并不会因此而增加配筋。线的正弯矩,因此跨中截面并不会因此而增加配筋。由由此此可可见见,采采用用塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法设设计计,可可调调整整连连续续梁梁的的支支座座弯弯矩矩和和跨跨中中变变矩矩,在在不不增增加加跨跨中中截截面面配配筋筋的的情情况况下下,减减少少了了支支座座截截面面的的配配筋筋,即即方方便便了了施施工工,又又节省了材料,也更符合构件的实际工作情况。节省了材料,也更符合构件的实际工作情况。2 2)塑性内力重分布的基本规律)塑性内力重分布的基本规律根根据据上上节节课课所所讲讲内内容容可可得得出出钢钢筋筋砼砼连连续续梁梁塑塑性性内内力力重分布的基本规律如下:重分布的基本规律如下:钢钢筋筋砼砼连连续续梁梁达达到到承承载载力力极极限限状状态态的的标标志志,不不是是某某个个截截面面达达到到极极限限弯弯距距,而而是是必必须须出出现现足足够够的的塑塑性性铰铰,使整个结构形成可变体系。使整个结构形成可变体系。塑塑性性铰铰出出现现以以前前,连连续续梁梁的的弯弯矩矩服服从从弹弹性性的的内内力力分分布布规规律律,塑塑性性铰铰出出现现以以后后,结结构构计计算算简简图图发发生生改改变变,随随着着荷荷载载的的增增加加,结结构构内内力力将将重重新新分分布布,这这种种现现象象称称为为塑性内力重分布。塑性内力重分布。按按弹弹性性理理论论计计算算,连连续续梁梁的的内内力力与与外外力力符符合合平平衡衡条条件件,同同时时也也满满足足变变形形协协调调关关系系。按按塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法计计算算,内内力力与与外外力力符符合合平平衡衡条条件件,但但转转角角相相等等的的变变形形协调关系在塑性铰截面处己不再适用。协调关系在塑性铰截面处己不再适用。通过控制支座截面和跨中截面的配筋比,可以控通过控制支座截面和跨中截面的配筋比,可以控制连续梁中塑性铰出现的早晚和位置,即控制调幅的大制连续梁中塑性铰出现的早晚和位置,即控制调幅的大小和方向。小和方向。3 3)按塑性内力重分布方法设计的基本原则)按塑性内力重分布方法设计的基本原则 a a、确保结构安全可靠、确保结构安全可靠 由于连续梁出现塑性铰后,是按简支梁工作由于连续梁出现塑性铰后,是按简支梁工作的,因此每跨调整后的两端支座弯矩的平均值加上跨中的,因此每跨调整后的两端支座弯矩的平均值加上跨中弯矩的绝对值之和应不小于相应的简支梁跨中弯矩,即:弯矩的绝对值之和应不小于相应的简支梁跨中弯矩,即:M M0 0 (M MB B+M+MC C)/2+M/2+M1 1 M MB B、M MC C、M M1 1分别为支座、和跨中截面的弯矩;分别为支座、和跨中截面的弯矩;M M0 0 在全部荷载作用下简支梁的跨中弯矩。在全部荷载作用下简支梁的跨中弯矩。此外此外,调整后的所有支座和跨中的弯矩的绝对,调整后的所有支座和跨中的弯矩的绝对值,对承受均布荷载的梁均应满足下式要求:值,对承受均布荷载的梁均应满足下式要求:MM(g+qg+q)l l2 2/24/24 此外此外,必须满足刚度和裂缝宽度的要求,必须满足刚度和裂缝宽度的要求 弯矩调幅不宜过大,以避免构件产生过宽的弯矩调幅不宜过大,以避免构件产生过宽的裂缝,降低梁的刚度并影响正常使用。根据实践证明,裂缝,降低梁的刚度并影响正常使用。根据实践证明,连续板、梁支座弯矩的调整幅度一般不应超过连续板、梁支座弯矩的调整幅度一般不应超过30%30%,对,对于于q/g1/3q/g1/3的连续板、梁中,弯矩调幅不得超过的连续板、梁中,弯矩调幅不得超过15%15%。此外此外,应保证塑性铰有足够的转动能力:,应保证塑性铰有足够的转动能力:为保证在调幅截面能够形成塑性铰,且具有足为保证在调幅截面能够形成塑性铰,且具有足够的转动能力,应限制支座截面受压区高度,规范规够的转动能力,应限制支座截面受压区高度,规范规定,塑性铰截面中砼受压区高度应满足下式要求:定,塑性铰截面中砼受压区高度应满足下式要求:x0.35hx0.35h0 0 此外,此外,应采用塑性性能较好的钢筋应采用塑性性能较好的钢筋 为了充分发挥材料的塑性性能,满足塑性为了充分发挥材料的塑性性能,满足塑性内力重分布的需要,规范规定应采用塑性性能较好的内力重分布的需要,规范规定应采用塑性性能较好的钢筋钢筋HPB235HPB235级,级,HRB335HRB335级和级和HRB400HRB400级。级。4 4)等跨连续板、梁的内力值)等跨连续板、梁的内力值 对于均布荷载作用下,等跨连续板、次梁对于均布荷载作用下,等跨连续板、次梁考虑塑性内力重分布的弯矩和剪力值,可按下列公式计考虑塑性内力重分布的弯矩和剪力值,可按下列公式计算:算:控制截面的弯矩控制截面的弯矩 :M=(g+q)l2 式中式中 弯矩系数,板和次梁按表弯矩系数,板和次梁按表7.1.37.1.3数据采数据采用。用。5 5)塑性内力重分布计算方法的适用范围)塑性内力重分布计算方法的适用范围对对下下列列结结构构不不能能采采用用塑塑性性内内力力重重分分布布方方法法,而而应应按按弹弹性理论方法计算内力:性理论方法计算内力:1 1.使使用用阶阶段段不不允允许许出出现现裂裂缝缝,或或对对裂裂缝缝开开展展有有较较高高要求的结构。要求的结构。2.2.重要部位的结构和可靠度要求较高的结构。重要部位的结构和可靠度要求较高的结构。3.3.直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的结构。直接承受动力荷载和疲劳荷载作用的结构。4.4.处于侵蚀性环境中的结构。处于侵蚀性环境中的结构。(1)(1)单向板单向板1 1)计算要点)计算要点a a、板的计算步骤:、板的计算步骤:计算单元、荷载计计算单元、荷载计算、内力计算、内力计 算、配筋计算。算、配筋计算。b.b.对于四周与梁整体相连的板对于四周与梁整体相连的板:对对于于四四周周与与梁梁整整体体相相连连的的板板,在在荷荷载载作作用用下下跨跨中中下下部及支座上部将出现裂缝,使板的实际轴线呈拱形。部及支座上部将出现裂缝,使板的实际轴线呈拱形。因因支支座座不不能能自自由由移移动动,则则使使板板在在竖竖向向荷荷载载作作用用产产生生横横向向推推力力,此此推推力力将将使使板板的的内内力力有有所所降降低低。因因此此,对对于于中中间间跨跨的的跨跨中中截截面面及及中中间间支支座座,可可按按计计算算所所得得弯弯矩矩减减少少20%20%。c.板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求,设计时可不板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求,设计时可不进行抗剪承载力验算。进行抗剪承载力验算。d.采用弯起式配筋方式,选配钢筋时,应使相邻跨和支座采用弯起式配筋方式,选配钢筋时,应使相邻跨和支座钢筋的直径及间距相互协调。钢筋的直径及间距相互协调。3中间支座负钢筋上弯点距支座边缘为中间支座负钢筋上弯点距支座边缘为6/0l,弯起数量为跨弯起数量为跨中钢筋的中钢筋的1/31/2,如弯起钢筋尚不足以抵抗支座负弯距时,可如弯起钢筋尚不足以抵抗支座负弯距时,可另补充负钢筋。弯起钢筋角度一般为另补充负钢筋。弯起钢筋角度一般为30a,当等跨或跨度相差不超过当等跨或跨度相差不超过20%,时,按下列规定采用。时,按下列规定采用。,伸过支座边缘的距离伸过支座边缘的距离0 为避免支座处钢筋间距紊乱,通常跨中和支座的钢筋采用为避免支座处钢筋间距紊乱,通常跨中和支座的钢筋采用相同间距或成倍间距。相同间距或成倍间距。(1)板的配筋方式板的配筋方式弯起式配筋弯起式配筋)板的构造要求)板的构造要求23当当gq 时,3nla=时,当当gq4nla=(2 2)构造钢筋)构造钢筋 a a、分布钢筋、分布钢筋 板的配筋板的配筋b b、嵌固于墙内板的板面附加钢筋、嵌固于墙内板的板面附加钢筋 为为避避免免沿沿墙墙边边产产生生板板面面裂裂缝缝,应应在在支支承承周周边边配配置置上上部部构构造造钢钢筋筋。其其直直径径不不宜宜小小于于8mm8mm,间间距距不不宜宜大大于于200mm200mm。沿板的受力方向配置的上部构造钢筋,其截面面积沿板的受力方向配置的上部构造钢筋,其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/31/3,沿非受,沿非受力方向配置的上部构造钢筋,可根据经验适当减少。力方向配置的上部构造钢筋,可根据经验适当减少。c c、板周边与混凝土梁或混凝土墙整体板周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板,板上部构造钢筋截面面积不浇筑的单向板或双向板,板上部构造钢筋截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋的截面面积的宜小于板跨中相应方向纵向钢筋的截面面积的1/31/3。该。该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度,在单向板中不宜钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度,在单向板中不宜小于小于l l l l/5(l/5(ll l为板计算跨度为板计算跨度),在双向板中不宜小于,在双向板中不宜小于l l l l/4/4(l(ll l为短跨方向计算跨度),在板角处该钢筋应沿两个为短跨方向计算跨度),在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置。垂直方向布置或按放射状布置。d、嵌固在砌体墙内的板(见、嵌固在砌体墙内的板(见7.1.18图)图)e e、与主梁肋垂直的板面构造钢筋。与主梁肋垂直的板面构造钢筋。当板的受力钢筋与主梁平行时,应沿主梁方向配当板的受力钢筋与主梁平行时,应沿主梁方向配置与主梁垂直的上部构造钢筋,间距不大于置与主梁垂直的上部构造钢筋,间距不大于200mm,200mm,直径不宜直径不宜小于小于8mm8mm,且单位长度内总截面面积不宜小于板中单位宽度,且单位长度内总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的内受力钢筋截面面积的1/31/3,伸入板中的长度从梁边算起,伸入板中的长度从梁边算起,每边不宜小于每边不宜小于l l l l/4(l/4(ll l 为板的计算跨度)。为板的计算跨度)。b 楼板孔洞边配筋要求。楼板孔洞边配筋要求。a)见图)见图7.2.20(a),当),当b(或(或d)300mm时时;b)见图)见图7.1.20(b),当),当300mmb(或(或d)1000mm时时;c)见图)见图7.1.20(c),当),当b(或或d)1000mm时,或孔洞周边时,或孔洞周边有较大集中荷载时,应在洞边设肋梁。有较大集中荷载时,应在洞边设肋梁。第二节第二节 双向板双向板 3.3.双向板的受力特点双向板的受力特点(1 1)双双向向板板受受荷荷后后第第一一批批裂裂缝缝出出现现在在板板底底中中部部,然然后后逐逐渐渐沿沿4545向向板板四四角角扩扩展展,当当钢钢筋筋应应力力达达到到屈屈服服点点后后,裂裂缝缝显显著著增增大大。板板即即将将破破坏坏时时,板板面面四四角角产产生生环环状状裂裂缝缝,这这种种裂裂缝缝的出现促使板底裂缝进一步开展,最后板告破坏。的出现促使板底裂缝进一步开展,最后板告破坏。(2 2)双向板在荷载的作用下,四角有翘曲的趋势,所)双向板在荷载的作用下,四角有翘曲的趋势,所以,板传给支承梁的压力,沿板的长边方向是不均匀的,以,板传给支承梁的压力,沿板的长边方向是不均匀的,在板的中部较大,两端较小。在板的中部较大,两端较小。(3 3)尽管双向板的破坏裂缝并不平行于板边,但由于)尽管双向板的破坏裂缝并不平行于板边,但由于平行于板边的配筋其板底开裂荷载较大,而板破坏时的平行于板边的配筋其板底开裂荷载较大,而板破坏时的极限荷载又与对角线方向配筋相差不大,因此为了施工极限荷载又与对角线方向配筋相差不大,因此为了施工方便,双向板常采用平行于四边的配筋方式。方便,双向板常采用平行于四边的配筋方式。(4)(4)细而密的配筋较粗而疏的有利,采用强度等级高细而密的配筋较粗而疏的有利,采用强度等级高的混凝土较强度等级低的混凝土有利。的混凝土较强度等级低的混凝土有利。7.3.1 7.3.1 钢筋砼楼梯的类型钢筋砼楼梯的类型 楼梯是房屋的竖向通道,一般由梯段、平台、栏杆楼梯是房屋的竖向通道,一般由梯段、平台、栏杆组成,平面布置,梯段踏步尺寸以及栏杆等由建筑设计组成,平面布置,梯段踏步尺寸以及栏杆等由建筑设计确定。确定。按所用材料分为木楼梯、钢楼梯和钢筋砼楼梯。按所用材料分为木楼梯、钢楼梯和钢筋砼楼梯。按施工方法分为现浇整体式楼梯和预制装配式楼梯。按施工方法分为现浇整体式楼梯和预制装配式楼梯。按构件受力不同分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式(悬按构件受力不同分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式(悬挑式)楼梯和螺旋式楼梯。挑式)楼梯和螺旋式楼梯。第三节第三节 钢筋混凝土楼梯钢筋混凝土楼梯1.1.板式楼梯板式楼梯 板式楼梯由梯段、横梯梁和平台组成,梯板是一块板式楼梯由梯段、横梯梁和平台组成,梯板是一块斜板,板的两端支承在平台梁上(最下端的梯段可支承斜板,板的两端支承在平台梁上(最下端的梯段可支承在横梁上,也可单独做基础)。在横梁上,也可单独做基础)。优点:下表面平整,施工支模方便。优点:下表面平整,施工支模方便。缺点:斜板较厚,当跨度较大时,材料用量较多。缺点:斜板较厚,当跨度较大时,材料用量较多。板式楼梯外观美观,多用于住宅、办公楼、教学楼等建板式楼梯外观美观,多用于住宅、办公楼、教学楼等建筑,目前跨度较大的公共建筑也多受用。筑,目前跨度较大的公共建筑也多受用。2.2.梁式楼梯梁式楼梯 在楼梯斜板侧面设置斜梁,斜梁两端支承在横梯梁上,在楼梯斜板侧面设置斜梁,斜梁两端支承在横梯梁上,横梯梁支承在梯间墙上或柱上,就构成了梁式楼梯。横梯梁支承在梯间墙上或柱上,就构成了梁式楼梯。特点:梯段较长时比较经济,但支模及施工都比板式楼梯特点:梯段较长时比较经济,但支模及施工都比板式楼梯复杂,外观也显得笨重。复杂,外观也显得笨重。3.3.剪刀式楼梯和螺旋式楼梯剪刀式楼梯和螺旋式楼梯 如图如图7.3.1c7.3.1c为剪刀式楼梯,整个楼梯由主体结构的边为剪刀式楼梯,整个楼梯由主体结构的边梁上挑出,其优点是首层休息平台和踏步下的空间可以较梁上挑出,其优点是首层休息平台和踏步下的空间可以较好的利用,外形美观轻巧。缺点是受力复杂。好的利用,外形美观轻巧。缺点是受力复杂。如下图为螺旋式楼梯,楼梯支模复杂,施工比较困如下图为螺旋式楼梯,楼梯支模复杂,施工比较困难,材料用量较多,造价高。多在美观要求较高的公难,材料用量较多,造价高。多在美观要求较高的公共建筑中采用。共建筑中采用。7.3.2 7.3.2 现浇楼梯的计算与构造现浇楼梯的计算与构造1.现浇板式楼梯的计算与构造现浇板式楼梯的计算与构造(1)梯段板)梯段板2)构造要求 梯段斜板配筋可采用弯起式或分离式。采用弯起式配筋时,一半钢筋伸入支座,一半靠近支座处弯起,支座截面负筋的用量一般可取与跨中截面相同。受力钢筋的弯起点位置见图7.3.3。在垂直受力钢筋方向仍应按构造配置分布钢筋6250,并要求每一个踏步下至少放置一根钢筋。1 1)计算要点)计算要点1.1.平台梁支承在两侧楼梯间的横墙上,按简支梁计算。平台梁支承在两侧楼梯间的横墙上,按简支梁计算。平台梁承受斜边梁传来的集中荷载,平台板传来的均布荷载平台梁承受斜边梁传来的集中荷载,平台板传来的均布荷载以及平台梁自重,计算简图见以及平台梁自重,计算简图见7.3.117.3.11图所示。图所示。2.2.平台梁的计算截面按倒平台梁的计算截面按倒L L形截面计算。形截面计算。3.3.平台梁横截两侧荷载不同,因此平台梁受有一定的扭平台梁横截两侧荷载不同,因此平台梁受有一定的扭距作用,一般不需计算,但应适当增加配箍量。平台梁受有距作用,一般不需计算,但应适当增加配箍量。平台梁受有斜边梁的集中荷载,所以在平台梁中位于斜边梁支座两侧处,斜边梁的集中荷载,所以在平台梁中位于斜边梁支座两侧处,应设置附加横向箍筋。应设置附加横向箍筋。2 2)构造要求)构造要求平台梁一般构造要求与简支受弯构件相同,平台梁的平台梁一般构造要求与简支受弯构件相同,平台梁的高度应保证斜边梁的主筋能放在平台梁的主筋上,即平高度应保证斜边梁的主筋能放在平台梁的主筋上,即平台梁的底面应低于斜边梁的底面,或与斜边梁底面齐平。台梁的底面应低于斜边梁的底面,或与斜边梁底面齐平。7.3.3 7.3.3 装配式楼梯的类型与构造装配式楼梯的类型与构造在在有有些些民民用用建建筑筑中中,为为加加快快施施工工进进度度,降降低低造造价价,也也常常采采用用预预制制装装配配式式楼楼梯梯。装装配配式式楼楼梯梯各各地地均均编编有有通通用用图图集,可根据需要选用。集,可根据需要选用。1.1.悬臂式楼梯悬臂式楼梯悬悬臂臂式式楼楼梯梯由由预预制制踏踏步步板板和和平平台台板板组组成成。平平台台板板可可采采用用预预应应力力空空心心板板,踏踏步步板板预预制制成成单单块块L L形形(或或倒倒L L形形),将将其其一一端端砌砌固固在在砖砖墙墙内内即即可可。居居住住建建筑筑砌砌入入墙墙内内不不宜宜小小于于180mm180mm,公共建筑不宜小于,公共建筑不宜小于240mm240mm。悬臂式楼梯应以一个楼梯段为计算单元进行抗倾覆验算。悬臂式楼梯应以一个楼梯段为计算单元进行抗倾覆验算。由于悬臂式楼梯对砖墙有削弱,对抗震不利,因此近些年来由于悬臂式楼梯对砖墙有削弱,对抗震不利,因此近些年来工程中很少采用。工程中很少采用。2.2.板式楼梯板式楼梯装装配配式式板板式式楼楼梯梯由由预预制制梯梯段段板板、预预制制平平台台梁梁和和平平台台板板组组成成。若若梯梯段段较较宽宽,可可将将预预制制梯梯段段板板分分块块预预制制,现现场场组装。为减轻自重,预制梯段板的踏步部分可做成空心。组装。为减轻自重,预制梯段板的踏步部分可做成空心。梯梯段段板板与与平平台台梁梁应应采采用用焊焊接接连连接接,梯梯段段板板在在平平台台梁梁上的搁置长度上的搁置长度至少为至少为80mm80mm。3.3.小型分件装配式楼梯小型分件装配式楼梯小小型型分分件件装装配配式式楼楼梯梯由由踏踏步步板板、斜斜梁梁、平平台台梁梁、平平台板台板组成,各构件单独预制,然后在现场拼装。组成,各构件单独预制,然后在现场拼装。小小型型分分件件装装配配式式楼楼梯梯的的斜斜梁梁顶顶面面为为踏踏步步形形,在在斜斜梁梁上上坐坐浆浆找找平平后后,直直接接安安放放踏踏步步板板。斜斜梁梁搁搁置置在在平平台台梁梁上上,由预埋锚筋或预埋铁件焊接连接。由预埋锚筋或预埋铁件焊接连接。4.4.装配整体式楼梯装配整体式楼梯装装配配整整体体式式楼楼梯梯可可预预制制成成梁梁式式或或板板式式。其其楼楼梯梯段段与与楼楼梯梯平平台台分分别别预预制制成成整整块块的的大大型型构构件件,然然后后在在现现场场直直接接安安装就位而成。装就位而成。结束!结束!谢谢大家!谢谢大家!