房屋建筑学-第13章楼层与地层.ppt
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1、第第13章章楼层与地层楼层与地层楼板和地面是房屋的重要组成部分。楼板和地面是房屋的重要组成部分。楼板是楼房层与层之间的水平分隔构件,楼板是楼房层与层之间的水平分隔构件,它沿着竖向将建筑物分隔成若干部分。同时,楼它沿着竖向将建筑物分隔成若干部分。同时,楼板又是承重构件,承受着自重和楼面使用荷载,板又是承重构件,承受着自重和楼面使用荷载,并将其传给墙(梁)和柱,对墙体起水平支撑作并将其传给墙(梁)和柱,对墙体起水平支撑作用。用。地面在这里是指建筑物底层地坪,它是建地面在这里是指建筑物底层地坪,它是建筑物底层与土壤相接的构件。地面和楼层一样,筑物底层与土壤相接的构件。地面和楼层一样,它承受作用在底层
2、地面上的全部荷载,并将它们它承受作用在底层地面上的全部荷载,并将它们均匀地传给地基。均匀地传给地基。13.1楼板的类型、组成及要求楼板的类型、组成及要求楼板的类型楼板的类型木楼板是我国传统做法,它是在木隔栅上下铺钉木木楼板是我国传统做法,它是在木隔栅上下铺钉木板,并在隔栅之间设置剪力撑以加强整体性和稳定性。板,并在隔栅之间设置剪力撑以加强整体性和稳定性。这种楼板构造简单、施工方便、自重轻,但因防火及耐这种楼板构造简单、施工方便、自重轻,但因防火及耐久性差,且木材消耗量大,目前已极少采用。久性差,且木材消耗量大,目前已极少采用。按所用材料不同分按所用材料不同分木楼板木楼板砖拱楼板砖拱楼板钢筋混凝
3、土楼板钢筋混凝土楼板压型钢板组合楼板压型钢板组合楼板钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板 钢筋混凝土楼板,具有强度高、刚度好、不燃烧、耐久性好、钢筋混凝土楼板,具有强度高、刚度好、不燃烧、耐久性好、有利于工业化生产等优点,是为建筑物广泛采用的一种楼板形有利于工业化生产等优点,是为建筑物广泛采用的一种楼板形式。式。根据其施工方法不同,有:根据其施工方法不同,有:现浇整体式钢筋混凝土楼板、现浇整体式钢筋混凝土楼板、预制装配式钢筋混凝土楼板、预制装配式钢筋混凝土楼板、装配整体式钢筋混凝土楼板装配整体式钢筋混凝土楼板三种类型。三种类型。一、现浇整体式钢筋混凝土楼板一、现浇整体式钢筋混凝土楼板在施工现场经过在施
4、工现场经过支模、绑扎钢筋、浇灌混凝土、养护、拆支模、绑扎钢筋、浇灌混凝土、养护、拆模模等施工程序而形成的楼板。等施工程序而形成的楼板。其优点是:其优点是:整体性好,可以适应各种不规则的建筑平面,预留管道孔洞整体性好,可以适应各种不规则的建筑平面,预留管道孔洞较方便;较方便;缺点是:缺点是:湿作业量大,工序繁多,需要养护,施工工期较长,而且受湿作业量大,工序繁多,需要养护,施工工期较长,而且受气候条件影响较大。气候条件影响较大。现浇整体式钢筋混凝土楼板,根据受力和传力情况,分为:现浇整体式钢筋混凝土楼板,根据受力和传力情况,分为:板式楼板、板式楼板、梁板式楼板、梁板式楼板、无梁楼板无梁楼板。(一
5、)板式楼板:(一)板式楼板:在墙体承重建筑中,当房间尺寸较小,楼板上的荷载直接由在墙体承重建筑中,当房间尺寸较小,楼板上的荷载直接由楼板传递给墙体,这种楼板称楼板传递给墙体,这种楼板称板式楼板板式楼板。它多用于跨度较小的。它多用于跨度较小的房间或走廊,如居住建筑中的厨房、卫生间以及公共建筑的走房间或走廊,如居住建筑中的厨房、卫生间以及公共建筑的走廊等。廊等。(二)梁板式楼板:(二)梁板式楼板:当房间的跨度较大,为使楼板结构的受力与传力更加合理,当房间的跨度较大,为使楼板结构的受力与传力更加合理,常在楼板下设梁,以减小板的跨度,使楼板上的荷载先由板传常在楼板下设梁,以减小板的跨度,使楼板上的荷载
6、先由板传递给梁,再由梁传递给墙或柱。这种楼板结构称递给梁,再由梁传递给墙或柱。这种楼板结构称梁板式楼板梁板式楼板。梁有主梁、次梁之分。梁有主梁、次梁之分。4.1.2楼板的组成楼板的组成1、面层又称为楼面,起保护楼板、承受并传递荷载的作用,、面层又称为楼面,起保护楼板、承受并传递荷载的作用,同时对室内有很重要的清洁及装饰作用。同时对室内有很重要的清洁及装饰作用。2、结构层即楼板,是楼层的承重部分,主要功能是承受楼、结构层即楼板,是楼层的承重部分,主要功能是承受楼板层上的全部荷载并将这些荷载传给墙(梁)或柱;同时还对墙板层上的全部荷载并将这些荷载传给墙(梁)或柱;同时还对墙身起水平支撑作用,以加强
7、建筑物的整体刚度。身起水平支撑作用,以加强建筑物的整体刚度。3、顶棚层位于楼板层的最下方,作用起保护楼板、安装灯、顶棚层位于楼板层的最下方,作用起保护楼板、安装灯具、装饰室内、敷设管线等。具、装饰室内、敷设管线等。4、附加层又称功能层,根据楼板层的具体要求而设置、主、附加层又称功能层,根据楼板层的具体要求而设置、主要作用是找平、隔声、隔热、保温、防水、防潮、防腐蚀。要作用是找平、隔声、隔热、保温、防水、防潮、防腐蚀。楼板层由楼板层由面层面层结构层结构层顶棚层顶棚层三部分组成三部分组成4.1.3 楼板的设计要求1、强度和刚度要求 强度要求强度要求是指楼板应保证在自重和使用荷载作用下安全可靠,不发
8、生任何破坏。刚度要求刚度要求是指楼板在一定荷载作用下不发生过大的变形,保证正常使用。2、保温、隔热、防火、防水、隔声等要求 楼板的保温是指楼板应有一定的蓄热性,即地面应有舒适的感觉。当上下层房间设计温度不同时,应在楼板上加设保温层。有防火要求的楼地面应根据建筑物的等级、对防火的要求进行设计。楼板不得采用燃烧体。对于厨房、厕所、卫生间等一些地面潮湿、易积水房间,应处理好楼地面的防渗问题。楼板应具有一定的隔声能力。楼板的隔声量一般楼板应具有一定的隔声能力。楼板的隔声量一般在在4050dB。提高楼板隔声能力的措施有以下几种:。提高楼板隔声能力的措施有以下几种:(1)选用空心构件来隔绝空气传声;)选用
9、空心构件来隔绝空气传声;(2)在楼板面铺设弹性面层,如橡胶、地毡等;)在楼板面铺设弹性面层,如橡胶、地毡等;(3)在面层下设弹性垫层;)在面层下设弹性垫层;(4)在楼板下设置吊顶棚。)在楼板下设置吊顶棚。3、便于在楼层和地层中敷设各种管线。、便于在楼层和地层中敷设各种管线。4、经济要求、经济要求一般楼地面约占建筑物总造价的一般楼地面约占建筑物总造价的20%30%,选,选用楼板时应考虑就地取材和提高装配化程度等问题。用楼板时应考虑就地取材和提高装配化程度等问题。钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板按施工方法不同可分为按施工方法不同可分为现浇钢筋混凝土楼板是施工现场通过支模板、绑扎现浇钢筋混凝土楼板是施工
10、现场通过支模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等工序而成型楼板。钢筋、浇筑混凝土、养护等工序而成型楼板。优点:优点:整体性好、抗震能力强、可以是不规则形状、整体性好、抗震能力强、可以是不规则形状、便于留孔洞、布置管线方便。便于留孔洞、布置管线方便。缺点缺点:模板用量大、施工速度慢:模板用量大、施工速度慢。现浇式现浇式装配式装配式装配整体式装配整体式钢筋混凝土楼板钢筋混凝土楼板 按受力和传力情况分为按受力和传力情况分为1、板式楼板、板式楼板楼板内不设梁,将板直接搁置在墙上的楼板称为板式楼板。楼板内不设梁,将板直接搁置在墙上的楼板称为板式楼板。板有板有单向板单向板与与双向板双向板之分。当板的长边与短边
11、之比大于之分。当板的长边与短边之比大于2时,称时,称为为单向板单向板。当板的长边与短边之比小于等于。当板的长边与短边之比小于等于2时,称为时,称为双向板双向板。板式楼板底面平整、美观、施工方便,适用于小跨度房间,板式楼板底面平整、美观、施工方便,适用于小跨度房间,如走廊、厕所、厨房等。如走廊、厕所、厨房等。板式楼板的厚度一般不超过板式楼板的厚度一般不超过120mm,经济跨度在,经济跨度在3000mm之内。之内。板式楼板板式楼板肋形楼板肋形楼板井字楼板井字楼板无梁楼板无梁楼板压型钢板组合楼板压型钢板组合楼板2、肋形楼板、肋形楼板肋形楼板是最常见的楼板形式之一,楼板内设置肋形楼板是最常见的楼板形式
12、之一,楼板内设置梁,板中荷载通过梁传至墙或柱。梁有主梁、次梁之分,梁,板中荷载通过梁传至墙或柱。梁有主梁、次梁之分,主梁沿房间短跨布置,次梁与主梁垂直相交,板搁置在主梁沿房间短跨布置,次梁与主梁垂直相交,板搁置在次梁上,次梁搁置在主梁上,主梁搁置在墙或柱上。次梁上,次梁搁置在主梁上,主梁搁置在墙或柱上。主、次梁布置对建筑的使用、造价和美观有很大影主、次梁布置对建筑的使用、造价和美观有很大影响。当板为单向板时,称为单向板肋形楼板;当板为双响。当板为单向板时,称为单向板肋形楼板;当板为双向板时,称为双向板肋形楼板。向板时,称为双向板肋形楼板。表表4.1列举了梁、板的合理尺度,供设计时参考。列举了梁
13、、板的合理尺度,供设计时参考。现浇整体式钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板现浇整体式钢筋混凝土楼板梁板式楼板梁板式楼板梁板式楼板梁板式楼板:荷载先由板传递给梁,再由梁传递给墙或柱。:荷载先由板传递给梁,再由梁传递给墙或柱。:荷载先由板传递给梁,再由梁传递给墙或柱。:荷载先由板传递给梁,再由梁传递给墙或柱。梁有梁有梁有梁有主梁、次梁主梁、次梁主梁、次梁主梁、次梁之分,主梁的跨度一般为之分,主梁的跨度一般为之分,主梁的跨度一般为之分,主梁的跨度一般为59m59m,最大可达,最大可达,最大可达,最大可达12m12m,高为跨度的,高为跨度的,高为跨度的,高为跨度的1/141
14、/81/141/8;次梁的跨度即主梁的间距,一般为;次梁的跨度即主梁的间距,一般为;次梁的跨度即主梁的间距,一般为;次梁的跨度即主梁的间距,一般为46m46m,高为跨度的,高为跨度的,高为跨度的,高为跨度的1/181/181/121/12。板的跨度即为次梁的间距,一。板的跨度即为次梁的间距,一。板的跨度即为次梁的间距,一。板的跨度即为次梁的间距,一般为般为般为般为1.83.6m1.83.6m,板厚一般为,板厚一般为,板厚一般为,板厚一般为60180mm60180mm。表4.1肋形楼板的经济尺度构件名称经 济 尺 度跨度L梁高、板厚h梁宽b主梁58m(1/141/8)L(1/31/2)h次梁46
15、m(1/181/12)L(1/31/2)h板1.53m简支板1/35L连续板1/40L(6080mm)3、井字楼板、井字楼板井字楼板是肋形楼板的一种特殊形式。当房间尺寸井字楼板是肋形楼板的一种特殊形式。当房间尺寸较大并接近正方形时,常沿两个方向布置等距离、等截较大并接近正方形时,常沿两个方向布置等距离、等截面高度的梁(不分主次梁),板为双向板,形成井格形面高度的梁(不分主次梁),板为双向板,形成井格形的梁板结构,纵梁和横梁同时承担由板传递下来的荷载。的梁板结构,纵梁和横梁同时承担由板传递下来的荷载。井字楼板的跨度一般为井字楼板的跨度一般为610m,板厚为,板厚为7080mm,井格边长一般在井格
16、边长一般在2.5m之内。井字楼板有正井式之内。井字楼板有正井式和斜井式两种。梁与墙之间成正交梁系的为正井式;长和斜井式两种。梁与墙之间成正交梁系的为正井式;长方形房间的梁与墙常做成斜向布置形成斜井式。方形房间的梁与墙常做成斜向布置形成斜井式。井字楼板常用于跨度为井字楼板常用于跨度为10m左右,常短边之比小于左右,常短边之比小于1.5的公共建筑的门厅、大厅。如果在井格梁下面加以的公共建筑的门厅、大厅。如果在井格梁下面加以艺术装饰处理,抹上线腰或绘上彩画,可使顶棚更加美艺术装饰处理,抹上线腰或绘上彩画,可使顶棚更加美观。观。“井井”式楼板式楼板:不分主梁、次梁,梁双向布置、断面等高且相交,形成井:
17、不分主梁、次梁,梁双向布置、断面等高且相交,形成井字格,既可正交正放也可正交斜放,跨度一般为字格,既可正交正放也可正交斜放,跨度一般为1030m,梁间距,梁间距3m左左右右。4、无梁楼板、无梁楼板无梁楼板是将楼板直接支承在柱上,不设主梁和无梁楼板是将楼板直接支承在柱上,不设主梁和次梁。柱网一般布置为正方形,柱距以次梁。柱网一般布置为正方形,柱距以6m左右较为经左右较为经济。为减少板跨,改善板的受力条件和加强柱对板的支济。为减少板跨,改善板的受力条件和加强柱对板的支承作用,一般在柱的顶部设柱帽或托板。由于其板跨较承作用,一般在柱的顶部设柱帽或托板。由于其板跨较大,板厚不宜小于大,板厚不宜小于12
18、0mm,一般为,一般为160200mm。无梁楼板楼层净空较大,顶棚平整,采光通风和卫无梁楼板楼层净空较大,顶棚平整,采光通风和卫生条件较好,适应于活荷载较大的商店、仓库和展览馆生条件较好,适应于活荷载较大的商店、仓库和展览馆等建筑。等建筑。v无梁楼板:现浇钢筋混凝土板直接支承在柱上的楼板结构。常在柱顶增设柱帽和托板,其经济跨度为6m左右,板厚一般为120mm以上。预制装配式钢筋混凝土楼板预制装配式钢筋混凝土楼板定义:把楼板分成若干构件,在预制加工厂或施工现场外预先定义:把楼板分成若干构件,在预制加工厂或施工现场外预先制作,然后运到施工现场进行安装的钢筋混凝土楼板。制作,然后运到施工现场进行安装
19、的钢筋混凝土楼板。优点:节省模板、缩短工期优点:节省模板、缩短工期缺点:整体性较差,抗震要求较高的地区不宜采用。缺点:整体性较差,抗震要求较高的地区不宜采用。预制构件分为:预制构件分为:预应力预应力和和非预应力非预应力梁的截面:梁的截面:矩形、矩形、T形、倒形、倒T形、十字形形、十字形板的类型:板的类型:实心平板、槽形板、空心板实心平板、槽形板、空心板实心板实心板正置正置倒置倒置槽形板槽形板空心板空心板 中型板跨中型板跨4.2m,板宽为,板宽为5001500mm,板厚为,板厚为90120mm,大型板跨为大型板跨为47.2m,板宽为,板宽为12001500mm,板厚为,板厚为180240mm。纵
20、剖面横剖面圆孔板圆孔板方孔板方孔板纵剖面纵剖面横剖面横剖面5、压型钢板组合楼板、压型钢板组合楼板压型钢板组合楼板是以截面为凹凸形的压型钢板做压型钢板组合楼板是以截面为凹凸形的压型钢板做衬板与现浇混凝土浇筑在一起构成的楼板结构。压型钢衬板与现浇混凝土浇筑在一起构成的楼板结构。压型钢板起到现浇混凝土的永久模板作用板起到现浇混凝土的永久模板作用;同时板上的肋条能同时板上的肋条能与混凝土共同工作与混凝土共同工作,可以简化施工程序可以简化施工程序,加快施工速度加快施工速度;并具有刚度大、整体性好的优点并具有刚度大、整体性好的优点;同时还可以利用压型同时还可以利用压型钢板肋间空间敷设电力或通讯管线。这种楼
21、板适用于需钢板肋间空间敷设电力或通讯管线。这种楼板适用于需有较大空间的高、多层民用建筑及大跨度工业厂房中。有较大空间的高、多层民用建筑及大跨度工业厂房中。压型钢板组合楼板的基本构造形式由钢梁、压型钢压型钢板组合楼板的基本构造形式由钢梁、压型钢板和现浇混凝土三部分组成。板和现浇混凝土三部分组成。混凝土抗剪连接件主筋二次配筋压型钢板预制装配式钢筋混凝土楼板预制装配式钢筋混凝土楼板预制装配式钢筋混凝土楼板是将楼板在预制厂或预制装配式钢筋混凝土楼板是将楼板在预制厂或施工现场预制,然后在施工现场装配而成。这种楼板施工现场预制,然后在施工现场装配而成。这种楼板可节省模板、改善劳动条件、提高劳动生产率、加快
22、可节省模板、改善劳动条件、提高劳动生产率、加快施工速度、缩短工期,但楼板的整体性差,板缝嵌固施工速度、缩短工期,但楼板的整体性差,板缝嵌固不好时易出现通长裂缝。预制钢筋混凝土楼板是目前不好时易出现通长裂缝。预制钢筋混凝土楼板是目前广为采用的楼板形式。广为采用的楼板形式。1、预制钢筋混凝土楼板类型、预制钢筋混凝土楼板类型实心平板实心平板常用的预制楼板按其截面形式分常用的预制楼板按其截面形式分 空心板空心板槽形板槽形板(1)实心平板)实心平板实心平板上下板面平整,制作简单,宜用于跨度实心平板上下板面平整,制作简单,宜用于跨度小的走廊板、楼梯平台板、阳台板、管沟盖板等。板小的走廊板、楼梯平台板、阳台
23、板、管沟盖板等。板的两端支承在墙或梁上,板厚一般为的两端支承在墙或梁上,板厚一般为5080mm,跨,跨度在度在2.4m内为宜,板宽约为内为宜,板宽约为500900mm。由于构。由于构件小,对起吊机械要求不高。件小,对起吊机械要求不高。(2)槽形板)槽形板槽形板由板和边肋组成,是一种梁板结合的构件,槽形板由板和边肋组成,是一种梁板结合的构件,即在实心板两侧设纵向边肋,构成槽形截面。它具有即在实心板两侧设纵向边肋,构成槽形截面。它具有自重轻、省材料、造价低、便于开孔等优点。槽形板自重轻、省材料、造价低、便于开孔等优点。槽形板有预应力和非预应力两种。有预应力和非预应力两种。搁置方式有两种:正槽板和倒
24、槽板。正槽板正向搁置方式有两种:正槽板和倒槽板。正槽板正向放置,边肋向下;倒槽板边肋向上。放置,边肋向下;倒槽板边肋向上。(3)空心板)空心板空心板是将平板沿纵向抽空而成,孔洞形状有圆空心板是将平板沿纵向抽空而成,孔洞形状有圆形、长圆形和矩形,其中以圆孔板制作最为方便,应形、长圆形和矩形,其中以圆孔板制作最为方便,应用最广。空心板也是一种梁板结合的预制构件,其结用最广。空心板也是一种梁板结合的预制构件,其结构计算理论与槽形板相似,两者材料消耗也相近,但构计算理论与槽形板相似,两者材料消耗也相近,但空心板上下板面平整,且隔声效果优于槽形板,因此空心板上下板面平整,且隔声效果优于槽形板,因此是目前
25、广泛采用的一种形式。是目前广泛采用的一种形式。空心板空心板非预应力空心板非预应力空心板(长度为长度为2.44.2m,板厚有板厚有120mm、150mm、180mm多种。多种。预应力空心板(长度为预应力空心板(长度为4.56m,板厚为,板厚为180mm、200mm。板宽有。板宽有600、900、1200mm等。等。2、预制楼板的结构布置和连接构造、预制楼板的结构布置和连接构造(1)结构布置)结构布置在进行楼板结构布置时,应先根据房间开间、进在进行楼板结构布置时,应先根据房间开间、进深的尺寸确定构件的支承方式,然后选择板的规格,深的尺寸确定构件的支承方式,然后选择板的规格,进行合理的安排。结构布置
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