当前课程知识点:混凝土建筑结构 > 1. 楼盖 > 1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖 > 1-19无梁楼盖
同学
你好
这一讲的内容是无梁楼盖
这是一个典型的无梁楼盖的示意图
从这个图上可以看出
楼盖或者是屋盖和柱子它是直接联系的
它们之间没有通过次梁或者主梁来联系
我们前面讲的肋梁楼盖是
板和柱子之间通过梁连接
无梁楼盖就中间就省略了梁这道受力的传力的工具
这个板和柱子直接传
楼盖和柱子也是直接传递
但是他们之间加了有顶板和柱帽
左边最左边有一个上翻梁
这个梁为什么把它做成上翻梁
屋盖部分它有排水的要求的时候
然后可以做成这种形式
一般梁都在板的下方
而且我们这个是无梁楼盖
内部是没有梁的
无梁楼盖的组成是这样子
就是无梁楼盖不设梁
它也是一种双向受力的体系
但是它因为是没有梁
所以不是梁板结构
而是板柱结构
这个地方就是只有板和柱
所以是板柱结构
钢筋混凝土的板直接支承在柱上
板厚要比相同柱网尺寸的肋梁楼盖要大
计算板厚的时候是按照这个柱子
比较大的方向的跨度来计算无梁楼盖的板厚
柱帽设定的时候柱帽不一定有
它要设定的时候它是有它的好处
比如说它可以提高柱顶水平板的
受冲切承载能力以及减小板的计算跨度
也就可以相应地减小板的厚度
无梁楼盖在设计的时候为什么
没有给它大范围推广
因为它没有梁
它的抗侧刚度比较差
所以当层数比较多或者有抗震要求的时候
就必须设置一部分的剪力墙来
弥补它抗侧刚度不足的这样一个缺点
构成了板柱-剪力墙结构
但是它这个层数也是有要求 不能太高
这个无梁楼盖的板厚 和相同柱网的肋梁楼盖
相比较 板厚要厚一些
既然它有这些缺点
为什么还得到一定的应用
比如说应用在商场 书库 冷藏仓库
水池的顶盖
平板式筏形基础等等
因为无梁楼盖没有梁
它的板底是平的
所以建筑的构造高度比肋梁楼盖要小
建筑的楼层的有效空间就加大了
比如说在相同层高的情况下
它就可以得到比较大的净高
而且无梁楼盖的板底比较平滑
这个时候它的采光通风和卫生条件都比较好
这个是柱帽的一些主要形式
可以加柱帽
也可以加顶板
这要根据它的要求
比如说是可以根据它的受冲切承载力
是否满足来定
是否要加柱帽以及顶板
无梁楼盖在进行力学分析的时候
我们可以有这样一个假定
在这个图上
ABCD这四个点是柱子所在的点
这是ABCD这四个点是柱子所在的点
我们把板整块板它本来是不分的
然后我们给它人为地划分成
柱上板带和柱间板带
柱上板带就是柱子和柱子之间
连起来的这一部分靠近它的板带
比如说C和D连起来
离它比较近的这一块
我们就把它叫做柱上板带
然后把B和C连起来
离它比较近的这一块就是柱上板带
当然AB和AD也是相同的道理
就是说如果这个板块离柱子比较近
我们就把它叫做柱上板带
而这个柱子和柱子之间
比如说B和C中间有一块板带
它离柱子比较远
我们把它叫做柱间板带
受力分析是这样的
我们认为柱间板带中间它的支座
是柱上板带
然后柱上板带的荷载直接传给这个柱子
所以两部分就说这个板的最中间
这个点上的挠度两部分构成
第一部分是由柱上板带它产生的挠度f1
另外一个是由柱间板带产生的挠度f2
总的挠度是f1加上f2
这个就是柱上板带挠度f1
跨中板带或者柱间板带
它的挠度是f2
它两个加起来就是f1+f2
双向板
它是四点支承的双向板
而不是像前面肋梁楼盖里面
它是四边支承的
注意这个地方是四点
这个点就是柱子所在的位置
在均布荷载作用下
它的弹性变形曲线就是刚刚说的
分成柱上板带和柱间板带
或者跨中板带这两部分
这个图看一下
一个是柱上板带就是柱子 柱子和柱子
这边柱子和这边柱子都连起来
就是柱上板带
然后跨中板带就是柱上板带
和柱上板带中间剩的这一块
我们把它作为跨中板带
认为跨中板带先搭在柱上板带上
柱上板带再搭在柱子上
它的传力过程是这样子
这个是无梁楼盖的一个裂缝分布
左边是板面的裂缝
板面裂缝对应于负弯矩
在板的上部的裂缝
然后右边这个图对应的是破坏的时候
板底裂缝就是柱子和柱子之间的
比如说这是柱子
这柱子它之间的这一部分就产生的是跨中的板带
跨中的裂缝
这个是板受冲切承载力计算的时候
它的计算简图
从这我们可以看出来
比如说是向上的竖向力或者轴向力
比较大的时候
它可能会发生沿着45度冲切面的冲切破坏
但是这个冲切破坏面之内的
这一部分荷载竖向的这一部分荷载
对抵消轴向力它是有好处的
所以实际上受冲切的荷载的大小
是我们的轴向力N减去这个范围
里面的这一部分荷载
然后才能产生一个纯粹的向上的剪切
右边这个图是受冲切的
45度破坏面给它在平面上的一个表示
然后中间距离h0/2的这个地方
这一圈的长度记作um
在后面计算的时候这个参数比较重要
当不配箍筋或者弯起钢筋的时候
混凝土板就是无梁楼盖混凝土的板
它需要满足哪个条件
就是它的受冲切的荷载Fl小于等于
0.7ftumho
其中um就是刚才讲的
它在处在h0/2位置的那一圈的周长
Fl就是它受冲切的荷载
应该是从总的轴向力N里面减去向下的
那部分抵消掉的荷载 才是向上的
受冲切的荷载
当配置箍筋或者弯起钢筋的时候
要求板的厚度不小于15cm
因为你既要比如说配箍筋
有的时候还要加弯起钢筋
钢筋它要有一个空间
这个截面要求
Fl小于等于1.2ftumh0
配箍筋的时候是上面这个式子
然后配弯起钢筋的时候是下面这个式子
这里面的系数η值
它的取值可以参考规范
或者我们的教材
无梁楼盖的计算方法
总体来说用查表格的经验的办法
比较多
然后真正计算量也不是太大
比如说经验系数法
又称作总弯矩法或直接设计法
它必须满足下面这四个条件
每一个方向应该至少有三个连续跨
同一个方向相邻跨度相差不多
不能超过较长跨度的1.3倍
任一个区格板的长短跨之比也要比较小
小于等于2
可变荷载和永久荷载的比值小于等于3
当满足这四个条件的时候
就非常简单
可以用查表格的方法来进行计算
第一步首先我们按照这个公式
就是把x方向和y方向的弯距给它算出来
就是M0x和M0y 然后下一步
怎么算呢
按照下面这个表格无梁双向板的弯矩
计算系数边跨的那块的
柱上板带的 跨中板带的直接查相应的
表格乘以上面得到弯矩值
直接把它的弯矩值就可以计算
出来了
这个过程是非常简单的
但是要满足前面的那四个条件
第二种方法比较常用的就是等效框架法
如果前面按照经验系数法计算的时候
那四个条件不满足怎么办
我们可以按照等效框架法
等效框架是不是要把无梁楼盖和框架对应起来
所以说它是这样子的
第一步首先计算等效框架的梁柱的几何特征
无梁楼盖它是没有梁的
但是为了利用这个框架的计算方法
我们给它等效成框架的梁
和框架的柱
把它几何特征给它算一下
几何特征就比如说它的截面尺寸
它的宽 高 就是这些量值
然后按照框架计算内力
这个框架计算内力怎么算
我们在后面会讲到框架的内力
怎么来计算
然后第三步
计算所得的等效框架
控制截面总弯距
按照划分的柱上板带和跨中板带
分别确定支座和跨中的弯矩设计值
也是按照相应的表格
注意查表的时候
不要把对应的位置查错
这计算出来的量值就是可以直接
用于配筋了
无梁楼盖的截面设计
把他的内力算完之后
那么它的截面的弯矩设计值
需不需要进行调整
就是在竖向荷载作用的时候
如果是有柱帽的无梁楼盖
那么它对内部的板具有明显的约束作用
也就说这种穹顶作用比较明显
也就是说由于周边的对中间这个
板块的约束作用
使得它实际承担的荷载值就变小
所以说除边跨及边支座外
所有其余部位截面的弯矩设计值
可以按照内力分析所得到的弯矩
乘以折减系数0.8
其实我们前面在单向板肋梁楼盖
双向板肋梁楼盖的时候也有一个
给它折减20%
其实这地方乘以0.8的系数
跟前面那个效果是一样的
板的厚度和板的截面有效高度
无梁楼盖一般是做成等厚度的板
它受力是均衡的
给它做成等厚度的板
然后截面的有效高度选取的时候
和双向板是一样的
板的配筋采用的是绑扎钢筋的
双向配筋方式
因为它两个方向都是受力方向
所以说它是一个双向配筋的方式
柱帽的配筋构造要求需要根据
板的受冲切承载能力是否满足
以及需要多少给它来配置构造钢筋
边梁
无梁楼盖上是没有梁的
但是在无梁楼盖周边的这一圈
是需要设置边梁的
它的截面高度不小于板厚的2.5倍
边梁因为它一边是有楼板的
另外一边是空的
而有楼板的这一边是有向下的
竖向的
比如说恒荷载活荷载
那它的向下的位移或者挠度
要带动边梁跟它一块要转动
也就说这个边梁需要一个抗扭的
这样一个能力
所以说需要设置另外的抗扭构造钢筋
这个是无梁楼盖截面设计和构造要求
里面它配筋的时候怎么来
进行配置的
这个是抗冲切承载的时候
那么它钢筋的配置
第五节的内容
装配式楼盖
因为内容不太多
所以请大家自学
好
这一讲的内容就到这里
再见
-教材与课程内容
--教材
-1.1概述
-1.2现浇单向板肋梁楼盖
-1.3双向板肋梁楼盖
-1.4无梁楼盖+1.5装配式楼盖
--1-19无梁楼盖
-1.6楼梯与雨蓬
--1-20楼梯
--1-21雨蓬
-1. 楼盖--课后习题
-2.1单层厂房的结构形式、结构组成和结构布置
--2-3变形缝
-2.2排架计算
--2-8内力组合
-2.3单层厂房柱
--2-9单层厂房柱
--2-11牛腿设计
-2.4柱下独立基础
-2.5吊车梁
--2-13吊车梁
-2. 单层厂房--课后习题
-3.1多层框架结构的组成与布置
-3.2框架结构内力与水平位移的近似计算方法
-3.3多层框架内力组合
-3.4无抗震设防要求时框架结构构件设计
-3.5多层框架结构基础
-3. 多层框架结构--课后习题
-4.1概述
-4.2高层建筑结构体系与布置原则+4.3高层建筑结构上的作用
-4.4剪力墙构件
-4.5剪力墙结构
-4.6框架—剪力墙结构
-4.7筒体结构
--4-28筒体结构
-4. 高层建筑结构--课后习题
-单层厂房主要构件及计算方法演示视频——西安交通大学本科生王宇、龙杰烨、张松、刘昊洋作品