第六章 楼盖结构
2.活荷载的最不利布置和内力包络图
（1） 活荷载的不利布置 在设计连续梁板时，应研究活荷载如何布置， 将使结构各截面的内力为最不利内力。如图6.7所示， 为一五跨连续梁在不同跨布置活荷载时，在各截面 所产生的弯矩与剪力图。 活荷载最不利布置的法则： 求某跨跨内最大正弯矩时，应在该跨布置活荷 载，然后向左右隔跨布置活荷载；
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6.1
概
述
根据施工方法的不同，钢筋混凝土楼盖可分为 装配式、装配整体式和现浇式三种。
装配式混凝土楼盖造价较低，施工进度快，预 制构件质量稳定，便于工业化生产和机械化施工， 故在建筑中应用非常广泛。 为了提高装配式楼盖的整体性，可采用装配整 体式楼盖。这种楼盖是将各种预制构件吊装就位后， 通过整结方法，使之构成整体。 由于现浇式楼盖整体刚性好，抗震性强，防水 性能好，故适用于各种有特殊布局的楼盖。
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第6章 楼盖结构
一
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学习目的
1 对于现浇整体式单向板肋梁楼盖，要求熟练掌握其内力按弹 性理论及考虑塑性内力重分布的计算方法，熟悉连续梁板设计特点及 配筋构造要求；
2 了解现浇整体双向板肋梁楼盖要求和掌握其内力按弹性理论
的计算方法和配筋构造要求；
3 了解几种常用楼梯结构的受力特点应用场合及配筋构造要点。
图6.1 楼盖的主要结构形式
(a) 单向板肋形楼盖；(b) 双向板肋形楼盖；(c) 井式楼盖；(d) 无梁楼盖
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6.2
现浇单向板肋梁楼盖
肋形楼盖是由板、次梁、主梁等构件组成的， 板的四周可支承于次梁、主梁或砖墙上。 这种弯曲后短向曲率比长向曲率大很多的板叫 单向板。
当板的长边与短边相差不大时，由于沿长向传 递的荷载也较大，不可忽略，板弯曲后长向曲率与 短向曲率相差不大，这种板叫双向板。
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6.2.3 截面配筋的计算特点与构造要求
6.2.3.1 板的计算特点和构造要求
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图 6.3
梁的布置
(a) 主梁沿横向布置；(b) 主梁沿纵向布置；(c) 有中间走廊
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6.2.2 单向板肋形楼盖的结构内力计算
混凝土结构宜根据结构类型、构件布置、材料性 能和受力特点选择合理的分析方法。目前常用的分析 方法有：
（1） 线弹性分析方法； （2） 塑性内力重分布分析方法；
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（2） 内力包络图。
设计时，首先应在同一基线上绘出各控制截面为 最不利活荷载布置下的内力图，即得到各控制截面为 最不利荷载组合下的内力叠合图，内力叠合图的外包 线即为内力包络图曲线，如图6.8中粗线所示。
在连续梁的某一跨中可能出现的控制弯矩有跨内 最大弯矩Mmax、跨内最小弯矩Mmin、该跨左支座截面 最大负弯矩−M左max、右支座截面最大负弯矩− M右max。 该外包线即为弯矩包络图曲线，如图6.8（a）， 同样道理也可作出剪力包络图，如图6.8(b)。
当连续梁搁置在墙上时：
M=(1 − β)Me
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当连续梁两端与梁或柱整体连接时：
M=(1 − β)Me − V0b/3
③ 连续梁各跨中截面的弯矩不宜调整，其弯矩设 计值取考虑荷载最不利布置并按弹性理论求得的最不 利弯矩值； ④ 连续梁各控制截面的剪力设计值，可按荷载最 不利布置，根据调整后的支座弯矩用静力平衡条件计 算，也可近似取考虑活荷载最不利布置按弹性理论算 得的剪力值。
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7.考虑塑性内力重分布计算方法的适用范围
（1） 在使用阶段不允许出现裂缝或对裂缝的开展有 严格要求的结构，不能用此法计算，例如水池池壁、 自防水屋面等； （2） 直接承受动力荷载或重复荷载的结构；
（3） 处于负温条件下工作的结构或处于侵蚀性环境 中的结构； （4） 重要部位的结构和可靠度要求较高的结构； （5） 预计配筋较高的结构构件或采用塑性性质较差 的钢筋的构件，均不宜按塑性方法计算。
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（2） 不等跨连续板
① 从较大跨度板开始，在下列范围内选定跨中的 弯矩设计值： 边跨
( g q)l02 ( g q)l02 M 14 11
中间跨
( g q)l02 ( g q)l02 M 20 16
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② 按照所选定的跨中弯矩设计值，由静力平衡条 件来确定较大跨度的两端支座弯矩设计值，再以此支 座弯矩设计值为已知值，重复上述条件和步骤确定邻 跨的跨中弯矩和相邻支座的弯矩设计值。
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求某跨跨内最大负弯矩时（即最小弯矩）时， 本跨不布置活荷载，而在相邻两跨布置活荷载，然 后每隔一跨布置； 求某支座最大负弯矩时，应在该支座左右两跨 布置活荷载，然后隔跨布置活荷载； 求某支座最大剪力时的活荷载布置与求该支座 最大负弯矩时的活荷载布置相同；求边支座截面处 最大剪力时，活荷载的布置与求边跨跨内最大正弯 矩的活荷载布置相同；
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（3） 弯矩、剪力计算值 计算内力值应取支座边缘处的内力。该内力值可 通过取隔离体的方法计算求得，即 弯矩设计值：
M=Mc − V0×b/2
剪力设计值：在均布荷载作用下V=Vc −(g+q)×b/2 在集中荷载作用下 V=Vc 当板、梁中间支座为砖墙时，或板、梁是搁置在 钢筋混凝土构件上时，不作此调整（图6.9）。
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（4） 校核调幅以后支座和跨中弯矩值应不小于按简 支梁计算的跨中弯矩设计值的1/3； （5） 各控制截面的剪力设计值按荷载最不利布置和 调幅后的支座弯矩，由静力平衡条件计算确定。
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5.承受均布荷载的等跨连续梁、板的计算
在均布荷载作用下，等跨连续梁、板的内力可用 由弯矩调幅法求得的弯矩系数和剪力系数按下式计算
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（2）计算跨度。该值与支座反力的分布有关， 即与构件的搁置长度a和构件刚度有关（图6.5所示 ）。
（3） 跨数。 （4） 荷载。楼面荷载包括永久荷载g和可变荷 载q。永久荷载包括板、梁自重、隔墙重和固定设备 重等。可变荷载包括人和临时性设备重、作用位置 和方向随时间变化的其他荷载。 （5） 折算荷载。如图6.6所示
(a) 弯矩包络图;(b) 剪力包络图
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图6.9 设计内力的修正
(a) 弯矩设计值；(b) 剪力设计值
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6.2.2.2 钢筋混凝土连续梁按考虑塑性内 力重分布的计算
考虑塑性内力重分布的计算法充分考虑了材 料的塑性性质和非线性关系，解决了弹性计算法 的不足。
1.塑性铰 混凝土受弯构件的塑性铰是其塑性分析中的 一个重要概念。由于钢筋和混凝土材料所具有的 塑性性能，使构件截面在弯矩作用下产生塑性转 动。塑性铰的形成是结构破坏阶段内力重分布的 主要原因。
连续梁上的恒荷载应按实际情况布置。
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根据上述法则，可以确定出活荷载的最不利 布置，然后通过查附表 2.4 ，按照下述公式求出 跨中或支座截面的最大内力： 均布荷载作用下： M=k1gl02+k2ql02 V=k3gl0+k4ql0
集中荷载作用下:
M=k1Gl0+k2Ql0 V=k3G+k4Q
在经济合理、施工方便前提下，合理地布置板与梁的 柱的布置：柱的间距决定了主、次梁的跨度，因 此柱与承重墙的布置不仅要满足使用要求，还应考虑
到梁格布置尺寸的合理与整齐，一般应尽可能不设或
少设内柱，柱网尺寸宜尽可能大些。根据经验，柱的 合理间距即梁的跨度最好为：次梁4~6m，主梁5~8m。 另外柱网的平面应布置成矩形或正方形为好。
(2) 试验表明，塑性铰的转动能力主要取决于纵向 钢筋的配筋率、钢筋的品种和混凝土的极限压应变。 (3) 考虑内力重分布后，结构构件必须有足够的抗 剪能力，否则构件将会在充分的内力重分布之前，由 于抗剪能力不足而发生斜截面的破坏。
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4.弯矩调幅法计算的一般步骤 （1） 用线弹性方法计算在荷载最不利布置条件 下结构控制截面的弯矩最大值； （2） 采用调幅系数β降低各支座截面弯矩，即支 座截面弯矩设计值按下式计算： M=(1 − β)Me （3） 按调幅降低后的支座弯矩值计算跨中弯矩 值；
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梁的布置：次梁间距决定了板的跨度，将直接影 响到次梁的根数、板的厚度及材料的消耗量。从经济 角度考虑，确定次梁间距时，应使板厚为最小值。据 此并结合刚度要求，次梁间距即板跨一般取1.7~2.7m
为宜，最大一般不超过3m。
为增加房屋的横向刚度，主梁一般沿横向布置较 好，这样主梁与柱构成框架或内框架体系，使侧向刚 度较大。如图6.3所示。
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图6.4 板梁的荷载计算范围及计算简图
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图6.5 计算跨度
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图6.6 连续梁的变形
(a) 理想铰支座时的变形；(b) 支座弹性约束时的变形； (c) 采用折算荷载时的变形
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图6.7 不同跨布置活荷载时的内力图
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图6.8
（4） 四边支承的板，当长边与短边之比介于2和3之 间时，宜按双向板计算，但也可按沿短边方向受力 的单向板计算，此时应沿长边方向布置足够数量的 构造钢筋。
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图 6.2
单向板与双向板的弯曲
(a) 单向板；(b) 双向板
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6.2.1 单向板肋梁楼盖的结构平面布置
对结构平面进行合理的布置，即根据使用要求，
（3） 塑性极限分析方法；
（4） 非线性分析方法； （5） 试验分析方法。
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6.2.2.1 钢筋混凝土连续梁内力按线 弹性分析方法的计算
线弹性分析方法假定结构材料为理想的弹性体， 变形模量和刚度均为常值。
1.计算简图 计算简图是按照既符合实际又能简化计算的原则 对结构构件进行简化的力学模型，它应表明结构构 件的支承情况、计算跨度和跨数、荷载的情况等。 （1） 支承条件。如图6.4所示的混合结构，楼 盖四周支承于砌体上，中间部分的楼板支承在次梁 上，次梁支承在主梁上，主梁支承在柱上。