1.1 概述

楼盖是建筑物的水平结构体系，直接承受楼面的竖向荷载，并将其传递给墙、柱等竖向结构体系；楼盖还担当联系各竖向承重构件的任务，将各竖向承重构件联系成一个整体，为竖向承重构件在楼层标高处提供水平支撑，增加竖向构件的稳定性。除此之外，在多高层（特别是高层建筑）中，依靠楼盖把水平力传递或分配给竖向结构构件，使结构发挥空间整体协同作用，共同抵抗水平力作用。

1.1.1 楼盖的组成与分类

1）按结构形式分

钢筋混凝土楼盖有3种分类方法。

按结构形式，钢筋混凝土楼盖主要分为肋梁楼盖和无梁楼盖。肋梁楼盖是由相交的梁和板组成的楼盖，根据柱网的布置、梁格的划分，它又可以分为单向板肋梁楼盖、双向板肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖。由各梁分隔形成的板，其长边与短边之比很大（长边与短边之比大于3）时，称为单向板肋梁楼盖；长边与短边之比较小时，称为双向板肋梁楼盖。井式楼盖两个方向的梁等高，无主次之分。密肋楼盖中梁与梁的间距和板的厚度较小，一般用于跨度大且梁高受限制的情况。密肋楼盖又分单向密肋楼盖与双向密肋楼盖，当建筑的柱网尺寸为正方形或接近方形时，常采用双向密肋楼盖形式。井式楼盖与双向密肋楼盖的区别是梁的间距不一样，井式楼盖梁间距大，双向密肋楼盖梁间距小。楼板直接支承在柱上而不设梁的楼盖称为无梁楼盖，这是一种板柱体系。各种类型楼盖如图1.1所示。

2）按施加预应力情况分

按施加预应力情况，楼盖可以分为钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖两种。普通钢筋混凝土楼盖施工方便，但变形和抗裂性能不如预应力混凝土楼盖好。当柱网尺寸较大时，预应力楼盖可有效减小板厚，降低建筑层高。预应力混凝土楼盖用得最为普遍的是无粘结预应力混凝土平板楼盖。

3）按施工方法分

按施工方法又可将楼盖分为整体式楼盖、装配式楼盖及装配整体式楼盖。整体式楼盖的全部构件均为现场浇筑，具有整体性好和适应性强的优点。对于楼面荷载较大、平面形状复杂、防渗、防漏或抗震要求较高的建筑物，或在构件运输和吊装有困难的场合，宜采用整体式楼盖。它的缺点是模板用量较多，施工现场工作量大。装配式楼盖一般采用预制板、现浇梁的结构形式，也可以是预制梁和预制板结合而成。装配式楼盖节省模板，且工期较短，但整体性、抗震性较差。装配整体式楼盖是在预制梁、板吊装就位后，于板面上现浇叠合层而形成整体，这种楼盖的整体性较装配式好，又比现浇整体式差，需二次浇筑混凝土，费工费料，造价较高。

1.1.2 楼盖的荷载传递

1）荷载传递原则

如图1.2所示，以跨中集中荷载 P 作用下的十字交叉梁为例进行说明。4个支座均为铰支，设两个方向的跨度分别为 L ₁ 和 L ₂ ，两个方向的抗弯刚度分别为 EI ₁ 和 EI ₂ ，两个方向梁承担的集中荷载分别为 P ₁ 和 P ₂ , P = P ₁ + P ₂ 。根据两根梁跨中交叉点竖向挠度的变形协调条件，有：

由此可得：

代入： P = P ₁ + P ₂

可得：

由此可以看出：沿较小跨度梁方向传递的荷载大于沿较大跨度梁方向传递的荷载，且随着长短跨比的增大，沿较小跨度梁方向传递的荷载与沿较大跨度梁方向传递的荷载之比 P ₁ /P ₂ 迅速增长，这就是荷载最短路径传递原则。

沿刚度大的梁方向传递的荷载大于沿刚度小的梁方向传递的荷载，两个方向荷载传递比例与两个方向梁的抗弯刚度基本成正比，即荷载按刚度分配原则。

2）单向板和双向板

钢筋混凝土肋梁楼盖，每一梁格中的板，一般四边有梁支承，形成四边支承板。设板面承受竖向均布荷载 q ，由于梁的刚度比板的刚度大很多，所以分析板的受力时，忽略梁的竖向变形，近似将梁作为板的不动支座。四边支承板一般在两个方向受力，荷载通过板在两个方向受弯、剪向四边传递，如图1.3所示。设板在两个方向的跨度分别为 和 。由于板是一个整体，弯曲时板任意一点的挠度在两个方向是相同的，因此在短跨 方向的竖向平面内曲率较大，弯矩也较大；在长跨 方向的竖向平面内曲率较小，弯矩也较小。取出跨度中点两个互相垂直的宽度为单位1的板带进行分析，设沿短跨 方向传递的荷载为 ，沿长跨 方向传递的荷载为 。当不计相邻板对它们的影响时，这两条板带的受力如同简支梁，由跨度中心点处挠度相等的条件，得到： 可求得两个方向传递荷载比值 由于 ，故 。当 =3时， 。可见，当 ≥3时，荷载主要沿短跨方向传递，可忽略沿长跨方向的传递，因此称 的板为单向板，即主要在一个跨度方向弯曲的板（图1.4），长跨方向仅通过配置必要的构造钢筋予以考虑。 ≤2的板为双向板，即在两个跨度方向弯曲的板。对于 的板，宜按双向板计算；当按沿短跨方向受力的单向板计算时，应沿长跨方向布置足够数量的构造钢筋以承担长跨方向的弯矩。

根据上述原则，在肋形楼盖设计中，对于单向板通常沿短跨跨中将板面均布荷载传给板短跨的两边，忽略荷载沿长跨方向的传递，如图1.5所示。对于双向板，一般近似按45°线划分，将板面荷载传递给邻近的支承梁或墙，如图1.6所示。

需要说明的是，以上分析是针对板面均布荷载的情况。当板面作用集中荷载时，即使是两对边支承的简支板，其板内也是双向受弯。因此，要充分认识荷载传递方式和板内的受力状态，才能采用合理的力学分析模型。

3）主梁和次梁

钢筋混凝土肋梁楼盖，其两个方向的梁形成一正交交叉梁系，假设梁AB上承受均布线荷载 q ，如图1.7所示，梁AB与梁DE互相承托，交叉点C相当于一个弹性支座。我们可以用结构力学的方法对此交叉梁系进行分析。设AB和DE梁的线刚度分别为 i _AB 和 i _DE 。随着DE梁的线刚度与AB梁的线刚度之比 i _DE / i _AB 增加，C点的弹性支座逐渐接近不动铰支座，当 i _DE / i _AB 无穷大时，梁DE即为梁AB的不动铰支座。分析计算结果表明，当 i _DE / i _AB >8时，AB梁跨中的负弯矩与将C点作为AB梁的不动铰支座得到的C支座负弯矩已较为接近，因此为简化计算，设计中当 i _DE / i _AB >8时，可近似地将DE梁看作AB梁的不动铰支座，承担AB梁传来的荷载，AB梁则可以按一两跨连续梁进行计算。工程中称这样的体系为主次梁体系，AB梁为次梁，DE梁为主梁。交叉梁体系通过这种方式简化为主次梁，对主梁和次梁分别进行计算，使得计算大为简化。

实际应用中，对上述交叉梁简化分析概念的把握要准确，否则有可能会得出偏于不安全的结果。设计中，应对采用简化分析方法后可能出现的偏于不安全的结果予以充分认识，从而在构造措施中予以弥补。 3nj4NuOuMW6D6H3+s5sBpQDoVxNZsV7CbPhQzGY1PtLYdNYk1GnTPpZh4pUtd6BK