辽阳规划设计研究院 辽宁辽阳 111000
摘要：无梁楼盖缩短了传力途径，增大了楼层净空，应用越来越广泛。掌握无梁楼盖做法具有一定的实际意义。
关键词：无梁楼盖；等代框架；冲切
无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系，楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。因此这种结构缩短了传力路径，增大了楼层净空，并且节约了施工模板。但楼板较厚，楼盖材料用量较多；楼盖的抗弯刚度较小，柱子周边的剪应力集中，可能会引起板的冲切破坏。
在地震作用下无梁楼盖体系中板柱节点将产生不平衡弯矩，这种不平衡弯矩的反复作用将严重影响节点的承载力，因此无梁楼盖体系中板柱节点是抗冲切和抗震的薄弱环节，节点的破坏是导致结构倒塌的主要原因。由于板柱节点在剪力和不平衡弯矩作用下的受力性能和破环机理非常复杂，目前对这一问题的研究不够深入。
一、无梁楼盖构造的一般规定
1.支承于柱上的现浇无梁楼板按有无柱帽或托板可分为有柱帽或托板无梁楼板及无柱帽或托板无梁楼板两种类型。其柱网一般布置成正方形或矩形，以正方形比较经济，跨度通常为6m左右。
2.无梁楼板的厚度由受弯、受冲切承载力计算决定，一般不小于150mm，最小板厚可参考《砼规》表9.1.2。
3.为改善无梁楼板的受力性能、节约材料、方便施工，可将沿周边的板伸出边柱外侧，伸出长度（从板边缘至外柱中心）不宜超过板沿伸出方向跨度的0.4倍。
4.当无梁楼板不伸出外柱外侧时，在板的周边应设置边梁，且应有足够的抗垂直方向的抗弯刚度，边梁截面高度不宜小于板厚度的2.5倍。边梁除与半个柱上板带共同承受弯矩和剪力外，还承受弯扭矩，因此应配置沿截面周边布置的抗扭构造纵向钢筋Astl和箍筋。
5.对设有柱帽或托板的无梁楼板，柱帽或托板的型式及尺寸一般由建筑美观和结构受力要求确定。常用柱帽或托板及其配筋见《砼规》9.1.11、9.1.12。
二、无梁楼盖的板带划分和常用计算方法
1.板带划分
柱上板带为板跨中心线间距离的一半，跨中板带为板跨一半。
2.等代框架法
等代框架法，即将整个无梁楼盖结构分为沿纵横柱列方向划分为纵横两个方向的等代框架。等代框架梁的宽度为竖向荷载作用时，取板跨中心线之间的距离；为水平荷载作用时，取板跨中心线之间距离的一半较为适宜。等代框架梁的高度取板的厚度。等代框架梁的跨度，取等于Lx-（2c/3）；或Ly-（2c/3），c为柱帽宽度。等代框架的计算高度为；对楼层，取层高减去柱帽的高度；对于底层，取基础顶面至该层楼板底面的高度减去柱帽的高度。
当仅有竖向荷载时，等代框架可进似的按分层法计算：所计算楼板均可看作上层柱的固定远端。计算中应考虑活荷载的不利组合。
等代框架梁弯矩值，按表1中系数分配给柱上板带和跨中板带。
表1 等代框架梁弯矩分配系数表
等代框架法的适用范围为任一区格的长跨与短跨之比不大于2；可用于经验系数法受到限制处，如双跨结构、不等跨结构、活荷载过大的结构、不同的竖向荷载和水平荷载等。
3.经验系数法
经验系数法是最方便的方法，因而被广泛采用。经验系数法是在试验研究与实践经验的基础上提出来的，计算时只要算出总弯矩，再乘上弯矩分配系数，既得各截面的弯矩。但此法适用于比较规则的等代框架且必须符合下列条件：
1）每个方向至少有三个连续跨；
2）同一方向上的最大跨度与最小跨度之比应不大于1.2，且两端跨不大于相邻的内跨；
3）任一区格的长边与短边之比不大于1.5；
4）活荷载与恒荷载之比应不大于3。
经验系数法的计算荷载，按全部均布荷载计算，不考虑活荷载的不利组合。
计算一个区格的跨中弯矩与支座弯矩的总和，对x方向的弯矩为：Mox=（1/8）qLy（Lx-3c/2） （1）
对y方向的总弯矩为：
Moy=（1/8）qLx（Ly-3c/2） （2）
式中c——柱帽宽度 q——均布荷载
板柱节点处上、下柱柱端弯矩之和可近似取以下数值：
中柱 0.25Mox或0.25Moy
边柱 0.40Mox或0.40Moy
上、下柱的弯矩，可按线刚度进行分配。如楼盖外边缘有悬臂伸出，则边柱节点弯矩可扣除由悬臂荷载引起的弯矩后再分配。
计算出总弯矩后，按表2所列系数将总弯矩分配给柱上板带和跨中板带。
表2 经验系数法总弯矩分配表
注：1. 在弯矩值不变的条件下，必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分给跨中板带负弯矩。
2. 此表为无悬臂板的经验系数，有较小悬臂板时仍可采用。
三、截面设计
对竖向荷载作用下有柱帽的板，考虑到板的穹顶作用，除边跨跨中及边支座外，其他截面的计算弯矩，均乘以0.8的折减系数。
板的有效高度，同一区格在两个方向的同号弯矩作用下，应分别采用不同的有效高度。当为正方形区格时，为了简化起见，可取两个方向有效高度的平均值。
四、无梁楼盖的冲切计算
对于无梁的平板楼盖。当柱内仅有上、下层轴向力而无弯矩作用时，下柱压力与上柱压力差对板构成均匀冲切作用。平板受柱自下而上的冲切作用后，将首先在板的顶面围绕柱子发生环向裂缝，在板的双向负弯矩作用下，发生辐射状裂缝。冲切破坏的极限界面为倒锥台形，大底面在上，小底面在下。冲切破坏倒锥台的斜面大体呈45度倾角。
尽管冲切破坏椎体界面是斜向的，但为了分析计算，假想一个围绕四周并和柱子保持一定距离的竖向面作为受剪面，这是一个和试验结果拟和后的虚拟截面，称为冲切临界截面。
冲切计算方法见《砼规》6.5.1~6.5.3。
参考文献：
[1]混凝土结构设计规范[M]. 中国建筑工业出版社，中华人民共和国住房和城乡建设部，2014
[2]双向板无梁楼盖[M]. 中国建筑工业出版社，朱聘儒编著，1999