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2012年一级注册建筑师 建筑材料与构造要点总结第23讲讲义
第四节 楼地层与阳台、雨篷构造
一、概述
(一)楼板层的基本组成及设计要求 1.楼板层的基本组成
为了满足使用要求,楼板层通常由面层、楼板、顶棚三部分组成。 楼板层往往还需设置管道敷设、防水、隔声、保温等各种附加层。 2.楼板层的设计要求
楼板层的设计应满足建筑的使用、结构、施工以及经济等多方面的要求。 (1)楼板具有足够的强度和刚度。 (2)满足隔声的要求。
为了防止噪声通过楼板传到上下相邻的房间,影响其使用,楼板层应具有一定的隔声能力。不同使用性质的房间对隔声的要求不同,但均应满足各类建筑房间的允许噪声级和隔声量(见表2-22~表2-24)。
室内允许噪声级(昼间) 表2-22 建筑类别 房间名称 允许噪声级(A声级、dB) 特级 一级 二级 三级 住 宅 卧室、书房(或卧室兼起居室)起居室 ≤40 ≤45 ≤50 ≤45 ≤50 ≤50 学校 有特殊安静要求的房间 ≤40 一般教室 ≤50 无特殊安静要求的房间 ≤55 医院 病房、医护人员休息室 ≤40 ≤45 ≤50 门诊室 ≤55 ≤60 手术室 ≤450 ≤45 ≤50 听力测试室 ≤25 ≤30 旅馆 客房 ≤35 ≤40 ≤45 ≤55 会议室 ≤40 ≤45 ≤50 ≤50 用途大厅 ≤40 ≤45 ≤50 办公室 ≤45 ≤50 ≤55 ≤55 餐厅、宴会厅 ≤50 ≤55 ≤60
空气声隔声标准 表2-23 建筑名称 围护结构部位 计权隔声量(dB) 特级 一级 二级 三级 住 宅 分户墙及楼板 ≥50 ≥45 ≥40 学校 有特殊安静要求的房间与一般教 ≥50 室间的隔墙与楼板 一般教室与各种产生噪声的活动 ≥45 室间的隔墙与楼板 一般教室与教室之间的隔墙与楼 ≥40 板 医院 病房与病房之间 ≥45 ≥40 ≥35 病房与产生噪声的房间之间 ≥50 ≥45 手术室与病房之间 ≥50 ≥45 ≥40 手术室与产生噪声的房间之间 ≥50 ≥45 听力测听室围护结构 ≥50 旅馆 客房与客房间隔墙 ≥50 ≥45 ≥40 客房与走廊间隔墙(包含门) ≥40 ≥35 ≥30 客房的外墙(包含窗) ≥40 ≥35 ≥25 ≥20
撞击声隔声标准表 表2-24 建筑名称 楼板部位 计权标准化撞击声压级(dB) 特级 一级 二级 三级 住 宅 分户层间楼饭 ≤65 ≤75 学校 有特殊安静要求的房间与一般教 ≤65 室间之间 一般教室与各种产生噪声的活动 ≤65 室间之间 一般教室与教室之间 ≤75 医院 病房与病房之间 ≤65 ≤75 手术室与病房之间 ≤75 听力测听室上部楼板 ≤65 旅馆 客房层间楼板 ≤55 ≤65 ≤75 各种有振动房间之间的楼板 ≤55 ≤65
噪声的传播途径有空气传声和固体传声两种。空气传声如说话声及吹号、拉提琴等乐 器声都是通过空气来传播的。隔绝空气传声可采取使楼板密实、无裂缝等构造措施来 达到。
楼板隔绝固体传声的方法之一是在楼板面铺设弹性面层。如铺设地毯、 橡胶、塑料等。这种方法比较简单,隔声效果也较好,同时还起到了装饰美化室内空间的 作用,是采用较广泛的一种方法。 第二种隔绝固体传声的方法是设置片状、条状或块状的弹性垫层,其上做面层形成浮筑式楼板。这种楼板是通过弹性垫层的设置来减弱由面层传来的固体声能达到隔声的目的。
隔绝固体传声的第三种方法是结合室内空间的要求,在楼板下设置吊顶棚(吊顶) ,使 撞击楼板产生的振动不能直接传入下层空间。在楼板与顶棚间留有空气层,吊顶与楼板采 用弹性挂钩连接,使声能减弱。对隔声要求高的房间,还可在顶棚上铺设吸声材料加强隔 声效果。 3.其他要求
楼板层应根据建筑物的等级、对防火的要求进行设计。建筑物的耐火等级对构件的耐 火极限和燃
烧性能有一定的要求。
楼板层还应满足一定的热工要求。对于有一定温、湿度要求的房间,常在楼板层中设 置保温层,使楼面的温度与室内温度一致,减少通过楼板的冷热损失。一些房间,如厨 房、厕所、卫生间等地面潮湿、易积水,应处理好楼板层的防渗漏问题。 楼板层的设计还应满足建筑经济的要求。
(二)楼板的类型及选用
根据使用的材料不同,楼板分木楼板、钢筋混凝土楼板、压型钢板组合楼板。 1.木楼板
木楼板是在由墙或梁支承的木搁栅上铺钉木板,木搁栅问设置增强稳定性的剪刀撑构 成的。木楼板具有自重轻、保温性能好、舒适、有弹性、节约钢材和水泥等优点。但易 燃、易腐蚀、易被虫姓、耐久性差,特别是需耗用大量木材。所以,此种楼板越来越少采 用,只在木材产区采用。 2.钢筋混凝土楼板
钢筋混凝土楼板具有强度高、防火性能好、耐久、便于工业化生产等优点。此种楼板 形式多样,是我国应用最广泛的一种楼板。 3.压型钢板组合楼板
压型钢板组合楼板的做法是用截面为凹凸形压型钢板与现浇混凝土面层组合形成整体 性很强的一种楼板结构。压型钢板的作用既为面层混凝土的模板,又起结构作用,从而增 加楼板的侧向和竖向刚度,使结构的跨度加大,梁的数量减少、楼板自重减轻、加快施工 进度,在高层建筑中得到广泛的应用。
(1)压型钢板组合式楼板类型
1)压型钢板只作为永久性模板使用,承受施工荷载和混凝土的荷重。混凝土达到设计强度后,单向密肋板即承受全部荷载,压型钢板无结构功能。
2)压型钢板承受全部静荷载和动荷载,混凝土层只用作耐磨面层,并分布集中荷载。 混凝土层可使压型钢板的强度增大90% ,工作荷载下刚度提高。
3)压型钢板既是模板,又是底面受拉配筋。其结构性能取决于混凝土层和钢板之间的粘结式连接。 压型钢板的跨度可为1. 5－4m,最经济跨度为2－'3m。截面高度一般为35－120mm, 自重一般为100－270N/m2。
(2)压型钢板组合式楼板抗剪螺钉连接构造
压型钢板组合式楼板的整体连接是由栓钉(又称抗剪螺钉)将钢筋混凝土、压型钢板和 钢梁组合成整体。
栓钉是组合楼板的剪力连接件,楼面的水平荷载通过它传递到梁、柱、框架,所以又 称剪力螺栓。其规格、数量是按楼板与钢梁连接处的剪力大小确定,栓钉应与钢梁牢固焊 接。栓钉用钢应与其焊接的钢梁用钢相同,并选用与其相应配套的焊接药座。
例：
高级旅馆的客房层之间楼板的撞击声压级应当小于（B） A 45dB；B 55dB；C 65dB；D 75dB
钢筋混凝土楼板
二、钢筋混凝土楼板
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(一)装配式钢筋混凝土楼板 1.板的类型
常用的预制钢筋混凝土板,根据其截面形式可分为平板、槽形板和空心板三种类型。 (1)平板
实心平板一般用于小跨度(1500mm左右) ,板的厚度为60mm。平板板面上下平整, 制作简单,但自重较大,隔声效果差。常用作走道板、卫生间楼板、阳台板雨篷板、管沟 盖板等处。 (2)槽形板
跨长为3~6m的非预应力槽形板,板肋高为120~240mm,板的厚度仅30mm。槽形 板减轻了板的自重,具有省材料,便于在板上开洞等优点,但隔声效果差。当槽形板正放 (肋朝下)时,板底不平整;槽形板倒放(肋向上)时,需在板上进行构造处理,使其平整, 槽内可填轻质材料起保温、隔声作用。槽形板正放常用作厨房、卫生间、库房等楼板。当 对楼板有保温、隔声要求时,可考虑采用倒放槽形板。 (3)空心板
目前我国预应力空心板的跨度尺寸可达到6m、6.6m、7. 2m等。板的厚度为100~240mm。 2.预制楼板的搁置
预制楼板在墙上或梁上的搁置,根据方向的不同,有横向摆放、纵向摆放、纵横向摆 放三种方式。 横向搁置是把楼板支承横向墙上或梁上,叫横墙承重。纵向搁置是把楼板支承在纵向 墙上或梁上,叫纵墙承重。纵横向搁置是楼板分别支承在纵向墙或横向墙或梁上,叫做混 合承重。
(二)现浇式钢筋混凝土楼板 1.现浇楼板 (1)单向板
单向板的平面长边与短边之比≥3,可认为这种板受力以后仅向短边传递。现浇板的 厚度为跨度的1/30~ 1/40,而且不小于60mm。可以认为这种板受力以后仅向短边传递。 现浇板的厚度为跨度的1/30~ 1/40,而且不小于60mm。 (2)双向板
双向板的平面长边与短边之比不大于2,受力后向两个方向传递,短边受力大,长边 受力小,受力主筋应平行短边,并摆在下部。板厚的最小值为80mm。平面长边与短边之比介于2~3之间时,宜按双向板计算。 (3)悬臂板
悬臂板主要用于雨罩、阳台等部位。悬臂板只有一端支承,因而受力钢筋应摆在板的 上部。板厚宜按1/10挑出尺寸取值,且不小于70mm(根部)。 2.现浇肋梁楼板
现浇肋梁楼板由板、次梁、主梁现浇而成。根据板的受力状况不同,有单向板肋梁楼 板、双向板肋梁楼板。
(1)单向板肋梁楼板
梁高一般为跨度的1/8----- 1/18,板厚包括在梁高之内,梁宽取梁高的1/2----- 1/4,梁的 经济跨度为3-----9m。 (2)双向板肋梁楼板
其构造顺序为板支承在次梁上,次梁支承在主梁上,主梁支承在墙上或柱上。次梁的 梁高为跨度的1/10----- 1/18;主梁的梁高为跨度的1/8 ----- 1/15,梁宽为梁高的1/2 ----- 1/4。 主梁的经济跨度为4-----9m。梁高包括板厚。
在进行肋梁楼板的布置时应遵循以下原则:
1)承重构件,如柱、梁、墙等应有规律地布置,宜做到上下对齐,以利于结构传力 直接,受力合理。 2)板上不宜布置较大的集中荷载,自重较大的隔墙和设备宜布置在梁上,梁应避免 支承在门窗洞口上。
3)满足经济要求。一般情况下,常采用的单向板跨度尺寸为1. 7 ----- 3. 6m,不宜大于 4m。双向板短边的跨度宜<4m;方形双向板宜小于5mX5m。 3.井式楼板
当肋梁楼板两个方向的次梁不分主次,高度相等,同位相交呈井字形时则称为井式楼 板。因此,井式楼板实际是肋梁楼板的一种特例。井式楼板的板为双向板,所以井式楼板 也是双向板肋梁楼板。 井式楼板宜用于正方形平面,长短边之比~1.5的矩形平面也可采用。梁与楼板平面 的边线可正交也可斜交。此种楼板的梁板布置图案美观,有装饰效果,并且由于两个方向 的梁互相支撑,为创造较大的建筑空间创造了条件。所以,一些大厅常采用井式楼板,其 跨度可达20-----30m,次梁的间距一般为3m左右。
无梁楼板
4.无梁楼板
无梁楼盖不设梁,是一种双向受力的板柱结构。为了提高柱顶处平板的受冲切承载 力,往往在柱顶设置柱帽。无梁楼板采用的柱网通常为正方形或接近正方形,这样较为经 济。常用的柱网尺寸为6m左右。采用元梁楼板顶棚平整,有利于室内的采光、通风,视 觉效果较好,且能减少楼板所占的空间高度。但楼板较厚,当楼面荷载较小时不经济。无梁楼板常用于商场、仓库、多层车库等建筑内。
无梁楼盖抗侧向刚度较差,当层数较多或有抗震要求时,宜设置剪力墙,形成板柱一 剪力墙结构。
(三)装配整体式楼板 1.密肋填充块楼板
密肋填充块楼板由密肋楼板和填充块叠合而成。 密肋楼板有现浇密肋楼板、预制小梁现浇楼板等。 密肋楼板由布置得较密的肋(梁)与板构成。
肋的间距及高应与填充物尺寸配合,通常 肋的间距700----- 1000mm、肋宽60----- 150mm,肋高200 ----- 300mm,板的厚度不小于50,楼 板的适用跨度4----- 10m。 2.叠合式楼板
预制薄板与现浇混凝土面层叠合而成的装配整体式楼板,称为叠合式楼板,它既省模 板,整体性又好,但施工较麻烦。叠合式楼板的预制钢筋混凝土薄板既是永久性模板承受施工荷载,也是整个楼板结构的一个组成部分。预应力钢筋混凝土薄板内配以高强钢丝作 为预应力筋,同时也是楼板的跨中受力钢筋,板面现浇混凝土叠合层,只需配置少量的支 座负弯矩钢筋。所有楼板层中的管线均事先埋在现浇叠合层内,预制薄板底面平整,作为 顶棚可直接喷浆或粘贴装饰顶棚壁纸。预制薄板叠合楼板常在住宅、宾馆、学校、办公 楼、医院以及仓库等建筑中应用。
叠合楼板跨度一般为4~6m,最大可达gm,以5.4m以内较为经济。预应力薄板厚 度根据结构计算,通常为60~70mm,板宽1.1~1.8m,板间应留缝10~20mm。为了保 证预制薄板与叠合层有较好的连接,薄板上表面需做处理,常见的有两种:一是在上表面 做刻槽处理,刻槽直径50mm,深20mm,间距150mm;另一种是在薄板上表面露出较规 则的三角形状的结合钢筋。现浇叠合层的混凝土强度等级为C20,厚度一般为70－120mm。叠合楼板的总厚取决于板的跨度,一般为150~250mm,楼板厚度以薄
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板厚度的 2倍为宜。
例：
下列几种类型的简支钢筋混凝土楼板，当具有同样厚度的保护层时，其耐火极限哪种最差? （B） A 非预应力圆孔板 B 预应力圆孔板
C 现浇钢筋混凝土板
D 边简支的现浇钢筋混凝土板
三、楼板层的地面与底层地面构造
地面包括底层地面与楼层地面两大部分。地面属于建筑装修的一部分,各类建筑对地 面要求也不尽相同。
(一)楼地面的组成及要求 1.对地面的要求 (1)坚固耐久; (2)减小吸热; (3)满足隔声; (4)防水要求; (5)经济要求。 2.地面的构造组成
底层地面的基本构造层次宜为面层、垫层和地基;楼层地面的基本构造层次宜为面 层、填充层和楼板。当底层地面和楼层地面的基本构造层次不能满足使用或构造要求时, 可增设结合层、隔离层、填充层、找平层等其他构造层次。
(1)面层。建筑地面直接承受各种物理和化学作用的表面层。 (2)结合层。面层与其下面构造层之间的连接层。
(3)找平层。在垫层或楼板面上进行抹平找坡的构造层。
(4)隔离层。防止建筑地面上各种液体或地下水、潮气透过地面的构造层。 (5)防潮层。防止建筑地基或楼层地面下潮气透过地面的构造层。
(6)填充层。在钢筋混凝土楼板上设置起隔声、保温、找坡或暗敷管线等作用的构造层。 (7)垫层。在建筑地基上设置承受并传递上部荷载的构造层。
(二)不同要求的地面做法
地坪面层与楼板面层一样,是人们日常生活、工作、生产直接接触的地方,根据不同 房间对面层有不同的要求,面层应坚固耐磨、表面平整、光洁、易清洁、不起尘。 1.有空气洁度要求的建筑地面
有空气洁度要求的建筑地面,其面层要平整、耐磨、不起尘,并易除尘、清洗。其底层地面应设防潮层。面层应采用不燃、难燃或燃烧时不产生有毒气体的材料,并宜有弹性 与较低的导热系数。面层应避免眩光,面层材料的光反射系数宜为0.15－0.35。必要时 尚应不易积聚静电。 空气洁度为100级、1000级、10000级的地段,地面不宜设变形缝。 2.有防静电要求的地段
生产或使用过程中有防静电要求的地段,应采用导静电面层材料,其表面电阻率、体 积电阻率等主