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关于某无梁楼盖地一些见解

关于某无梁楼盖地一些见解
关于某无梁楼盖地一些见解

无梁楼盖的设计方法分为以下三种:

(一)经验系数法

经验系数法的大致思路:首先求得楼板在计算方向上的总弯矩,再将此总弯矩按照比例分配柱上板带和跨中板带的控制截面(支座和跨中)。此方法含以下几个要点:

1. 柱上板带和跨中板带的划分,此问题在后面另有讨论。

2. 总弯矩的计算。这里的总弯矩是指以一品框架柱的负荷宽度为计算宽度,以考虑柱帽而修正的柱

间距为跨度,按简支梁算得跨中总弯矩。例举X 方向总弯矩公式见下:

2)3

2()(81c lx ly q g Mox -+= ly: Y 方向柱距

lx : X 方向柱距

c : 柱帽在计算方向的有效宽度

3. 分配系数

将计算方向上所算得的总弯矩(例如Mox )分配给柱上板带和跨中板带各自的支座截面与跨中截面,仅需要将总弯矩乘以以下表格中的系数即可。

(选自《北京统一技术措施》,《全国统一技术措施》与《混凝土升板结构技术规范》中与此类表格略有不同)

∑ -0.53

0.4 -0.67 -0.67 0.33

① ②

③ ④ ⑤

分析以上系数的求和值:

-( ① + ③ )/2 + ② = 1.0

- ④ + ⑤ = 1.0

由此可以看出,板带跨中和支座截面弯矩的分配,遵照了梁支座及跨中弯矩间的一般规律,及两端支座负弯矩的平均值与跨中弯矩求和等于按简支梁计算的跨中弯矩。

由于无梁楼盖的塑性调整能力很强,为了减少柱上板带支座钢筋,在总弯矩不变的条件下,允许将柱上板带负弯矩的10%分配给跨中板带负弯矩。

4. 适用条件

经验系数法适用条件,如下:

a. 每方向至少应有三个连续跨

b. 同方向相邻跨度的差值不超过较长跨度的30%

c. 矩形柱网两方向柱距的比值不大于2

d. 可变荷载和永久荷载的比值不大于3

经验系数法简单易行,但只能用于楼盖体系在竖向荷载下的计算,由于没有考虑竖向构件与楼盖间的相互影响,不能分析整体结构,更无法考虑地震作用,加之适用条件较为苛刻,实际工作中的应用面较小。

(二) 等代框架法

等代框架法的大致思路:以楼板厚度为梁高度,以一定的规则选定梁宽度(后详),

以某种方法考虑柱帽对框架计算跨度及层高的影响,建立等代框架,进而进行竖向荷载及

水平地震作用下的单品框架的计算,得到内力结果后,将竖向荷载下等代框梁的内力按照

下表分配给柱上板带和跨中板带,跨中板带便可直接进行截面设计,而柱上板带和框柱尚

需进行地震工况和竖向荷载工况的内力组合,以及规范对框架结构要求的内力调整后才能

进行截面设计。

正方形板格柱上板带和跨中板带弯矩分配比例

矩形板格柱上板带和跨中板带弯矩分配比例可惨见《北京技术措施》P141表5.7.4-3

为保证水平作用下板柱结点的延性和竖向荷载下板柱结点冲切破坏后的安全缀余度,《抗规》第6.6.7条要求:无柱帽平板宜在柱上板带中设置构造暗梁,暗梁宽度可

取柱宽两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的

50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2。《北京技术措施》中甚至没有提出“无柱

帽平板“的限制,且建议暗梁纵向钢筋全部拉通设置。这项措施也从侧面印证了无梁楼

盖极强的塑性调整能力。

可以看出,以上描述的计算方法的计算对象是楼板和柱组成的等代框架体系,但由于平板无法有效的约束柱端的转动,体系抗侧能力太弱,体系中必须增设抗震墙,组成板柱-

抗震墙结构才能有效的抵抗水平作用。为了形成多道抗震防线,《抗规》第6.6.5条要求抗

震墙应能承担全部的地震作用,板柱部分应能承担各层地震作用的20%。

等代框架计算模型的建立方法,目前各种资料在细节操作上还没有统一的标准,例如等代梁宽的选取,计算柱距及层高的简化

1.等代框架梁宽的选取,在竖向荷载计算和水平作用计算时有所不同。竖向荷载计算时大

致可取垂直于计算跨度方向的两个相邻区格板中心线间的间距,《北京统一技术措施》中对

长短边之比>2的中间区格板的情况还给出了更为详细的选取方法(p140页2.7.4-2)。水平

作用计算时,目前尚无公认的等代梁宽度的确切的计算方法。

《抗规》以外的多种资料推荐等代梁宽度bx取以下两式的小值:

=

bx+

)

ly

(5.0c

.0

=

bx75

lx

上式可见,除考虑了计算方向两相邻区格板中心线间的间距的因素外,还考虑了计算方向上柱距的因素。

《抗规》中的规定则相对简单,第6.6.6条规定:板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时,其等代梁的宽度宜取垂直于等代平面框架方向柱距的50%。即:

=

.0

lx

bx50

2.等代框架计算跨度的确定:

《北京统一技术措施》中,同梁计算宽度的选取一样,计算跨度的确定也没有考虑有柱帽的情况,直接取用计算方向上柱距。在有柱帽时,这样计算似乎不合适。

《全国统一技术措施》中建议按照《混凝土升板技术规范》规定方法,即:跨度直接取用计算方向上柱距,但引入结点刚域的概念,将刚域长度与柱帽斜面倾角、

楼板厚度、等代梁宽度等联系(见《升规》P34页第6.2.6.二、p78页附录十)。这种

方法比较合理,但操作复杂。

查阅早期书籍《钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册》,之中对计算跨度的确定

方法为计算方向上柱距减去2/3柱帽有效宽度,即: c lx lx 32'-= lx 为计算跨度。这种方法构建的等代框架,抗侧刚度理论上偏小,但易于操作,但对于可以忽略侧移的竖向荷载下的计算还是比较适的。 3. 等代框架计算层高的确定: 《北京统一技术措施》中,计算层高的确定没有考虑有柱帽的情况。 《全国统一技术措施》中建议按照《混凝土升板技术规范》规定方法,即:计算层高直接取用楼板中心距离,也引入结点刚域的概念,将刚域长度与柱帽斜面倾角、柱截面高度、柱帽高度等联系(见《升规》P34页第6.2.7.二、p78页附录十)。这种方法比较合理,但操作复杂。 查阅早期书籍《钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册》,之中对计算高度的确定方法为层高减去柱帽高度。这种方法简单易行。 4. 适用条件限制 等代框架法超越了经验系数法的四个适用条件限制,并且考虑了柱和楼盖间的相互影响,平面内可以以整体结构的方式计算水平地震作用,较经验系数法而言,适用面宽松许多。但是,等代框架法毕竟是建立在经验之上的简化计算方法,也存在一些不足之处。第一,在计算模型的建立过程上较为繁琐,尤其若使用《升规》中建立结点刚域的方法,每确定一个刚域尺寸,都需要查表,因此适用于比较规则的、可以选出有限榀有代表性等代框架的的结构;第二,板的截面设计不宜操作,尤其对于有托板的楼盖。按照等代框架法的计算方法,截面的配筋计算是在弯矩分配给跨中及柱上板带之后进行,而多数计算软件是内力与配筋一体式计算的,这就意味着要把内力和配筋分为两步计算,降低了工作效率。如为无托板的楼盖,改用配筋分配,即参考板带间弯矩分配系数来分配板带间的配筋,便能弥补这一点上的不足,虽然理论上略偏于保守。对于有托板的楼板,由于柱上板带支座位置控制截面多为托板位置,截面高度为托板厚度加楼板厚度,而柱上板带却单为楼板厚度,两者厚度不一致,无法统一进行截面钢筋的计算,故配筋分配的方法不能使用。(目前在我公司的设计中,无梁楼盖多用于地下车库结构,为满足上部管线的埋深要求,一般至少需有1.5m 覆土,而车库柱网又多见8m 的柱距,这种情况下处于经济合理的考虑,一般多用带托板的楼盖。)第三,对于地上的抗震板柱剪力墙结构,由于竖向荷载与水平作用下,所选取的等代梁计算宽度不一致,无法用一般的平面框架软件完成内力计算和截面设计的一体化操作,需要人工介入内力组合,工作量大,不适用于当前的实际工程环境。第四,对于带有人防功能的无梁楼盖不好操作,常用的PK 平面框架计算程序,没有涉及人防计算功能,由于无法取消PK 的不利活荷载布置计算,即使使用活荷载代替人防等效静力荷载和改变相关计算参数的方法也无法正确计算结构的人防工况。总之,在我公司目前的实际工程环境下,等代框架法只使用于计算没有人防功能的、因柱网较小或上部荷载很小而不设置托板的、很规则的地下车库结构。 使用等代框架法(或是经验系数法)计算板柱结构时可能还存在一个疑问,即在x 或y 方向计算都都使用了全部荷载,是否重复了。产生这个疑问的根源是错误地把双向板中两个方向分配荷载的概念带到板柱结构中了。双向板中,板四周支座边梁没有竖向位移,荷载向支撑边传递,于是就有荷载分配的概念。而无梁楼盖只有柱支点位置没有竖向位移,跨中板带有竖向位移,是跨中板带的弹性支点,因此荷载直接向四个支点传递,不存在荷载分配问题。所以无梁楼盖的计算,两

个方向都要考虑全部荷载。

(三) 有限元法

同以上的两种计算方法不同,有限元法计算无梁楼盖没有柱上和跨中板带的划分,在一定程度上是一种精确计算楼盖平面各点内力和配筋的方法。

现仅以教材上介绍的杆件矩阵位移法下,已知荷载求解内力为例,大致描述有限元法的基本思路:第一步:将整体结构离散为单个的构件,逐一建立各各构件边界结点的本构方程,即确立各各构件的单元刚度矩阵e k 。第二步:将各各构件的单元刚度矩阵e

k 转换进整体坐标系下,按照结点编码集成为结构的整体刚度矩阵K 。第三步:将各构件的边界结点固固定,求出各构件在其上荷载作用下的等效边界单元固端约束力向量p e F

。第四步:将各各构件的固端约束力向量p e F 转换进整体坐标系下,按照结点编码集成为结构的结点约束力向量p F 。第五步:利

用基本方程0=+?p F K 求解结构结点位移向量?。第六步:将结点位移向量?按节点码分给各各构件的结点,并转换回各构件的局部坐标下,形成各杆件的单元结点位移向量e ?。第七步:将构件单元刚度矩阵e k 与结点位移向量e

?相乘,并与将各构件的边界结点固定并作用实际荷载所求得的单元内力叠加,即为各构件的实际内力。至此已知结构荷载求解内力完成。可见有限元的基本求解思路为:整体拆分为单元确定结点刚度特性,单元集合为整体求解结构位移,整体再拆分为单元求解单元内力。

由于有限元法比较复杂,没有能力系统论述,只能就近期地下车库设计中,运用的PKPM 系列SLABCAD 程序有限元法计算无梁楼盖中遇到的具体问题个别说明。

1. 网格划分。

PM 模块建模中,需要用截面100x100的虚梁划分楼板。

在SLABCAD 中,只使用虚梁自动判断楼板边界信息,并辅助楼板单元的划分,真正的有限元网格划分是程序自动完成的,控制尺寸由SLABCAD 中参数输入选

项控制,如图1.0所示。从理论上看,有限元

网格划分越细小,分析精度越高,但过高的精度对钢筋混凝土这种材料,尤其是塑性调整能力很强的无梁楼盖意义不大,甚至偏离真实的塑性受力状态更远,并且降低了计算速度。SLABCAD 建议:单元最大边长的适宜取值因工程规模而异,规模较大的可取大些,反之可取小些,对于一般工程而言,可在600mm~1500mm 之间取值,程序隐含取值1000mm 。

当设置柱帽时,网格的划分须保证柱帽内存在结点,对于柱帽所在的单元,程序按等效托板厚度考虑柱帽刚度,即等效托板厚度=柱上托板厚度+0.7 x 梯形柱帽高度。如果柱帽内没有节点,则程序无法考虑柱帽的刚度贡献,楼盖计算不正确。用下面一个的例子说明一

下柱帽内有无结点的计算差别。柱帽简图如下:

按1.6m最大边长划分网格,计算观察位置的挠度如下:

按1.7m最大边长划分网格,计算观察位置的挠度如下:

可见,网格尺寸划分仅仅相差100mm,挠度计算结果却相差甚远,原因就在于前者柱帽内存

在结点,程序考虑了柱帽较大的刚度,而后者没有计入柱帽作用。为了清楚的说明这个问题,选取最大网格尺寸1.2m~2.2m分别计算挠度见下表,可以清楚的看出1.6m~1.7m之间,挠度存在突变。

另外,在SATWE中,需要在特殊构件定义中将由虚梁划分的楼板定义为弹性楼板6,即壳单元。与上述SLABCAD不同的是,SATWE计算中楼板有限元网格的划分就以这些虚梁算分的网格为准,不再自动划分,所以为使SATWE计算对楼板有较好的模拟程度,应将虚梁网格适当加密,考虑到实际工作中的操作实用性,网格边长一般控制在2500mm~1500mm。

2.SATWE数据前处理总信息菜单中选中“强制刚性楼板假定时保留弹性板面外刚度”选型,如

图2.0所示。定义为地下室的楼层,楼板即使定义为弹性板,程序依然按刚性楼板假定计算,为真实计算无梁楼盖的面外刚度,应将此选型勾选。

3.暗梁布设的意义:

《抗规》第6.6.7条,《全国技术措施》第14.3.12条,《北京技术措施》第5.75条均对无梁楼盖中暗梁的布设作出了要求:暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5倍板厚,暗梁

上部钢筋面积不小于柱上板带的50%(《全国技术措施》和《北京技术措施》对下部钢筋也

有相同的要求),且下部钢筋不宜小于上部钢筋的50%。一般而言,暗梁的作用在于防止柱

冲切破坏后楼板发生脱落,因此穿过柱截面板底两个方向的钢筋受拉承载力应满足该层柱

承担的重力荷载代表值的压力设计值。这里有个问题,一方面,《抗规》和《全国技术措施》

条文中明确说明了暗梁用于无柱帽的板柱-剪力墙结构,对于有柱帽的无梁楼盖是否无须设

置暗梁?另一方面,地上的板柱-剪力墙结构,水平作用下板柱结点弯矩会增大柱边的冲切

力,增大柱冲切破坏的可能,因此有必要设置暗梁,但是,对于无须考虑水平作用的地下

室结构,无梁楼盖值是否有必要设置暗梁?基于以上两点的疑问,对于不考虑地震作用的、

有柱帽的无梁楼盖是否设置暗梁这一问题,可以根据具体工程酌情而定。

箍筋可以提高板柱结点的抗冲切能力,但由于箍筋竖肢较短并且上下端皆为圆弧,在竖肢

受力较大接近屈服是,有滑动发生,因而用箍筋抵抗冲切的效果不是太好,应优先考虑设

置柱帽、托板的方法。用暗梁在冲切锥内加密箍筋的方法抵抗冲切至少有以下两个限制:

1.板厚不应小于150mm。(《混规》第10.1.10.1条)

2.不宜与柱帽抗冲切法同时使用,原因在于设置柱帽后,冲切锥外移,各边临界截面长

度可能远大于柱边长加3倍板厚,仅在暗梁内设置抗剪箍筋,冲切锥受剪极不均匀。

4. 地下车库外挡墙框架柱布设的意义。

关于地下车库外挡墙框架柱布设的意义,可以按下图标示的方面有次序的讨论。

a. 稳定。稳定问题在挡墙构件主要中映射为墙体截面的惯性距的大小,因框架柱截面高度相对于墙体厚度增量尺寸有限,框架柱间距又很大,对墙体截面惯性距不能起到大幅提高的作用。再者,考虑到挡墙受土压力的作用,厚度不会太薄,在一般的车库层高条件下,稳定性一般可以满足。故加框架柱在增加稳定性方面没有太大意义。

b. 局部强度。无梁楼盖不同于梁板式楼盖,其中设置的暗梁也与框架梁的机理也大为不同,荷载没有“由板到梁再到柱或墙的传递径”,而是“直接由板传递给柱或墙”,因此,没有梁产生的墙平面外的集中弯矩和集中压力,取代的是相对均匀平顺的分布弯矩和分布压力。没有了局部压力,也就没有了提高局部强度的必要。故加框架柱在提高墙体局部强度方面没有意义。

顺便说明,单纯的在墙内设框架柱甚至会对楼板带来局部的不利影响。从下图(挠度等值线)中所指示的位置可以看出,楼板挠度等值线,遇见外墙内设置的框架柱,会有波动,说明在框柱周围,楼板变形有较为集中的剧烈变化。从内力的角度上看,就是局部应力集中问题,可以参见下图(x向板弯矩等值线)。从图中可以看出,柱子越大,应力集中越严重。但是在实际中,钢筋混凝土材料的塑性特征则不会使实际的应力集中达到如此严重的地步,一般情况下此类情况出现裂缝的情况不多,所以只能说墙内设框架柱对楼板带来局部不利影响。

c. 水平力作用下。对于单层建筑,水平力作用下结构结构安全最主要表现为结构的抗侧力刚度。这里讨论的一般地下车库,四周存在的紧密土体和车库外围很长的双向墙体会在车库顶板的协同下给车库结构提供极大的侧向刚度,使得水平作用引起的结构自身相对位移很小。相比之下,加设框柱提高墙体的抗弯刚度对提高结构抗侧能力所起的作用就微乎其微了。即使是周围不存在紧密土体的地上建筑,由柱配合楼板提供的抗侧力效果也是很微弱的。故从水平作用的角度考虑,挡墙中加框架柱没有意义。

10. 竖向作用下。从竖向作用的角度看,外墙内曾设的框柱和柱帽配合,可以起到减小楼板计算跨度,减小楼板内力的作用。反映经验系数法和等待框架法中便是楼板的计算跨度等于墙柱中心距离减

去三分之二的柱帽有效宽度,在有限元法中的表现可以通过以下两个分析结果反映。第一图为外墙仅设柱无柱帽的挠度等值线,第二张图为设置柱帽的挠度等值线,相比之下挠度减小。

以上的论述说明,车库挡墙上加柱的意义在于可以与柱帽配合减小边跨楼板的计算跨度,从而减小变

化楼板受力,适用于跨度较大的边跨外挡墙,而对于边跨相对中间跨较小的情况,可以不设置。类似于上面两图中只设置框架柱而不设置柱帽的做法是不合适的。

关于无梁楼盖结构设计分析

关于无梁楼盖结构设计的思考 单位+作者名称 【摘要】无梁楼盖是一种双向受力楼盖,在楼盖中不设梁,楼板与柱构成板柱结构体系,具有整体性好,建筑空间大的特点,可有效地增加层高、施工方便等优点。但其同时也具有受力复杂, 抗震性能差等缺点。本文系统介绍了无梁楼盖的设计方法, 在设计中需要重点验算的部位和一些构造要求,供参考。 【关键词】无梁楼盖;等代框架法;经验系数法; 1 引言 无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系,这是相对梁板结构体系而言的。在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。较之传统的密肋梁结构体系它具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点。在施工方面,采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。因此,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。但无梁楼盖结构体系也有其自身的缺点: 由于取消了肋梁, 使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大, 柱子周边的剪应力高度集中, 可能会引起局部板的冲切破坏; 侧向刚度比较差, 层数较少时可以设置板柱结构来抵抗水平荷载, 当层数较多或要求抗震时,一般需要设剪力墙、筒体等来增加侧向刚度。对无梁楼盖进行工程设计的研究具有一定的实际意义。 2 计算方法 2.1 等代框架法 等代平面框架法,将整个结构分别按纵、横柱列方向划分为具有“框架梁”和“框架柱”的纵向与横向平面框架。等代框架梁的宽度,则根据不同的荷载情况分别取值,当采用空间分析程序进行垂直荷载下等代框架计算时,为避免单向加全载使柱轴力重复计算,同一工程需沿两个主轴方向分别加载计算,即在计算X向(Y向)等代框架时,Y向(X向)梁上不加载;还应注意结构构件自重对梁柱内力的影响,一般情况下,结构自重不宜由程序自动计算,有关梁、柱荷重应直接输入。等代框架的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,则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。等代框架的计算高度为:对于楼层,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,等代框架可近似的按分层法计算:所计算楼板均看作上层柱的固定远端.这就将一个等代的多层框架的计算变为简单的二层或一层(对顶层)框架的计算.计算中应考虑活荷载的不利组合.最后得出的等代框架梁弯矩值,按所对应的系数分配给柱上板带和跨中板带。 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。 2.2 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,即得各截面的弯矩。如果合用经验系数法的条件,用经验系数法很简单,也计算的比较准确。经验系数法就是按边跨条件定义边跨的内力,内跨用0.65Mo与0.35Mo来分配内力。所以首先必须计算在简支下的跨中弯矩Mo。无梁楼盖要注意的就是计算跨度的问题,计算模型,计算荷载。如果还有柱帽和托板,还要注意内力会往支座处倾斜,这个时候要注意截面设计的位置,和节点构造。板厚的取值应该根据长跨的来确定。计算模型就是简化为一个方向的单向板,X,Y向都要计算100%的荷载,相当于计算2次单向板,分别计算受力钢筋。

【混凝土习题集】—10—钢筋混凝土梁板结构

第十章钢筋混凝土梁板结构 一、填空题: 1、钢筋混凝土结构的楼盖按施工方式可分为、、三种形式。 2、现浇整体式钢筋混凝土楼盖结构按楼板受力和支承条件不同,又可分 为、、、等四种形式。 3、从受力角度考虑,两边支承的板为板。 4、现浇整体式单向板肋梁楼盖是由组成、、的。 5、单向板肋梁楼盖设计中,板和次梁采用计算方法,主梁采用计算方法。 6、多跨连续梁、板采用塑性理论计算时的适用条件有两个,一是,二是。 7 、对于次梁和主梁的计算截面的确定,在跨中处按,在支座处按。 8、多跨连续双向板按弹性理论计算时,当求某一支座最大负弯矩时,活荷载按 考虑。 9、无梁楼盖的计算方法有、两种。 10、双向板支承梁的荷载分布情况,由板传至长边支承梁的荷载为分布;传给短边支承梁上的荷载为分布。 11、当楼梯板的跨度不大(3m ),活荷载较小时,一般可采用。 12、板式楼梯在设计中,由于考虑了平台对梯段板的约束的有利影响,在计算梯段 板跨中最大弯矩的时候,通常将1 8 改成。 13、钢筋混凝土雨篷需进行三方面的计算,即、、。 二、判断题: 1、两边支承的板一定是单向板。() 2、四边支承的板一定是双向板。() 3、为了有效地发挥混凝土材料的弹塑性性能,在单向板肋梁楼盖设计中,板、次梁、主梁都可采用塑性理论计算方法。() 4、当求某一跨跨中最大正弯矩时,在该跨布置活载外,其它然后隔跨布置。() 5、当求某一跨跨中最大正弯矩时,在该跨不布置活载外,其它然后隔跨布置。() 6、当求某跨跨中最小弯矩时,该跨不布置活载,而在相邻两跨布置,其它隔跨布置。() 136

7、当求某支座最大负弯矩,在该支座左右跨布置活载,然后隔跨布置。() 8、当求某一支座最大剪力时,在该支座左右跨布置活载,然后隔跨布置。() 9、在单向板肋梁楼盖截面设计中,为了考虑“拱”的有利影响,要对所有板跨中截 面及支座截面的内力进行折减,其折减系数为0.8。() 10、对于次梁和主梁的计算截面的确定,在跨中处按在支座处T 形截面,在支座处 按矩形截面。() 11、对于次梁和主梁的计算截面的确定,在跨中处按矩形截面,在支座处按T 形截面。() 12、多跨连续双向板按弹性理论计算时,当求某一支座最大负弯矩时,活荷载按满 布考虑。() 13、当梯段长度大于3m 时,结构设计时,采用梁板式楼梯。() 三、选择题: 1、混凝土板计算原则的下列规定中()不完全正确。 l 2 A 两对边支承板应按单向板计算 B 四边支承板当 2 l 1 时,应按双向板计算 C l 2 四边支承板当 3 l 1 l 2 时,可按单向板计算 D 四边支承板当 2 3 l 1 ,宜按双向板计 算 2、以下()种钢筋不是板的构造钢筋。 A 分布钢筋 B 箍筋或弯起筋 C 与梁(墙)整浇或嵌固于砌体墙的板,应在板边上 部设置的扣筋 D 现浇板中与梁垂直的上部钢筋 3、当梁的腹板h w 高度是下列()项值时,在梁的两个侧面应沿高度配纵向 构造筋(俗称腰筋)。 A h w 700mm B h w 450mm C h w 600mm D h w 500mm 4、承提梁下部或截面高度范围内集中荷载的附加横向钢筋应按下面()配置。 A 集中荷载全部由附加箍筋或附加吊筋,或同时由附加箍筋和吊筋承担 B 附加箍筋可代替剪跨内一部分受剪箍筋 C 附加吊筋如满足弯起钢筋计算面积的要求,可代替 一道弯起钢筋 D 附加吊筋的作用如同鸭筋 5、简支楼梯斜梁在竖向荷载设计值q 的作用下,其承载力计算的下列原则()项不正确。 A 最大弯矩可按斜梁计算跨度l 0 的水平投影l 0 计算 B 最大剪力为按斜梁水平投影 净跨度 1 l 计算,即V ql cos C 竖向荷载ql0 沿斜梁方向产生轴向压力n n 2

无梁楼盖建模设计(一)

无梁楼盖设计(一) 无梁楼盖设计在YJK现有的建模、上部计算、楼板施工图三个模块中就可完成,而且无梁楼盖的设计可以和其它结构整体建模和分析协同工作,是融入其它结构设计之中的。大致流程是: 在建模中布置无梁楼盖的虚梁(或暗梁)和柱帽; 在上部结构计算中采用弹性板3或弹性板6模型,弹性板荷载计算方式应选择有限元方式;计算结果中补充了柱的冲切计算; 在楼板设计中采用楼板有限元计算,并按照柱上板带、跨中板带给出计算结果和楼板施工图设计。 一、在建模中布置虚梁和柱帽 对无梁楼盖,仍按照普通楼层的建模方式,在全楼中,无梁楼盖可能只占几个楼层,或者楼层中的某一部分为无梁楼盖,其余部分仍为普通楼盖。 对无梁楼盖部分主要是输入虚梁、暗梁以及柱帽,有时还有加腋板。 1、布置虚梁指示板带位置 无梁楼盖没有梁,柱之间需布置虚梁或者暗梁。这里梁的第一个作用是生成楼板,第二个作用是指定柱上板带的布置位置,软件自动生成的柱上板带就是沿着虚梁或者暗梁布置的。 软件对虚梁本身不会做设计和配筋,虚梁本身的刚度很小,对整体计算没什么影响。 2、布置暗梁 暗梁就是指有一定的宽度、但高度与板厚相同的梁。在无梁楼盖设计中,暗梁首先可以起到虚梁同样的作用,即生成房间楼板和确定柱上板带的布置位置。暗梁按照普通梁方式输入即可。 《高规》8.2.4:“板柱-剪力墙结构中,板的构造应符合下列规定:

1 抗震设计时,应在柱上板带中设置构造暗梁,暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和,暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带钢筋面积的50%,并应全跨拉通,按梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。” 因此,暗梁的尺寸可按高规的要求输入。 在上部结构计算时,对无梁楼盖板应选择按照弹性板3或者弹性板6计算,这种计算模式将使楼板和梁变形协调,共同承担荷载,我们输入的暗梁尺寸适当,其暗梁的配筋结果就基本可用。 暗梁本身有一定的刚度,在楼板施工图模块的有限元计算时,考虑到它的刚度和楼板的刚度是重合的,因此软件自动忽略了暗梁的刚度,以保证计算的准确性。但是在上部结构计算中,如果对无梁楼盖按照弹性板3或者弹性板6计算,软件没有扣除暗梁的刚度,这可能对计算结果造成一定的误差。 也有用户按照等代框架梁宽高尺寸的输入暗梁,等代框架的宽度取垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4,梁高取板厚度。但这样的输入方式使两方向梁之间、梁和板之间重叠部分过多,计算误差较大。 3、布置柱帽 无梁楼盖中设置柱帽时,可在建模的楼板布置菜单下布置柱帽: 软件可布置的柱帽形式有3种:柱帽、柱帽+托板、托板。

普通钢筋混凝土无梁楼盖结构的设计

普通钢筋混凝土无梁楼盖结构的设计 1无梁楼盖结构体系的特点 无梁楼盖结构体系也即板柱结构体系。钢筋混凝土无梁楼盖是组成板柱结构体系重要的结构构件,它施工支模简单,绑扎钢筋方便,能提供较大的建筑净空,便于设备管道的布置与安装,减少建筑层高;在地下结构中采用,可以减少基础埋深,减少基坑土方开挖和基坑支护费用,当遇地下水位埋藏浅时,还可减少施工降水费用。 从结构传力途径方面来说,无梁楼盖结构竖向重力荷载直接由板传到竖向受力构件柱和墙,传力路径简捷。与一般的梁板式楼盖相比,它的楼板厚度较大,楼盖的材料用量较多,以无梁楼盖的经济跨度6米柱网为例,当活荷载标准值为/m2时,双向无梁楼盖板的折算厚度为180mm,钢筋用量在20kg/m2左右,普通梁板式楼板的折算厚度为140mm~150mm,钢筋用量在16kg/m2左右。 从结构受力特点方面看,无梁楼盖的抗弯刚度较小,柱上板带的内力要远大于跨中板带,柱子周边的应力高度集中,板与柱子连接部位的破坏形式为冲切破坏;板柱结构的抗侧刚度较普通框架结构要小,在水平风荷载或地震作用下,无梁楼盖结构的板柱节点部位会产生不平衡弯矩,这种不平衡弯矩的反复作用严重影响板柱节点的承载力。因此,国家新近

颁布实施的混凝土结构设计规范和建筑抗震规范对板柱结构体系的使用从使用范围上及结构构造上作了规定。 无梁楼盖结构体系最早始于20世纪初的美国,大量应用是在第二次世界大战之后,主要用于高层公寓建筑。在我国,国内第一栋板柱结构试点建筑于1980年建成于四川成都,为六层住宅楼。陕西最早的板柱结构建筑为西安唐城百货大厦,建成于20世纪80年代初期。在我国,无梁楼盖结构常用于商场,书库,仓库,冷库等类建筑。 在非抗震设防区采用无梁楼盖结构具有较好的经济和安全效益,在抗震设防区,当因城市规划需要房屋建筑高度受到限制时,采用板柱结构也会取得较好的经济效益,但应注意要采取针对性的抗震措施。 本文普通钢筋混凝土无梁楼盖所指为现浇实心的钢筋混凝土无梁楼盖,以区别于现浇空心楼盖。 2.无梁楼盖设计的一般规定 无梁楼盖的柱网一般布置成正方形或矩形,以正方形比较经济,通常跨度为6米左右; 无梁楼盖的柱网在每一方向不得小于三跨,以保证结构有足够的侧向刚度; .rar ( KB)

无柱帽钢筋混凝土无梁楼盖在住宅工程中的应用

无柱帽钢筋砼无梁楼盖在住宅工程中的应用 湖南化学工业设计院 米庆佐 摘 要 详细介绍了某住宅楼工程无柱帽钢筋砼无梁楼盖结构的计算、抗剪架的设计、楼盖的内力及配筋计算,并阐述了无梁楼盖的结构构造。 关键词 无柱帽无梁楼盖 抗剪架 内力 配筋 结构构造 Applicaton of reinforced concrete flat slab without column cap in residence project Mi Qingzuo ABSTRACT Str ucture calculation,shear-resistant fram e design,internal force and reinforcem ent calculation for reinforced concrete flat slab w itho ut col-um n cap in residence building pr oject w ere introduced in detail,and str ucture co nstructio n of the flat slab w as described . KEYWORDS Flat slab without column cap Shear-resistant frame Rein-fo rcement 随着社会经济的发展和人们物质生活水平的不断提高,住宅建筑也朝着多样化方向发展。此外,由于时代的发展和家庭人口结构的改变,往往要求建筑物内部平面布局随住户的要求而变更。传统的砖混结构体系住宅,建筑物内部布置有较多的纵横向承重墙体,内部空间不能自由分隔,且楼面大多采用预应力砼空心板,其跨度也受到一定限制,难以满足住户对大空间房屋的需求。 长沙卷烟厂专家住宅楼工程,设计采用了无柱帽钢筋砼无梁楼盖结构,此结构是一种新型的板柱体系,其特点是在柱周围配置受冲切钢筋,来提高楼板的抗冲切承载力,以达到取消传统的无梁楼盖的柱帽,从而最大限度地降低房屋层高,满足建筑使用功能的要求。该住宅楼位于其厂宿舍区内,为五层钢筋砼结构,底层为娱乐、健身用房,二至五层为住宅,屋面为屋顶花园,各层层高为3m,南北两栋总 建筑面积为2023m 2。楼盖结构平面布置如图1。 图1 无梁楼盖结构平面图 1 结构体系及内力计算方法选择 根据建筑设计要求,房屋内部采用180m m 厚陶粒空心砖轻质分隔墙,可根据各用户的要求进行自由分隔,周边外墙采用240m m 厚粘土 57 第31卷 第4期 1999年7月 冶金矿山设计与建设 Metal mine design and construction

无梁楼盖相关知识总结

无梁楼盖设计 无梁楼盖设计在YJK现有的建模、上部计算、楼板施工图三个模块中就可完成,而且无梁楼盖的设计可以和其它结构整体建模和分析协同工作,是融入其它结构设计之中的。大致流程是: 在建模中布置无梁楼盖的虚梁(或暗梁)和柱帽; 在上部结构计算中采用弹性板3或弹性板6模型,弹性板荷载计算方式应选择有限元方式;计算结果中补充了柱的冲切计算; 在楼板设计中采用楼板有限元计算,并按照柱上板带、跨中板带给出计算结果和楼板施工图设计。 一、在建模中布置虚梁和柱帽 无梁楼盖没有梁,柱之间需布置虚梁或者暗梁。 1、布置暗梁 无梁楼盖的板设计时,需要按照柱上板带、跨中板带方式配筋,软件将按照虚梁或暗梁的位置确定柱上板带,因此用户需在建模中布置虚梁或暗梁,暗梁按照普通梁方式输入即可。 《高规》8.2.4:“板柱-剪力墙结构中,板的构造应符合下列规定: 1 抗震设计时,应在柱上板带中设置构造暗梁,暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5 倍板厚之和,暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带钢筋面积的50%,并应全跨拉通,按梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。。。。” 因此,暗梁的尺寸可按高规的要求输入。 在上部结构计算时,对无梁楼盖板应选择按照弹性板3或者弹性板6计算,这种计算模式将使楼板和梁变形协调,共同承担荷载,我们输入的暗梁尺寸适当,其暗梁的配筋结果就基本可用。 也有用户按照等代框架梁宽高尺寸的输入暗梁,等代框架的宽度取垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4,梁高取板厚度。这样的输入方式和如上按照《高规》的要求设置暗梁尺寸方式差不多,其暗梁配筋结果基本可用。 2、布置柱帽 无梁楼盖中设置柱帽时,可在建模的楼板布置菜单下布置柱帽:

附录C-无梁楼盖设计要点

附录C无梁楼盖设计要点 C.1一般规定 C.1.1无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形,区格内长短跨之比不宜大于1.5。 C.1.2当无梁楼盖板的配筋符合本规范规定时,其允许延性比[β]可取3。 C.2承载力计算 C.2.1板在等效静荷载和静荷载共同作用下,按弹性受力状态计算的内力,宜按下列方法进行调幅。 C.2.1.1当用直接方法设计计算时,对中间区格的板,宜将按弹性阶段受力状态计算的支座负弯矩与跨中正弯矩之比从2.0调整到1.3~1.5;对边跨板,宜相应降低负、正弯矩的比值; C.2.1.2当用等代框架方法设计计算时,宜将按弹性阶段受力状态计算的支座负弯矩下调10%~15%,并按平衡条件将跨中正弯矩相应上调; C.2.1.3支座负弯矩在柱上板带和跨中板带的分配可取3:1到2:1;跨中正弯矩在柱上板带和跨中板带的分配可取1:1到1.5:1; C.2.1.4当无梁楼盖的板与钢筋混凝土边墙整体浇筑时,边跨板支座负弯矩与跨中正弯矩之比,可按中间区格板进行调幅。 C.2.2沿柱边、柱帽边、托板边、板厚变化及抗冲切钢筋配筋率变化部位,应按下列规定进行抗冲切计算: C.2.2.1在板内不配箍筋和弯起钢筋时: F1≤0.65ftdumho(C.2.2-1) 式中:F1——冲切荷载设计值,取柱所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范围内的荷载设计值; ftd——混凝土在动荷载作用下抗拉强度设计值;

um——冲切破坏锥体上、下周边的平均长度,取距冲切破坏锥体下周边ho/2处的周长; ho——冲切破坏锥体截面的有效高度。 C.2.2.2在板内配有箍筋时: F1≤0.5ftdumho+fydAsv(C.2.2-2) 式中:fyd——在动荷载作用下抗冲切箍筋或弯起钢筋的抗拉强度设计值,取fyd=240MPa; Asv——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积; C.2.2.3在板内配有弯起钢筋时: F1≤0.5ftdumho+fydAsbsinα (C.2.2-3) 式中:Asb——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积;α——弯起钢筋与板底面的夹角。 C.2.3当无梁楼盖的跨度大于6m,或其相邻跨度不等时,按等效静荷载和静荷载共同作用下求得的冲切荷载,应乘以系数1.1作为冲切荷载设计值。当无梁楼盖的相邻跨度不等,且长短跨之比超过4:3,或柱两侧节点不平衡弯矩与冲切荷载设计值之比超过0.05(c+ho)(c为柱边长或柱帽边长)时,应设箍筋。 C.3构造要求 C.3.1无梁楼盖的板内纵向受力钢筋的配筋率不应小于0.3%。 C.3.2无梁楼盖的板内纵向受力钢筋宜通长布置,间距不应大于250mm。邻跨之间的纵向受力钢筋宜采用焊接接头,或伸入邻跨内锚固。底层钢筋宜全部拉通,不宜弯起。顶层钢筋不宜采用在跨中切断的分离式配筋;若相邻两支座的负弯矩相差较大时,可将负弯矩较大支座处的顶层钢筋局部截断,但被截断的钢筋截面面积不应超过顶层受力钢筋总截面面积的1/3,被截断的钢筋应延伸至按正截面受弯承载力计算不需设置钢筋的截面以外,延伸的长度不应小于20倍钢筋直径。 C.3.3顶层钢筋网与底层钢筋网之间应设梅花形布置的拉结筋,其直径不应小于6mm,间距不应大于500mm,弯钩直线段长度不应小于6倍拉结筋直径的,且不应小于50mm。 C.3.4在离柱(帽)边1.5h范围内,箍筋间距不应大于0.5ho,箍筋面积Asv不应小于0.2umhoftd /fyd,对厚度超过

【混凝土习题集】—10—钢筋混凝土梁板结构

第十章 钢筋混凝土梁板结构 一、填空题: 1、钢筋混凝土结构的楼盖按施工方式可分为 、 、 三种形式。 2、现浇整体式钢筋混凝土楼盖结构按楼板受力和支承条件不同,又可分 为 、 、 、 等四种形式。 3、从受力角度考虑,两边支承的板为 板。 4、现浇整体式单向板肋梁楼盖是由组成 、 、 的。 5、单向板肋梁楼盖设计中,板和次梁采用 计算方法,主梁采用 计算方法。 6、多跨连续梁、板采用塑性理论计算时的适用条件有两个,一是 ,二是 。 7、对于次梁和主梁的计算截面的确定,在跨中处按 ,在支座处按 。 8、多跨连续双向板按弹性理论计算时,当求某一支座最大负弯矩时,活荷载按 考虑。 9、无梁楼盖的计算方法有 、 两种。 10、双向板支承梁的荷载分布情况,由板传至长边支承梁的荷载为 分布;传给短边支承梁上的荷载为 分布。 11、当楼梯板的跨度不大(m 3 ),活荷载较小时,一般可采用 。 12、板式楼梯在设计中,由于考虑了平台对梯段板的约束的有利影响,在计算梯段板跨中最大弯矩的时候,通常将8 1改成 。 13、钢筋混凝土雨篷需进行三方面的计算,即 、 、 。 二、判断题: 1、两边支承的板一定是单向板。( ) 2、四边支承的板一定是双向板。( ) 3、为了有效地发挥混凝土材料的弹塑性性能,在单向板肋梁楼盖设计中,板、次梁、主梁都可采用塑性理论计算方法。( ) 4、当求某一跨跨中最大正弯矩时,在该跨布置活载外,其它然后隔跨布置。( ) 5、当求某一跨跨中最大正弯矩时,在该跨不布置活载外,其它然后隔跨布置。( ) 6、当求某跨跨中最小弯矩时,该跨不布置活载,而在相邻两跨布置,其它隔跨布置。( )

关于无梁楼盖的一些见解

无梁楼盖的设计方法分为以下三种: (一)经验系数法 经验系数法的大致思路:首先求得楼板在计算方向上的总弯矩,再将此总弯矩按照比例分配柱上板带和跨中板带的控制截面(支座和跨中)。此方法含以下几个要点: 1. 柱上板带和跨中板带的划分,此问题在后面另有讨论。 2. 总弯矩的计算。这里的总弯矩是指以一品框架柱的负荷宽度为计算宽度,以考虑柱帽而修正的柱 间距为跨度,按简支梁算得跨中总弯矩。例举X 方向总弯矩公式见下: 2)3 2()(81c lx ly q g Mox -+= ly: Y 方向柱距 lx : X 方向柱距 c : 柱帽在计算方向的有效宽度 3. 分配系数 将计算方向上所算得的总弯矩(例如Mox )分配给柱上板带和跨中板带各自的支座截面与跨中截面,仅需要将总弯矩乘以以下表格中的系数即可。 (选自《统一技术措施》,《全国统一技术措施》与《混凝土升板结构技术规》中与此类表格略有不同) ∑ -0.53 0.4 -0.67 -0.67 0.33 ① ② ③ ④ ⑤ 分析以上系数的求和值: -( ① + ③ )/2 + ② = 1.0 - ④ + ⑤ = 1.0 由此可以看出,板带跨中和支座截面弯矩的分配,遵照了梁支座及跨中弯矩间的一般规律,及两端支座负弯矩的平均值与跨中弯矩求和等于按简支梁计算的跨中弯矩。 由于无梁楼盖的塑性调整能力很强,为了减少柱上板带支座钢筋,在总弯矩不变的条件下,允许将柱上板带负弯矩的10%分配给跨中板带负弯矩。 4. 适用条件 经验系数法适用条件,如下: a. 每方向至少应有三个连续跨 b. 同方向相邻跨度的差值不超过较长跨度的30% c. 矩形柱网两方向柱距的比值不大于2 d. 可变荷载和永久荷载的比值不大于3 经验系数法简单易行,但只能用于楼盖体系在竖向荷载下的计算,由于没有考虑竖向构件与楼盖间的相互影响,不能分析整体结构,更无法考虑地震作用,加之适用条件较为苛刻,实际工作中的应用面较小。 (二) 等代框架法 等代框架法的大致思路:以楼板厚度为梁高度,以一定的规则选定梁宽度(后详), 以某种方法考虑柱帽对框架计算跨度及层高的影响,建立等代框架,进而进行竖向荷载及 水平地震作用下的单品框架的计算,得到力结果后,将竖向荷载下等代框梁的力按照下表 分配给柱上板带和跨中板带,跨中板带便可直接进行截面设计,而柱上板带和框柱尚需进

无梁楼盖设计注意事项

无梁楼盖设计有关注意事项 一、适用范围: 1. 柱网尺寸宜接近方形,两个方向的跨度比不宜大于1.5,否则经济性较差; 平板时跨度不宜大于7m,有柱帽时不宜大于9m。不宜采用不规则程度较大(非矩形)柱网; 板厚不应小于150mm,荷载较大时板厚适当加厚。 2.下列情况不用无梁楼盖,用肋梁楼盖: a.不规则柱网; b.楼梯间、设备用房、汽车坡道; c.长短跨比值大于1.5; d.板上开大洞; 二、规范相关条文: 1、《高规》5.3.3条:对平板无梁楼盖在计算中应考虑板的面外刚度影响,其面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为扁梁计。 2、《高规》8.1.9条第4项

3、《抗规》14.3.2条(适用于单建式地下建筑): 地下建筑的顶板、底板和楼板,应符合下列要求: 1 宜采用梁板结构。当采用板柱一抗震墙结构时,应在柱上板带中设构造暗梁,其构造要求与同类地面结构的相应构件相同。 4、《抗规》6.6.4条: 板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求: 1 无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4倍板厚,肢距不宜大于2倍板厚,在暗梁两端应加密。 2 无柱帽柱上板带的板底钢筋,宜在距柱面为2倍板厚以外连接,采用搭接时钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩。 5、《抗震》6.1.14 地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,在地上结构相关范

围内(不大于20m,地下一层侧向刚度大于地上一层的2倍)应采用现浇梁板结构。相关范围以外宜采用梁板结构(可以采用无梁楼盖,括号内个人理解)。 6、《高规》8.2.4条 三.构造要求

无梁楼盖两种计算模式结果对比

无梁楼盖两种计算模式结果对比(邮件21778) 广州瀚华杨工,您好 对于您邮件中的第2个问题:为何在无梁楼板计算中,平面楼板和上部结构计算弹性楼板结果不一样,且平面楼板结果偏大? 1、将梁改为虚梁 为了对比,将梁改为虚梁,因为您输入的暗梁有一定的刚度,在上部结构计算时,梁的刚度和板的刚度叠加,造成重复计算。而在平面楼板有限元计算时,软件将自动将暗梁的刚度去除。因此当无梁楼盖布置暗梁时,上部结构计算和平面楼板的计算模型是不同的,这种不同将导致结果的差别。 2、该工程控制内力仍为恒载和活荷载 尽管上部结构计算考虑了风和地震作用,但是在在本例中,它们相比恒活荷载的内力太小,在控制楼板上下钢筋方面,它们起的作用不大。因此我们下面的对比主要在恒载活载下弯矩的对比。 3、将上部结构弹性板单元设置为0.5米 因为平面楼板隐含的有限元尺寸为0.5米,为了对比,我们将上部结构的弹性板单元尺寸也设置为0.5米,以便减少因为单元尺寸不同造成的结果差别。

4、无梁楼盖计算相关设置 平面楼板的计算参数,选择考虑本层竖向构件刚度,为的是与上部结构计算模型尽量一致。 柱上板带取为1/4板跨 您设置的柱帽尺寸过小,对于柱上板带如果选择按照柱帽尺寸取用,则柱上板带的宽度将过小,这将造成无梁楼板不经济的配筋结果,这一点可参照F1帮助,即无梁楼盖的帮助说明。 5、上部结构为3层模型而平面楼板计算取1层模型 下面分别在无梁楼板计算中对比,即按照平面楼板计算模型和按照“取整体计算弹性楼板计算结果”计算,再进行对比。

上部结构计算取的是全楼模型,即按3层计算的,而在平面楼板中楼板是按照分层模型计算的,即按照1层的模型计算,这种差别有时对楼板的内力有一定的影响。 下图分别为平面楼板和上部结构的弹性板计算结果,对比从上到下顺序的第一个柱上板带(板带下)和跨中板带(板带下)的弯矩和配筋: 柱上板带:平面楼板: M=75.8;As=1039; 上部计算弹性板:M=64.2;As=925; 跨中板带:平面楼板: M=64.0;As=872; 上部计算弹性板:M=54.1;As=748;

C 无梁楼盖设计要点

C.1.1无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形,区格内长短跨之比不宜大于1.5。 C.1.2当无梁楼盖板的配筋符合本规范规定时,其允许延性比[β]可取3。 C.2承载力计算 C.2.1板在等效静荷载和静荷载共同作用下,按弹性受力状态计算的内力,宜按下列方法进行调幅。 C.2.1.1当用直接方法设计计算时,对中间区格的板,宜将按弹性阶段受力状态计算的支座负弯矩与跨中正弯矩之比从2.0调整到1.3~1.5;对边跨板,宜相应降低负、正弯矩的比值; C.2.1.2当用等代框架方法设计计算时,宜将按弹性阶段受力状态计算的支座负弯矩下调10%~15%,并按平衡条件将跨中正弯矩相应上调; C.2.1.3支座负弯矩在柱上板带和跨中板带的分配可取3:1到2:1;跨中正弯矩在柱上板带和跨中板带的分配可取1:1到1.5:1; C.2.1.4当无梁楼盖的板与钢筋混凝土边墙整体浇筑时,边跨板支座负弯矩与跨中正弯矩之比,可按中间区格板进行调幅。 C.2.2沿柱边、柱帽边、托板边、板厚变化及抗冲切钢筋配筋率变化部位,应按下列规定进行抗冲切计算: C.2.2.1在板内不配箍筋和弯起钢筋时: F1≤0.65ftdumho(C.2.2-1) 式中:F1——冲切荷载设计值,取柱所承受的轴向力设计值减去柱顶冲切破坏锥体范围内的荷载设计值; ftd——混凝土在动荷载作用下抗拉强度设计值; um——冲切破坏锥体上、下周边的平均长度,取距冲切破坏锥体下周边ho/2处的周长; ho——冲切破坏锥体截面的有效高度。 C.2.2.2在板内配有箍筋时: F1≤0.5ftdumho+fydAsv(C.2.2-2) 式中:fyd——在动荷载作用下抗冲切箍筋或弯起钢筋的抗拉强度设计值,取fyd=240MPa; Asv——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积;

地下车库的无梁楼盖设计

地下车库的无梁楼盖设 计 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

地下车库无梁楼盖设计 无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系,这是相对梁板结构体系而言的。在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。一般认为:无梁楼盖较之传统的密肋梁楼盖具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点;在施工方面,采用无梁楼盖的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高施工速度。但是,历次地震中无梁楼盖结构均出现了高于梁板楼盖结构的破坏实例。因此,无梁楼盖体系(板柱结构体系)的抗震性能较差已形成共识,现行规范对此有专门的严格的规定。本着安全、合理、经济的原则,笔者认为我集团华东地区地上建筑一般情况不宜采用板柱结构体系。但地下建筑由于地震作用小,采用无梁楼盖结构是否可行呢?本文就针对此问题进行探讨。 一、经济性分析 在华东地区,一般地下车库柱距8.1米,柱截面较大或项目档次较高时柱距采用8.4米。考虑有效净高2.3米,设备所需高度0.6米,排水所需高度0.2米,故采用无梁楼盖时,层高可控制在3.4米左右;采用梁板楼盖时,层高3.9米左右,两者相差0.5米。地下建筑对层高较敏感,尤其是地下水位埋深较浅的地区。基坑支护和开挖量随深度增加而增加,而且抗浮承载力要求也变高。一方面无梁楼盖自重大于梁板楼盖对抗浮有利;另一方面层高的减小可以减小水浮力,节省抗拔桩。综上,就常用柱距的单建式地下车库而言:采用无梁楼盖,楼盖本身的结构成本有所提高,但建筑层高可减少0.5米左右,且可以减少土方量、减少降水费用、降低桩基成本、支护成本、墙柱工程量、外防水工程量、模板工程量,另外因便于施工还可能缩短工期。因此,此时无梁楼盖一般情况下综合成本最优,许多工程实例也证明了这一点。目前许多人仍以无梁楼盖体系直接增加了楼盖本身的结构成本为由拒绝采用,这是一个误区。 二、技术性分析 1、柱网 无梁楼盖的柱网宜采用正方形或矩形,矩形柱网长短边之比不宜大于1.5,最大跨和最小跨的柱距不宜大于1.2,以避免柱承受楼板的不平衡弯矩。根据舒适停车的要求,一般合理柱距为8.1~8.4米,高端项目可增加0.3米。 2、板厚 无梁楼盖的板厚宜在满足冲切受力和防水构造的要求下尽量做薄,一般8.1或8.4米柱网,覆土厚度0.5~1.5米,板厚根据荷载大小(覆土厚度、消防车荷载等)采用250~400mm。无梁楼板板边应搁置在墙或梁上,不宜设置自由边。

无梁楼盖施工工法

钢筋砼蜂巢芯高强复合薄壁管空心楼盖施工工法 一.现浇无梁空心楼板优点 1. 我国的房屋建筑结构中,通常使用密肋梁和实心梁板结构体糸,该结构因受房屋跨度和梁高占据空间的限制,无法满足现代建筑的需要,且因板底梁占据空间而降低了建筑尽高尺寸,安装吊顶费用高.管道安装不便.隔音效 果差.施工周期长.成本较高等。 2.现代建筑需要的是大空间.大跨度.高荷载且使用功能灵活.能随意组合房间的结构。现浇钢筋砼蜂巢芯高强复合薄壁管空心楼盖填补了传统结构的不足,而且大大降低了建筑造价。在楼板内按设计间距预埋蜂巢芯高强复合 薄壁管空心管,在不取出内管的情况下浇灌混凝土,从而形成类似单向小“工”字形密肋梁受力的现浇多孔空心板,预埋的空心管起到了现浇混凝土内部模板的作用。 3.因现浇钢筋砼蜂巢芯高强复合薄壁管空心楼盖有受力好、自重轻、材料省的特点。目前这项技术已广泛应 于大空间、大面积、不需吊顶的各类工程当中,该技术关键是结构空心部分的形成,它不同预制空心板的抽芯形成,它采用封头空心短管预埋固定做永久性芯模的形式。 4.无梁蜂巢芯高强复合薄壁管现浇混凝土空心楼板施工技术, 是国内最近几年才发展起来的结构施工新技术, 该结构体系具有自重轻.降低层高.节省材料.综合造价低.刚度大.抗震性能好等特点, 特别适用于大跨度.大荷载. 大空间的多层和高度60m内的高层建筑。 二.结构特点: 1.蜂巢芯高强复合薄壁空心管现浇, 是在现浇钢筋混凝土楼盖结构中采取埋芯成孔工艺, 在楼盖内每隔一定 间距, 放置蜂巢芯高强复合薄壁空心管, 浇筑混凝土, 形成类似无数小工字梁受力的现浇多孔空心板或以密肋形 式受力的现浇空心板, 成为暗柱帽的现浇混凝土无梁楼盖。 2..柱与柱.柱与剪力墙间设置框架梁,框架梁围成的板采用蜂巢芯高强复合薄壁管填充的现浇混凝土空心板。框架梁一般为暗梁,暗梁高度与空心板厚度相同。主体结构一般可按现行规范设计,暗梁按扁梁考虑。设计计算时,沿与蜂巢芯高强复合薄壁管平行的方向,把板分成若干个工字型梁,按单向板计算配筋,另一方向按构造配筋以防止板出现裂缝。 三.蜂巢芯高强复合薄壁空心管: 1. 蜂巢芯高强复合薄壁空心管,是由特种无机复合砂浆作基材,玻璃纤维作增强材料的无机复合材料制作而成,它有抗拉、抗弯、强度高,表面不龟裂,自重轻,耐冲击,防火,防渗漏,价格便宜等优点。 2.采用特种制管工艺原理制成的高强薄壁管,其材料包括高分子胶凝材料、特种纤维、砂、水和添加剂等,按一定比例组成,空心管由专用机械设备制作生产,在自然条件下养护不少于15d,当强度达到百分之八十时即可出厂, 四.工法特点: 1.施工方便,因无砼粱,只需安装平模板。 2.模板用量减少,损耗小,节约模板.节约劳动力.节约工期。 3.有良好的隔音效果。 4.减小楼面结构的自重,楼盖空心率25%一50%。 5.节约钢材及砼土。 6.节约空间高度,减少层高。 7.跨度大,空间大,使用功能灵活,房间能随意组合。 8.节约建筑造价5%一20%左右。 9.板内孔洞是在楼面底筋扎好后,通过铺设砼薄壁筒体构件(高强复合薄壁管)再浇捣砼而形成的。 五.适用范围:跨度在6m一25m的工业与民用建筑中的钢筋混凝土楼盖。

无梁楼盖的结构设计

无梁楼盖的结构设计 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,增大了楼层静空,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。由于无梁楼盖结构改善了采光、通风和卫生条件,常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。 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坏机理非常复杂,目前对这一问题的研究不够深入,我国目前的抗震规范、混凝土结构设计规范等技术标准中只有板节点的抗冲切验算方法,没有节点在不平衡弯矩作用下的分析和设计方法,因此,对其如何进行工程设计的研究具有一定的实际意义。同济大学对此进行了大比例尺试验研究,解决了工程实际中的问题,详细内容可参考有关资料。 无梁楼盖的类型: 按楼面结构形式分为平板式和双向密肋式;也可在双向密肋的空隙内,填以轻质块材。 按有无柱帽分为无柱帽轻型无粱楼盖和有柱帽无梁楼盖。 按施工程序分为现浇式无梁楼盖和装配整体式无梁楼盖。采用升板法施工的无梁楼盖是装配整体式的一种。 按平面布置可分为边缘设置悬臂板和不设置悬臂板的。有悬臂板的可减少边跨跨中弯矩和柱的不平衡弯矩,同时也减少了柱帽类型。 一、一般规定 (1) 无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形,以正方形更为经济。 (2) 无梁楼盖每个方向不宜少于三跨,以保证有足够的侧向刚度。当楼面活荷载在 5kN/㎡以上时,跨度不宜大于6m 。 (3) 无梁楼盖的楼板通常采用等厚平板,板厚由受弯、受冲切计算确定,并不宜小于区格长边的1/35~1/32,也不小于150mm 。 (4) 为改善无梁楼盖的受力性能,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)不宜超过板缘伸出方向跨度的0.4倍。 (5) 当无梁楼板不伸出外柱外侧时,在板的周边应设置圈梁,圈梁截面高度不应小于板厚的2.5倍。圈梁与半个柱上板带共同承受弯矩和剪力外,还承受扭矩,因此应配置附加抗扭纵向钢筋和箍筋。附加抗扭纵向钢筋和箍筋的最小配筋率分别为: 1,min ,min 0.08/;0.055/;t c y sv c yv f f f f ρρ== (6) 无梁楼盖的柱帽形式和尺寸,一般由建筑美观要求和板的冲切承载能力控制。柱帽扩大了板在柱上的支撑面积,减少了板的计算跨度,也增加了房屋的刚度。柱帽的宽度,一般为(0.2~0.3),l l 为板的跨度。 常用的柱帽形式及配筋见图1、图2。 二、无梁楼盖的板带划分计算简图和常用计算方法

无梁楼盖计算

地下车库中无梁楼盖结构设计要点 一、无梁楼盖结构体系应用范围 1.北京地区工程:当地下车库与主楼相连时,若主楼满足自嵌固的要求(无论嵌固端 设置在基础底板还是地下一层顶板),车库体系均可选为无梁楼盖。 2.外地工程:当地下车库与主楼相连时,若主楼的嵌固端设置在地下一层顶板,而主 楼自身的刚度又满足嵌固要求,车库顶板覆土接近地下一层层高的2/3时(车库竖 向标高接近于主楼地下二层),车库体系可选为无梁楼盖。其他情况需与当地审图 部门沟通。 3.埋入土中的纯地下车库,结构体系可选为无梁楼盖;对于局部外露的车库,从经济 性的角度出发,体系选为梁板结构较为合理(因若为无梁楼盖,应设置构造暗梁,则钢筋用量增大20%左右)。 二、地下车库楼盖形式选型 1.地下一层顶板(有覆土):一般来说,若顶板覆土厚度大于1.0m,结构体系宜选取 无梁楼盖,若顶板覆土小于1.0m,则无梁楼盖与梁板式大板体系均为可选方案, 此时需比较两者的经济性。 2.地下二层顶板(无覆土):从材料经济性角度出发,建议选取双次梁方案。 3.人防地下室顶板:因荷载较大,选取无梁楼盖体系较为经济。 三、无梁楼盖方案设计 1.柱帽选型:当荷载较大时,选用锥形柱帽+平柱帽;当荷载较小(仅为平时汽车库 荷载)时,选用平柱帽。 2.柱帽及板带尺寸 柱帽尺寸:A=1/3L0;L0—柱中心线距离; 平柱帽厚:=1/4△L;△L=1/2(A-C); 斜柱帽高度:h3=400(500);根据冲切计算及车库净高(净高不小于2.0m)确定; 板带尺寸:B=1/4(L1+L2);L1、L2—柱帽相邻跨柱中心线距离; 3.端柱网 柱网的跨度大小直接决定着板厚及配筋,一般来说,车库的柱网在8.0m~8.4m之

无梁楼盖计算的探讨

无梁楼盖计算的探讨 无梁楼盖结构体系具有结构高度小、板底平整、构造简单、整体性好、建筑空间大、可有效地增加层高、施工方便等优点。但其同时也具有受力复杂,抗震性能差等缺点。本文系统介绍了无梁楼盖的设计方法,在设计中需要重点验算的部位和一些构造要求 标签无梁楼盖;计算方法;内力 1引言 无梁楼盖即是在楼盖中不设置梁肋,将板直接支承在柱上,楼面荷载直接通过柱子传至基础。无梁楼盖又分为板柱结构和板柱)剪力墙结构。板柱结构由楼板、柱和柱帽组成;板柱)剪力墙结构由楼板、柱、柱帽和剪力墙组成。在我国,无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术,常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。较之传统的密肋梁结构体系它具有结构高度小、板底平整、构造简单、整体性好、建筑空间大、可有效地增加层高等优点。并且,采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。在施工方面,采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便,设备安装方便等优点,从而大大提高了施工速度。因此,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。但无梁楼盖结构体系也有其自身的缺点:由于取消了肋梁,使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大,柱子周边的剪应力高度集中,可能会引起局部板的冲切破坏;侧向刚度比较差,层数较少时可以设置板柱结构来抵抗水平荷载,当层数较多或要求抗震时,一般需要设剪力墙、筒体等来增加侧向刚度。对无梁楼盖进行工程设计的研究具有一定的实际意义。 2 内力计算方法 通常在进行无梁楼盖设计时,可以采用三种方法:弯矩系数法、等效框架法、精确计算法。 2.1 弯矩系数法 弯矩系数法是在弹性薄板理论的分析基础上,给出柱上板带和跨中板带在跨中截面、支座截面上的弯矩计算系数;计算时,先算出总弯矩,再乘以相应的弯矩计算系数即可得到截面的弯矩。采用弯矩系数法时,必须符合下列条件:①每个方向至少有三个连续跨;②任一区格板的长跨与短跨之比值不大于115;③同方向相邻跨度的差值不超过较长跨度的1 /3;④可变荷载和永久荷载设计值之比q /g≤3。 无梁楼盖板的弯矩计算系数:对于柱上板带端跨的边支座、跨中、内支座的弯矩系数分别为-0.48、0.22、-0.50,内跨的跨中和支座弯矩系数分别为0.18、-0.50。

现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖的经济技术分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/86207880.html, 现浇钢筋混凝土空心无梁楼盖的经济技术分析 作者:王胜利 来源:《城市建设理论研究》2013年第23期 摘要:本文介绍了现浇钢筋混凝土空心楼盖的技术特点,通过与普通肋梁楼盖的经济对比,说明了现浇钢筋混凝土空心楼盖的广阔发展空间。 关键词:空心楼盖经济分析技术优势 中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号: 随着我国经济的快速发展,人民的生活水平不断提高,对建筑也提出了更高要求。为满足现代建筑对层高、自重、大空间、自由间隔及抗震等提出的需要,因此新型现浇混凝土空心楼盖技术应运而生,它可广泛适用于大跨度、大空间、大荷载的建筑中。现浇钢筋混凝土空心楼盖是用轻质材料以一定规则排列并替代实心楼盖一部分混凝土形成空腔或者轻质夹心,使之形成空腔与暗肋,形成空间蜂窝状受力结构的楼盖。目前,我国仍以传统的钢筋混凝土结构与新兴的钢结构,钢和混凝土组合结构的楼盖体系为主。从结构形式上,可以大致分为单向板肋梁楼盖,双向板肋梁楼盖,井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖五种。其中单向板肋梁楼盖和双向板肋梁楼盖,在实际应用中比较普遍,因为它受力比较明确,抗水平力作用也较好。其缺点是楼盖结构高度较大,再考虑上管线布置和吊顶处理,导致建筑物层高较大。井式楼盖、密肋楼盖支模比较复杂,施工不便。无梁楼盖虽然可以降低结构高度,但混凝土板的厚度较大,造成自重加大,工程造价也随之上升。现浇混凝土空心楼盖由于置入了内模,从而既减轻了自重,减少混凝土用量,降低层高,且隔音隔热效果都很好,又保持了楼盖的刚度与强度。与传统技术相比较,可节省混凝土量,降低综合造价。该项技术主要适用于学校、桥梁、阅览室、办公写字楼、商场、厂房、地下停车场、大开间住宅等项目。 一空心楼盖的经济分析 以普通的肋梁楼盖和空心楼盖做经济对比: 1、覆土顶板地下车库部分的经济对比 2、负一层非人防地下车库部分的经济对比 3、商业、高层办公的经济对比 注:内模900x900x350蜂巢芯单价按140元/个,含量约0.65~0.7个/m2。

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