PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题
北京迈达斯技术有限公司
2007年3月19日
一、结构描述 (2)
二、结构建模 (4)
三、分步骤说明 (4)
1、定义材料和截面特性 (4)
2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性 (7)
3、定义结构组并赋予结构组单元信息 (11)
4、定义边界组并定义边界条件 (12)
5、定义荷载工况和荷载组 (13)
6、定义施工阶段 (14)
7、分阶段定义荷载信息 (14)
8、分析及后处理查看 (20)
9、按照JTG D62规范的要求对结构进行PSC设计 (21)
PSC变截面箱梁施工阶段及PSC设计例题
对于常规的PSC连续梁桥我们通常可以参考建模助手建立的模型，对于特殊的桥型或有特殊要求的结构我们需要按照一般方法建立有限元模型，施加边界和荷载进行分析。这个例题主要说如何使用一般方法建立PSC连续梁桥并定义施工阶段进行施工阶段分析和按照JTG D62规范对结构进行设计验算。
一、结构描述
这是一座50+62+50的三跨预应力混凝土连续箱梁桥，这里仅模拟其上部结构。施工方法采用悬臂浇注，跨中截面和端部截面如图1所示。
图1-1 跨中截面示意
图1-2 支座截面示意
桥梁立面图如图2所示。
图2 连续梁立面图
图3 钢束布置形状
二、结构建模
对于施工阶段分析模型，通常采用的建模方法是：
1、定义材料和截面特性（包括混凝土收缩徐变函数定义）；
2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性；
3、定义结构组并赋予结构组信息；
4、建立边界组并定义边界条件；
5、定义荷载工况和荷载组；
6、定义施工阶段；
7、分阶段定义荷载信息（分施工阶段荷载和成桥荷载两部分）；
8、分析，分析完成后定义荷载组合进行后处理结果查看；
9、定义设计验算参数按照JTG D62对结构进行长短期及承载能力验算。
下面就每个步骤分别详述如下——
三、分步骤说明
1、定义材料和截面特性
本模型中涉及的材料包括混凝土主梁（C40）、预应力钢绞线（Strand1860）。如下图4所示。
图4 材料列表
通常对于预应力混凝土结构（PSC结构）按照现浇施工时，要考虑混凝土的收缩徐变效应，因此需要在建模前要定义混凝土的收缩徐变函数，按照如下图所示定义混凝土收缩徐变函数。
图5 混凝土收缩徐变函数定义
主梁截面为变截面箱梁，共有两个控制截面，一个是跨中截面，一是支座位置处截面。以跨中截面和支座处截面定义变截面。截面列表如图6所示。其中跨中截面和支座截面在前面的结构描述中都有图示。“跨中-支座”以及“支座-跨中”的变截面定义通过分别导入跨
中截面和支座截面来定义就可以了。如图6所示。
图6-1 截面列表
图6-2 跨中-支座段变截面
图6-3 支座-跨中段变截面
2、建立上部梁单元并赋予单元截面属性
建立桥梁模型时，如果要同时进行施工阶段分析，要针对施工的特点建立有限元模型，例题中所示结构按照悬臂法施工，悬臂施工段为每段3m ，因此在建立模型时考虑按1.5m 或3m 长度单元建立模型，本例题中主梁是直梁结构，因此建模方式可选性很广，可以通过扩展单元的方式建立、或者从AutoCAD 导入已划分节段的主梁中心线、或者通过逐个建立单元的方式，这里采用扩展单元的方式建立一半主梁，然后通过镜像单元生成另一半主梁。
首先在（0,0,0）位置上建立主梁端部节点，然后通过对该节点进行扩展生成左半部主梁结构。如下图所示——
图7 扩展生成左半边主梁
然后对生成的左半边主梁进行镜像生成另一半主梁，如下图所示，
扩展单元时输入的间距： 6@3,2,8@3,2,1,3@2,1,2,8@3,1
图8 镜像生成另一半主梁
生成全桥单元后，因为由镜像生成的梁单元的编号顺序也是镜向的，因此要对所有梁单元进行重新编号，以便于后续的单元选择（保证单元编号有规律的连续性对单元的选择操作很有帮助）。
上述步骤生成全桥单元时使用的是跨中截面，因此对生成的全桥单元应根据其实际对应的截面信息修改单元的截面信息，可以通过修改单元参数修改单元信息，也可以通过MIDAS 特有的拖放功能赋予单元截面信息，这里以拖放的方式赋予每段单元实际的截面信息。
首先选择支座附近单元，修改其截面类型为“支座”截面，打开单元编号显示，选择单元“18to20，43to45”，如下图——
图9 拖放功能修改支座附近单元的截面信息
同样的方法，选择单元“9to17，34to42”，将截面“3：跨中-支座”拖放至模型窗口，得到如下图所示的模型——
图10 修改截面高度由低变高段（跨中-支座）
同样的方法，选择单元“21to29，46to54”，将截面“4：支座-跨中”拖放至模型窗口，得到如下图所示的模型——
通过拖放功能对选择的单元修改其截面信息 拖放：将鼠标放置在树形菜单“支座截面”
处，按住不放将鼠标拖到模型窗口中
图11修改截面高度由低变高段（支座-跨中）
赋予变高梁段变截面信息后，发现桥梁模型显示都是锯齿状，此时需要将同类的变截面定义为一个变截面组，保证单元截面变化的连续性。在树形菜单双击“跨中-支座”，在变截面组信息中定义名称为“跨中-支座”，z 轴变化选择2项式变化，对称轴为单元组的i 端；
图12-1 变截面组“跨中-支座”定义图示
在树形菜单双击“支座-跨中”，在变截面组信息中定义名称为“支座-跨中”，z轴变化选择2项式变化，对称轴为单元组的j端；
3、定义结构组并赋予结构组单元信息
结构组名称及结构组单元信息如下表所示——
结构组名称 结构组所含单元结构组名称 结构组所含单元
左支座处梁段 17to21 桥梁段2-3 39 49
右支座处梁段 42to46 桥梁段2-4 38 50
桥梁段1-116 22 桥梁段2-5 37 51
桥梁段1-215 23 桥梁段2-6 36 52
桥梁段1-314 24 桥梁段2-7 35 53
桥梁段1-413 25 桥梁段2-8 34 54
桥梁段1-512 26 桥梁段2-9 33 55
桥梁段1-611 27 左边跨合龙段 7
桥梁段1-710 28 跨中合龙段 31 32
桥梁段1-89 29 右边跨合龙段 56
桥梁段1-98 30 左侧满堂支架区段 1to6
桥梁段2-1 41 47 右侧满堂支架区段 57to62
桥梁段2-2 40 48 所有合龙段 7 31 32 56
桥梁主梁 1to62
*注：“左支座处梁段”
、“右支座处梁段”、“左侧满堂支架区段”、“右侧满堂支架区段”还应包括在步
骤4中建立的支座节点。
建立好模型后，就可以对执行程序自动修改构件理论厚度的功能了。如图选择所有梁单元，在“模型〉材料和截面特性〉修改时间依存材料特性”中选择修改构件理论厚度——
图13 修改构件理论厚度
4、定义边界组并定义边界条件
边界采用一般支承来模拟，因为截面选择的是顶对齐，因此需要在梁底支座支承的位置处建立支座节点，然后将支座节点和主梁节点通过弹性连接〉刚性连接起来。
选择中部节点19、20、44、45，选择节点〉复制移动，对选择的两个节点向下复制5.9m ，生成新节点64~67；选择边跨端部节点1和63，选择节点〉复制移动，对选择的两个节点向下复制3.05m ，生成新节点68、69。（新生成的支座节点要按照步骤3的注释中说明的将节点放置在对应的结构组中。）
定义边界组和边界信息如下表所示。
支座约束
支座与主梁约束 边界组名称 一般支承 适用支座节点弹性连接 适用节点 支承 111111 64to67 刚性 19-64，20-65，44-66，45-67 左边跨 011100 68 刚性 1-68 右边跨
011100
69
刚性
63-69
得到结构的边界条件如下图所示——
点击得到
*注：约束、荷载及其他模型中内容可以在“视图〉显示”中定义显示，如上述边界条件的显示，在显示菜单中选择要显示内容进行显示即可——
5、定义荷载工况和荷载组
荷载工况和荷载组定义如下表所示——
编号荷载工况名称荷载类型荷载组说明
1 自重施工阶段荷载 (CS) 自重结构自重
2 预应力施工阶段荷载 (CS) 钢束1-0to
钢束1-9
钢束2-0to
钢束2-9 不同施工阶段对于预应力钢束的预应力
3 挂篮重施工阶段荷载 (CS) 模架移动装置换算荷载
6、定义施工阶段
本模型采用悬臂浇注施工方法，从施工零号块开始，对称浇注两端悬臂段，直至全桥合龙，共分12个施工阶段。施工阶段信息如下表所示——
结构组 边界组 荷载组 施工阶段
名称 激活 钝化激活 钝化激活 钝化
1-零号块施工左、右支座
处梁段
——支承 —— 自重，挂篮1，钢
束1-0，钢束2-0
——
2-悬浇1 桥梁段1-1，
桥梁段2-1———— ——
挂篮2，钢束1-1，
钢束2-1
挂篮1
3-悬浇2 桥梁段1-2，
桥梁段2-2———— ——
挂篮3，钢束1-2，
钢束2-2
挂篮2
4-悬浇3 桥梁段1-3，
桥梁段2-3———— ——
挂篮4，钢束1-3，
钢束2-3
挂篮3
5-悬浇4 桥梁段1-4，
桥梁段2-4———— ——
挂篮5，钢束1-4，
钢束2-4
挂篮4
6-悬浇5 桥梁段1-5，
桥梁段2-5———— ——
挂篮6，钢束1-5，
钢束2-5
挂篮5
7-悬浇6 桥梁段1-6，
桥梁段2-6———— ——
挂篮7，钢束1-6，
钢束2-6
挂篮6
8-悬浇7 桥梁段1-7，
桥梁段2-7———— ——
挂篮8，钢束1-7，
钢束2-7
挂篮7
9-悬浇8 桥梁段1-8，
桥梁段2-8———— ——
挂篮9，钢束1-8，
钢束2-8
挂篮8
10-悬浇9 桥梁段1-9，
桥梁段2-9———— ——
合龙段挂篮1、
2-1、2-2、3，钢
束1-9，钢束2-9
挂篮9
11-边跨合龙 ——左、右边
跨
—— 合龙段钢束1、3，合龙段
挂篮1、
3
12-中跨合龙 ————
——
合龙段钢束2， 合龙段
挂篮
2-1、2-2
7、分阶段定义荷载信息
本例题主要模拟5种荷载作用：结构自重、挂篮荷载、预应力荷载、混凝土收缩徐变荷载、公路一级车道荷载。以上5种荷载，除收缩徐变由程序根据已定义的收缩徐变函数自动计算外，其他的都要定义荷载信息。下面分述如下——
1）自重：在荷载中选择自重，按照下图指定荷载工况名称、荷载组、自重系数添加即可。
2）挂篮荷载：主梁合龙前，在悬臂端都有挂篮荷载的作用，由于结构是对称施工，而且结构本身也是对称结构，因此施工过程中的等效挂篮荷载也是对称的。在这里通过节点荷载来模拟。挂篮作用在悬臂端外 2.452m处m处，挂篮换算荷载为10KN及附加弯矩24.52KNm。
以第一阶段挂篮1为例，定义挂篮荷载如下图所示——
选择显示第一施工阶段，然后选择两个零号块的右端节点22和47，选择荷载工况为“模架移动装置”，荷载组选择“挂篮1”，添加节点荷载值Fz=-10KN，My=24.52KNm适用，然后再选择节点17和42，选择荷载工况为“模架移动装置”，荷载组选择“挂篮1”，添加节
点荷载值Fz=-10KN，My=-24.52KNm适用。
3）预应力荷载：定义预应力荷载分三步骤，钢束特性值——钢束布置形状——钢束预应力荷载。钢束布置形状只能在基本状态下添加，而预应力荷载可以在施工阶段添加。
例题中的结构顶板和底板均配预应力钢束，因此涉及两种钢束特性值，如下图所示——
钢束布置形状首先定义一对顶板束和一对底板束作为标准钢束，其他位置的钢束通过钢束的复制移动功能生成。将第一施工阶段顶板束作为顶板的标准束。底板束采用第11阶段边跨合龙时的左侧底板束作为底板标准束。
*注：只有“单元”类型钢束支持复制移动钢束时重新分配单元以及根据分配单元长度自动调整钢束长度的功能。所以选择钢束坐标轴为“单元”类型，方便使用钢束的复制移动功能建立其他钢束形状。
其他钢束形状的建立通过钢束复制移动建立，复制钢束时最重要的是要保证钢束位置准确。
顶板束1-2：在钢束布置形状中选择钢束“顶板束1-1”，建立第二阶段顶板束——
*注：如果选择了“自动调整钢束长度”功能，程序根据重新分配单元的长度通过调整钢束的直束部分来调整建立新钢束。然后对复制生成的钢束名称更名为顶板束01-02。重新分配单元编号可通过查看每个施工阶段主梁段的单元编号即可。
对于顶板上的钢束形状可以通过复制功能很快的生成，钢束复制移动的时候可以一次复制或移动生成多根钢束，以顶板束01-01为例，以此钢束为源钢束，可以一次性生成主梁顶部所有靠近主梁右侧的钢束。如下图所示——
在复制底板束时，仅通过对源钢束形状的复制移动对于变高度梁单元的底板束是不足的，还需要使用钢束布置形状中的另一项功能，即程序根据底板变化形状自动调整钢束在x 向的布置形状。
对上述定义好的底板束中，钢束深入到变截面单元10及其后面单元的钢束，其形状需作改动，改动方式如下图所示，
定义好钢束布置形状后，就可以定义钢束预应力荷载了，这项内容建议在施工阶段执行。如第一施工阶段要张拉零号块顶板两根钢束，在阶段显示第一施工阶段，然后选择荷载〉预应力荷载〉钢束预应力，荷载工况选择“预应力”，荷载组选择钢束1-0，如下图所示——
4
）公路一级车道荷载：按照“选择移动荷载规范——定义车道——定义车道——定义
显然底板钢束布置形状在右侧深入主梁内部的z 向位置偏上，需要按照底板的变化向下弯曲。
移动荷载工况”的顺序定义移动荷载。移动荷载属于成桥荷载，必须在基本状态下定义。
在定义车道时，可以指定车轮间距，来模拟车辆或车道的三维布载形式，如果车轮间距输入为0，则该荷载即为规范规定的等效二维荷载。
8、分析及后处理查看
定义好以上各项荷载后，就可以选择执行分析了，但在进行分析计算之前，首先要在主菜单分析中定义相应的分析控制选项，这里要定义的是移动荷载分析控制选项和施工阶段分析控制选项，前者包括定义移动荷载分析输出内容和冲击系数计算方法，后者包括施工阶段分析 的各项参数。
在查看后处理结果之前，要先定义荷载组合，在分析结果查看时，可以在任何一栏内定义荷载组合中，可以选择按照规范自动生成组合，也可根据经验自定义荷载组合。
后处理的查看除常规的反力、位移、内力、应力查看外，对于移动荷载分析还可利用一旦荷载追踪功能查看移动荷载的最不利布置情况，并可将这种荷载布置形式转化为静力荷载，在动力分析、非线性分析中代替移动荷载使用。还可查看每个施工阶段的分析结果，以及预应力损失计算的详细结果，在结果〉分析结果表格〉预应力钢束〉预应力损失...结果表格中按照施工阶段查看每项预应力损失。
无梁楼盖的建模及计算 1.建模部分 （1）梁输入两个方法 1.按规范的要求，布置暗梁，比如500*300，直接布置（不建议） 2.按虚梁（100*100）方式布置，确定板带的形成位置（在板施工图-无梁楼盖- 围区板带，程序按虚梁位置自动生成柱上和跨中板带）（建议） 建议： 考虑到无梁楼板比较厚，充分利用板的面内面外刚度，所以板属性定义为弹性板6，此时梁建议按虚梁布置，按第一种方法布置，暗梁和板重叠部分刚度重复计算。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。 （2）柱帽的输入 常见问题：a.柱帽，托板，等包不包括板厚？可以参照图例
b.柱帽处自动生成梁加腋，可以试下效果 对于用户输入的暗梁，建模退出时，软件自动将和柱帽相连的暗梁设置成加腋梁，为的是考虑柱帽的因素按照加腋梁计算和配筋。加腋的长度尺寸取柱帽或柱帽加托板的长方向和梁交界处，加腋的高度取柱帽+托板+板厚-梁高。 可在建模中看到自动形成的加腋梁，如果柱帽被删除，加腋梁在退出建模时，会自动删除梁加腋。 在建模退出时，设置了选项“柱帽处自动生成梁加腋”，如果用户不希望设置这种梁的加腋，可对该参数不勾选。 对虚梁不会作加腋设置。 2.计算参数部分 1．生成等值建议勾选，计算结果输出才能查看单元格配筋 2．中梁刚度放大系数，因为定义了弹性板6，就不再放大了 3．弹性板荷载计算方式，应改为有限元计算 4．建议考虑梁与弹性板的变形协调 5．板属性定义为弹性板6，
1.3.7 整体式双向板肋梁楼盖设计例题 1．设计资料 某厂房双向板肋粱楼盖的结构布置如图1.3.19所示，板厚选用100mm ，20mm 厚水泥砂浆面层，15mm 厚混合砂浆天棚抹灰，楼面活荷载标准值 2 5.0kN/m q =，混凝土为C20（2c 9.6N/mm f =），钢筋为HPB300级 （2y 270N/mm f =），支承粱截面尺寸200mm 500mm b h ?=?。 图1.3.19 结构平面布置图 2.荷载计算 （原理P47，恒荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.3） 20mm 厚水泥砂浆面积 320.02m 20kN/m 0.40kN/m ?= 15mm 厚水泥砂浆天棚抹灰 320.015m 17kN/m 0.26kN/m ?= 板自重 320.10m 25kN/m 2.50kN/m ?= 恒荷载标准值 23.16 kN/m = 恒荷载设计值 22 g=3.16kN/m 1.2 3.8kN/m ?= 活荷载设计值 22 =5.0kN/m 1.3 6.5kN/m q ?= 合计： 2 =10.3kN/m p g q =+ 3.按弹性理论计算 求跨截面最大正弯矩，按均布恒荷载及棋盘式布活载。采用近似力分析方法：把棋盘式布置的活荷载分解为各区格板满布的对称荷载/2q 和区格板棋盘
式布置的反对称荷载/2 q ±。 对称荷载 2 22 6.5 kN/m '=g+ =3.8 kN/m+=7.05 kN/m 22 q g 反对称荷载 2 2 6.5 kN/m '=== 3.25 kN/m 22 q q±±± 在'g作用下，中间区格板的均可视为四面固定的单区格双向板，边区格板和角区格板的外边界支撑条件按实际情况确定，某些区格板跨最大正弯矩不在板的中心点处。在'q作用下，中间区格板所有中间支座均视为铰支座，边区格板和角区格板的外边界支撑条件按实际情况确定，跨最大正弯矩则在中心点处。计算时，可近似取二者之和作为跨最大正弯矩值。 求各中间支座最大负弯矩（绝对值）时，按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算，取荷载 2 10.3 kN/m p g q =+= 按附录进行力计算，计算简图及计算结果见表1.3.1。 由表1.3.1可见，板间支座弯矩是不平衡的，实际应用时可近似取相邻两区格板支座弯矩的平均值，即 表1.3.1 双向板弯矩计算
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。在建模中布置无梁楼盖的暗梁和柱帽，在上部结构计算中采用弹性板3或弹性板6模型，并补充柱的冲切计算，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、在建模中布置暗梁和柱帽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，软件将按照暗梁的位置确定柱上板带，因此用户需在建模中布置暗梁，暗梁按照普通梁方式输入即可。 《高规》，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易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。 以前用户对无梁楼盖的暗梁，有按照虚梁输入的，按照虚梁输入，在上部结构计算后虚梁肯定超筋，其结果没有参考价值。 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： 软件可布置的柱帽形式有3种：柱帽、柱帽+托板、托板。 《高规》 。。。 4 无梁板可根据承载力核变性要求采用无柱帽（柱托）板或有柱帽（柱托）板形式。柱托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于板厚度的1/4。7度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板，此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和。托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍。”
地下室顶板无梁楼盖施工方案 一、施工部位 由我司承建施工的海月花园三期工程，地下室顶板部分消防车道（非主楼部分）设计采用无梁楼盖，板厚400，层高为4.9米，属于高支模施工。施工时应经过严格的验算，并编制详细的作业施工方案，呈报监理单位审批后，方可进行施工。该工程的高支模结构重点是梁板的支撑体系。 二、方案选定 根据以往的施工经验和本工程结构的实际情况，其支撑系统选用φ48×3.5钢管和扣件搭设，具体搭设方法根据计算确定。 三、施工前的准备工作 1、测量定位 主体结构整体效果是通过施工的各道工序来保证的，测量放线作为先导工序应贯穿于各施工环节。本工程放线时打破传统惯例，以确保各工序施工精度为原则，凡为保证精度需要提供的基准线、轴线、墙柱定位尺寸线都及时给出，凡有关工序需要配合的检测都及时予以满足。此外，为保证测量放线自身的精度，施工现场测量人员须经挑选并经过培训，在放线工作中正确合理使用仪器和钢尺，按规定检验仪器，检定钢尺，从而保证测量放线工作顺利进行。 （1）投点放线 用经纬仪引测建筑物的边柱或墙轴线, 并以该轴线为起点, 引出其他各条轴线,然后根据施工图墨线弹出模板的内边线和中心线, 以便于模板的安装和校正。 （2）标高测量
根据模板实际的要求用水准仪把建筑物水平标高直接引测到模板安装位置。在无法直接引测时, 可采取间接引测的方法, 即用水准仪将水平标高先引测到过渡引测点, 作为上层结构构件模板的基准点, 用来测量和复核其标高位置。 （3）找平 模板承垫底部应预先找平, 以保证模板位置正确, 防止模板底部漏浆。常用的找平方法是沿模板内边线用1:3水泥砂浆抹找平层, 另外, 在外墙、边柱部位, 继续安装模板前, 要设置模板承垫条带, 并用仪器校正, 使其平直。 2、材料准备 （1）木枋刨直，所有进场木枋均需刨直使用，且规格大小一致。 （2）支撑杆要整理，有破损、大范围裂缝（特别是焊缝脱开）、弯曲度较大的支撑杆均需替换。连接、固定支撑杆用的卡扣应整理，有破损等缺陷的均需替换。 （3）螺杆加工根据要求分类加工，如普通螺杆、防水螺杆、一次性螺杆等。 四、模板支设施工工艺 （一）模板支设的基本施工工艺 1、平台及梁板铺设 a.立杆间距为700×700，木方间距为300。 b.平台模板接缝处下方必须有木枋。 c.平台木枋搭接处，应错开或加间距400的木枋来加强。 d.支撑必须均匀上紧，梁底支撑距梁边不得过远，必须保持在1.0m 以内的距离，高度超过700以上的框架梁底部必须加一排支撑杆立在梁中，使梁底立杆间距调整为500×500。 e.梁板交接处下方必须用木枋支撑，以板模压梁侧模。 f.梁斜撑用板条或短木枋，角度在450～600，支撑在侧模上部横木枋
课程设计计算书 课程：混凝土结构设计原理(一)课程设计设计题目：现浇板肋梁楼盖设计 指导教师： 所在学院：土木工程学院 专业年级： 13建筑 班级： 学生姓名： 学号： 日期：
一、课程设计目的 本设计是混凝土结构设计原理（一）中课程中的一个重要的实践性教学环节，对培养和提高学生的基本技能，启发学生对实际结构工作情况的认识以及巩固所学的理论知识具有重要作用。 1．了解钢筋混凝土梁板结构设计的一般程序和内容，为今后从事实际工作奠定初步的基础。 2．复习和巩固课程中基本构件的正截面受弯和斜截面受剪承载力的计算，以及钢筋混凝土梁板结构等章节的理论知识。 3．掌握钢筋混凝土肋梁楼盖的一般设计方法，诸如： （1）掌握单向板和双向板肋梁楼盖的结构布置、荷载传递途径和计算简图的确定； （2）掌握弹性理论和塑性理论的设计方法； （3）掌握内力包络图和材料抵抗弯矩图的绘制方法； （4）掌握现浇梁板的有关构造要求； （5）掌握现浇钢筋混凝土结构施工图的表示方法和制图规定； （6）学习使用相关设计规范。 二、设计资料 某多层混合结构建筑物的平面布置如附图1所示，层高4.5m，房屋安全等级为二级，采用钢筋混凝土现浇楼盖，柱网及外部围护墙体已设置。请进行主梁、次梁、板的布置并确定梁和板的截面尺寸，梁、板的受弯承载力及梁的受剪承载力计算，选择合适的配筋，并绘制结构施工图。楼面荷载、材料及构造等设计资料如下： 1．按使用要求不同，楼盖做法分两种类型： 水磨石地面（或35mm厚水泥砂浆面层），钢筋混凝土现浇板，12mm厚纸筋灰板底粉刷； 2．柱网尺寸和楼面活荷载标准值，见附表； 3．材料：混凝土强度等级选用范围C 20~C 35 ，梁内受力主筋采用HRB335级、HRB400 级钢筋，其余均用HPB300级、HRB335级钢筋，钢筋直径最大不超过25mm；注：1）该建筑物的楼梯位于建筑物外部； 三、设计内容和要求 1、板和次梁按考虑塑性内力重分布方法计算内力；主梁按弹性理论计算内力， 并绘制出主梁的弯矩包络图以及材料图。
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。
无梁楼盖设计原理及软件实现 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。
无梁楼盖设计例题． 无梁楼盖设计例题
【例题1．3】某柱距为8m的无梁楼盖，其柱网平面布置如图1．54所示，承受均布荷载，其恒荷载标准值为 ，活荷载标准值为.采用C25混凝土，HPB235级钢筋，柱截面500mm×500mm。已知基础顶面标高-2．20m，第二层楼面标高4．50m，第三～六层层高均为3．90m。试分别采用经验系数法和等代框架法设计此无梁楼盖(包括柱帽)，并画出配筋图。 【解】各区格板编号及x,y方向示于图1．54。 一、确定构件的截面尺寸板： 按挠度要求，,这里,所以，按有柱帽的要求，h≥100mm，故，取h=230mm
若选用钢筋d=12mm,则， 柱帽：因板面荷载较小，故采用无帽顶板柱帽。 ，取c=2000mm 二、荷载及总弯矩值计算 图1．54元梁楼盏柱网平面图 恒荷载分项系数，活荷载分项系数3因活荷载标准 均布荷载设计值
总弯矩值： 三、用直接设计法求区格板带的弯矩值及配筋 (1)x方向 全板带宽为4m，半板带宽为2m。。如表1．16所示。 (2)y方向 Y方向上各处弯矩值与z方向相同，只是截面有效高度不同，从而配筋有所不同。如表1．17所示。表1．16x方向配筋计簋(经验系数法) 2) 跨中板带实际配筋(mmm) 柱上板跨中板柱上板带实际配筋板带弯矩值(kN·2) 带每米(mm带区每米宽宽需配格需配筋筋22) (mm) A(mmA s0柱上板带负弯矩1789 φ12／14@75(1780)
M=0.50×586.7＝293.4 1跨中板带负弯矩581 φ12@200(565) 中M=0.17×586.7＝99.7 区2柱上板带正弯矩616 φ12／14@150(890) 格 M＝0.18×586.7＝3A 105.6 跨中板带正弯矩511 φ12@200(565) M＝0.15×586.7＝88.0 4边支座柱上板带负弯矩1714 φ12／边14@150+φ12@125 586.7=281.6 Ms=0.48×． 区(1795) 边支座跨中板带负弯矩168 φ12@300+φ8@300(525) 格 肘6=0.05×586.7=29.3 C 柱上板带正弯矩757 φ12／14@150(890)
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。（ ） 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8.0。（ ） 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。 A 两对边支承板应按单向板计算 B 四边支承板当21 2≤l l 时，应按双向板计算 C 四边支承板当 312≥l l 时，可按单向板计算 D 四边支承板当321 2 l l ，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w h 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 mm h w 700≥ B mm h w 450≥ C mm h w 600≥ D mm h w 500≥ 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0 l '的水平投影0l 计算 B 最大剪力为按斜梁水平投影
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
(1)设计资料： 1)总平面尺寸为18m×30m，四周墙体承重，中间柱承重，轴线距离墙体内边缘120mm，柱的截面为300mm×300mm。板伸入墙内120 mm；次梁伸入墙内240 mm，主梁伸入墙内370 mm。 2) 楼面做法：20 mm厚水泥砂浆面层；钢筋混凝土现浇板；梁、板底混合砂浆抹灰15 mm厚。 3) 楼面活荷载标准值为7kN／m2。 4) 材料：混凝土C25（）；梁受力主筋采用HRB335钢筋（），其余用HPB235钢筋（）。 (2)设计要求: 1)板、次梁内力按塑性内力重分布计算； 2)主梁内力按弹性理论计算； 3)绘出楼面结构平面布置及板、次梁和主梁的配筋施工图。、 图1-14 楼盖结构平面布置图
步骤如下： 1.梁格尺寸布置及确定构件尺寸 主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置，主、次梁的跨度均取为6m，板的跨度2m，板的长边和短边之比为6／2=3，按短边方向受力的单向板计算。 板的厚度，，取 次梁的尺寸： 取； 取。 即次梁的截面尺寸为 主梁的尺寸： 取； 取。 即主梁的截面尺寸为 二、板的设计(采用塑性理论计算―塑性内力重分布) 取板宽计算 1．荷载设计值 恒载 板自重 1.2 ×0.08×1×25=2.4 楼面面层 1.2×0.02×1×20=0.48 天花抹灰 1.2×0.015×1×17=0.31
活载 q=1.3×1×7.0=9.1（楼面活载大于4时， 活载分项系数取1.3） 总荷载 注：本例题中经比较，由可变荷载效应控制，因此，恒载的分项系数取为1.2，可变荷载分项系数取1.3。 2．计算简图 计算跨度： 边跨： 取较小值，故 中间跨： 边跨和中间跨计算跨度相差，故可按等跨连续板计算内力。板的计算简图如图1-15所示。（实际跨数大于5跨按5跨计算） 3．内力计算
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。
单向板肋梁楼盖设计实例(注意：楼板有单、双向之分，其中单向楼板L/b>=2,即长/宽>=2,双向楼板L/b<2) 内容很多，考试一般不会叫你设计，因为耗时间太多 例题 现浇单向板肋梁楼盖设计 （1）设计资料 1）结构形式 某工厂仓库，采用多层砖混结构，内框架承重体系。外墙厚370mm ，钢筋混凝土柱截面尺寸为300mm ×300mm 。楼盖采用现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，其结构平面布置如图1所示。图示范围内不考虑楼梯间。 图1 楼盖结构平面布置图 2）楼面做法 20mm 厚水泥砂浆面层，15mm 厚石灰砂浆抹底。 3）楼面荷载 恒荷载：包括梁、楼板及粉刷层自重。钢筋混凝土容重253 /m kN ，水泥砂浆容重 3/20m kN ，石灰砂浆容重173/m kN ，荷载分项系数2.1=G γ。 活荷载：楼面均布活荷载标准值82 /m kN ，荷载分项系数3.1=G γ（楼面活荷载标准值≥42 /m kN ）。 4）材料选用 混凝土采用C20，梁中受力主筋采用HPB335级钢筋，其余均采用HPB235级钢筋。 （2）设计要求 1）板、次梁按塑性内力重分布方法计算。 2）主梁按弹性理论计算。 3）绘制板、次梁的结构施工图。
解: （1）楼盖结构布置及截面尺寸 1）梁格布置 如图1所示，确定主梁的跨度为6m ，次梁的跨度为5m ,主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为2m 。 2）截面尺寸 板考虑刚度要求，板厚度mm h 57~502000351~401=??? ? ??≥。考虑工业建筑楼板最小厚度为80mm ，取板厚h=80mm 。 次梁截面高度应满足：mm l h 417~2785000121~181 121~1810=??? ? ??=??? ??=。考虑到楼面活荷载较大，取次梁截面尺寸mm mm h b 400200?=?。 主梁截面高度应满足：mm l h 750~429600081~14181~1410=???? ??=??? ??=，取主梁截面尺寸mm mm h b 600250?=?。 图2 板的计算简图 （2）板的设计 板按考虑塑性内力重分布方法计算，取1m 宽板带作为计算单元，板的实际尺寸及计算简图如图2所示。 1）荷载计算 板的恒荷载标准值： 20mm 厚水泥砂浆面层 0.02×20=0.4kN/㎡ 80mm 厚钢筋混凝土板 0.08×25=2 kN/㎡ 15mm 厚石灰砂浆抹底 0.015×17=0.26 kN/㎡ 恒荷载标准值小计 k g =2.66 kN/㎡ 板的活荷载标准值 k q =8 kN/㎡ 总荷载设计值 1.2×2.66+1.3×8=13.59kN/㎡
混凝土结构设计复习题及答案精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
混凝土结构设计习题 楼盖(200题) 一、填空题（共48题） １.单向板肋梁楼盖荷载的传递途径为 楼面（屋面）荷载 → 次梁 → 主梁 → 柱 → 基础 → 地基。 2.在钢筋混凝土单向板设计中，板的短跨方向按 计算 配置钢筋，长跨方向按_ 构造要求 配置钢筋。 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 4.四边支承板按弹性理论分析，当L 2/L 1≥_3_时为_单向板_；当L 2/L 1<__2 _时为_双向 板 。 5.常用的现浇楼梯有__板式楼梯___和___梁式楼梯___两种。 6．对于跨度相差小于10％的现浇钢筋混凝土连续梁、板，可按等跨连续梁进行内力计算。 7、双向板上荷载向两个方向传递，长边支承梁承受的荷载为 梯形 分布；短边支承梁承受的荷载为 三角形 分布。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时，板的折算恒载 p g g 21'+ =， 折算活载p p 21'= 11、在计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中次梁在其支座处的配筋时，次梁的控制截面位置应取在支座 边缘 处，这是因为 支座边缘处次梁内力较大而截面高度较小。 12、钢筋混凝土超静定结构内力重分布有两个过程，第一过程是由于 裂缝的形成与开展 引起的，第二过程是由于 塑性铰的形成与转动 引起的。
13、按弹性理论计算连续梁、板的内力时，计算跨度一般取 支座中心线 之间的距离。按塑性理论计算时，计算跨度一般取 净跨 。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）。 16、塑性铰的转动限度，主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或中等配筋率，即相对受压区高度ξ值较低时，其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ，这时内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时，内力重分布取决于 混凝土的压应变 ，其内力重分布是 不充分的 。 17、为使钢筋混凝土板有足够的刚度，连续单向板的厚度与跨度之比宜大于 1/40 18、柱作为主梁的不动铰支座应满足 梁柱线刚度比5/≥c b i i 条件，当不满足这些条件时，计算简图应 按框架梁计算。 19、整体单向板肋梁楼盖中，连续主、次梁按正截面承载力计算配筋时，跨中按 T 形 截面计算，支座按 矩形 截面计算。 20、在主梁与次梁交接处，主梁内应配置 附加箍筋或吊筋 。 21、雨篷除应对雨篷梁、板的承载力进行计算外，还必须进行 整体抗倾覆 验算。 22、现浇梁式楼梯的斜梁，不论是直线形或折线形，都简化成水平简支梁计算。 23、双向板按弹性理论计算，跨中弯矩计算公式x y v y y x v x m m m m m m νν+=+=)( )(,，式中的 ν称为 泊桑比（泊松比） ，可取为 0.2 。 24、现浇单向板肋梁楼盖分析时，对于周边与梁整浇的板，其 跨中截面 及 支座截面 的
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d27991698.html, 关于无梁楼盖的设计分析 作者：李分德 来源：《中国房地产业·上旬》2018年第06期 【摘要】随着社会的不断发展，人们的个性化需求不断加强，对建筑物的设计也有了特殊的需求。楼盖作为一座建筑不可或缺的重要部分，对整个建筑物的空间、美观的呈现有着很大的影响。与传统的楼盖相对比，无梁楼盖具有很大的优势，从而受到了大众的青睐。本文为了探讨无梁楼盖的设计问题，首先分析了无梁楼盖的优缺点，对无梁楼盖有一个基本的了解，然后进一步分析无梁楼盖的受力特点以及破坏特征，进而深入探讨无梁楼盖的设计，以期能够为无梁楼盖设计的实践实施提供指导依据。 【关键词】无梁楼盖；优缺点；设计 1、引言 社会经济水平在不断的提升，人们对楼宇建筑的需求越来越趋向于个性化以及多样化，对建筑物的设计要求也越来越高。面对这些需求，越来越多的大型基础设施建筑出现在人们的视野中，包括楼房、商场、娱乐场所、地下停车场等。近年来，人们的生活节奏不断的加快， 随之而来的是越来越大的生活压力，这就使得人们对狭小的居住空间、毫无变化的生活环境产生了排斥心理。面对这些社会发展的变化，传统的楼盖设计已然不能满足人们的生活个性化需求。楼盖对于整个建筑物来说是极其重要的一部分，其在整个建筑结构中，承担着重要的连接功能以及分散压力的功能，为楼宇建筑的稳定性以及转移压力载荷做出了重要的贡献。而且楼盖的设计直接关乎建筑的空间大小、楼顶的高低以及吊顶的面积等因素。与传统的有梁楼盖设计相对比而言，无梁楼盖的出现无疑为建筑物空间设计、布局提供了很大的便利，也受到了大众的认可是广泛应用。本文据此，结合无梁楼盖的优缺点特性，探讨无梁楼盖的受力特点以及破坏特性，进而详细分析无梁楼盖的设计方法以及板柱节点设计、柱帽设计、配筋及构造等方面的问题。 2、无梁楼盖的概述 所谓的无梁楼盖就是一种板柱结构而且是双向受力不设梁的楼盖结构，对建筑空间的要求就有很大的限定。由于楼盖中不设梁，就将楼板支在两边的柱上，这就将楼面的负载通过两面的柱子直接传递到地面基础上。近年来，无梁楼盖体系在建筑物中得到了广泛的应用，尤其是在地下停车场、仓库、大型商场等建筑中较为常见。一般情况下将无梁楼盖分为三种类型：（1）平板型，这种类型的楼盖由平板和柱两部分组成，大多数应用在对建筑物的空间有个性化的功能需求和美观要求的居民住宅或者写字楼中。（2）有柱帽型，这种楼盖由平板、柱和柱帽组成，较平板型多出柱帽的部分，这就使得平板和柱之间的连接更加方便而且柱帽还在一定程度上提高了楼面平板向柱子传递载荷的有效性。（3）双向密肋型，这种楼盖由于双向密肋共同承担负载作用力，所以承载受力效果较好。
混凝土结构设计习题 楼盖(200题) 一、填空题（共48题） １.单向板肋梁楼盖荷载的传递途径为 楼面（屋面）荷载 → 次梁 → 主梁 → 柱 → 基础 → 地基。 2.在钢筋混凝土单向板设计中，板的短跨方向按 计算 配置钢筋，长跨方向按_ 构造要 求 配置钢筋。 3.多跨连续梁板的内力计算方法有_ 弹性计算法__和 塑性计算法___ 两种方法。 4.四边支承板按弹性理论分析，当L 2/L 1≥_2__时为_单向板_；当L 2/L 1<__2 _时为_双向板 。 5.常用的现浇楼梯有__板式楼梯___和___梁式楼梯___两种。 6．对于跨度相差小于10％的现浇钢筋混凝土连续梁、板，可按等跨连续梁进行内力计算。 7、双向板上荷载向两个方向传递，长边支承梁承受的荷载为 梯形 分布；短边支承梁承 受的荷载为 三角形 分布。 8、按弹性理论对单向板肋梁楼盖进行计算时，板的折算恒载 '/2g g q =+， 折算活载 '/2q q = 9、对结构的极限承载力进行分析时，需要满足三个条件，即 极限条件 、 机动条件 和 平衡条件 。当三个条件都能够满足时，结构分析得到的解就是结构的真实极限荷载。 10、对结构的极限承载能力进行分析时，满足 机动条件 和 平衡条件 的解称为上限解， 上限解求得的荷载值大于真实解；满足 极限条件 和 平衡条件 的解称为下限解，下限 解求得的荷载值小于真实解。 11、在计算钢筋混凝土单向板肋梁楼盖中次梁在其支座处的配筋时，次梁的控制截面位置应 取在支座 边缘 处，这是因为 支座边缘处次梁内力较大而截面高度较小。 12、钢筋混凝土超静定结构内力重分布有两个过程，第一过程是由于 裂缝的形成与开展 引起的，第二过程是由于 塑性铰的形成与转动 引起的。 13、按弹性理论计算连续梁、板的内力时，计算跨度一般取 支座中心线 之间的距离。按 塑性理论计算时，计算跨度一般取 净跨 。 14、在现浇单向板肋梁楼盖中，单向板的长跨方向应放置分布钢筋，分布钢筋的主要作用是：承担在长向实际存在的一些弯矩、抵抗由于温度变化或混凝土收缩引起的内力、将板上作用的集中荷载分布到较大面积上，使更多的受力筋参与工作、固定受力钢筋位置。 15、钢筋混凝土塑性铰与一般铰相比，其主要的不同点是：只能单向转动且转动能力有限、能承受一定弯矩、有一定区域（或长度）。 16、塑性铰的转动限度，主要取决于钢筋种类、配筋率 和 混凝土的极限压应变 。当低或 中等配筋率，即相对受压区高度ξ值较低时，其内力重分布主要取决于 钢筋的流幅 ，这时 内力重分布是 充分的 。当配筋率较高即ξ值较大时，内力重分布取决于 混凝土的压应变 ， 其内力重分布是 不充分的 。
第17节无梁楼盖设计 无梁楼盖在实际工程中应用很多，但可用于合理配筋设计的软件很少。 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；结构计算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。 17.1 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