无梁楼盖建模设计(一)
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用PKPM进行无梁楼盖结构设计MCAD对无梁楼盖进行人机交互式建模时,首先应确定等代框架梁的宽、高,也即确定等代框架梁的刚度。
一般来说,等代框架梁的刚度由板宽决定:我们通常取柱距的1 /2板宽为等代框架梁的宽、高。
确定等代框架梁的刚度之后,再将等代框架梁作为普通的主梁输入。
比如下例中横向柱距为5400mm,则该向的等代梁截面定义为2700mm*2700mm,纵向柱距为3000mm,则该向等代梁截面定义为1500mm*1500mm。
然后将所定义的等代框架梁布置好,如下图所示:模型建立后再接力TAT软件进行三维分析。
TAT 的分析计算过程我们在此就不赘述了。
当然,这种方法对楼板的模拟与实际工程情况有一些出入,因此我们还可以采用S ATWE进行更为准确的计算。
在采用SATWE软件分析无梁楼盖结构时,由于SATWE软件具有考虑楼板弹性变形的功能,可以采用弹性楼板单元较为真实的模拟楼板的刚度和计算变形。
尤其是在2 001年4月以后的版本中增加了一种能真实计算楼板平面内和平面外的刚度的楼板假定:弹性板6。
因此我们就不用将楼板简化为双向等代框架梁体系了,而是直接对无梁楼盖体系进行三维分析计算。
当然,我们还必须在建模时进行一定的处理:在P MCAD人机交互式输入时,在以前需输入等代框架梁的位置上布置截面尺寸为100*100的矩形截面虚梁。
(但在边界处及开洞处最好是布置实梁)。
如下图所示:这里布置虚梁的目的有二:其一是为了SATWE软件在接力PMCAD的前处理过程中能够自动读取楼板的外边界信息;其二是为了辅助弹性楼板单元的划分。
当然,虚梁是不参与结构的整体分析的,实际上S ATWE的前处理程序会自动将所有的虚梁过滤掉。
此外,为了正确分析该结构,在SATWE程序中还应将无梁楼盖的楼板定义为弹性楼板。
如下图所示:模型建立后就可使用SATWE软件对无梁楼盖结构进行三维整体分析计算了。
必须注意的是,由于在此定义了弹性楼板,我们必须选择“算法二”即总刚算法进行计算。
地下室底板无梁楼盖的设计地下室在民用建筑中应用越来越广泛(特别是高层建筑),一般用作地下商场、停车场以及人防设施。
在多雨的广东地区,地下室底板经常承受水浮力作用,防水抗渗要求地下室底板板厚比较厚,板厚不少于250mm, 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。
无梁楼盖的特点是板厚比较厚,楼盖比较重,有利于提高结构的抗浮能力,在施工方面,采用无梁楼盖结构形式有省砖模、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,无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛了,本文主要针对地下室底板无梁楼盖的设计,结合结构设计软件08版PKPM-SLABCAD,谈谈自己的一些设计心得。
一.由抗渗等级、设防水位、地下室侧壁壁厚初步定底板板厚1.由地下室的埋置深度确定防水混凝土的设计抗渗等级,根据《地下工程防水技术规程》第4.1.4条3.侧壁与底板(基础)连接,底板(基础)视为侧壁的固定支承时,底板(基础)的厚度必须大于池壁,可根据地基的土质情况取1.2~1.5倍侧壁厚度,并将底板(基础)外挑;当侧壁与底板板厚一样时,底板可视为侧壁的弹性支座,对于外墙为悬臂式挡土墙,一般都按底板为池壁的固定支承,故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的1.2~1.5倍。
工程实例:工程概况:某工程位于中山东区,一层地下室车库,室外地面标高-0.100m,地下室底板板面标高-3.300m,设防水位为-0.300m.楼梯间在首层±0.00m处无楼板,楼梯间外墙为悬臂构件。
暂定底板板厚300mm。
工程埋置深度H约为(-0.100)-(-3.3-0.300)=3.5m,根据表4.1.4,底板的防水抗渗等级为P6;水头高度H1=(-0.300)-(-3.3-0.300)=3.3m,根据表1,H1/t≤10,t≥330mm,暂取板厚t=350mm 楼梯间外墙的计算模型为一端固端一端由的悬臂构件,通过构件计算得楼梯间外墙的合理壁厚为350mm,故与楼梯间外墙相连的底板的板厚取1.2~1.5倍侧壁壁厚,由于该工程地基土质较好,故该部份底板板厚t取450mm.二.板面荷载计算1、底板强度挠度裂缝主要受两种荷载工况控制,向下力(自重、一般使用活荷载)控制和向上力(浮托力)控制两种主要工况。
地下室无梁楼盖设计[关键词] 结构方案选择荷载取值有限元分析冲切计算构造措施1 工程简介某地下室为地下一层独立车库,总建筑面积为1479㎡。
该地下室车库底板板面标高-4.700 m,顶板板面标高-1.500 m,顶板上有1.200 m覆土,室外地面标高为-0.300 m,剖面图见图1。
在室外(地下室范围内)c轴与d轴间及a轴与b轴间区域为消防车道,其余区域均为植物种植区。
本工程建筑设防烈度6度,设计基本地震加速度值为0.05g, 设计地震分组为第一组,建筑抗震设防类别为丙类,结构设计使用年限为50年,建筑安全等级为二级,框架抗震等级为四级,场地类别为ⅱ类。
主体结构为板柱抗震墙体系,基础采用平板式筏板基础(带反柱帽)。
所有构件混凝土强度等级均为c30防水混凝土(后浇带为c35防水混凝土),抗渗等级底板和侧墙为s8,顶板为s6。
钢材采用hpb235(fy=210n/mm2),hrb335(fy=300n/mm2),hrb400(fy=360n/mm2)三种。
主要活荷载标准值[1]为:地下室顶板14.3kn/㎡,其余5kn/㎡,地下室底板2.5kn/㎡。
图1地下室剖面图2 结构方案选择因场地原因限制了坡道的长度,从而限定了地下室底板的标高,同时因开发商对功能的要求及其它相关专业的需求顶板标高也被限制了。
满足建筑空间高度要求的最佳方案为无梁楼盖结构。
3 消防车道荷载取值地下室顶板为双向板,按《建筑结构荷载规范》规定消防车道荷载取值应为20kn/m2,同时顶板上覆土1.2米,这样大的荷载将会使顶板做的很厚同时板配筋量很大。
根据《荷载规范》第4.1.1条注1说明:“当荷载较大或情况特殊时,应按实际情况采用。
”,可利用地下室顶板上较厚覆土对消防车轮压的扩散作用对活荷载进行适当折减[3]。
根据《荷载规范》第4.1.1条文说明,消防车全车总重300kn,最大轮压p=60kn,轮胎着地尺寸为0.6mx0.2m。
消防车道板跨为5.0mx8.0m,考虑两辆车并排通过(见图2)。
用PKPM进行无梁楼盖结构设计PKPM(平面梁模型)是一种常用的工程结构分析和设计软件,可以用于无梁楼盖结构的设计。
本文将介绍无梁楼盖结构的设计过程,并使用PKPM进行结构分析和设计。
无梁楼盖结构是指楼板直接承受荷载,无需设置梁作为承载结构的一种楼盖结构。
这种结构的主要特点是构造简单、施工方便、节省工程成本,并且可以提供较大的使用空间。
下面是无梁楼盖结构的设计过程:1.确定加载条件:首先,需要确定加载条件,包括楼板自重、可变荷载和其他荷载(如风荷载、地震荷载等)。
根据建筑使用要求和设计规范,确定相应的加载标准。
2.制定楼板布局:基于建筑的功能需求和使用要求,制定楼板的布局方案。
在制定布局方案时,要考虑楼板结构的连续性和整体稳定性。
3.设计楼板厚度:根据加载条件和楼板跨度,确定楼板的厚度。
楼板的厚度应满足承载能力和挠度控制的要求,同时考虑材料成本和施工工艺。
4.确定楼板钢筋配筋:根据加载条件和楼板的厚度,确定楼板的钢筋配筋。
配筋要满足强度和刚度的要求,也要考虑施工过程中的操作性。
5.进行结构分析:使用PKPM进行结构分析,计算楼板的受力情况。
结构分析包括静力分析和动力分析,以确定结构的强度、刚度和稳定性。
6.进行结构设计:根据结构分析的结果,对结构进行设计,包括截面尺寸、配筋尺寸等。
设计要满足加载条件和强度要求,同时考虑构造的可行性和施工工艺。
7.完成施工图设计:基于结构设计结果,完成施工图设计,包括楼板平面布置图、构造图、钢筋图等。
施工图应符合相关规范和标准。
以上是无梁楼盖结构的设计过程。
接下来,我们将使用PKPM进行结构分析和设计。
首先,打开PKPM软件,选择“新建工程”,给工程命名,并选择材料和荷载。
然后,按照楼盖结构的布局方案,绘制楼板的几何形状,设置楼板厚度和边界条件。
接下来,进行静力分析。
选择“结构分析”功能,设置加载条件和边界条件,进行荷载组合和组合计算。
PKPM将根据加载条件和边界条件,计算楼板的受力情况,并输出相关结果。
运用PKPM软件进行无梁楼盖结构的设计及TAT计算模型的合理简化PKPM软件是一种用于进行结构设计和计算的专业软件,它能够帮助工程师完成各种结构的设计、计算和优化。
对于无梁楼盖结构的设计,我们可以运用PKPM软件来进行设计计算,并且可以通过合理简化TAT模型来提高计算效率。
无梁楼盖结构是一种常见的建筑结构形式,其主要特点是没有大梁作为承重结构,而是通过板材直接承受荷载。
在进行无梁楼盖结构设计时,首先需要确定各楼层的布置、板材的尺寸和材料等参数。
在PKPM软件中,我们可以利用其提供的图形界面进行模型绘制,并且可以根据具体情况进行参数设置和约束条件的输入。
在无梁楼盖结构的设计过程中,一般会涉及到以下几个主要步骤:荷载计算、支座设计、板材设计和梁箍筋设计。
首先,需要对楼盖结构受力情况进行荷载计算。
根据设计要求和规范,确定楼盖结构承受的荷载类型和大小,并将其输入到PKPM软件中进行计算。
软件可以根据不同的荷载类型自动计算各个板材的受力情况,包括弯矩、剪力和轴力等。
接下来,需要进行支座设计。
支座设计是为了确保楼盖结构能够稳定承受荷载,并且能够将荷载传递到地基,避免产生过大的变形和位移。
在PKPM软件中,可以选择不同类型的支座,如橡胶支座或钢支座,并进行相应的参数设置。
软件可以自动计算支座的承载力和变形情况,并给出合理的设计方案。
然后,需要进行板材设计。
在无梁楼盖结构中,板材是主要承载荷载的部分,因此需要对板材的尺寸和材料进行设计。
在PKPM软件中,可以根据荷载计算结果和板材的材料特性进行设计,包括板的厚度、抗弯刚度和抗剪刚度等。
软件可以自动进行板材的受力分析和验算,确保设计满足强度和稳定性要求。
最后,需要进行梁箍筋设计。
梁箍筋是为了增强楼盖结构的刚度和抗震能力。
在PKPM软件中,可以设定梁的几何尺寸和箍筋的布置形式,并进行相应的计算和验算。
软件可以自动进行梁的受力分析,包括弯矩和剪力等,并根据验算结果给出合理的设计方案。
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。
—、经济性分析在华东地区,一般地下车库柱距米,柱截面较大或项目档次较高时柱距采用米。
考虑有效净高米,设备所需高度米,排水所需高度米,故采用无梁楼盖时,层高可控制在米左右;采用梁板 楼盖时,层高米左右,两者相差米。
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 v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,最大跨和最小 跨的 柱距不宜大于,以避免柱承受楼板的不平衡弯矩。
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。
运用PKPM软件进行无梁楼盖PKPM软件是一款专业的结构分析与设计软件,广泛应用于工程结构设计中。
在无梁楼盖的设计中,PKPM软件可以提供强大的功能和工具,帮助工程师进行静力分析、结构优化和验证等工作。
下面将介绍如何运用PKPM软件进行无梁楼盖的设计。
1.建立模型:首先,需要在PKPM软件中建立无梁楼盖的结构模型。
可以选择“新建”命令,在工作窗口中选择相关参数和单位,并创建一个空的结构模型。
2.定义材料:接下来,需要定义楼盖结构所使用的材料。
点击“材料”菜单,选择“新增材料”,输入材料的名称、弹性模量、泊松比等参数,定义好楼盖使用的混凝土、钢筋等材料。
3.绘制结构:在PKPM软件的工作窗口中,可以通过绘制图形的方式建立无梁楼盖的结构模型。
点击“绘图”菜单,选择“绘制结构”,通过绘制直线、圆弧等方式绘制出楼盖的平面和截面图形。
4.添加加载:通过点击“加载”菜单,选择“新增荷载”来添加楼盖结构所承受的各种荷载,如自重、活载、风荷载等。
可以选择合适的加载类型、荷载参数和施加位置等信息,将荷载添加到结构模型中。
5.静力分析:在完成结构模型和加载的定义后,可以进行静力分析来计算楼盖结构的受力情况。
点击“分析”菜单,选择“静力分析”命令,系统会自动计算结构模型的各个节点和构件的受力情况,并显示在工作窗口中。
6.结果分析:完成静力分析后,可以查看楼盖结构的受力结果。
点击“结果”菜单,选择“节点受力”或“构件受力”命令,系统将显示出各个节点或构件的受力数值和图表。
7.结构优化:根据受力结果,可以对楼盖结构进行优化设计。
可以调整结构各部分的尺寸、材料、截面形状等参数,点击“优化”菜单,选择“参数优化”命令,系统会自动计算优化后的结构模型,并显示出优化结果。
8.验证设计:根据优化后的结构模型,需要进行设计的验证工作。
可以点击“验证”菜单,选择“构件验算”或“节点验算”命令,系统会根据国家规范和设计要求,进行结构构件或节点的验算,并给出结果和建议。
如何利用盈建科软件进行无梁楼盖设计无梁楼盖是现代建筑中常见的结构形式,它不仅具有简洁美观的外观,还能提供更大的空间可利用性。
要设计一座无梁楼盖,需要使用专业的设计软件。
其中,盈建科软件是一个功能强大、易于操作的设计工具。
下面将介绍如何利用盈建科软件进行无梁楼盖设计。
首先,我们需要准备好设计所需的参数。
这包括楼盖的尺寸、负荷情况以及要求的材料等。
在盈建科软件中,我们可以通过输入这些参数来开始设计。
在输入界面中,我们可以设置楼盖的长度、宽度和高度等尺寸参数,选择所需的荷载类型,并输入对应的负荷数值。
接下来,我们需要选择合适的材料用于楼盖的设计。
在盈建科软件中,我们可以选择不同类型的结构材料,如钢材、混凝土等,并设置相应的材料参数。
例如,对于混凝土楼盖,我们可以设置混凝土的强度、抗裂性能等参数。
在设置完材料参数后,软件会自动计算出楼盖的受力情况,并根据设计参数进行结构分析。
在盈建科软件中,我们可以进行结构分析和优化设计。
在结构分析中,软件会根据所设定的负荷情况和材料参数,计算楼盖的受力情况,并绘制出受力图。
根据受力情况,我们可以进行优化设计。
例如,可以调整楼盖的几何形状,增加支撑结构,或者调整材料的使用方式等,以提高楼盖的受力性能。
在优化设计完成后,我们可以使用盈建科软件进行楼盖的详细设计。
在详细设计中,我们可以添加构件、设置连接方式、设计支撑结构等。
软件可以自动生成详细的设计图纸,包括构件尺寸、连接方式、材料信息等,以方便施工人员进行实际施工。
除了基本的楼盖设计,盈建科软件还具有其他功能。
例如,软件可以进行动力分析,以评估楼盖在地震等自然灾害下的反应。
此外,软件还可以进行热性能分析,以评估楼盖的保温性能。
这些功能都可以通过盈建科软件来实现。
总之,使用盈建科软件进行无梁楼盖设计,是一种高效、精确的设计方式。
软件提供了丰富的功能和工具,可以帮助设计师进行结构分析、优化设计和详细设计。
通过合理使用软件的各项功能,可以设计出性能优良、安全可靠的无梁楼盖。
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。
《高规》8.1.9条:“板柱-剪力墙结构的布置应符合下列规定:4 无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(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。
”4、软件自动将柱帽处的暗梁设置成加腋梁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。
5、加腋楼板在建模的楼板布置菜单下设置了板加腋菜单。
图4 板加腋菜单用户输入板加腋部分的腋高和腋长,然后沿着房间周围的轴线布置加腋部分,可以只加腋轴线一侧,也可以双侧都加。
软件对加腋板按照变厚度的板有限元法计算,也就是说,在加腋处的计算单元按照该处实际的板厚度取值计算。
二、上部结构计算无梁楼盖由板和竖向支撑的柱、墙组成,对这种结构体系只有采用有限元计算才能得到理想的结果,楼板采用壳单元,柱采用杆单元,墙也采用壳单元。
有限元法计算首先可在楼板施工图模块进行,这是首选的用的最多的方式,还可以在上部结构计算模块进行。
两处的计算各有特点,有时可以起到互相补充、校核的作用。
本节介绍的是上部结构计算时,对于无梁楼盖部分应注意的以下几点1、对无梁楼盖板设置弹性板3或弹性板6对无梁楼盖板应设置成弹性板3或者弹性板6,并勾选参数“梁与弹性板变形协调”。
对无梁楼盖板按照弹性板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。
弹性板3不考虑板的面内变形,仅能考虑面外刚度;弹性板6是壳元模型,即可考虑板的面内、又可考虑板的面外变形。
不能选择弹性膜模型,因为弹性膜仅有面内刚度,没有面外刚度。
为了保证弹性板与梁变形协调,应勾选参数“梁与弹性板变形协调”,这样梁的中间节点和板的中间节点是联系在一起工作的。
但是,如果不勾选这个参数,板只在梁端节点和梁连接,不能发挥出板和梁共同工作的能力。
2、计算参数的弹性板荷载计算方式应选择有限元方式计算参数的弹性板荷载计算方式有两个选项:平面导荷方式和有限元计算方式。
平面导荷方式就是以前的处理方式,作用在各房间楼板上恒活面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上,在上部结构的考虑弹性板的计算中,弹性板上已经没有作用竖向荷载,起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度,这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况,因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。
有限元方式是在上部结构计算时,恒活面荷载直接作用在弹性楼板上,不被导算到周边的梁墙上,板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。
这样的工作方式与第一种方式相比有两个主要变化:一是经有限元计算板上荷载不仅传到周边梁墙,也同时传给柱,换句话说柱的受力增加,梁承受的荷载将减少。
特别是平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载,没有弯矩,而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载,还有墙的面外弯矩和梁的扭矩,对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的;二是既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算,又参与了风、地震等水平荷载的计算,计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。
有限元方式适用于无梁楼盖、厚板转换层等结构,可在上部结构计算结果中同时得出板的配筋,在等值线菜单下查看弹性板的各种内力和配筋结果。
注意为了查看等值线结果,在计算参数的结构总体信息中还应勾选“生成绘等值线用数据”。
3、与柱帽相连的暗梁按照加腋梁设计对于用户输入的暗梁,为了考虑柱帽的有利因素,软件自动将和柱帽相连的暗梁设置成加腋梁,因此在上部结构计算中这些梁是按照加腋梁计算和配筋的。
在这些梁的配筋结果文件中,可以看到加腋的尺寸等信息。
有柱帽时,各层计算结果简图中将画出柱帽。
4、柱对板的冲切计算对于和无梁楼盖相连的柱,或者上边布置了柱帽的柱,软件自动补充柱的冲切计算。
如果没有柱帽,软件判断无梁楼盖的标准是柱上所有梁的高度不大于板厚。
柱的冲切计算考虑了上部结构计算中所有的荷载组合,有柱帽时冲切计算包括柱对柱帽、柱帽对板的冲切计算;无柱帽时冲切计算就是柱对板的冲切计算。
冲切计算时,冲切力为柱顶的轴力减去冲切锥范围内的板的荷载,砼强度等级取板的强度等级。
对于柱帽冲切计算的人防荷载组合采用人防规范相关公式进行,这样避免了人防荷载组合下柱帽或托板总计算不过、必须采用过大尺寸的问题。
当冲切计算不够时给出抗冲切钢筋。
在柱的计算配筋结果文件中,做了冲切计算的柱将输出冲切计算的相关内容和结果,它们在每根柱配筋文件的后面部分。
柱的冲切计算结果如需要配置箍筋,所输出的抗冲切箍筋面积为单边一个箍筋间距内的箍筋总面积,箍筋间距同梁。
在计算结果的柱轴压比菜单下,设置了专门的“柱冲切”菜单,专门输出柱的冲切计算结果简图,在柱上标注的三个数字分别为柱根、柱帽、托板处的冲切计算结果,为冲切力和抗冲切力的比值,小于1时满足要求。
三、柱上板带和跨中板带的基本概念1、柱上板带和跨中板带一般对无梁楼盖按照柱上板带和跨中板带的方式配筋设计,和普通有梁楼盖相比,柱上板带的作用相当于普通梁,只是它的梁宽要大得多、梁高和板厚度相同;跨中板带的作用相当于普通板,但是由于柱上板带占据了房间很大的范围,跨中板带的范围比普通板小得多。
和普通有梁楼盖相比,无梁楼盖的配筋多了柱上板带的配筋内容。
2、柱上板带配筋模式柱上板带的受力状态类似于梁,一般它在支座两边承受负弯矩,而在跨中承受正弯矩。
柱上板带钢筋分上下两层,下层钢筋的作用类似于梁下部钢筋的作用,是主要的承受正弯矩的受力钢筋。
上层钢筋支座两边受力最大,布置承受负弯矩的支座钢筋最多,而在跨中变为正弯矩,因此上层的跨中一般布置通常的构造钢筋。
柱上板带的下部钢筋为支座到支座的贯通钢筋,上部钢筋则包含贯通钢筋和非贯通钢筋,上部贯通钢筋多数情况下为构造配置的钢筋,非贯通钢筋布置在柱支座的两边,因此,柱上板带的配筋模式也和普通梁类似。
3、跨中板带配筋模式跨中板带的受力状态类似于普通楼板,它在跨中承受正弯矩,在支座承受负弯矩。
跨中板带钢筋分上下两层,下层钢筋的作用类似于普通楼板跨中钢筋的作用,是主要的承受正弯矩的受力钢筋。
上层钢筋在板周边的支座承受负弯矩,将布置承受负弯矩的支座钢筋,而在跨中变为正弯矩,因此上层的跨中一般布置通常的构造钢筋。
跨中板带的下部钢筋为支座到支座的贯通钢筋,上部钢筋则包含贯通钢筋和非贯通钢筋,上部贯通钢筋多数情况下为构造配置的钢筋,非贯通钢筋布置在板周边的支座,因此,跨中板带的配筋模式也和普通楼板类似。
4、多跨连续表达方式普通房间的配筋表达一般以房间为单元进行,无梁楼盖虽然也以房间为单元计算,但是,按照平法标准图11G101-1的要求,对无梁楼盖平法施工图,采用平面注写的表达方式,平面注写主要有板带集中标注、板带支座原位标注两部分内容。
这就要求,对柱上板带、跨中板带钢筋采用连续多跨的表达方式。
四、无梁楼盖的楼板配筋设计无梁楼盖的楼板配筋设计在楼板施工图中完成。
软件可对无梁楼盖按照细分的有限元法计算,并按照柱上板带和跨中板带方式给出计算结果和画施工图。
1、定义板带楼板施工图中设置了无梁楼盖菜单,菜单的第一项是定义板带。
操作是用多边形围区定义需要按无梁楼盖设计的部分,随后,软件把框出部分自动划分出柱上板带和跨中板带。
柱上板带和跨中板带是靠自动穿串生成的,软件在用户划定的多边形区域内,沿着柱间布置的虚梁、梁或墙穿串,位于同一直线的形成一个柱上板带或跨中板带,每个板带记录他的跨数。
板带定义的过程支持多次操作,不同围区定义的板带分别生成各自范围内的板带。
有时需要把自动生成的一条板带分成几段,可以分多次围区定义这条板带范围,以达到板带分段的目的。
对于软件无法自动生成的板带,可交互指定板带的起始及终止节点位置,补充生成相应的板带。