现浇混凝土空心板的发展及其设计理论
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混凝土空心板的设计原理及施工技术混凝土空心板是一种结构轻、强度高、隔声、保温性能好的建筑材料,被广泛应用于住宅、商业建筑、公共建筑等领域。
本文将介绍混凝土空心板的设计原理及施工技术。
一、混凝土空心板的设计原理1.1 板的截面形式混凝土空心板的截面形式分为直线形、折线形、曲线形和多边形等多种形式,其中直线形和折线形较为常用。
直线形板的截面形式为矩形,折线形板的截面形式为梯形或台阶形。
板的截面形式应根据使用要求、荷载特点、板的自重等因素进行选择。
1.2 板的受力特点混凝土空心板的受力特点主要包括受弯矩、剪力和压力等。
板的受弯矩主要集中在板的中间区域,剪力主要集中在板的边缘区域,压力主要集中在板的下弦区域。
因此,板的设计应考虑到各种受力情况,确保板的强度和稳定性。
1.3 板的设计荷载混凝土空心板的设计荷载包括建筑物自重、活载荷载和风荷载等。
其中,建筑物自重是混凝土空心板最主要的荷载。
活载荷载包括人员、家具、机器设备等荷载,应根据使用要求和规范要求进行计算。
风荷载是混凝土空心板的重要荷载之一,应根据使用场所、风速等因素进行计算。
1.4 板的设计参数混凝土空心板的设计参数包括板厚、板高、洞口尺寸、洞口位置、箍筋配筋等。
板厚应根据使用要求、荷载特点、板的自重等因素进行选择。
板高和洞口尺寸应根据使用要求和规范要求进行选择。
洞口位置应考虑到板的受力情况和使用要求。
箍筋配筋应根据板的受力特点和规范要求进行设计。
二、混凝土空心板的施工技术2.1 板的制作混凝土空心板的制作应根据设计要求进行,包括模板制作、钢筋加工、混凝土搅拌、浇筑、养护等过程。
模板应按照设计要求制作,保证板的几何尺寸和表面光洁度。
钢筋应根据设计要求进行加工,保证钢筋的质量和尺寸精度。
混凝土应按照设计配合比进行搅拌,保证混凝土的均匀性和强度。
浇筑时应注意控制混凝土的流动性和振捣质量,避免板的表面出现裂缝和气孔。
养护应按照设计要求进行,保证混凝土的强度和耐久性。
现浇混凝土空心楼盖结构设计的发展摘要:现浇混凝土空心楼盖结构适用于较大跨度的公共建筑和住宅建筑,具有减轻自重,降低地震作用等优点,可明显降低工程总体造价,改善使用功能,且施工方便,经济效益显著。
关键词:现浇混凝土,空心楼盖,结构设计,技术特点,构造,施工质量控制,发展随着建筑业的迅速发展,新的建筑结构设计、施工技术不断涌现。
现浇混凝土空心楼盖就是最近几年国内发展起来的结构新技术,是利用预制空心楼板的概念,按一定规则放置埋入式内模后,经现场浇筑混凝土而在楼板中形成空腔的楼盖。
过去由于抽芯式钢管成孔工艺的限制,空心楼板主要应用于预制构件,很少应用于现浇结构。
近几年出现了几种新的非抽芯式成孔工艺,如金属波纹管和GBF高强复合薄壁管等,使现浇混凝土空心楼盖结构技术得到推广应用。
空心楼盖可用于一般民用建筑,尤其适用于具有较大跨度、对层高有限制的公共建筑和住宅建筑,如商场、办公楼、图书馆、教学楼、展览馆、大型仓库、停车楼、住宅等。
目前,国内已有不少的工程采用现浇混凝土空心楼盖,社会和经济效益十分明显。
本文结合工程实践,对埋入式内模采用筒芯的现浇混凝土空心楼盖结构进行探讨。
一、结构设计体系比较较大跨度的建筑采用现浇混凝土结构时,其传统的结构体系与现浇混凝土空心楼盖结构体系比较如下:传统的现浇混凝土结构:常采用单向肋梁楼板、双向肋梁楼板、密肋楼板和无梁实心楼板等。
肋梁楼板由于肋梁的存在,不仅降低了房间净高,而且不利于各种设备、管线的安装。
为了设施管道的穿越和环境美观,需要吊顶装饰,这样就增加了层高,加大了自重。
无梁实心楼板虽然不露梁,但自重过大。
传统的结构体系都因结构自重大,增加了柱和基础的荷载,使柱和基础的截面尺寸及配筋都相应的加大,经济性较差。
由于肋梁、柱帽和承重墙体的限制,不能较好地满足现代建筑对空间环境和使用功能灵活多样的需求。
施工过程中,因梁、板配筋密集,预应力作业多,施工工艺质量要求高,施工难度较大,往往造成施工速度缓慢,提高了工程成本。
现浇钢筋混凝土空心板板柱结构设计方法现浇钢筋混凝土空心板板柱结构是一种常见的建筑结构形式,具有结构稳定、承载能力强、耐久性好等优点。
本文将介绍现浇钢筋混凝土空心板板柱结构设计方法,包括三个方面:结构整体设计、板和柱的设计及其相互配合。
一、结构整体设计1.结构形式选择。
根据建筑的用途、空间要求等因素,选择板柱双向网格或框架式结构。
2.布置方案设计。
根据实际情况确定布置方案,包括板柱间距、墙柱、节点位置等,原则上要保证结构的稳定性和有效性。
3.受力分析。
进行各个构件的荷载分析,一个板柱的受力情况取决于其所在的楼层、墙的高度和位置等。
二、板的设计1.梁板的设计。
梁板是现浇钢筋混凝土空心板板柱结构中的主要构件,分为上下板和中梁板。
在设计时应按照板内各个部位的受力进行计算。
2.板厚的确定。
在确定板厚时需要考虑板的跨度、楼层高度等,保证板的承载能力和安全性。
3.钢筋的配筋。
钢筋的配筋应考虑板的弯矩、抗剪和抗弯等要求,根据实际情况进行配筋设计。
三、柱的设计1.柱截面的确定。
柱截面选用正方形、圆形、矩形等形式,根据柱的高度、楼层荷载进行计算,确定合适的截面尺寸。
2.配筋设计。
柱的配筋设计应考虑柱的受力情况和钢筋的强度。
具体配筋方法可以采用ASD、LRFD等方法进行计算。
4.柱加强设计。
在柱高、楼层荷载增加等情况下,需要考虑对柱进行加强设计,例如采用延伸筋、加壳等的方法。
结构整体设计、板的设计及柱的设计是现浇钢筋混凝土空心板板柱结构的基本要素。
在实际设计中要严格按照规范要求进行设计,保证结构的安全性和可靠性。
混凝土空心板的设计原理与施工技术一、前言混凝土空心板是一种非常常见的建筑结构,它具有轻质、高强、隔热、隔声等优点,被广泛应用于建筑领域。
本文将详细介绍混凝土空心板的设计原理与施工技术。
二、混凝土空心板的设计原理1. 混凝土空心板的结构形式混凝土空心板一般采用一层或多层混凝土板作为上下承载层,并在两层混凝土板之间设置一定距离的筋网或筋带,形成一定的腔内空间。
混凝土空心板的截面形状一般为矩形、T形或I形。
2. 混凝土空心板的荷载特点混凝土空心板的荷载特点主要有以下几个方面:(1)自重荷载:混凝土空心板的自重荷载是其主要的荷载之一。
(2)活荷载:混凝土空心板的活荷载包括人员荷载、家具荷载、雨水荷载等。
(3)静荷载:混凝土空心板的静荷载包括风荷载、地震荷载等。
3. 混凝土空心板的设计原则混凝土空心板的设计原则主要包括以下几个方面:(1)按照国家相关规范和标准进行设计。
(2)根据混凝土空心板的荷载特点进行合理的受力分析和计算。
(3)合理选择混凝土材料和钢筋材料,确保混凝土空心板的强度和稳定性。
(4)合理设置混凝土空心板的截面形状和尺寸,以满足其受力要求。
(5)合理设置混凝土空心板的筋网或筋带,以提高其承载能力。
三、混凝土空心板的施工技术1. 混凝土空心板的制作混凝土空心板的制作一般采用预制构件的方式进行,具体操作步骤如下:(1)制作模板:根据设计要求制作混凝土空心板的模板。
(2)预先加工筋网或筋带:根据设计要求预先加工好混凝土空心板的筋网或筋带。
(3)混凝土浇筑:在模板内放置好预先加工好的筋网或筋带后,进行混凝土的浇筑。
(4)养护:混凝土浇筑后,需要进行养护,以确保混凝土的强度和稳定性。
2. 混凝土空心板的安装混凝土空心板的安装具体操作步骤如下:(1)预处理:在进行混凝土空心板安装前,需要对其进行预处理,将其清洗干净。
(2)安装定位:将混凝土空心板按照设计要求进行定位,并进行水平调整。
(3)焊接连接件:将混凝土空心板与钢结构进行焊接连接。
现浇砼空心楼盖结构技术发展及应用1.引言现代建筑发展的多样性,要求传统的结构形式和施工方法不断进步.大跨度砼空心楼盖及预应力空心楼盖通过在板内埋放芯模.按一定的方向进行排列并浇注成形,使原实心楼盖变成空心楼盖.同时获得较大的空心率以减轻结构自重.并结合预应力达到改善受力特性.可代传统的普通钢筋砼梁板结构体系,密肋楼盖体系,预应力梁板结构体系和装配式空心楼盖体系.由于建筑功能日益增强,对结构跨度,柱网开间的要求不断提高,国内在大量的实际工程中得到推广应用.非预应力的楼板适用跨度约8~12M,预应力的楼板适用跨度已达到12~25M.不但满足结构强度,刚度和整体性要求,同时又能降低施工难度.还具有提高隔热,隔声性能的优点.有效的提高建筑使用功能.获得较好的经济性和良好的使用功能.2.现浇砼空心楼盖结构技术的发展及应用大跨度砼空心楼盖及预应力空心楼盖在国外自20世纪50年代便有工程应用,不但应用于楼板结构中,还应用在桥梁工程上.在我国则起步较晚.20世纪90年代初在北京开始应用,不过因芯模的制作运输价格以及力学性能等因素的影响没有得到广泛的应用。
之后10多年很多厂家针对芯模进行了广泛深入的探索.从1996年开始在湖南掀起了砼空心楼盖的应用高潮.以长沙为中心,在近10年内,空心楼盖的应用面积达几千万平方米.同时将这股风潮影响到全国.由于砼空心楼盖相关技术标准不规范,于是在2002年,经建设部委托中国建设科学研究院牵头成立编制组.经过两年的努力,编制组进行了系统的实验研究及理论分析.同时收集整理了国内外大量技术资料.分析比较了国内外标准规范的有关方法,进行了设计和施工的工程试点。
广泛征求意见,完成了编制工作。
于2004年11月通过建设部审查.并于2005年4月公布施行.规程名称为<现浇砼空心楼盖结构技术规程>CECS 175:2004。
3.用于现浇砼的芯模种类及各自优势:国内大致有波纹薄壁钢管,纸管,硬塑管,砼高强复合薄壁管以及GZ高分子合金芯模.这几种芯模都是现浇钢筋砼空心楼盖中不抽芯成孔的埋入式芯模,在现浇空心楼盖的研究应用中起到了非常重要的作用,然而波纹薄壁钢管,纸管和硬塑管在砼空心楼盖的应用当中因价格昂贵问题而没有得到推广.目前,砼高强复合薄壁管和GZ高分子合金芯模具有强度高、韧性好、重量轻、不吸水、采用瓦片子母扣连接和对接连接,可灵活组成各种几何形状的芯模、采用回收废旧塑料作为主要原料,为回收利用垃圾塑料提供了一条有效途径,具有明显的环保效益并易于长途运输等优点。
混凝土空心板的设计原理及施工技术一、前言混凝土空心板是一种常用的建筑结构材料,在现代建筑中被广泛应用。
其特点是轻质、高强度、隔音、隔热等优点,适用于大跨度建筑的屋顶和楼板等结构。
本文将从混凝土空心板的设计原理和施工技术两方面进行详细分析。
二、设计原理1. 混凝土空心板的构成混凝土空心板由两层钢筋网和中间的混凝土层组成。
钢筋网通常使用Q235A或Q345B的钢筋,网格间距一般为200mm,直径为5mm或6mm。
混凝土层一般为6cm至8cm,其厚度根据混凝土的强度等级和跨度大小进行设计。
2. 设计原则混凝土空心板的设计应遵循以下原则:(1)强度原则:混凝土空心板的承载能力应符合规范要求,以保证其在使用过程中的安全性。
(2)稳定原则:混凝土空心板应满足规范要求的稳定性,以保证其在使用过程中不会出现倒塌等危险情况。
(3)经济原则:混凝土空心板的设计应考虑到经济性,以尽可能降低造价。
3. 设计方法混凝土空心板的设计方法一般分为两种:弹性设计和极限状态设计。
其中,弹性设计适用于小跨度、负荷较小的混凝土空心板;极限状态设计适用于大跨度、负荷较大的混凝土空心板。
(1)弹性设计弹性设计的基本原理是根据材料的弹性特性,通过计算得出混凝土空心板在工作荷载下的应力和变形,进而判断其是否符合规范要求。
其计算公式如下:σ = Mx / I + Wy / qε = My / EI + Wy^2 / 2qEI其中,σ为混凝土空心板在截面上的应力;Mx为截面上关于x轴的弯矩;I为截面惯性矩;Wy为截面上的剪力;q为混凝土空心板的单位宽度重量;ε为混凝土空心板在截面上的应变;My为截面上关于y轴的弯矩;E为混凝土的弹性模量。
(2)极限状态设计极限状态设计的基本原理是根据混凝土空心板在极限状态下的承载能力进行设计。
其计算公式如下:N + M / z ≤ NRd其中,N为混凝土空心板的轴向力;M为混凝土空心板的弯矩;z为钢筋的有效截面高度;NRd为混凝土空心板在规定极限状态下的承载能力。
混凝土空心板的设计与施工技术研究一、前言混凝土空心板是建筑业中广泛使用的一种结构材料,具有轻质、高强度、隔音隔热等优点,被广泛应用于工厂、仓库、商场等建筑物中。
本文将对混凝土空心板的设计与施工技术进行研究,以期能够更好地应用于实际工程中。
二、混凝土空心板的设计1. 混凝土空心板的结构形式混凝土空心板的结构形式一般分为两种:T形和H形。
其中,T形空心板的截面形状为“T”形,上部为翼缘,下部为腹板;而H形空心板的截面形状为“H”形,上下各有一层翼缘和一层腹板。
两种结构形式在使用中各有优劣,需要根据具体情况选择。
2. 混凝土空心板的尺寸设计混凝土空心板的尺寸设计需要考虑多个因素,包括荷载、跨度、楼层高度等。
其中,荷载是设计中最重要的因素之一,需要根据实际情况确定。
跨度一般不宜超过6米,楼层高度不宜超过4层。
3. 混凝土空心板的材料选择混凝土空心板的材料选择需要考虑多个因素,包括混凝土强度、钢筋直径等。
混凝土强度通常选择C30或C40,钢筋直径选择12mm或14mm。
4. 混凝土空心板的受力分析混凝土空心板的受力分析需要考虑多个因素,包括弯矩、剪力、轴力等。
其中,弯矩和剪力是设计中最重要的因素之一,需要根据实际情况确定。
三、混凝土空心板的施工技术1. 混凝土空心板的模板制作混凝土空心板的模板制作需要选用优质的胶合板或钢板,保证模板的平整度和刚度。
同时,需要在模板上设置腹筋、翼筋等钢筋,以保证混凝土浇筑后的强度和稳定性。
2. 混凝土空心板的钢筋加工混凝土空心板的钢筋加工需要保证钢筋的强度和精度。
钢筋需要按照设计要求进行加工,并保证钢筋的间距和位置准确无误。
3. 混凝土空心板的混凝土浇筑混凝土空心板的混凝土浇筑需要选用优质的混凝土,保证混凝土的强度和稳定性。
同时,需要在混凝土中掺入适量的外加剂,以提高混凝土的抗裂性和耐久性。
4. 混凝土空心板的养护混凝土空心板的养护需要保证养护时间和养护条件。
一般情况下,混凝土空心板在浇筑后需要进行7天的养护,并保持适当的湿度和温度。
现浇混凝土空心楼盖结构技术的历史渊源:
现浇混凝土空心楼盖结构技术启发于桥梁空心板预应力的力学原理,该技术在国外使用已有100多年历史,如:美国1930年修建的帝国大厦,其工作原理就是将桥板技术应用于楼板建设上。
中国于1999年首次将该技术的法律法规移植到国内,在该技术的原基础上再次进行研发和各种试验,并应用到各种建筑物中。
2004年,中国正式颁布《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》等相关的技术规范,打开了现浇混凝土空心楼盖结构技术运用的新篇章。
2005年,国家关于该技术制定了相应的法律法规,由于该技术的节能、节材、地震作用小等优点,在“十一·五”中将现浇混凝土空心楼盖结构技术确定为“科技兴国”计划之一。
2010年,国家针对该技术颁布《国家建筑标准(现浇混凝土空心楼盖)设计图集》及其他设计规范、结构施工方案和法律法规,由此国家用法律的手段来认可并推进该技术广泛应用和发展,该技术也正式行业标准化。
混凝土空心板的设计与施工原理一、前言混凝土空心板作为一种常见的建筑构件,具有轻质、高强、隔声、隔热等特点,广泛应用于住宅、商业、工业建筑等领域。
本文将从混凝土空心板的设计和施工两个方面,详细介绍混凝土空心板的原理。
二、混凝土空心板的设计原理1. 材料选择混凝土空心板的设计需要根据具体的使用要求和施工条件选择合适的材料。
常用的材料包括水泥、砂、石子、轻质骨料、膨胀剂等。
其中,轻质骨料是制作混凝土空心板的关键材料,它可以减轻混凝土的自重,提高混凝土的强度和稳定性,同时还可以改善混凝土的隔热和隔声性能。
2. 结构设计混凝土空心板的结构设计需要根据具体的使用要求和施工条件确定。
一般情况下,混凝土空心板的结构设计包括板厚、板宽、板长、板间距、板边缘设计等。
其中,板厚的设计需要考虑混凝土的强度、轻质骨料的种类和密度、板的跨度和荷载等因素。
板宽、板长、板间距的设计需要根据具体的使用要求和施工条件确定。
板边缘设计则需要考虑混凝土的抗裂性能和美观度。
3. 施工工艺混凝土空心板的施工工艺包括制作混凝土、浇注混凝土、养护混凝土等环节。
制作混凝土需要将水泥、砂、石子、轻质骨料和膨胀剂按照一定比例混合后拌和成混凝土。
浇注混凝土需要将混凝土倒入模板中,然后进行振动、夯实等处理,使混凝土均匀密实。
养护混凝土需要控制混凝土的温度、湿度和保持一定时间,以保证混凝土的强度和稳定性。
三、混凝土空心板的施工原理1. 模板制作混凝土空心板的施工需要制作模板,模板的制作需要根据混凝土空心板的结构设计确定。
模板的制作材料一般采用高强度的钢板或木板,材料的选择需要考虑模板的使用寿命、承重能力和容易拆卸等因素。
2. 预制空心板预制空心板需要根据混凝土空心板的结构设计,在模板中浇注混凝土,然后进行振动、夯实等处理,使混凝土均匀密实。
预制空心板需要在一定的时间内进行养护,以保证混凝土的强度和稳定性。
预制空心板在制作完成后,需要进行质量检验和验收,以保证制作质量符合要求。
现浇钢筋混凝土空心楼板的结构设计摘要:现浇空心楼盖技术是近年新开发的一种混凝土结构体系,本文通过分析现浇钢筋混凝土空心楼板的特点,工程实践证明它既能提高楼层顶面的美观性,又较传统梁板体系经济,介绍其设计方法及工程应用。
仅供参考!关键词:空心楼板现浇钢筋混凝土结构设计0前言在多层和高层钢筋混凝土建筑中,现浇空心楼盖体系应用很广,发展很快,是我国建筑结构领域的一项重大技术创新,是一种全新的建筑结构设计理念,是建设部的重点推广技术。
这一新的建筑技术,突破了传统的建筑方法,经专家保守计算建筑造价可降低120元/平方米的投资.未来每年将会为我国节省几百亿元的建设资金。
此技术与普通板梁结构比较具有十大突出的技术优势.1.无梁无柱大跨度2.总造价可降低5%—20% 3.房间无须吊顶4.空间灵活间隔5.降低自重6.提高净空(同高度可增加楼层数量)7.抗震性能好8.隔音效果优良9.建筑节能效果显著10.施工经济,方便可缩短工期50%。
一、结构设计现浇混凝土空心楼盖结构的整体布置应能合理地传递各种荷载和作用,具有明确的计算简图,并应符合下列要求:1、结构体型宜规则,具有合理的刚度和承载力分布;2、构件应具有适当的承载力,关键的构件或部位应具有足够的变形能力;3 、在竖向、水平向结构构件的截面四角,应有贯通的纵向钢筋,并具有足够的受拉锚固承载力;4、在混凝土易于压碎的结构部位应设置加强的约束钢筋。
5、现浇混凝土空心楼盖结构中,楼板的支承可采用梁、柱或(和)墙,楼盖结构的区格板宜呈矩形,当内模为筒芯时,区格板内筒芯宜沿受力较大的方向布置。
柱支承板楼盖结构可根据建筑设计和承载力计算的要求确定是否设置柱帽、托板。
楼板中承受较大集中荷载的部份不宜布置内模。
现浇混凝土空心楼盖结构的柱和墙也可根据需要布置竖向内模。
结构分析方法:现浇混凝土空心楼盖结构的房屋高度、抗震等级和结构分析应符合现行国家标准规范规程等的有关规定。
对现浇混凝土空心楼盖结构可采用有限元方法进行内力分析,尤其是在两个方向的受力性能的异同,为研究有梁双向空心板的刚度、变形和承载力提供科学依据。
混凝土空心板设计原理与施工一、混凝土空心板的定义混凝土空心板是一种中空的预制构件,其横截面呈现出一系列的梁和短柱。
其主要特点是空心,内部存在着许多的空洞,这些空洞可以降低其自重,同时也可以用于穿线、安装设备等。
二、混凝土空心板设计原理1、荷载传递原理混凝土空心板的荷载传递原理是将荷载通过板面分布到两个相邻的梁上,然后再由梁传递到柱上,最终由柱传递到基础上。
因此,在设计混凝土空心板时,需要考虑荷载的大小、分布方式、荷载传递路径等因素。
2、板的受力分析由于混凝土空心板是一种中空的预制构件,其在受力分析时需要考虑板的整体受力以及板内的应力分布。
板的整体受力可分为弯曲、剪切和压力等三种情况。
板内部应力的分布主要受到荷载大小、荷载分布方式、板的截面形状、板的材料强度等因素的影响。
3、板的截面形状设计混凝土空心板的截面形状设计是关键的一步。
板的截面形状将直接影响到板的强度和刚度。
通常情况下,板的截面形状采用矩形或T形截面设计。
在设计时需要考虑到受力分析、板的自重、施工工艺等因素。
4、板的材料选择混凝土空心板的材料选择主要包括混凝土和钢筋。
混凝土的强度等级应根据设计荷载确定,并应满足国家相关标准的要求。
钢筋的选择应根据板的受力分析确定,并应满足国家相关标准的要求。
5、板的连接设计混凝土空心板的连接设计是指板与梁、柱、基础等其他构件的连接方式。
连接方式应根据设计荷载和板的受力分析确定,并应满足国家相关标准的要求。
一般情况下,板与梁、柱的连接采用焊接或螺栓连接方式,板与基础的连接采用锚固方式。
三、混凝土空心板施工1、板的制作混凝土空心板的制作采用预制方式。
首先,在模板中浇筑混凝土,然后在混凝土未完全固化之前将模板拆除,形成中空的板。
在制作过程中需注意模板的精度、混凝土的配合比、振捣程度等因素。
2、板的安装混凝土空心板的安装需要注意以下几点:(1)安装前需对板进行质量检查,检查其尺寸、强度等是否符合设计要求;(2)板的安装应按照设计图纸要求进行,严格按照安装顺序进行;(3)板的安装应注意安全,如需使用吊装机械,应进行严格的安全检查;(4)板的安装应保证连接的精度和牢固性,避免出现连接松动等问题。
混凝土空心板的设计与施工技术研究一、前言混凝土空心板作为一种重要的建筑材料,在建筑工程中得到了广泛的应用。
它具有结构轻便、安装方便、隔热隔音效果好等优点。
本文将从混凝土空心板的设计和施工技术两方面进行研究。
二、混凝土空心板的设计1.设计原则混凝土空心板的设计需要遵循以下原则:(1)力学原理:混凝土空心板的设计需要满足力学原理,保证其在使用过程中不会出现破坏。
(2)材料选用:混凝土空心板的材料需要符合国家相关标准,保证其质量和性能。
(3)施工技术:混凝土空心板的设计需要充分考虑施工技术,保证施工的质量和效率。
2.设计步骤混凝土空心板的设计步骤如下:(1)确定设计载荷:根据建筑物的用途和规模,确定混凝土空心板需要承受的荷载大小。
(2)确定板厚和孔洞布置:根据设计载荷和混凝土空心板的跨度,确定板厚和孔洞布置。
(3)计算板的截面尺寸和配筋:根据板厚和孔洞布置,计算混凝土空心板的截面尺寸和配筋。
(4)绘制施工图:根据计算结果,绘制混凝土空心板的施工图,明确混凝土空心板的尺寸、孔洞布置和配筋等细节。
3.设计注意事项混凝土空心板的设计需要注意以下问题:(1)板厚和孔洞布置的合理性:板厚和孔洞布置需要根据实际情况进行设计,保证混凝土空心板的性能和稳定性。
(2)配筋的数量和位置:配筋的数量和位置需要根据板的截面尺寸和设计载荷进行计算,保证混凝土空心板的强度和稳定性。
(3)施工技术的考虑:混凝土空心板的设计需要充分考虑施工技术,保证施工的质量和效率。
三、混凝土空心板的施工技术1.施工前准备混凝土空心板施工前需要进行以下准备工作:(1)材料准备:准备好混凝土、钢筋、模板等施工所需材料。
(2)模板制作:制作好混凝土空心板的模板,保证模板的尺寸和平整度。
(3)配筋制作:根据设计要求,制作好混凝土空心板的配筋。
2.施工步骤混凝土空心板的施工步骤如下:(1)模板安装:将制作好的模板安装在混凝土空心板的预定位置上,保证模板的平整度和固定度。
现浇混凝土空心板的发展及其设计理论
发表时间:2010-07-20T16:14:44.640Z 来源:《价值工程》2010年第3月下旬供稿作者:张海云;于洪玫[导读] 国外自20世纪30年代就已出现混凝土预制空心板,并在实际工程中得到应用。
张海云;于洪玫(吉林省石油化工设计研究院,长春 130021)摘要:本文介绍了现浇混凝土空心板的产生及发展过程,总结了国内外的研究概况,给出了空心板内力的表达式,并介绍了几种常见的空
心板设计理论。
关键词:现浇空心板;内力;设计理论中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2010)09-0104-01 0 引言
随着社会生产力的发展,人们的物质需求也在不断的提高。
在建筑领域中,人们对具有大柱网、大空间、可自由分隔、布置灵活的建筑产生浓厚兴趣。
此外,建筑功能日益复杂化的趋势也促进大跨度、大空间结构形式的发展。
在当前采用的大跨度结构形式当中,现浇混凝土无梁空心楼板体系是继普通梁板、密肋楼板、无粘结预应力平板后出现的一种新型结构体系,目前已经越来越多地应用于实际工程。
1 现浇混凝土空心板的产生及发展
国外自20世纪30年代就已出现混凝土预制空心板,并在实际工程中得到应用。
虽然这种楼盖具有节约混凝土、生产化高、质量稳定等优点,但其整体性差、抗震性能不好、建筑布置不灵活、开洞困难、使用功能受限。
随着人们物质需求的不断提高和建筑功能要求的复杂化,预制空心板已难以适应抗震设计与建筑市场的需要,在实际工程中也已逐渐退出应用行列。
现浇混凝土空心无梁楼盖改善了预制单向空心板的缺点,发展了其优点受到行业的广泛关注,并在实际工程中得到了大量的应用。
空心板是由井式板演变而来的,它起源于德国,由前联邦德国工程师MULLER·Leopold首先提出,当时被称为“B-Z体系”,源自德文的蜂巢式混凝土空心楼板。
之后,G. Franz教授对这种板进行了试验研究,提出了在静力荷载作用下可采用刚度等效的实心无梁楼盖的计算方法[1]。
进入20世纪90年代,我国的工程师提出了采用轻质高强的空心薄壁内膜作为空心板的成孔内膜,从而降低了现浇空心板的施工难度,为空心板的大范围应用开辟了广阔的空间。
国内学者在空心板的研究方面也取得了一些初步成绩。
比如,山东工业大学王有志等进行了9块四边简支空心板在集中荷载作用下的变形试验,并在裂缝及挠度方面也做了探讨[2]。
东南大学的研究对空心板采用模型试验及有限元分析对其应力-应变关系、荷载-挠度关系、空心板刚度分析等给出了相应的探讨和结论。
另外,武汉理工大学进行了设计弯矩分析,贵州大学空间结构研究所科研小组提出了有别于“GBF技术”的“CA-CSP技术空心大板楼盖”通过包括上述研究在内的相关研究可以得到如下结论:空心楼板虽利用内膜成孔,但板在两个方向上的刚度相差并不是很大,按照国内规程布置的空心板刚度几乎在5%以下;空心楼板在竖向荷载作用下仍是双向受弯状态,板的受力状态并没有发生根本的变化。
2 现浇混凝土空心板的内力
国家技术规程规定对现浇混凝土空心板的内力分析可以按照刚度等效的实心板进行。
可知,其弯曲问题属于小挠度问题的弯曲,其内力也与实心板的内力计算方法相同。
记板的厚度h,则沿着薄板的厚度应力分量σx、σy、τxy的最大值发生在薄板的上、下表面;τxz和τyz的最大值发生在中面;σz的最大值发生在板的上表面。
它们的最大值如下:
3 现浇混凝土空心板的设计理论
现浇空心板自产生时起,就提出了按刚度等效的实心无梁楼盖的计算方法。
近年来随着国内外对空心板研究的不断深入,在设计方法方面相继提出了一些能够满足工程精度要求的近似算法,其思路主要是将板转化成某种形式的实心板。
但不管是哪种方法对现浇钢筋混凝土空心楼盖的设计计算理论还处于初步探索阶段,当前混凝土空心板的计算方法大致可归结为以下几种:
①等代网格梁法
根据管的布置方向,将板垂直管方向横截面简化为I形截面,顺管方向横截面简化为空腹梁,分别计算两个方向单位宽度空心板截面刚度,按横截面抗弯惯性矩等效转化为等高度的梁,按交叉网格梁系进行空间内力分析,双向分别按梁进行计算配筋。
②模拟空间网架有限元分析法
将空心板模拟成空间网架,划分为杆系有限元。
上、下翼缘区混凝土为上、下弦杆,腹杆区即管间混凝土为剪力键,楼板可按空间网架模型进行有限元分析。
③I形截面厚板法
当混凝土受压区高度在翼缘厚度以内时,假定空心板纵横向单位宽度板条抗弯线刚度相同,采用弹性薄板理论,按照与实心板类似方法,查表或进行平板有限元分析。
④等效框架法、经验系数法
把整个结构分别沿纵、横柱列两个方向划分,并将其视为纵向等效框架和横向等效框架,分别进行计算分析。
多层结构采用分层法简化。
总弯矩在支座及跨中按照经验系数分别分配给柱上板带和跨中板带,空心区域仍采用等效I形截面进行内力及配筋计算。
4 结论
通过对现浇空心板发展的总结,明确了现浇空心板的理论仍处于待完善阶段,关于其两个方向刚度的差异性有待探讨;对其内力可按照薄板的小挠度弯曲问题进行分析,其设计方法包括:等代网格梁法、模拟空间网架有限元分析法、I形截面厚板法、等效框架法、经验系数法,以上几种方法均可应用到空心板的设计当中。
参考文献:
[1]高仲学,程文攘.现浇混凝土无柱帽空心无梁楼盖的设计与施工[J].种结构,2002,19(2).
[2]王有志,薛挺金宏,薛云互.钢筋混凝土空心板变形性能研究[J].山东建学院学报,1994(2).。