水平荷载作用下空心板柱结构等代梁计算宽度
- 格式:pdf
- 大小:227.11 KB
- 文档页数:4
板柱—抗震墙办公楼结构设计戴亚鹏【摘要】According to the engineering examples,the paper sums up some attentive problems for designing the slab-column and anti-seismic wall structure,including the selection of the calculation methods,the equivalent frame-beam calculation of width,and the allocation of the plane structure,and illustrates the evaluation for the beam's width and the thickness of the plate in the equivalent frame method,so as to direct the practice.%通过工程实例总结了设计板柱—抗震墙结构时应注意的计算方法的选用,等代框架梁宽度计算,平面结构布置等问题,着重阐述了选用等代框架法中梁宽的取值、板厚的取值,以期指导实践。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)027【总页数】3页(P51-53)【关键词】无梁楼盖;板柱—抗震墙结构;等代框架法;等代梁宽度【作者】戴亚鹏【作者单位】山西省建筑科学研究院,山西太原030001【正文语种】中文【中图分类】TU243无梁楼盖结构体系又称板柱—抗震墙结构体系,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。
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。
浅谈无梁楼板的计算方法作者:郜麦丽来源:《房地产导刊》2014年第11期【摘要】:本文介绍了无梁楼板结构体系的两种计算方法:经验系数法和等代框架法,供结构设计者参考。
【关键词】:无梁楼盖,等代平面框架法,等代空间框架法。
一、无梁楼板概述无梁楼板是因楼板中不设梁而得名,它是一种双向受力楼板,因无梁楼板通常直接支承在柱上或承重墙上,故与相同柱网尺寸的双向板肋梁楼板相比,其板厚要大些。
为了增强板与柱的整体连接,通常在柱顶上设置柱帽,这样可以提高柱顶处板的受冲切承载力,有效的减小板的计算跨度,使板的配筋经济合理。
无梁楼板的结构层厚度比肋梁楼板的小,这使的建筑内部的有效空间加大,故无梁楼盖常用于多层的工业与民用建筑中,如商场、书库、冷藏库、仓库、水池顶盖等。
二、无梁楼板的受力特点无梁楼盖可按柱网划分成若干区格,将其视为支承在柱上的“柱上板带”和弹性支承于“柱上板带”上的“跨中板带”组成的水平结构,柱轴线两侧各Lx/4(或Ly/4)范围内的板带称为“柱上板带”,柱距中间Lx/2(或Ly/2)范围内的板带称为“跨中板带”,“柱上板带”相当于以柱为支承点的连续梁,而“跨中板带”则相当于弹性支承在另一个方向柱上板带的连续梁。
如下图所示:三、无梁楼板的内力计算(1)按弹性理论计算无梁楼板按弹性理论的计算方法,有经验系数法和等代框架法。
A.经验系数法经验系数法直接给出两个方向的截面总弯矩,再将截面总弯矩分配给同一方向的柱上板带和跨中板带,计算过程简便。
用该法计算时,板面荷载取全部均布荷载,而不考虑活荷载的不利组合。
在应用该法时,要求无梁楼盖必须满足下列条件:(a)每个方向至少有三个连续跨;(b )同一方向各跨跨度相差不超过20%,边跨的跨度不大于其相邻的内跨;(c )区格为矩形,任一区格长、短跨的比值不大于1.5;(d)活荷载与恒荷载的比值不大于3;经验系数法板带弯矩分配系数截面柱上板带跨中板带内跨支座负弯矩跨中正弯矩 0.5Mo0.18Mo 0.17Mo0.15Mo边跨第一内支座负弯矩跨中正弯矩边支座负弯矩 0.5Mo0.22Mo0.48Mo 0.17Mo0.18Mo0.05Mo其中Mox= , Moy=至于沿外边缘(靠墙)平行于圈梁的跨中板带和半柱上板带的截面弯矩,由于沿外边缘设置有圈梁,而圈梁又承担了部分板面荷载,故可以比中区格和边区格的相应系数值有所降低。
关于板柱结构计算小结关于板柱结构的计算方法,《混凝土结构设计规范》中只有个原则性的规定如下: 承受均布荷载的板柱体系,根据结构布置和荷载的特点,可采用弯矩系数法或等代框架法计算承载能力极限状态的内力设计值(条文说明:结构布置规则的板柱体系可直接采用弯矩系数法计算柱上板带和跨中板带的各支座和跨中截面的弯矩值。
当结构布置不规则时,可将计算图形取为平面等代框架进行分析,再按柱上板带和跨中板带分配各支座和跨中截面的弯矩值)。
《高层建筑混凝土结构技术规程》也有个迷迷糊糊的规定,说是无梁楼盖的面外刚度可用有限元或者等效为扁梁计算(条文说明中有扁梁宽度的取值,与等代框架法中,水平力作用下等代梁宽度的取值基本一致)。
不知《高规》的意思是采用等代框架法呢,还是说简单的将一部分楼板等效为扁梁,其他按照普通梁板结构计算。
我想应该是前者,但是需注意,等代框架法中在竖向荷载和水平力作用下,等代梁宽度是不一样的。
高规还规定高层建筑不能采用纯板柱结构,必须设置剪力墙(8.1.9条文说明)弯矩系数法(也叫经验系数法或者直接设计法)和等代框架法的具体计算方法,可参见《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ 130-90。
这是板柱结构的传统手算方法。
经验系数法和等代框架法,其实质是将双向板在纵横两个方向按照单向结构分别计算,且每个方向计算时都要考虑全部的作用荷载。
采用等代框架法计算竖向荷载时时,当跨度差别较大或相邻跨荷载相差较大时,宜考虑柱及柱两侧抗扭构件的影响按等效柱计算,可称之为“等效框架法”(无粘结预应力混凝土结构技术规程5.3.1条)。
另外,pkpm软件的SLABCAD模块,采用有限元和板带相结合方法,可计算板柱结构(可考虑预应力)。
关于板带:对于板柱结构,无论用哪个方法计算,都将楼板划分为柱上板带和跨中板带。
注意等代梁与柱上板带的区别,柱上板带和跨中板带的宽度一般各取板跨度的一半,而等代梁的宽度在竖向荷载和水平力作用下的取值是不同的。
钢筋混凝土板柱结构体系中等代框架法及其相关问题研究【摘要】在普通框架中,框架梁与框架柱的宽度相差不大,弯矩的传递可直接在梁宽范围内进行。
但在等代框架中,其框架梁实为宽度很大的板,跨中板带所传递的弯矩要靠柱两侧扭转条带传递至柱子。
柱子及柱子两侧的抗扭构件合在一起构成等效柱。
该模型实质是增加柱子的有效长度,使得对该等代框架采用一般的框架分析方法计算时,所得的结果与实际情况相近。
【关键词】混凝土结构;板柱结构;等代框架法;空间刚度;竖向荷载;冲切0 引言等代框架法是分析板系结构的一种简化方法,在多年的工程应用中取得了丰富的经验,已为许多规范采用。
该方法将三维结构视为由纵向和横向穿过建筑物轴线的等代框架所构成。
每榀框架由一列等效或支座和板带所构成,板带是以柱或支座的中心线两侧板格中心为界限,每榀等代框架可以作为一个整体来分析和进行板带的截面设计,并假设纵向和横向每一方向的等代框架分别承受全部的竖向荷载。
等代框架由三部分组成:(1)功水平板带(含梁和板);(2)柱子或其它支承构件;(3)在板带和柱子间起弯知传递作用的跨中板带。
1 板柱结构等代框架法设计步骤1.1 结构选型与结构布置后张预应力板柱结构适宜用于跨度为6m-12m,活荷载在5kn/m2以内,中等地震裂度区。
柱网宜优先选取等柱网,有时从建筑和使用上可设置悬挑部分,同时一个方向的柱子不宜少于3个,必要时须设置边梁和剪力墙。
1.2 材料及构件截面的选择板和柱的混凝土强度等级均不宜低于c30;预应力筋宜采用无粘结预应力碳素钢丝、钢绞线。
板中非预应力筋可采用i、ii级钢筋,柱的受力纵筋采用ii级钢筋,构造钢筋采用i级钢筋。
对于各跨连续的预应力平板,楼板跨高比可取40-45,屋盖的跨高比可取45-48。
板厚选择时还应考虑防火及防腐蚀的要求。
一般来说,板厚不宜小于120mm,常用为160mm-200mm。
柱的截面宜采用正方形或接近正方形,其截面尺寸可通过轴压比限值(与钢筋混凝土框架柱相同)来控制,柱的最小边长不宜小于350mm。
无梁楼盖结构设计要点探讨李玉明发表时间:2017-07-27T15:54:47.413Z 来源:《基层建设》2017年第10期作者:李玉明[导读] 摘要:由于无梁楼盖结构存在着高度较小,结构简单,整体性好诸多好处和优点,基于其多方面的优越性能使得这类结构在各类民用建筑目前获得越来越广泛的应用。
新地能源工程技术有限公司 065000摘要:由于无梁楼盖结构存在着高度较小,结构简单,整体性好诸多好处和优点,基于其多方面的优越性能使得这类结构在各类民用建筑目前获得越来越广泛的应用。
本文首先分析了无梁顶板结构的优点,其次对无梁底板结构设计的相关内容进行了详细的介绍。
无梁楼盖是一种直接支持钢筋混凝土双向受力的结构柱,但由于板带横向的刚度,因此只适用于抗震设计防烈度较低的建筑物。
无梁结构是由地板与立柱共同构成的屋顶柱结构体系,楼面荷载直接通过屋顶到立柱和立柱底座,大大缩短了动力传递路径,增加了建筑面积,节约了建筑模板,但容易导致板材冲切破坏现象。
在的施工中,通常只需要对抗震结构的要求进行综合考虑,无梁底盖可以更好地适用于结构,特别是屋盖结构。
关键词:无梁楼盖;建筑;设计无梁楼盖结构直接将板支承在柱上,与梁板结构相比,其具有构造高度相对较小,有效空间相对增加,施工方便等优点,且有利于采光、通风等特点,故无梁楼盖结构得到越来越多的应用。
随着新技术、新工艺日新月异的变化,在传统的平板无梁楼盖和带柱帽的无梁楼盖基础之上,现在又出现了诸如密肋板无梁楼盖、预应力无梁楼盖、预应力空心板无梁楼盖等各种新型的无梁楼盖结构形式。
文中以传统的带柱帽的无梁楼盖为研究对象,通过查阅大量文献,对无梁楼盖设计的相关问题进行了分析和研究。
与梁板结构相比,无梁楼盖结构直接将板支撑于柱子上,只在边缘设置梁或墙,其设置参数的选择有其自身的要求;其荷载直接由板传递给柱,受力形式较为复杂;目前关于无梁楼盖结构的设计方法和理论相对较少,还不够成熟。
以上三点问题正是目前无梁楼盖结构设计中的关键问题。
现浇混凝土空心楼盖结构设计规定5设计规定5.1承载力计算5.1.1对现浇混凝土空心楼盖结构,各类构件的材料选择和承载力计算应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92等的有关规定。
空心楼板根据内力分析结果进行承载力计算时,应取空心楼板的实际截面。
5.1.2边支承双向板可按下列规定进行承载力计算:1当按弹性方法计算楼板内力时,对于双向板的每个方向,自板边向内1/4楼板短边跨度范围内的正弯矩可取相应方向楼板最大正弯矩的1/2,中间部分的正弯矩可取相应方向楼板的最大正弯矩(图5.1.2);每个方向的楼板负弯矩均可取相应方向楼板的最大负弯矩。
图5.1.2边支承双向板弹性内力分析正弯矩示意注:图中lχ≥l y,Mχ、M y分别为lχ、l y跨度方向的最大计算弯矩。
2当有可靠经验时,可考虑楼盖的薄膜效应,对区格板的跨中和支座截面的计算弯矩适当折减;对中间区格板弯矩折减不应超过20%;对边区格板,边支座截面不折减,跨中和其他支座截面弯矩折减不应超过10%;对角区格板不折减。
5.1.3对柱支承板楼盖结构,当需考虑水平荷载、地震作用时,在本规程第4.6.1条第3款规定的等代框架梁宽度范围内的配筋计算应考虑水平荷载、地震作用效应与竖向荷载效应的组合,在楼板的其余范围可仅考虑竖向荷载效应。
5.1.4考虑弯距调幅的空心楼板,其正截面承载力计算中的截面受压区高度不宜大于受压区最小翼缘厚度。
对其他构件,截面受压区高度应符合中国工程建设标准化协会标准《钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程》CECS51:93的相关规定。
5.1.5当内模为筒芯时,对不配置受力箍筋的现浇混凝土边支承楼板,受剪承载力应符合下列规定:V≤0.7βvƒt b w h0+V p(5.1.5)式中V——宽度(b w+D)范围内的剪力设计值;βv——受剪计算系数。
(四)抗震墙结构抗震构造措施(1 )抗震墙的厚度,一、二级不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的 1 / 20 ,三、四级不应小于140mm 且不应小于层高或无支长度的 1 / 25;无端柱或翼墙时,一、二级不应小于层高或无肢长度的1 / 12,三、四级不应小于层高或无支长度的 1 / 20 。
底部加强部位的墙厚,一、二级不宜小于200mm 且不宜小于层高或无支长度的1 / 16 ;三、四级不应小于160mm 且不应小于层高或无支长度的 1 / 20 。
无端柱或翼墙时,一、二级不应小于层高或无支长度的1 / 12;三、四级不应小于层高或无支长度的 1 / 12。
(2 )一、二、三级抗震墙在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比,一级时,9度不宜大于0.4,7、8度不宜大于0.5;二、三级时不宜大于0.6。
(3 )抗震墙竖向、横向分布钢筋的配筋,应符合下列要求:l )一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配箍率均不应小于0.25 % ;四级抗震墙不应小于0.20 %。
2 )部分框支抗震墙结构的抗震墙底部加强部位,纵向及横向分布钢筋配筋率均不应小于0.3 %。
(4 )抗震墙竖向、横向分布钢筋的配置,应符合下列要求:1)抗震墙竖向、横向分布钢筋的间距不宜大于300mm,部分框支抗震墙结构的落地抗震墙底部加强部位,竖向和横向分布钢筋的间距不一大于200mm;2 )抗震墙厚度大于140mm 时,其竖向和横向分布钢筋应双排布置,双排分布钢筋间拉筋的间距不宜大于600mm ,直径不应小于6mm ;3 )抗震墙竖向和横向分布钢筋的直径,均不宜大于墙厚的1 / 10且不应小于8mm; 竖向钢筋直径不宜小于10mm。
( 5 )抗震墙两端和洞口两侧应设置边缘构件,边缘构件包括暗柱、端柱和翼墙,并应特合下列要求:1 )对于抗震墙结构,底层墙肢底截面的轴压比不大于表8-17 规定的一、二、三级抗震墙及四级抗震墙,墙肢两端可设置构造边缘构件,构造边缘构件的范围按图8 一l 采用,韵造边缘构件的配筋除应满足受弯承载力要求外,并宜符合表8 一18 的要求。