浙江某地下室無梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計[權(quán)威資料]

浙江某地下室無梁樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：闡述了無梁樓蓋結(jié)構(gòu)在空間受力特點及計算方法，對于規(guī)則結(jié)構(gòu) , 兩種算法的結(jié)果是基本相同的。 關(guān)鍵詞：無梁樓蓋；結(jié)構(gòu)受力；計算方法 Abstract: the article discusses on the beam floor space structure in the mechanical characteristics and calculation method for structure rules, the two algorithms results are basically the same. Keywords: flat slab floor； The structure stress； Calculation method TU318A 對所有建筑物來講 , 樓蓋體系方案的選擇要考慮的因素包括建筑空間功能所要求的開間大小、活荷載的大小、規(guī)劃設(shè)計所限定的建筑物允許高度、各層使用要求的最小凈高、需要對結(jié)構(gòu)整 體剛度的貢獻大小以及允許的邊支承條件等。在建筑物高度或?qū)痈呤芟薜那闆r下 , 采用無梁樓蓋是增加樓層使用空間高度的最有效方法 , 同時也能滿足隔墻靈活布置的要求 , 因而該樓蓋結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于商場、多層廠房和地下室等各類民用建筑中。 1、無梁樓蓋結(jié)構(gòu)受力特點 對于支承在方形柱網(wǎng)上的無梁樓板 , 其受力特征表現(xiàn)為板的整體抗彎將在兩個正交方向同時和同樣地出現(xiàn)。可假設(shè)一方形開間單向板的 2 根剛度很大的梁從結(jié)構(gòu)中取走 , 只剩下 4 根柱子來支承此板 ,此時板自身就不得不頂替已被取消的梁的作用。因此 , 無梁平板的 計算可以理解為首先在一個方向像仍有梁支承的單向板那樣傳遞全部荷載 , 然后在另一正交方向再完全相同地傳遞一次全部荷載 , 以頂替這兩根已被取消的梁。從概念設(shè)計上這樣理解板柱體系的整體分析是完全可行的 , 如圖 1 所示。但在風(fēng)荷載和地震作用下 , 無梁樓體系的受力則要復(fù)雜得多 , 因而該結(jié)構(gòu)體系一般應(yīng)用于非抗震設(shè)計的多層建筑、非抗震設(shè)計的高層建筑以及抗震設(shè)防烈度 8 度以下的建筑應(yīng)采用板柱 - 剪力墻結(jié)構(gòu) , 在地震區(qū)該剪力墻應(yīng)能承擔(dān)全部地震作用 , 各層板柱部分的截面承載力除滿足荷載效應(yīng)基本組合要求外 , 尚應(yīng)能承擔(dān)不少于各層 全部地震作用的 20%, 即板柱體系抗震性能較差 , 主要用于承受豎向荷載。 圖 1 無梁樓板受力示意圖 2、計算方法分析 板柱結(jié)構(gòu)在垂直荷載作用下的內(nèi)力及位移計算一般較常用的有經(jīng)驗系數(shù)法、等代框架法和有限元法。 經(jīng)驗系數(shù)法 這是最簡單的計算方法之一 , 可以不借助任何計算工具而直接手算 , 因而最受設(shè)計人員歡迎。但該法只適用于規(guī)則結(jié)構(gòu) , 否則會出現(xiàn)較大誤差。分析無梁樓蓋內(nèi)力時應(yīng)符合下列條件 : 活荷載為均布荷載 , 且不大于靜荷載的 3 倍； 每個方向至少應(yīng)有 3 個 連續(xù)跨； 任一區(qū)格內(nèi)的長、短邊之比不應(yīng)大于 1.5； 同一方向上的最大、最小跨度比不應(yīng)大于 1.2； 不規(guī)則柱網(wǎng)和柱的偏離值不應(yīng)大于跨度的 10%。按經(jīng)驗系數(shù)法分析無梁樓蓋內(nèi)力時 , 只要算出兩個方向板的總彎矩 M0x 和 M0y, 再乘以彎矩分配系數(shù) , 即柱上板帶和跨中板帶的支座截面負彎矩分別為 0.50 和 0.17, 跨中正彎矩分別為 0.18 和 0.15, 就可求得圖 2 各部位各截面的彎矩設(shè)計值。 x、 y 向板的總彎矩設(shè)計值分別為 : M0x=qly(lx-2C/3)2/8M0y=qlx(ly-2C/3)2/8 值得注意的是 , M0x(M0y)相當(dāng)于簡支梁在均布荷載作用下的跨中彎矩。 圖 2 無梁樓板板帶劃分 等代框架法 該法也是手工近似計算的方法之一 , 計算寬度取垂直于計算跨度方向兩相鄰區(qū)格的中心間距 , 計算中縱橫兩方向均應(yīng)承擔(dān)全部荷載。在垂直荷載作用下 , 板柱結(jié)構(gòu)的平板和密肋板可采用等代框架法計算其內(nèi)力 : 等代框架的計算寬度 , 取垂直于計算跨度方向的兩個相鄰平板中心線的間距； 有柱帽的等代框架梁、柱的線剛度 , 可按現(xiàn)行規(guī)范GBJ 130- 90鋼筋混凝土升板結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的有關(guān)規(guī)定確定； 計算中縱向和橫向的等代框架均應(yīng)承擔(dān)全部作用荷載； 計算中宜考慮活荷載的不利布置。按等代框架計算垂直荷載作用下板的彎矩 , 當(dāng)平板與密肋板的任一區(qū)格的長短邊比 2 時 ,可分配給柱上板帶和跨中板帶支座負彎矩分別為 75%和 24%, 跨中正彎矩分別為 55%和 45%；有柱帽時 , 其支座負彎矩應(yīng)取剛域邊緣處的值 , 除邊支座彎矩和邊跨中彎矩外 , 分配到各板帶上的彎矩均應(yīng)乘以 0.8 的系數(shù)。 等代框架法與經(jīng)驗系數(shù)法的主要區(qū)別在于 , 等代框架法 先分別算出等代框架的支座彎矩和跨中彎矩 , 再按上述系數(shù)分配到柱上板帶和跨中板帶。 無梁樓蓋的計算分析 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)的整體計算可通過 PKPM 軟件中的 TAT 或SATWE 進行 , 它們對無梁樓蓋在三維計算中的建模處理是不一樣的。采用 TAT 軟件計算無梁樓蓋結(jié)構(gòu)時 , 由于沒有梁和柱子相連 , 通常必須按照規(guī)范規(guī)定將板簡化為雙向等代框架梁進行計算 , 因此在用 PMCAD 對無梁樓蓋進行人機交互式建模時 , 首先應(yīng)確定等代框架梁的寬、高 , 再布置所定義的等代框架梁。在采用 SATWE 軟件進行分析時 , 由 于 SATWE 軟件具有考慮樓板彈性變形的功能 ,可采用彈性樓板單元較真實地模擬樓板的剛度和計算變形。尤其是目前的版本中增加了一種能真實計算樓板平面內(nèi)和平面外的剛度的樓板假定即彈性板 6,因此我們就不用將樓板簡化為雙向等代框架梁體系了 , 而是直接對無梁樓蓋體系進行三維分析計算。但我們還必須在建模時進行一定的處理 , 在 PMCAD 人機交互式輸入時 , 在以前需輸入等代框架梁的位置上布置截面 100100 的虛梁 (但在邊界處及開洞處最好布置實梁 ), 其目的一是 SATWE 軟件在接力 PMCAD 的前處理過程中能自動讀取樓板的外 邊界信息；二是為了輔助彈性樓板單元的劃分 , 虛梁不參與結(jié)構(gòu)整體分析 , SATWE 的前處理程序會自動將其過濾。 3、工程實例 浙江省某工程為一大型地下停車場 , 地下室 3 層 , 地上為公園 , 總建筑面積 16000m2, 占地面積約 4000m2, 平面尺寸 100m40m 。底板面標(biāo)高 -10.2m, 負 1負 3 層層高分別為 3.7, 3.2, 3.3m, 其中負 1、負 2 層為停車場 , 采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu) , 厚 250mm, 底板厚 800mm。梁板柱墻使用 C30 膨脹混凝土 , 鋼筋為 HRB400。取 一塊內(nèi)跨板進行計算 , 柱距79008200, 柱截面 400800, 柱帽尺寸 16002000, as=20mm, 板厚 h=250mm, h0=230mm。 P=g+q=1.26.25+1.43=11.7 N=11.77.98.2=757.93 Fl =N- r(b+2h0)(a+2h0)=745.530.7bhfthmmh0=764.36, 故板厚取 h=250mm。 采用經(jīng)驗系數(shù)法 : 總彎矩 =559.98, 彎矩分配結(jié)果見表 1。 表 1 彎 矩分配系數(shù)和彎矩分配值計算結(jié)果 采用等代框架法 : 對于中間跨 , 若不考慮柱的影響 , 等代框架的支座彎矩和跨中彎矩可分別取總彎矩的2/3(373.3) 和 1/3(186.6) , 將前述的系數(shù)分配到柱上板帶和跨中板帶 , 其結(jié)果見表 1。 面筋 : 柱上板帶 14200, 非柱上板帶 12200 底筋 : 柱上板帶 14200, 非柱上板帶 14200 圖 3 工程實例無梁樓板配筋圖 4、構(gòu)造措施 4.1 無梁樓板一般是等厚的 , 當(dāng)不驗算板的變 形時 ,板的最小厚度為 150mm, 且板厚與板最大跨度之比的控制值 , 在有柱帽頂板和無柱帽頂板情況下分別為 1/35 和 1/32。 4.2 配筋時與設(shè)計計算相對應(yīng) , 將板沿縱橫兩個方向均分成柱上板帶與跨中板帶 , 然后根據(jù)各個板帶的跨中及支座上計算所需鋼筋 , 如同單向連續(xù)板一樣配筋 , 配置在板頂?shù)呢撲摻钤谑┕r易被壓彎 , 故其直徑不宜小于 f12。 4.3 無梁樓蓋的周圍應(yīng)設(shè)置圈梁 , 其截面高度不小于板厚的 2.5 倍及板跨的 1/5。圈梁除與半個柱上板帶一起承受彎矩外 , 還須承受扭矩和剪力 , 故須設(shè) 置附加抗扭鋼筋。 4.4 當(dāng)板厚 h=150mm 時 , 受力鋼筋間距 200mm ；當(dāng) h 150mm 時 , 受力鋼筋間距 1.5h 且 250mm 。 4.5 垂直于非連續(xù)邊的正、負彎矩鋼筋均應(yīng)伸到板邊 , 受力鋼筋伸入邊梁、墻或柱內(nèi)的長度應(yīng)符合錨固長度規(guī)定 , 且直段長度不應(yīng)小于 150mm。 4.6 柱或柱帽寬度對中間板格彎矩分布的影響。根據(jù)分析和試驗資料 , 當(dāng)柱或柱帽的寬度與跨度之比 c/l 自零增至 0.3 時 , 截面上柱上板帶及中間板帶負彎矩之和 (總 -M)由2/3M0 降至 0.6M0；而 截面上柱上板帶及中間板帶正彎矩之和(總 +M)則由 1/3M0 降至 0.4M0 左右。柱上板帶梁的彎矩 , 尤其是其負彎矩隨著 c/l 的增大而出現(xiàn)異常變化 , 因柱帽增大后板和柱帽之間構(gòu)成 “ 拱 ” 效應(yīng) , 板面荷載通過 “ 拱 ” 作用傳至柱帽和柱支座 , 因此當(dāng) c/l增大到一定程度后 , 如 c/l0.1, 柱上板帶梁的彎矩由上升轉(zhuǎn)為下降趨勢。 從設(shè)計角度看 , 柱的 c/l值一般為 0.07 0.08,只有在設(shè)置柱帽的情況下才可能大于 0.1, 采用柱帽的主要目的是減小荷載總靜力彎矩 M0,根據(jù)計算對比 , c/l=0.3 時的 M0值僅為 c/l=0 時的 50%, 整個板截面彎矩就可減小一倍 , 此外帶柱帽的板系一般都是無梁的。 因此 , 在設(shè)計上作出令 c/l0.3 的構(gòu)造規(guī)定后 ,就不妨一律按 c/l=0 時的分析結(jié)果來處理板帶彎矩的分配 , 不再考慮因 c/l 0 帶來的板帶彎矩的變化。 5、結(jié)束語 無梁樓蓋結(jié)構(gòu)充分利用了樓板和柱帽的實際有利條件 , 經(jīng)濟合理、方便施工。經(jīng)驗系數(shù)法是最簡單的計算方法 , 可以不借助任何計算工具而直接手算 ,因而最受設(shè)計人員歡迎。但該法只適用于規(guī)則結(jié)構(gòu)。等代框架法與經(jīng)驗系數(shù)法的主要區(qū)別是首先要分別 算出等代框架的支座彎矩和跨中彎矩 , 在分配到柱上板帶和跨中板帶。對于規(guī)則結(jié)構(gòu) , 兩種算法的結(jié)果是基本相同的。 參考文獻： 1 方鄂華等編著 . 高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計 M. 北京 : 中國計劃出版社 , 2005 2 朱聘儒編著 . 雙向板無梁樓蓋 M. 北京 : 中國建筑工業(yè)出版社 , 1999 3 GB 50010-2002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 S 閱讀相關(guān)文檔 :新農(nóng)村景觀文化營造的研究 淺談溶洞地段的隧道施工與處理方法 探討關(guān)于公路施工管理 存在的問題及解決措施 電力二次系統(tǒng)安全防護系統(tǒng)在洪家渡發(fā)電廠應(yīng)用 折流桿換熱器的設(shè)計制作 淺議公路工程中高性能混凝土配合比的設(shè)計 鋼筋混凝土框架改擴建結(jié)構(gòu)設(shè)計分析 公路隧道施工滲水問題及防治 淺議創(chuàng)新型電力施工企業(yè)人才機制 淺議公路工程