无梁楼盖计算方法
非人防无梁楼盖计算例题
无梁楼盖计算(-5.7米的底板8.1*8.1)非人防区抗浮控制(抗浮水头高度为2.7米q k =(2.7+0.45)*10-0.45*25=20.25kN/m 2 q=1.2*20.25=24.3 kN/m 2mkN b l ql Mce xy x.47.13598/)1*321.8(*1.8*3.248/)32(22===支座处:mm a mm a s s 60,35'== 跨中处:mm a mm a s s 35,60'== 1. 柱上板带(8.1m*8.1m )a. M 支=1359.47×0.5/4=170kN.m/m mmb f M hh x c 78.311000*3.1410*170*2390390α/26220=== < '2s a则:m mma h f M A sy s /1574)35390(*30010*170)(26'0===配 14@150+ 14@150(2052mm)裂缝计算M k =170/1.2=141.67按荷载标准组合计算构件纵向受拉钢筋的等效应力σsk : σsk =M k /(0.87*h 0*A s )=141670000/(0.87*395*2052)=200.90 N/mm 2(2)按有效受混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋的配筋率ρte:受力状态为受弯,取A te =0.5×b ×h+(b f -b)×h f (《混凝土规范》8.1.2条) 式中 b f ,h f 分别为受拉翼缘的宽度和高度 A te =0.5×1000×450=225000 mm 2 ρte =A s /A te =2052/225000=0.009(3)裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ:9.200009.001.265.01.1σρ65.01.1Ψ××==sk te tk f=0.38 取4.0=ψ(4)最大裂缝宽度计算ωmax最外层纵向钢筋外边缘值受拉取底边的距离c= 50 mm 受拉纵向钢筋的等效直径 d eq =14 mmγ)ρ11.05.1(σΨ8.1ωmax tessq d c E +=7.0)009.01411.0505.1(2000009.2004.08.1ωmax ×+×××== 0.12 mm(5)验算: 0.12< [ωmax ]=0.20mm, 满足。
无梁楼盖计算范文
无梁楼盖计算范文无梁楼盖是指没有横梁的楼顶结构,又被称为平屋顶结构。
它的设计和计算包括了屋面的强度、刚度等方面。
本文将对无梁楼盖的计算进行详细介绍。
无梁楼盖的计算主要包括以下几个方面:1.楼面荷载计算:楼面荷载是指建筑物楼面上的荷载,主要包括活荷载和恒荷载。
活荷载是指建筑物使用过程中产生的荷载,如人员、家具、设备等,通常由国家相关标准规定。
恒荷载是指建筑物自身重量产生的荷载。
根据设计标准和需求,计算出楼面上的活荷载和恒荷载,并加以合并得到总荷载。
2.屋面尺寸确定:根据建筑设计信息,确定无梁屋面的尺寸。
屋面尺寸的确定涉及到建筑物的布置和功能需求,需要考虑到空间使用的方便性和经济性。
3.材料选择:根据屋面尺寸和所需的荷载承载能力,选择适合的楼盖材料。
常见的无梁楼盖材料有钢筋混凝土、钢板、木材等。
选择材料时,需要考虑材料的强度、重量、可用性等因素。
4.结构计算:根据楼面荷载和选择的材料,进行无梁楼盖的结构计算。
结构计算主要包括屋面板的厚度、梁板的尺寸、支撑结构的布置等。
需要考虑到结构的强度、刚度和稳定性,确保无梁楼盖的安全使用。
5.施工技术:根据计算结果,确定无梁楼盖的施工技术和方法。
施工技术包括无梁屋面的搭建、支撑结构的安装、材料的连接等。
需要保证施工质量和工期的要求。
无梁楼盖的计算需要建筑工程师和结构工程师的合作,确保计算结果的准确性和可靠性。
计算过程中需要遵循相关的设计规范和标准,如国家标准《建筑结构荷载规范》等。
同时,还需要考虑到建筑物的安全使用和经济性,确保设计方案的可行性。
总之,无梁楼盖的计算是建筑设计过程中重要的一部分,它需要综合考虑建筑物的功能需求、荷载特点和结构特点。
只有通过科学合理的计算和设计,才能得到安全可靠的无梁楼盖结构。
无梁楼盖的计算方法
无梁楼盖的计算方法近些年来,随着科学技术的不断向前发展,多种科学技术手段已经逐渐的运用到了各种建筑的建设过程当中。
其中,无梁楼盖就是一种比较新型的建筑方式,这种建筑方式具有多个方面的有点,因此被大量的运用到了建筑的建设过程当中。
但是,无梁楼盖也存在着受力复杂方面的特点。
为了保证无梁楼盖的建设质量,无梁楼盖在进行设计的过程当中必须采取计算方法进行准确的计算。
对此本文主要对无梁楼盖几种常用的计算方法进行了分析介绍。
标签建筑;无梁楼盖;受力复杂;计算方法;分析介绍1、前言无梁楼盖是一种比较新型的楼盖建设方式,与传统的楼盖建设方式存在着很大的区别。
现阶段,为了最大限度的提高楼盖的建设质量以及减小施工的复杂程度,无梁楼盖才被逐渐的运用到了楼盖的建设过程当中。
无梁楼盖在进行设计的过程当中,必须对其受力情况进行准确的分析计算,然后才能指导楼盖的施工。
因此,我们很有必要对我国现阶段无梁楼盖常用的几种计算方法进行分析阐述。
2、无梁楼盖的优点正是因为无梁楼盖具有多个方面的优点,无梁楼盖才逐渐的被运用到了楼盖的建设过程当中同时也得到了相关人士的认可。
无梁楼盖就是指在楼盖进行施工建设的过程当中,省去了梁肋的设置,而是直接将施工材料的全部载荷让柱子进行承担。
正是因为无梁楼盖建设方式的特殊性以及将楼盖的所有载荷都由柱子来承担,那么对无梁楼盖的整体以及局部受力情况要求非常的高。
从总体来看,无梁楼盖是楼盖建设过程当中一种整体的发展趋势,所具有的优点主要体现在以下几个方面:第一,结构高度变小。
这主要是因为无梁楼盖在进行施工的过程当中去除了全部的梁肋,使得楼盖的整体建设高度降低;第二,板底平整也是无梁楼盖的一个比较突出的优点;第三,整体性比较好,并且从构造方面来看也比较的简单;第四,施工程序的复杂程度也大大的被降低,所建设楼层的整体高度随着无梁楼盖高度的降低会显著的增加。
总之,无梁楼盖是一种适应现代建筑的新型楼盖建筑方式,是非常值得大力推广的一种建设方式。
无梁楼盖的计算
无梁楼盖的计算无梁楼盖在车库和商场比较有用,尤其在非抗震区。
现在谈谈无梁板的设计:设计:关于无梁板的内力计算,一般的,软件都不是很好用,pkpm提出过相关计算方法,我觉得也不是很完善,它只提到位移,周期计算。
对于施工图设计并不完善。
计算机计算方法是有限元分析法。
一般的,手算计算方法有:等代框架法,经验系数法。
等代框架就是把板带等效成相应刚度的梁,再与柱子组合成框架参与计算,这个在计算水平作用时候还要注意等代框架取板的宽度,计算结构位移和周期都是有用的,不过有一点要注意,柱子刚度不准确了,如果双向都要等代就比较麻烦。
pkpm提到过用弹性板和真实柱子来计算,我想应该准确一点。
我曾经比较过没有水平力下的弯矩基本上没有什么变化。
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。
构造:一般的无梁楼盖的构造主要就是暗梁,柱头构造,板面抗裂构造。
暗梁注意暗梁宽度和钢筋面积大小,箍筋刚度和密度,要在施工过程中经得起工人的踩压而不变形,这个靠经验,板比较厚(250以上)的情况,建议用10,或12的钢筋做箍筋,做稀一点也可以。
柱头处注意钢筋截断的长度,尤其是有托板的情况下要重视。
另外一个重要的构造就是板筋的搭接问题,对于无梁板什么地方受拉什么受压要清楚,搭接要符合规范,必要时候要在施工图中说明!板面通筋很重要,有人分析尽量不要大于200的间距,尤其是长度比较大的和温差有明显的位置,要计算一下板面通筋的量。
无梁楼盖计算
2400 1 1.43 0 375 11100 0.83784 η 1= 1 β s= 2 η 2= 0.8378 α s= 40
γ
RE=
0.85
Fl≤ 2967339
柱帽与楼板相交面边长/椎体与柱帽相交面边长(mm) 截面高度影响系数,当h≤800mm时,取β h=1.0;当h≥2000mm时,取β h=0.9,期间按线性内插法取用 混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm²) 计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值,其值宜控制在1.0N/mm²~3.5N/mm²范 截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值(mm) 临界截面的周长(mm) 取η 1与η 2的较小值 0.4+1.2/β s局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 β s局部荷载或集中荷载反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,β s不宜大于4;当β s<2时, 0.5+α sh0/(4um)临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 板柱结构中柱类型的影响系数;对中柱,取α s=40,对边柱,取α s=30;对角柱,取α s=20 承载力抗震调整系数,有地震作用组合时,取γ RE=0.85;无地震作用组合时,取γ RE=1.0 (0.7β hft+0.25σ
pc,m)η
umh0γ
RE
间按线性内插法取用
在1.0N/mm²~3.5N/mm²范围内
Байду номын сангаас
宜大于4;当β s<2时,取β s=2;当面积为圆形时,取β s=2
无梁楼盖结构计算方法的探讨
无梁楼盖结构计算方法的探讨摘要:文章结合工程实践,分析比较了无梁楼盖其结构计算中的等代平面框架法和等代空间框架法。
采用等代空间框架法计算无梁楼盖结构,在取消了手算的一些计算假定之后,可以充分利用现有的计算手段,避免了工作量极大的人力进行内力组合,达到简化计算的目的。
关键词:等代平面框架法;等代空间框架法;肋梁中图分类号:tu323.5文献标识码: a 文章编号:无梁楼盖的结构计算常沿用弹性理论的计算方法,即等代平面框架法。
而今计算机的应用使原手算的一些计算假定可以取消。
本文结合工程实践,分析比较了等代平面框架法与等代空间框架法。
一、无梁楼盖的优点:无梁楼盖的优点是结构体系简单,传力途径短捷,增加了楼层净高,在施工时可以节约模板;但需要较厚的楼板,混凝土及钢筋用量较大。
常用于仓库、商店、图书馆、冷库等要求充分利用楼层空间的建筑。
二、无梁楼盖的受力特点:一般框架结构的柱和梁大体等宽,可以认为柱和梁间可以直接传递弯矩、剪力和轴力。
而无梁楼盖和柱作为等代框架的情况却有所不同:由于它的“扁梁”的宽度大大超过柱宽,故仅有一部分荷载产生的弯矩可以通过板直接传给柱,而其余部分都要通过扭矩进行传递;这时可以假设柱两侧与柱等宽的板为扭臂,柱宽以外的那部分荷载使扭臂受扭,扭臂又将这些扭矩传递给柱,使柱受弯矩。
三、无梁楼盖的计算方法及注意点(一) 经验系数法:仅适用于垂直荷载下板的内力计算,具体计算可参考《钢筋混凝土升板结构技术规范》。
采用此法时应特别注意这种计算方法的适用条件。
(二) 等代框架法:1.等代原则:对于垂直荷载,认为是作用在板上,柱是板的约束者,因而在垂直荷载作用下,等代框架梁截面惯性矩取截面宽度为全板宽,厚度取板厚;至于等代框架柱,则认为是将柱的受弯变形与柱扭臂的受扭变形串连工作的等效结果,因此应对柱的实际截面惯性矩进行折减。
对于水平荷载,认为是作用在框架节点上或者说作用在柱端上,板是柱的约束者,因而在水平荷载作用下,等代框架柱柱的截面惯性矩取实际柱截面,至于等代框架梁,则认为是将柱扭臂的受扭变形与板的受弯变形串连工作的等效结果,因此取等代框架梁截面惯性矩应取宽度为小于全板宽。
YJK无梁楼盖有限元计算方法
避免造成无梁板计算刚度被放大,板有限元计算时忽略了 梁的截面刚度 • 按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图,柱上和 跨中板带都包含贯通钢筋和非贯通钢筋,经济合理,填补 了这项应用空白。
特种结构设计
2013年3月
北京盈建科软件有限责任公司 (Beijing YJK Building Software Co., Ltd.)
特种结构设计
• 无梁楼盖 • 现浇空心板 • 筒仓 • 水池 • 预应力 • 钢结构 • 自定义荷载工况和组合
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无梁楼盖设计
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无梁楼盖设计(建模)
• 建模中设置暗梁,即按《高规》8.2.4: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
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板有限元计算结果(X向和Y向弯矩)
X向和Y向弯矩(黄色为负弯矩区) 9
各单元X向弯矩
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设计流程
楼板施工图中设置了无梁楼盖菜单; 用户用多边形框选需要按照无梁楼 盖设计的范围; 软件对梁高小于板厚的梁,自动划 分柱上板带; 按楼板有限元计算全层楼板; 分区域给出弯矩配筋:
1、柱帽或柱上板带相交区域,这 部分受力最大;
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柱上板带配筋 16
跨中板带配筋
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按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图
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谢 谢!
20• 服务理念中Fra bibliotek“点点” • ◆理解多一点 真情浓一点 • ◆学习勤一点 品质高一点 • ◆理由少一点 效率高一点 • ◆处理问题灵活点 工作过程用心点 • ◆对待同事宽容点 互相协作快乐点
无梁楼盖设计(二)
无梁楼盖设计(二)17.5无梁楼盖板施工图按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图分为3个区域配筋:1、柱上板带,沿各跨贯通连续配筋,双层,如果按各跨最大值配筋则在第一跨标注。
操作无梁楼盖菜单下的子菜单“标注板带”即可标注出柱上板带。
如果前面生成了跨中板带,用“板带标注”菜单可把跨中板带和柱上板带同时标出。
2、柱帽或柱上板带相交处,根据减去柱上板带的剩余部分计算面积配置,钢筋长度为柱上板带宽度。
这部分钢筋也可称为柱上板带的非贯通筋。
操作无梁楼盖菜单下的子菜单“标注柱帽”即可标注柱帽处的钢筋。
3、跨中板带,这部分包括2种钢筋:(1)扣除柱上板带的剩余部分该部分设置了两种画法:第一种画法是对跨中板带也按照平法标准图的板带方式出图,在无梁楼盖参数中设置跨中板带相关参数:根据柱上板带自动生成跨中板带,如果勾选,软件将在柱上板带平行的方向上同时生成跨中板带。
操作“标注板带”菜单时同时也标注了跨中板带。
第二种画法是用集中标注方式画图和修改,如果不勾选如上参数,软件没有生成跨中板带时的画法,它普通房间板画钢筋方式相同。
因此操作的菜单就是集中标注的系列菜单;(2)在柱上板带垂直布置的非贯通钢筋,用原位标注方式画图和修改,和普通房间画图的支座负筋类似,操作的菜单就是原位标注系列菜单。
17.6 各跨板带选筋方案板带由连续的多跨组成,配置了贯通钢筋和非贯通钢筋,对于贯通钢筋部分,用户可以通过控制参数,既可以设置成各跨配筋相同,也可以设置成各跨不同。
如果设置成各跨配筋相同,则软件从所有各跨中选择最大计算值进行配筋,并在其第一跨集中标注,这种情况下配筋量较多。
如果设置成各跨不同,软件根据各跨配筋计算值分别配置不同的钢筋,并在各跨分别标注。
1、板带贯通钢筋面积板带贯通钢筋的设置,主要取决于以下两个参数:1)指定贯通筋最小配筋率:板带中间部位的顶部,计算弯矩很小或者为0,但由于无梁楼盖一般较厚,需要考虑一定的构造钢筋,此部分构造钢筋的设置,可以按此参数设置。
无梁楼盖
0.17
跨中正弯矩 0.22
0.18
边支座截面负弯矩 0.48
0.05
注:1.在弯矩值不变的条件下,必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分给跨中板带负弯矩。
在TAT软件中,对于无梁楼盖结构来说,由于没有梁和柱子相连,一般我们必须按照规范中的规定将板简化为双向等代框架梁进行计算。因此,在用P 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2 700mm*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,如此所示:
地 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。如此所示:
3) 任一区格的长边与短边之比应不大于1.5;
4) 活荷载与静荷载之比应不大于3。
经验系数法的计算荷载,按全部均布荷载计算,不考虑活荷载的不利组合。
计算一个区格的跨中弯矩与支座弯矩的总和,对x方向的总弯矩为:
(1)
对y方向的总弯矩为:
对无梁楼盖这种结构来说,其设计计算主要分为两块:结构整体的空间结构分析和无梁楼盖本身的分析计算。目前,PKPM系列结构设计软件对这两方面的设计都已经有比较成熟的分析方法。下面我们就此分别做一些介绍:
无梁楼盖体系内力计算分析
无梁楼盖体系内力计算分析前言:无梁楼盖体系同时也被称为板柱体系,主要通过在楼盖中布置梁肋,将现浇混凝土板支承于柱,从受力角度来讲,无梁楼盖具有双向受力特点,同时楼面荷载将直接传递于柱,进而传递于基础。
无梁楼盖从其结构形式可分为密肋板或平板。
根据柱帽可分为无柱帽或有柱帽无梁楼盖体系,根据施工流程可分为现浇式或整体装配式。
根据笔者经验,当建筑楼面的可变标准荷载值超过5KN/m2时或其跨度低于6m时,均适用无梁楼盖体系。
无梁楼盖结构体系目前适用于商场、多层工业厂房、库房、图书馆等建筑,其柱网多采用矩形或正方形,其中以正方形更具经济性。
板内钢筋根据纵、横向布置,楼盖的四边支承于墙上或边柱圈梁上,从而能够控制房屋的体积以及节省墙体结构,无梁楼盖的平整度较高,从而通风、采光以及卫生条件更为理想。
由于施工模板较为简单,从而能够节省大量的模板用量与人员成本,因此推广无梁楼盖体系具有经济性与社会效益。
1、无梁楼盖体系内力计算无梁楼盖结构体系设计可通过弹性理论来分析计算,也可根据塑性理论进行分析计算,目前常用的设计方法包括:经验系数计算法、等代框架计算法、精确计算法等。
1.1经验系数计算法该法常适用于较为规则的等代框架建筑,采用经验系数法时,建筑物必须符合下列条件:第一,无梁楼盖结构纵、横方向均超过连续三跨;第二,区格内的长跨与短跨之比不小于1.5;第三,相同方向的最大与最小跨度比值应当小于1.2 ,且两端跨度不应大于内跨;第四,活荷载不应大于3倍的恒荷载设计值;第五,为确保无梁楼盖能抵抗水平荷载,在无梁楼盖结构体系中应确保有剪力与抗侧力支撑。
经验系数计算法是基于薄板弹性理论,得出柱上与跨中板带在跨中截面、支座截面的弯矩系数,根据经验系数法给出无梁楼盖内力数值,最终总结其纵、横向板的总弯矩,根据其弯矩分配系数,从而计算各截面弯矩数值。
1.2等代框架计算法等代框架计算法主要是将整个建筑结构沿横、纵划分为纵向与横向等代框架,不同于普通框架柱,普通框架梁柱均能够传递内力包括弯矩、轴力等,而在等代框架体系中,在竖向荷载条件下,等代框架梁宽度取值方向与梁跨呈垂直方向,其数值都均大于柱宽,仅一小部分竖向荷载靠柱子直接传递,其余荷载都通过扭矩来进行传递,所以无梁楼盖体系中代框架柱包括柱帽以及两侧扭臂等,在设计过程中其刚度都应当充分等代柱的受弯刚度与扭臂受扭刚度。
无梁楼盖计算
地下车库中无梁楼盖结构设计要点一、无梁楼盖结构体系应用范围1.北京地域工程:本地下车库与主楼相连时,假设主楼知足自嵌固的要求(不管嵌固端设置在基础底板仍是地下一层顶板),车库体系都可选为无梁楼盖。
2.外地工程:本地下车库与主楼相连时,假设主楼的嵌固端设置在地下一层顶板,而主楼自身的刚度又知足嵌固要求,车库顶板覆土接近地下一层层高的2/3时(车库竖向标高接近于主楼地下二层),车库体系可选为无梁楼盖。
其他情形需与本地审图部门沟通。
3.埋入土中的纯地下车库,结构体系可选为无梁楼盖;关于局部外露的车库,从经济性的角度动身,体系选为梁板结构较为合理(因假设为无梁楼盖,应设置构造暗梁,那么钢筋用量增大20%左右)。
二、地下车库楼盖形式选型1.地下一层顶板(有覆土):一样来讲,若顶板覆土厚度大于1.0m,结构体系宜选取无梁楼盖,假设顶板覆土小于,那么无梁楼盖与梁板式大板体系均为可选方案,现在需比较二者的经济性。
2.地下二层顶板(无覆土):从材料经济性角度动身,建议选取双次梁方案。
3.人防地下室顶板:因荷载较大,选取无梁楼盖体系较为经济。
三、无梁楼盖方案设计1.柱帽选型:当荷载较大时,选用锥形柱帽+平柱帽;当荷载较小(仅为平常汽车库荷载)时,选用平柱帽。
2.柱帽及板带尺寸柱帽尺寸:A=1/3L0;L0—柱中心线距离;平柱帽厚:=1/4△L;△L=1/2(A-C);斜柱帽高度:h3=400(500);依照冲切计算及车库净高(净高不小于)确信;板带尺寸:B=1/4(L1+L2);L1、L2—柱帽相邻跨柱中心线距离;3.端柱网柱网的跨度大小直接决定着板厚及配筋,一样来讲,车库的柱网在之间较为合理,当跨度大于此值时,应增加柱子或墙体等竖向繁重构件,专门关于端跨,柱网的转变对配筋的阻碍超级明显,端跨应小于或等于中间跨跨度。
4.板带区域分割1)正交柱网与斜交柱网交壤处需设置大梁,分为两个独立区域别离进行计算(图1).2)主楼凹凸边缘处,如车库柱距主楼外墙距离过大,那么需在主楼外墙凹口处设置边梁,减小计算跨度。
无梁楼盖底板手算办法
底 板 无 梁 楼 盖 计 算1(柱跨:8.4m-8.4m)底板计算(正压)按加大承台计算:假设柱帽有效面积按22.4 2.4 5.76S m m m =⨯=8.4x l m = (x 方向的柱距)8.4x l m = (y 方向的柱距)2.4C m = (柱帽在计算弯矩方向的有效宽度)1. 荷载计算荷载组合1:1.2恒载+1.4活载21.50.352510.25b g KN m =+⨯=21.210.2512.3g KN m =⨯=24k q KN m =21.44 5.6q KN m =⨯=荷载组合2:1.35恒载+0.7×1.4活载21.50.352510.25b g KN m =+⨯=21.3510.2513.84g KN m =⨯=24k q KN m =20.7 1.44 3.92q KN m =⨯⨯=2. 在一个区格板中,两个方向的总弯矩设计值为:荷载组合1:总弯矩设计值:()()22121212.3 5.68.48.4 2.4869.08m 8383x y x M g q l l C KN ⎛⎫⎛⎫=+-=⨯+⨯⨯-⨯=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭荷载组合2:总弯矩设计值:()()22121213.84 3.928.48.4 2.4862.28m 8383x y x M g q l l C KN ⎛⎫⎛⎫=+-=⨯+⨯⨯-⨯=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭标准值:()()220121210.2548.48.4 2.4691.87m 8383x y x M g q l l C KN ⎛⎫⎛⎫=+-=⨯+⨯⨯-⨯=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 通过比较,选取最不利组合:荷载组合1进行配筋弯矩分配:柱上板带: 支座:10.50.5869.08434.54m x M M KN =⨯=⨯=⋅0010.50.5691.87345.93m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中:20.220.22869.08191.20m x M M KN =⨯=⨯=⋅0020.220.22691.87152.21m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中板带:支座: 30.170.17869.08147.74m x M M KN =⨯=⨯=⋅0030.170.17691.87117.62m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中:40.150.15869.08130.36m x M M KN =⨯=⨯=⋅0040.150.15691.87103.78m x M M KN =⨯=⨯=⋅3. 板配筋:4.2x b m = 4.2y b m = 350h mm = 50s a mm =1434.54m M KN =⋅ 23838S A mm = 配筋 2914m mm2191.20m M KN =⋅ 21784S A mm = 配筋 2425m mm3147.74m M KN =⋅ 21274S A mm = 配筋 2303m mm4130.36m M KN =⋅ 21210S A mm = 配筋 2288m mmC30砼350厚板3级钢最少配筋率:2626m mm 14@150Φ=21026m mm 柱上板带支座处配: 14@150Φ+8@150Φ=21361m mm一、基本资料:工程名称:工程一矩形截面受弯构件构件受力特征系数αcr = 1.9截面宽度b = 4200mm 截面高度h = 350mm最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离c = 50mm带肋钢筋的相对粘结特性系数= 1.0纵筋根数、直径:第 1 种:29d14受拉区纵向钢筋的等效直径deq =∑(ni * di^2) / ∑(ni * * di) = 14mm受拉纵筋面积As = 4464mm钢筋弹性模量Es = 200000N/mm纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离as =57.0mm ho = 293mm混凝土抗拉强度标准值ftk = 2.01N/mm按荷载效应的标准组合计算的弯距值Mk = 152.21kN·M设计时执行的规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),以下简称混凝土规范二、裂缝宽度验算:1、按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte,按下列公式计算:ρte= As / Ate (混凝土规范 7.1.2)对矩形截面的受弯构件:Ate = 0.5 * b * hAte = 0.5*4200*350 = 735000mmρte= 4464/735000 = 0.00607在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01 时,取ρte = 0.012、按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk,按下列公式计算:受弯:σsk = Mk / (0.87 * ho * As) (混凝土规范 7.1.2)σsk = 129.3N/mm3、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:= 1.1 - 0.65 * ftk /ρte / σsk (混凝土规范 7.1.2)= 0.0904、最大裂缝宽度ωmax,按下列公式计算:ωmax =αcr * ψ* σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es (混凝土规范 7.1.2)= 0.021mm一、基本资料:工程名称:工程一矩形截面受弯构件构件受力特征系数αcr = 1.9截面宽度b = 4200mm 截面高度h = 350mm最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离c = 20mm带肋钢筋的相对粘结特性系数= 1.0纵筋根数、直径:第 1 种:29d14 第 2 种:29d8受拉区纵向钢筋的等效直径deq =∑(ni * di^2) / ∑(ni * * di) = 11.82mm受拉纵筋面积As = 5922mm钢筋弹性模量Es = 200000N/mm纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离as =25.91mm ho = 324.09mm混凝土抗拉强度标准值ftk = 2.01N/mm按荷载效应的标准组合计算的弯距值Mk = 345.93kN·M设计时执行的规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),以下简称混凝土规范二、裂缝宽度验算:1、按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte,按下列公式计算:ρte = As / Ate (混凝土规范 7.1.2)对矩形截面的受弯构件:Ate = 0.5 * b * hAte = 0.5*4200*350 = 735000mmρte = 5922/735000 = 0.00806在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01 时,取ρte = 0.012、按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk,按下列公式计算:受弯:σsk = Mk / (0.87 * ho * As) (混凝土规范 7.1.2)σsk = 207.178N/mm3、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ,按下列公式计算:= 1.1 - 0.65 * ftk /ρte / σsk (混凝土规范 7.1.2)= 0.4694、最大裂缝宽度ωmax,按下列公式计算:ωmax =αcr * ψ* σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es (混凝土规范 7.1.2)= 0.122mm底板计算(负压)底板结构完成面标高为-4.1m ,底板厚度为0.35m ,地下室顶标高-0.5m根据地质资料,抗浮水位标高为-0.950m(黄海高程2m)水浮力高度为:4.1-0.95+0.35=3.5m 水压力23.51035m q KN =⨯=荷载组合:1.2水压-恒载 水压标准值:2350.3525 1.026.25m q KN =-⨯⨯=k 水 水压设计值:21.2350.3525 1.033.25m q KN =⨯-⨯⨯=水1. 在一个区格板中,两个方向的总弯矩设计值为:总弯矩设计值:22121233.258.48.4 2.41614.35m 8383x y x M q l l C KN ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯⨯-⨯=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭水 标准值:220121226.258.48.4 2.41274.49m 8383x y x M q l l C KN ⎛⎫⎛⎫=-=⨯⨯⨯-⨯=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭k 水 弯矩分配:柱上板带: 支座:10.50.51614.35807.18m x M M KN =⨯=⨯=⋅0010.50.51274.49637.25m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中:20.220.221614.35355.16m x M M KN =⨯=⨯=⋅0020.220.221274.49280.39m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中板带:支座: 30.170.171614.35274.44m x M M KN =⨯=⨯=⋅0030.170.171274.49216.66m x M M KN =⨯=⨯=⋅跨中:40.150.151614.35242.15m x M M KN =⨯=⨯=⋅0040.150.151274.49191.17m x M M KN =⨯=⨯=⋅2. 板配筋:4.2x b m = 4.2y b m = 350h mm = 50s a mm = 1807.18m M KN =⋅ 28071S A mm = 配筋 21922m mm 2355.16m M KN =⋅ 23157S A mm = 配筋 2752m mm 3274.44m M KN =⋅ 22591S A mm = 配筋 2617m mm 4242.15m M KN =⋅ 22131S A mm = 配筋 2507mmC30砼350厚板3级钢最少配筋率:2626m mm 16@150Φ=21340m mm 柱上板带支座处配: 16@150Φ+16@150Φ=22680m mm 其他部位:16@150Φ=21340mm。
无梁楼盖计算
地下车库中无梁楼盖结构设计要点一、无梁楼盖结构体系应用范围1.北京地区工程:当地下车库与主楼相连时,若主楼满足自嵌固的要求(无论嵌固端设置在基础底板还是地下一层顶板),车库体系均可选为无梁楼盖。
2.外地工程:当地下车库与主楼相连时,若主楼的嵌固端设置在地下一层顶板,而主楼自身的刚度又满足嵌固要求,车库顶板覆土接近地下一层层高的2/3时(车库竖向标高接近于主楼地下二层),车库体系可选为无梁楼盖。
其他情况需与当地审图部门沟通。
3.埋入土中的纯地下车库,结构体系可选为无梁楼盖;对于局部外露的车库,从经济性的角度出发,体系选为梁板结构较为合理(因若为无梁楼盖,应设置构造暗梁,则钢筋用量增大20%左右)。
二、地下车库楼盖形式选型1.地下一层顶板(有覆土):一般来说,若顶板覆土厚度大于1.0m,结构体系宜选取无梁楼盖,若顶板覆土小于1.0m,则无梁楼盖与梁板式大板体系均为可选方案,此时需比较两者的经济性。
2.地下二层顶板(无覆土):从材料经济性角度出发,建议选取双次梁方案。
3.人防地下室顶板:因荷载较大,选取无梁楼盖体系较为经济。
三、无梁楼盖方案设计1.柱帽选型:当荷载较大时,选用锥形柱帽+平柱帽;当荷载较小(仅为平时汽车库荷载)时,选用平柱帽。
2.柱帽及板带尺寸柱帽尺寸:A=1/3L0;L0—柱中心线距离;平柱帽厚:=1/4△L;△L=1/2(A-C);斜柱帽高度:h3=400(500);根据冲切计算及车库净高(净高不小于2.0m)确定;板带尺寸:B=1/4(L1+L2);L1、L2—柱帽相邻跨柱中心线距离;3.端柱网柱网的跨度大小直接决定着板厚及配筋,一般来说,车库的柱网在8.0m~8.4m之间较为合理,当跨度大于此值时,应增加柱子或墙体等竖向承重构件,特别对于端跨,柱网的变化对配筋的影响非常明显,端跨应小于或等于中间跨跨度。
4.板带区域分割1)正交柱网与斜交柱网交界处需设置大梁,分为两个独立区域分别进行计算(图1).2)主楼凹凸边缘处,如车库柱距主楼外墙距离过大,则需在主楼外墙凹口处设置边梁,减小计算跨度。
阐述混凝土无梁楼盖计算方法
阐述混凝土无梁楼盖计算方法1.引言无梁楼盖是建筑中常见结构形式,是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。
与传统的梁板楼盖体系相比,具有整体性好、建筑空间大,可有效降低层高,减少地库埋深等优点。
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,大大提高了施工速度。
因此,无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。
2.无梁楼盖结构体系计算方法通常在进行无梁楼盖设计时主要的计算方法有精确计算法、经验系数法、等代框架法和有限元计算法。
由于精确计算法的计算过程复杂,且计算结果与实验数据有一定的出入,故应用较少。
工程设计通常采用经验系数法、等代框架法和有限元计算法。
2.1经验系数法2.2等代框架法等代框架法,即将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方向划分为具有“等代柱”和“等代梁”的纵向和横向框架。
等代柱的截面即原柱的截面。
等代柱的计算高度为:对底层,取为基础顶面至楼板底面的高度减去柱帽的高度;对于其他各层,取为层高减去柱帽的高度。
等代梁的高度取为板的厚度。
等代框架梁的跨度,在两个方向分别取为(Lx-2C/3)和(Ly-2C/3)。
对竖向荷载作用下的无梁板结构用等效框架法确定其内力时,等代梁的宽度取为板跨中心线间的距离(Lx或Ly)。
等代框架法分等代平面框架法和等代空间框架法。
2.2.1等代平面框架法将整个结构分别沿纵、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,等代梁的宽度在水平荷载作用下取板跨中心线距离的一半,在竖向荷载作用下则取板跨中心线间的距离。
对于地下室顶板结构,因其主要受竖向荷载作用,故等代梁宽取板跨中心线间的距离;等代梁高取板厚。
在对等代框架进行计算后,将计算弯矩按照一定的系数分配给柱上板带和跨中板带。
同一工程需沿两个主轴方向分别加载计算。
2.2.2等代空间框架法将结构板按纵、横两向划分为若干纵向梁和横向梁组成的交叉体系,与柱子形成空间框架,利用空间杆系分析程序进行结构的分析计算,可一次性得出两个主轴方向的计算结果,且无需再将弯矩值进行分配,计算不仅较等代平面框架法快捷且更为准确。
无梁楼盖计算方法
无梁楼盖计算方法
无梁楼盖是一种常用的结构形式,其特点是没有横梁作为支撑,主要
由由砖、砂浆和钢筋组成的楼板板材直接承受楼层荷载,并将荷载传递到
墙体上。
无梁楼盖的计算方法主要包括楼板荷载计算、楼板设计和墙体设计三
个方面。
首先,根据楼层设计要求和使用情况,确定楼板的荷载。
楼板的荷载
可以分为自重荷载、活荷载和设备荷载。
自重荷载是指楼板自身的重量,
可以由楼板材料的密度和厚度来计算。
活荷载是指人员和设备在楼板上活
动造成的荷载,在国家标准中有详细的要求。
设备荷载是指楼层内设置的
特殊设备引起的荷载,需要根据设备的重量和分布情况进行计算。
其次,根据楼板的荷载计算结果,确定楼板的设计参数。
楼板设计参
数包括楼板的净跨度、楼板的截面尺寸和楼板的钢筋布置。
楼板的净跨度
是指除去墙体厚度后的实际自由跨度,需要根据楼层布置和结构限制进行
确定。
楼板的截面尺寸和钢筋布置需要根据楼板的强度和刚度要求进行设计,可以采用模型分析和受力平衡原理来确定,通常需要根据经验和规范
进行调整。
最后,根据楼板的设计参数,进行墙体的设计。
无梁楼盖的墙体设计
主要包括墙体厚度、墙体的自重荷载、楼板与墙体的连接、墙体与楼板的
受力传递等方面。
墙体的厚度需要根据楼板的截面尺寸和荷载要求来确定,一般可以采用经验公式进行计算。
楼板与墙体的连接可以采用悬挑钢筋、
连接板等方式来实现。
墙体与楼板的受力传递需要通过墙体的竖向钢筋和
楼板的横向钢筋来实现,需要满足受力平衡和变形要求。
无梁楼盖计算的探讨
无梁楼盖计算的探讨无梁楼盖结构体系具有结构高度小、板底平整、构造简单、整体性好、建筑空间大、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标签无梁楼盖;计算方法;内力1引言无梁楼盖即是在楼盖中不设置梁肋,将板直接支承在柱上,楼面荷载直接通过柱子传至基础。
无梁楼盖又分为板柱结构和板柱)剪力墙结构。
板柱结构由楼板、柱和柱帽组成;板柱)剪力墙结构由楼板、柱、柱帽和剪力墙组成。
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,常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。
较之传统的密肋梁结构体系它具有结构高度小、板底平整、构造简单、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。
因此,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。
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 内力计算方法通常在进行无梁楼盖设计时,可以采用三种方法:弯矩系数法、等效框架法、精确计算法。
2.1 弯矩系数法弯矩系数法是在弹性薄板理论的分析基础上,给出柱上板带和跨中板带在跨中截面、支座截面上的弯矩计算系数;计算时,先算出总弯矩,再乘以相应的弯矩计算系数即可得到截面的弯矩。
采用弯矩系数法时,必须符合下列条件:①每个方向至少有三个连续跨;②任一区格板的长跨与短跨之比值不大于115;③同方向相邻跨度的差值不超过较长跨度的1 /3;④可变荷载和永久荷载设计值之比q /g≤3。
地下室顶板无梁楼盖模板盘扣式计算书
无梁楼盖(标高-1.300)模板(盘扣式)计算书计算依据:1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20192、《建筑施工承插盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ 231-20193、《混凝土结构设计规范》GB50010-20194、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20195、《钢结构设计规范》GB 50017-2019一、工程属性二、荷载设计三、模板体系设计纵向剖面图横向剖面图四、面板验算按简支梁,取1m单位宽度计算。
计算简图如下:W=bt2/6=1000×182/6=54000mm4I=bt3/12=1000×183/12=486000mm3承载能力极限状态q1=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ bQ1k=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.35)+1.4×1×3=14.862kN/mq1静=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.35)=10.662kN/m正常使用极限状态q=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ bQ1k=1×1×(0.1+(24+1.1)×0.35)+1×1×3=11.885kN/m1、强度验算M max=0.125q1l2=0.125×14.862×0.32=0.167kN·mσ=M max/W=0.167×106/(54000×103)=3.093N/mm2≤[f]=16.83N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=5ql4/(384EI)=5×11.885×3004/(384×9350×486000)=0.276mm νmax=0.276 mm≤min{300/150,10}=2mm满足要求!五、小梁验算承载能力极限状态q1=γG l(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ lQ1k=1.2×0.3×(0.3+(24+1.1) ×0.35)+1.4×0.3×3=4.531kN/m正常使用极限状态q=γG l(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ lQ1k=1×0.3×(0.3+(24+1.1)×0.35)+1×0.3×3=3.626kN/m按二等跨梁连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为100mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:1、强度验算σ=M max/W=0.447×106/83333=5.364N/mm2≤[f]=12.87N/mm2满足要求!2、抗剪验算V max=2.51kNτmax=3V max/(2bh0)=3×2.51×1000/(2×50×100)=0.753N/mm2≤[τ]=1.386N/mm2满足要求!3、挠度验算νmax=0.353mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求!4、支座反力承载能力极限状态R1=2.02kNR2=5.021kNR3=2.02kN正常使用极限状态R1ˊ=1.618kNR2ˊ=4.023kNR3ˊ=1.618kN六、主梁验算承载能力极限状态R=max[R1,R2,R3]/2=max[2.02,5.021,2.02]/2=2.5105kN 正常使用极限状态Rˊ=max[R1ˊ,R2ˊ,R3ˊ]/2=max[1.618,4.023,1.618]/2=2.0115kN 计算简图如下:1、抗弯验算σ=M max/W=0.659×106/4730=139.323N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、抗剪验算V max=4.08kNτmax=2V max/A=2×4.08×1000/450=18.133N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3、挠度验算νmax=0.772mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10] =6mm 满足要求!七、立柱验算1、长细比验算l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×150=1210mml02=ηh=1.2×1800=2160mm取两值中的大值l0=2160mmλ=l0/i=2160/15.9=135.849≤[λ]=150长细比满足要求!2、立柱稳定性验算不考虑风荷载顶部立杆段:λ1=l01/i=1210/15.9=76.101查表得,φ=0.664N1=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ Q1k]l a l b=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.35)+ 1.4×3]×0.9×0.9=12.427kNf=N1/(φ1A)=12.427×103/(0.664×450)=41.59N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!非顶部立杆段:λ2=l02/i=2160/15.9=135.849查表得,φ=0.28N2=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ Q1k]l a l b=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.35) +1.4×3]×0.9×0.9=12.962kNf=N2/(φ2A)=12.962×103/(0.28×450)=102.873N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!考虑风荷载M w=ψc×γQωk l a h2/10=0.9×1.4×0.4×0.9×1.82/10=0.147kN·m 顶部立杆段:N1w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]l a l b+ψc×γQ M w/l b=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.35)+0.9×1.4×3 ]×0.9×0.9+0.9×1.4×0.147/0.9=12.293kNf=N1w/(φ1A)+M w/W=12.293×103/(0.664×450)+0.147×106/4730=7 2.219N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!非顶部立杆段:N2w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]l a l b+ψc×γQ M w/l b=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.35)+0.9×1.4×3]×0.9×0.9+0.9×1.4×0.147/0.9=12.827kNf=N2w/(φ2A)+M w/W=12.827×103/(0.28×450)+0.147×106/4730=13 2.88N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!八、可调托座验算按上节计算可知,可调托座受力N =12.427kN≤[N]=40kN满足要求!九、抗倾覆验算混凝土浇筑前,倾覆力矩主要由风荷载产生,抗倾覆力矩主要由模板及支架自重产生M T=ψc×γQ(ωk L a Hh2+Q3k L a h1)=0.9×1.4×(0.4×8×4.1×6+0.55×8×4)=121.363kN.mM R=γG G1k L a L b2/2=1.35×1.05×8×82/2=362.88kN.mM T=121.363kN.m≤M R=362.88kN.m满足要求!混凝土浇筑时,倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生,抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生M T=ψc×γQ(Q2k L a H+Q3k L a h1)=0.9×1.4×(0.25×8×4.1+0.55×8×4 )=32.508kN.mM R=γG[G1k+(G2k+G3k)h0]L a L b2/2=1.35×[1.05+(24+1.1)×0.35]×8×82/2=3398.976kN.mM T=32.508kN.m≤M R=3398.976kN.m满足要求!十、立柱地基基础计算p=N/(m f A)=12.962/(0.4×0.35)=92.586kPa≤f ak=100kPa 满足要求!主楼板(标高-0.500)模板(盘扣式)计算书计算依据:1、《建筑施工模板安全技术规范》JGJ162-20192、《建筑施工承插盘扣式钢管支架安全技术规范》JGJ 231-20193、《混凝土结构设计规范》GB50010-20194、《建筑结构荷载规范》GB 50009-20195、《钢结构设计规范》GB 50017-2019一、工程属性纵向剖面图横向剖面图四、面板验算W=bt2/6=1000×182/6=54000mm4I=bt3/12=1000×183/12=486000mm3承载能力极限状态q1=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ bQ1k=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.18)+1.4×1×3=9.742kN/mq1静=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)=1.2×1×(0.1+(24+1.1)×0.18)=5.542kN/m正常使用极限状态q=γG b(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ bQ1k=1×1×(0.1+(24+1.1)×0.18)+1×1×3=7.618kN/m1、强度验算M max=0.125q1l2=0.125×9.742×0.32=0.11kN·mσ=M max/W=0.11×106/(54000×103)=2.037N/mm2≤[f]=16.83N/mm2满足要求!2、挠度验算νmax=5ql4/(384EI)=5×7.618×3004/(384×9350×486000)=0.177mm νmax=0.177 mm≤min{300/150,10}=2mm满足要求!五、小梁验算承载能力极限状态q1=γG l(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ lQ1k=1.2×0.3×(0.3+(24+1.1)×0.18)+1.4×0.3×3=2.994kN/m正常使用极限状态q=γG l(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ lQ1k=1×0.3×(0.3+(24+1.1)×0.18)+1×0.3×3=2.345kN/m按二等跨梁连续梁计算,又因小梁较大悬挑长度为100mm,因此需进行最不利组合,计算简图如下:1、强度验算σ=M max/W=0.295×106/83333=3.54N/mm2≤[f]=12.87N/mm2满足要求!2、抗剪验算V max=1.657kNτmax=3V max/(2bh0)=3×1.657×1000/(2×50×100)=0.497N/mm2≤[τ]=1.386N/mm2满足要求!3、挠度验算νmax=0.229mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10]=6mm 满足要求!4、支座反力承载能力极限状态R1=1.333kNR2=3.314kNR3=1.333kN正常使用极限状态R1ˊ=1.048kNR2ˊ=2.605kNR3ˊ=1.048kN六、主梁验算取上面计算中的小梁最大支座反力承载能力极限状态R=max[R1,R2,R3]/2=max[1.333,3.314,1.333]/2=1.657kN 正常使用极限状态Rˊ=max[R1ˊ,R2ˊ,R3ˊ]/2=max[1.048,2.605,1.048]/2=1.3025kN 计算简图如下:σ=M max/W=0.435×106/4730=91.966N/mm2≤[f]=205N/mm2满足要求!2、抗剪验算V max=2.693kNτmax=2V max/A=2×2.693×1000/450=11.969N/mm2≤[τ]=125N/mm2满足要求!3、挠度验算νmax=0.5mm≤[ν]=min[l b/150,10]=min[900/150,10] =6mm 满足要求!七、立柱验算l01=hˊ+2ka=1000+2×0.7×150=1210mml02=ηh=1.2×1800=2160mm取两值中的大值l0=2160mmλ=l0/i=2160/15.9=135.849≤[λ]=150长细比满足要求!2、立柱稳定性验算不考虑风荷载顶部立杆段:λ1=l01/i=1210/15.9=76.101查表得,φ=0.664N1=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ Q1k]l a l b=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+ 1.4×3]×0.9×0.9=8.279kNf=N1/(φ1A)=8.279×103/(0.664×450)=27.707N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!非顶部立杆段:λ2=l02/i=2160/15.9=135.849查表得,φ=0.28N2=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+γQ Q1k]l a l b=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.18) +1.4×3]×0.9×0.9=8.814kNf=N2/(φ2A)=8.814×103/(0.28×450)=69.952N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!考虑风荷载M w=ψc×γQωk l a h2/10=0.9×1.4×0.4×0.9×1.82/10=0.147kN·m 顶部立杆段:N1w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]l a l b+ψc×γQ M w/l b=[1.2×(0.5+(24+1.1)×0.18)+0.9×1.4×3 ]×0.9×0.9+0.9×1.4×0.147/0.9=8.145kNf=N1w/(φ1A)+M w/W=8.145×103/(0.664×450)+0.147×106/4730=58 .337N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!非顶部立杆段:N2w=[γG(G1k+(G2k+G3k)h0)+ψc×γQQ1k]l a l b+ψc×γQ M w/l b=[1.2×(1.05+(24+1.1)×0.18)+0.9×1.4×3]×0.9×0.9+0.9×1.4×0.147/0.9=8.68kNf=N2w/(φ2A)+M w/W=8.68×103/(0.28×450)+0.147×106/4730=99.9 67N/mm2≤[σ]=300N/mm2满足要求!八、可调托座验算N =8.279kN≤[N]=40k N满足要求!九、抗倾覆验算混凝土浇筑前,倾覆力矩主要由风荷载产生,抗倾覆力矩主要由模板及支架自重产生M T=ψc×γQ(ωk L b Hh2+Q3k L b h1)=0.9×1.4×(0.4×4.4×4.9×6+0.55×4.4×4)=77.394kN.mM R=γG G1k L b L a2/2=1.35×1.05×4.4×5.72/2=101.32kN.mM T=77.394kN.m≤M R=101.32kN.m满足要求!混凝土浇筑时,倾覆力矩主要由泵送、倾倒混凝土等因素产生的水平荷载产生,抗倾覆力矩主要由钢筋、混凝土、模板及支架自重产生M T=ψc×γQ(Q2k L b H+Q3k L b h1)=0.9×1.4×(0.25×4.4×4.9+0.55×4. 4×4)=18.988kN.mM R=γG[G1k+(G2k+G3k)h0]L b L a2/2=1.35×[1.05+(24+1.1)×0.18]×4.4×5.72/2=537.286kN.mM T=18.988kN.m≤M R=537.286kN.m满足要求!十、立柱地基基础计算立柱底垫板的底面平均压力p=N/(m f A)=8.814/(0.4×0.25)=88.14kPa≤f ak=100kPa 满足要求!。
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总支座弯矩ML=(85%~98%)MD;柱上板带ML=(65%~95%)MD;跨中板带弯矩的变动幅度较 大,采用计算简图(2)、(4)时,ML=(107%~281%)MD,而采用计算简图(3)时,ML=(79%~186%)MD。
(2) 跨中弯矩
总跨中弯矩,采用计算简图(2)、(4)时,ML=(105%~127%)MD;而采用计算简图(3)时,ML= 92%MD;柱上板带ML=(109%~177%)MD;跨中板带ML=(50%~111%)MD。
关键词 无梁楼盖,等代平面框架法,等代空间框架法。
一、概述
无梁楼盖结构,以它传力直接、能最大限度地扩大楼层净高等优点而倍受人们的关注,近年来
预应力技术的迅猛发展,也给无梁楼盖结构拓展了广阔的使用空间。
无梁楼盖的结构计算,常沿用按弹性理论的计算方法,即等代平面框架法。这种建立在简化计
算的基础上,而将水平荷载与竖向荷载下分别计算,通过手算迭加形成最后内力的方法,适应七十
3. 等代空间框架法中梁的划分对计算结果的影响 (1) 从计算结果可以看出,按计算简图⑶所示的划分,因等代梁的集中荷载作用点偏离跨中, 故其计算结果较算法⑴小,偏不安全;按计算简图⑵及简图⑷所示的划分,等代梁的集中荷载作用 点位于跨中点,其计算结果较算法(1)大,偏安全。计算简图(4)因其划分较细,其计算结果更趋合 理; (2) 采用等代空间框架法计算时,肋梁的划分决定了肋梁的计算断面,由于框架柱的断面不变, 因而肋梁划分的不同,必然引起等代框架内力的不同分布,从计算结果可以看出,划分太粗,会使 计算结果误差大;划分过细,会增大直接与柱相连的板带弯矩,内力集中现象较突出,尤其是柱上 板带的支座截面。 4. 柱上板带弯矩分布比较 柱子对等代框架的内力分布有较大的影响,与柱相连的板带承担着绝大部分的内力,从计算简 图(4)的计算结果中,不难看出柱中线两侧各750范围内板带的平均弯矩为其相邻柱上板带平均弯矩 的2.6倍,因此柱上板带的钢筋不宜均匀布置,而应适当集中布置在柱宽及其两侧。 5. 边梁对计算结果的影响 边梁截面的大小,对边跨内力产生较大的影响,因而在边跨设计时应考虑之,边跨跨中及第一 内支座应适当加大配筋。 6. 设计建议 (1) 肋梁宜采用本文计算简图(2)、(4)所示的划分,确保跨中为等代梁集中荷载的作用点; (2) 肋梁划分不能过粗,但也不宜过细; (3) 对负弯矩调幅时,应综合考虑等代空间框架法在垂直荷载下对柱上板带计算结果的影响, 建议根据垂直荷载的实际情况,适当加大调幅系数的数值; (4) 柱上板带支座截面的配筋,应适应其弯矩分布的要求,建议在柱宽及每边各(1.0~2.0)板 厚范围内集中配置,其配筋量应不少于柱上板带配筋总量的一半,同时非集中配筋区域内的配筋率 应不小于相邻的跨中板带。
(3) 为确保地震作用计算的准确性,楼层重量也宜采取人工输入。
采用等代空间框架法计算无梁楼盖结构,可充分利用现有计算手段,避免工作量极大的人工内
力组合,达到简化计算的目的。
四、算例分析
采用上述两种不同的计算方法,其计算结果不尽相同,有的相差较大,现通过算例分析比较之。
算例为某10层建筑,平面见图1、图2(图示为纵横对称的1/4图形),采用等代平面框架法 (下
时,对其应进行充小数处理。
将上述第(1)、(2)项内力组合,可求得框架总内力;应注意不同荷载工况 (垂直荷载或水平荷
载单独作用) 下程序所采用的荷载分项系数及各工况组合原则。
《建筑结构》1999.8
论文编号 zby-4
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上述第(1)、(2)项的分别计算,均可用有关的计算程序完成,而内力组合工作,则完全由手算
完成,由于现行规范规定的内力组合要比老规范单一系数法的计算复杂得多,工作量大,要达到多
组内力比较,取最不利内力进行设计,在实际工程中是很难实现的。
三、简化计算方法—等代空间框架梁法
等代空间框架法,即将各层结构平板分别按纵、横方向,划分为由若干纵向与横向梁组成的交
(2)在水平荷载作 用下
取等于板跨中心 线距离的一半,即 Lx/2及Ly/2
单向加全载,Biblioteka 柱上板带承受全 部水平荷载a)手算 b)平面及空间分 析计算程序[注B]
求得在水平荷载 下,柱上板带的内 力
当采用空间分析程序进行水平荷载下等代框架计算时,不考虑跨中板带的作用,工程中只考虑
结构平移,不考虑结构扭转,则沿两个主轴方向的计算可一次完成;当程序规定必须要有垂直荷载
称算法(1)) 和简化计算的等代空间框架法(下称算法(2)),对算例在垂直荷载及水平荷载(风荷载)
作用下,分别按四种简图作对比计算,交叉梁划分平面见图3~图6,其结果见图7~图9,现对上述
结果作如下分析比较:
1. 垂直荷载下板带计算内力比较
设MD、ML分别为采用等代平面框架法和等代空间框架法算得的弯矩。 (1) 支座弯矩
梁、柱荷重应直接输入。
等代平面框架法计算过程分析比较表
表1
荷载工况
等代梁宽度取值
荷载取值
计算方法
内力取值
(1)在竖向荷载作 用下
取等于板跨中心 线之间的距离,即 Lx及Ly
单向加全载,即各 单向框架承受全 部柱距范围内的 荷载
a)手算 b)平面及空间分 析计算程序[注A]
采用经验系数法 确定柱上及跨中 板带的内力
年代以前,计算机应用处于研讨阶段的特殊情况;而今计算机的广泛应用,给无梁楼盖结构的设计
计算提供了高效迅速的计算手段,原适用于手算的一些计算假定可以不再应用,如何采用现有计算
手段,迅速而准确地完成无梁楼盖的结构计算工作,正引起广大结构设计者的重视。
本文结合工程实践,介绍、分析比较等代平面框架法与简化计算方法—等代空间框架法,供参
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参考文献 [1] 钢筋混凝土升板结构技术规范(GBJ 130-90), 中国建筑工业出版社, 1990。 [2] 结构专业技术措施,北京市建筑设计研究院,1992。 [3] 李培林、吴学敏, 混凝土密肋及井字梁楼盖设计手册, 中国建筑工业出版社, 1995。 [4] 陈富生,建筑结构设计新规范综合应用手册,中国建筑工业出版社,1993。 [5] 交叉梁系楼盖计算软件JCL,中国建筑科学研究院结构所CAD工程部,1993。
全部荷载由双向 框架共同承受
空间分析计算程 序
求得各梁内力及 配筋
上述计算方法中,肋梁的划分是关键,在程序容量许可的前提下,肋梁划分的网格越小,计算
结果越趋合理。
下列几点值得重视:
(1) 因板通常为双向配,两方向板的计算高度不同,等代筋梁梁高一般可取板厚;梁宽可取网
格宽度;
(2) 为避免重复计算,等代梁的自重不宜采用程序自动计算;
上述差异的原因除了计算简图为平面框架与空间框架外,还由于等代平面框架法对柱上板带与
柱上板带之间的弯矩,采用经验系数分配而得。
2. 水平荷载下板带计算内力比较
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总支座弯矩ML=(100%~124%)MD;柱上板带当采用计算简图(2)~(4)时,ML=(76%~ 92%)MD;由于法(1)不考虑跨中板带的抗侧作用,因而法(2)计算中跨中板带增加的弯矩占总弯矩的 19%~39%。
叉梁系,与柱子形成空间框架,然后对各荷载情况,取用同一的交叉梁布置,利用现行的空间分析
程序(如TBSA、TAT、SATWE等),进行结构的设计计算。见下表:
等代空间框架法计算过程分析比较表
表2
荷载工况
肋梁宽度取值
荷载取值
计算方法
内力取值
在竖向及水平荷 载共同作用下
将楼板划分为由 等代肋梁组成的
交叉梁系
考。
二、等代平面框架法
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,见图1~3。
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
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无梁楼盖结构计算方法的分析与思考
朱炳寅
(建设部建筑设计院 北京100044)
摘 要 本文结合结构设计的工程实践,通过对无梁楼盖结构的分析比较,剖析现行设计计算中存
在的问题,探讨解决的办法,提出适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法—等代空间框架法,
供结构设计者参考。
五、结语 1. 等代平面框架法,在实际工程中采用空间分析程序时使用上存在较大的困难,主要表现在 荷载性质不同决定等代平面框架梁截面取值的不同,计算过程复杂、后期内力组合工作量大,造成 其计算结果概念模糊;采用简化计算方法—等代空间框架法能充分利用现有计算条件,简化计算过 程,具有计算过程易把握,计算方便快捷等优点。 2. 带剪力墙的无梁楼盖结构(因篇幅所限,算例结果从略),剪力墙应设置边框梁和柱,其计 算方法及过程均可参照以上做法。 3. 采用预应力楼板的无梁楼盖结构,在计算非预应力钢筋时,可采用折算垂直活荷载,而风 荷载及地震作用产生的弯矩均由非预应力筋承担。柱、墙及基础的设计过程可参照以上做法。 需要指出的是,无梁楼盖结构的设计方法需要在工程实践中不断探索,采用上述简化计算方法 时,对关键及受力复杂部位,宜采用其他程序进行比较计算,并留有适当的余地,等代空间框架法 尚需在工程实践中不断补充完善。 本文经教授级高工陈富生同志审阅。