无梁楼盖设计例题
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。
地下室底板无梁楼盖的结构设计
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。
无梁楼盖的结构设计
无梁楼盖的结构设计无梁楼盖是由楼板、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。
因此这种结构缩短了传力路径,增大了楼层静空,并且节约了施工模板。
但楼板较厚,楼盖材料用量较多;楼盖的抗弯刚度较小,柱子周边的剪应力集中,可能会引起板的冲切破坏。
由于无梁楼盖结构改善了采光、通风和卫生条件,常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。
在地震作用下无梁楼盖体系中板柱节点将产生不平衡弯矩,这种不平衡弯矩的反复作用将严重影响节点的承载力,因此无梁楼盖体系中板柱节点是抗冲切和抗震的薄弱环节,节点的破坏是导致结构倒塌的主要原因。
由于板柱节点在剪力和不平衡弯矩作用下的受力性能和破坏机理非常复杂,目前对这一问题的研究不够深入,我国目前的抗震规范、混凝土结构设计规范等技术标准中只有板节点的抗冲切验算方法,没有节点在不平衡弯矩作用下的分析和设计方法,因此,对其如何进行工程设计的研究具有一定的实际意义。
同济大学对此进行了大比例尺试验研究,解决了工程实际中的问题,详细内容可参考有关资料。
无梁楼盖的类型:按楼面结构形式分为平板式和双向密肋式;也可在双向密肋的空隙内,填以轻质块材。
按有无柱帽分为无柱帽轻型无粱楼盖和有柱帽无梁楼盖。
按施工程序分为现浇式无梁楼盖和装配整体式无梁楼盖。
采用升板法施工的无梁楼盖是装配整体式的一种。
按平面布置可分为边缘设置悬臂板和不设置悬臂板的。
有悬臂板的可减少边跨跨中弯矩和柱的不平衡弯矩,同时也减少了柱帽类型。
一、一般规定(1) 无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形,以正方形更为经济。
(2) 无梁楼盖每个方向不宜少于三跨,以保证有足够的侧向刚度。
当楼面活荷载在 5kN/㎡以上时,跨度不宜大于6m 。
(3) 无梁楼盖的楼板通常采用等厚平板,板厚由受弯、受冲切计算确定,并不宜小于区格长边的1/35~1/32,也不小于150mm 。
(4) 为改善无梁楼盖的受力性能,节约材料,方便施工,可将沿周边的板伸出边柱外侧,伸出长度(从板边缘至外柱中心)不宜超过板缘伸出方向跨度的0.4倍。
地下室无梁楼盖设计
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)。
2016年下半年海南省二级专业结构:无梁楼盖设计及构造模拟试题
2016年下半年海南省二级专业结构:无梁楼盖设计及构造模拟试题本卷共分为2大题60小题,作答时间为180分钟,总分120分,80分及格。
一、单项选择题(在每个小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题干后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
本大题共30小题,每小题2分,60分。
)1、关于分包单位的分包,如下表述正确的是()。
A.禁止分包单位将其承包的工程再分包B.允许分包单位将其承包的工程再转包C.允许分包单位将其承包的全部工程再分包给具有相应资质条件的单位D.允许分包单位将其承包的工程部分分包给具有相应资质条件的单位2、2.2kw的异步电动机,运行于相电压为220V的三相电路。
已知电动机效率为81%,功率因数0.82,则电动机的额定电流为()A。
A.4B.15C.8.7D.53、图示悬臂梁B端的竖向位移△BV为(EI为常数)()。
A.B.C.D.4、设,则f(x)=()。
A.AB.BC.CD.D5、网络营销强调__ 的参与并满足其个性化需求,以此实现企业的经营目标。
A.经营者B.供应商C.消费者D.产品推销人员6、《建筑法》中规定了申领开工证的必备条件.下列条件中()项不符合《建筑法》的要求。
A.已办理用地手续材料B.已确定施工企业C.已有了方案设计图D.资金已落实7、在建立虚功方程时,力状态与位移状态的关系是__。
A.彼此独立无关B.位移状态必须是由力状态产生的C.互为因果关系D.力状态必须是由位移状态引起的8、挡土墙的抗滑安全系数Ks应大于()。
A.1.3B.1C.2D.1.59、利用角点法及角点下的附加应力系数表可求得()。
A.地基投影范围内的附加应力B.地基投影范围外的附加应力C.地基中任意点的附加应力D.地基中心点下的附加应力10、双轴对称工形截面焊接梁,()时,整体稳定的临界应力最高。
A.两端端弯矩作用B.均布荷载作用C.跨中央集中荷载作用D.两个以上集中荷载作用11、下图所示电路中,用一个等效电源代替,应该是一个()。
结构无梁楼盖
h —截面高度影响系数:当 h≤800mm 时,取 h =1.0;当 h≥2000mm 时,取 h =0.9,
其间按线性内插法取用;
um —计算截面的周长,取距离局部荷载或集中反力作用面积周边 h0 / 2 处板垂直截面
的最不利周长;
h0 —截面有效高度,取两个方向配筋的截面有效高度平均值; 1 —局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数; 2 —计算截面周长与板截面有效高度之比的影响系数; s —局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值, s 不宜大于 4; 当 s 小于 2 时取 2;对圆形冲切面, s 取 2; s —柱位置影响系数:中柱时取 40;边柱时取 30;角柱时取 20。
无梁 楼盖
• 缺点:混凝土和钢材用量均较大。由于取 消了肋梁,钢筋混凝土平板直接支承在柱 上,故与相同柱网尺寸的梁板结构相比, 板的厚度较大。此外这种板柱结构体系抵 抗侧向力的能力较差,所以,当房屋的层 数较多或有抗震要求时宜设置剪力墙,形 成板柱—剪力墙结构。
2
混凝土结构设计 concrete structure design
楼盖
10
等代框架与普通框架有所不同。在普通框架中,梁和柱可直接传递内力(弯矩、剪力和 轴力);而在等代框架中,在竖向荷载作用下,等代框架梁的宽度为与梁跨方向相垂直的板
跨中心线间的距离( lx 或 ly ),其值大大超过柱宽,故仅有一部分竖向荷载(大体相当于柱或
柱帽宽度的那部分荷载)产生的弯矩可以通过板直接传递给柱,其余都要通过扭矩进行传递。 这时可假设两侧与柱(或柱帽)等宽的板为扭臂,见图 2.64 所示,柱(或柱帽)宽以外的那部分 荷载使扭臂受扭,并将扭矩传递给柱,使柱受弯。因此,等代框架柱应该是包括柱(柱帽)和 两侧扭臂在内的等代柱,其刚度应为考虑柱的受弯刚度和扭臂的受扭刚度后的等代刚度。横 向抗扭构件应取至柱两侧区格板的中心线。柱截面的抗弯惯性矩应考虑沿柱轴线惯性矩的变 化。
地下车库的无梁楼盖设计
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(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。
无梁楼盖建模设计(一)讲解
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。
无梁楼盖经验系数法
无梁楼盖计算书计算条件:跨度lx(m):9.8跨度ly(m):9.8板厚(mm):350水浮力(kN/m2):51.03柱帽尺寸(mm):x向:4900y向:4900高:900混凝土强度等级:C30f c =14.3f y =360板顶as 45板底as’80内力计算结果:x向总弯矩设计值Mox=1/8*q*ly(lx-2/3c)^2=2984.51983y向总弯矩设计值Moy=1/8*q*lx(ly-2/3c)^2=2984.51983x向总弯矩分配表(kN.m)y向总弯矩分配表(kN.m)柱上板带跨中板带柱上板带跨中板带支座截面负弯矩1492.26507.37支座截面负弯矩1492.26507.37跨中正弯矩537.21447.682984.52跨中正弯矩537.21447.682984.52第一内支座截面负弯矩1492.26507.37第一内支座截面负弯矩1492.26507.37跨中正弯矩656.59537.21跨中正弯矩656.59537.21边支座截面负弯矩1432.57149.23边支座截面负弯1432.57149.23配筋计算结果:x向配筋表(mm2)y向配筋表(mm2)柱上板带跨中板带柱上板带/m 跨中板带/m柱上板带跨中板带柱上板带/m 跨中板带/m 支座截面配筋5137.85508.51048.51124.2支座截面配筋5137.85508.51048.51124.2跨中配筋5112.84227.81043.4862.8跨中配筋5112.84227.81043.4862.8第一内支座截面配筋5137.85508.51048.51124.2第一内支座截面配筋5137.85508.51048.51124.2跨中配筋6315.95112.81289.01043.4跨中配筋6315.95112.81289.01043.4边支座截面配筋17728.81558.43618.1318.0边支座截面配筋17728.81558.43618.1318.0截面内跨边跨内跨边跨截面内跨边跨截面截面内跨边跨。
无梁楼盖计算分析与设计
无梁楼盖计算分析与设计当前,很多项目在地下空间的设计过程中,大量采用无梁楼盖结构体系,目前该结构体系的设计依据较少。
根据本人近几年在该体系的设计经验,对该结构体系设计过程中提出部分设计建议供参考。
标签:无梁楼盖;柱帽;托板;消防车荷载;冲切;不平衡弯矩无梁楼盖结构体系,在空间利用上有绝对的优势,近几年无梁楼盖结构体系大量用于地下室楼盖。
同时因设计不成熟、施工不重视,导致该体系在施工过程中事故频发。
本人结合近些年的设计经验及对规范的理解对无梁楼盖结构体系提出以下个人设计建议。
1、柱帽、托板类型无梁楼盖柱帽、托板类型有以下几种类型,见图1:类型一及类型三适合用于荷载相对较小的情况,如地下室中间层楼盖。
地下室顶板等作用荷载较大的情况通常采用类型二(柱帽+托板)的形式。
2、截面尺寸取值楼板板厚的取值,首先需要满足柱帽或者托板对它的冲切,建议控制冲切系数不大于0.75。
除了控制柱帽或托板对它的冲切外,还应该重视配筋的选取。
无梁楼盖配筋均为双层双向配筋后柱帽位置再附加短钢筋,建议附加短钢筋与拉通钢筋的级差不超过三级。
如计算出来的结果导致拉通钢筋与附加钢筋级差较大时应适当的加厚楼板。
柱帽及托板厚度取值取决于冲切、受弯计算,建议控制冲切计算时冲切系数不大于0.75,受弯计算时需反复调试托板厚度以达到同上a条控制附加短钢筋与拉通钢筋的级差。
托板宽度取值,主要也是根据配筋率及拉通筋与附加筋的级差控制。
建议取值可参考按照1\3~1\4柱跨度取值,当楼板厚度较厚大于400mm时托板宽度可取小值,当楼板厚度较薄小于300mm时托板宽度可取大值。
3、无梁楼盖的传力在普通的梁板结构体系中,梁刚度远大于楼板的平面外刚度,我们一般假定楼板平面内刚度无限大,平面外刚度为0,同时采用“梁刚度放大系数”来弥补楼板的面外刚度,这样楼板荷载传递到梁再传递给竖向构件,传力路径简单清晰。
但在无梁楼盖结构体系中,因没有明显梁的作用,所以楼板荷载是直接传递到竖向构件的,计算应考虑楼板的平面内和平面外刚度,软件计算中楼板按弹性楼板6考虑。
无梁楼盖设计指引20180111
无梁楼盖设计指引一、无梁楼盖应用范围1、地下车库,有助于减少层高。
2、地下室底板(防水板或筏板),方便施工。
3、上部结构(板柱剪力墙结构),有助于减少层高。
目前这方面的应用较少。
二、目前设计存在的问题1、设计方法不统一。
有用表格法,也有用YJK无梁楼盖和地基基础模块。
2、抗冲切验算很少考虑弯矩的影响,偏于不安全。
三、设计原则以YJK无梁楼盖和地基基础模块为主,表格法作为辅助手段。
配筋依据以YJK为准,用表格法对标准跨进行计算做为校核。
四、设计方法(一)冲切验算1、计算方法我们验算冲切一般是按照《混凝土结构设计规范》公式6.5.1-1,这个公式比较简单,如果不考虑预应力σpc,则可以看成沿冲切面(周长um*板厚h0)的剪应力控制不超过0.7ft,跟板的抗剪计算控制指标(不考虑抗剪钢筋)是一样的。
但规范6.5.6条同时规定:附录F的计算看起来很繁琐,很多人不愿意去看。
实际上,附录F的计算方法可以从力学原理分析如下:左图为没有弯矩的情况,此时剪应力τ均匀分布在冲切计算面Um*h0上,τ=Fl/(Um*h0),由于不平衡弯矩Mx的存在,在冲切计算面绕中心轴Y轴产生一对相反的剪力,如右图所示。
最大附加剪力τx计算方法与材料力学计算受弯正应力的方法基本一样。
所以附录F 给了一个类似极惯性矩的公式如下,其他参数只是对这个公式的一些修正。
等效的冲切力其实就是用最大的剪应力乘以冲切计算面的面积得到的。
很多人认为地下室不考虑水平荷载(地震或风),所以不需要考虑这个计算。
实际上,在竖向荷载下,这个不平衡弯矩仍然存在,特别是在一些边跨或者长短跨处,存在较大的不平衡弯矩不能忽略。
如下图,边跨柱冲切轴力N=3798.3kN,但考虑不平衡弯矩Mx、My(柱弯矩)后,等效冲切力Fl=3994.4。
对上部结构的板柱剪力墙来说,由于受水平力的作用,这个影响可能会更大,所以要引起重视。
《规范》附录F的计算从力学概念来推导还比较简单,但计算起来很复杂,用手工计算工作量会比较大,YJK的计算方法经过复核,与《规范》的计算方法一致,可以采纳。
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。
无梁楼盖施工方案
地下车库无梁盖板施工方案一、工程概况1.本工程地下一层,为无梁楼盖,顶板板厚400mm,砼等级为C35P6,钢筋型号与间距按设计要求进行设置,框架柱及柱帽混凝土强度等级为C50,层高3.45米。
2.本工程分四个流水段施工,以后浇带划分,即36~45轴为第一施工段,25~36轴为第二施工段。
12~25轴为第三施工段,1~12轴为第四施工段。
二、钢筋工程1、工艺流程:钢筋绑扎流程:钢筋直螺纹连接2、墙柱钢筋绑扎:1)在底板混凝土上弹出墙身及洞口位置线,再次校正预埋插筋,如有位移时,按与设计洽商要求认真处理。
墙模板采用“跳间支模”,以利于钢筋施工。
2)先绑2~4根竖筋,并画好横筋分档标志,然后在下部及齐胸处绑两根横筋定位,并画好竖筋分档标志。
一般情况横筋在外,竖筋在里,所以先绑竖筋后绑横筋。
横竖筋的间距及位置应符合设计要求。
3)墙筋为双向受力钢筋,所有钢筋交叉点应逐点绑扎,其塔接长度及位置要符合设计图纸及施工规范的要求。
4)墙体纵向钢筋间距控制采用纵向“梯型骨架定位筋”,以固定钢筋间距,梯型骨架定位筋间距1000mm,焊接梯型骨架筋的钢筋规格同墙纵向钢筋规格,梯型骨架定位筋中的横筋要求按800mm间距,以保证双排钢筋之间的距离。
5)在墙筋外侧应绑上塑料垫块,以保证保护层的厚度。
6)为保证洞口标高位置正确,在洞口竖筋上划出标高线。
洞口要按设计要求绑扎过梁钢筋,锚入墙内长度要符合设计要求。
7)各连接点的抗震构造钢筋及锚固长度,均应按设计要求进行绑扎。
如首层柱的纵向受力钢筋伸入地下室墙体深度;墙端部、内外墙交接处受力钢筋锚固长度等,绑扎时应注意。
8)配合其他工种安装预埋管件、预留洞口等,其位置,标高均应符合设计要求。
3、顶板钢筋绑扎工艺流程:清理模板→模板上画线→绑板下受力筋→绑负弯距钢筋1)清扫模板上刨花、碎木、电线管头等杂物。
用粉笔在模板上划好主筋,分布筋间距。
2)按画好的间距,先摆放底层受力主筋,后放分布筋,预埋件、电线管、预留孔等及时配合安装,待安装预留完成后, 再焊接双层筋间的钢筋马镫,在板的两层筋之间设立钢筋马镫,以确保上部钢筋的位置,然后绑扎上层筋。
SAFE无梁楼盖案例
案例一、无梁楼盖案例(safe)建立如下模型:
一、建立轴网:
a、数量间距(ft)X 620
Y 718
b、修改轴网:
二、定义属性
a、定义材料:4000Psi、A615Gr60、
b、定义楼板:10in厚的混凝土板
c、定义柱帽:16in厚的柱帽
d、定义梁截面:腹板顶、底18in,厚24in,翼缘宽5ft,板厚10in
e、定义柱属性:COL1截面18x18in、柱帽尺寸6x6ft
COL-NONDROP截面18x18in
F、定义墙属性:WALL1厚度12in
三、定义静荷载模式和荷载工况
本例中只包含恒载和活载,
四、绘制模型对象
a、绘制板:定义捕捉选项中的设置、多边形绘制板(7\A、F\7、F\1、D\1、D\3、A\3)、扩展9in的板边(选中面—编辑—编辑面—扩展收缩面)
b、绘制柱:按照下图绘制柱子
C、绘制墙:按照下图布置墙(竖向墙长30ft)
d、绘制梁:只绘制无托板柱的范围详上图所示
e、绘制开洞:在墙体范围内开洞详上图所示
五、绘制设计板带
绘制板带将决定如何配置普通钢筋,分析内力会按照板带来积分
用于计算板带配筋,设计板带通常置于两个主要方向:A向和B 向。
绘制X向板带、Y向板带;超出楼板范围的板带的处理、自己也可绘制不规则的板带(左4.5、右9)
通过设置选项来设置显示的内容
六、荷载指定
指定面恒荷载30PSF、活荷载50PSF
七、运行分析和设计
通过输出文本查看运行过程的信息,
查看板带配筋和板的有限元配筋(有限元的配筋可做参考使用),查看梁的配筋信息
八、详图和报告(略)。
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无梁楼盖设计例题.无梁楼盖设计例题【例题1.3】某柱距为8m的无梁楼盖,其柱网平面布置如图1.54所示,承受均布荷载,其恒荷载标准值为,活荷载标准值为.采用C25混凝土,HPB235级钢筋,柱截面500mm×500mm。
已知基础顶面标高-2.20m,第二层楼面标高4.50m,第三~六层层高均为3.90m。
试分别采用经验系数法和等代框架法设计此无梁楼盖(包括柱帽),并画出配筋图。
【解】各区格板编号及x,y方向示于图1.54。
一、确定构件的截面尺寸板:按挠度要求,,这里,所以,按有柱帽的要求,h≥100mm,故,取h=230mm若选用钢筋d=12mm,则,柱帽:因板面荷载较小,故采用无帽顶板柱帽。
,取c=2000mm二、荷载及总弯矩值计算图1.54元梁楼盏柱网平面图恒荷载分项系数,活荷载分项系数3因活荷载标准均布荷载设计值总弯矩值:三、用直接设计法求区格板带的弯矩值及配筋(1)x方向全板带宽为4m,半板带宽为2m。
如表1.16所示。
(2)y方向Y方向上各处弯矩值与z方向相同,只是截面有效高度不同,从而配筋有所不同。
如表1.17所示。
表1.16x方向配筋计簋(经验系数法)2)跨中板带实际配筋(mmm)柱上板跨中板柱上板带实际配筋板带弯矩值(kN·2)带每米(mm带区每米宽宽需配格需配筋筋22)(mm) A(mmA s0柱上板带负弯矩1789φ12/14@75(1780)M=0.50×586.7=293.4 1跨中板带负弯矩581φ12@200(565) 中M=0.17×586.7=99.7 区2柱上板带正弯矩616 φ12/14@150(890)格M=0.18×586.7=3A105.6跨中板带正弯矩511φ12@200(565)M=0.15×586.7=88.0 4边支座柱上板带负弯矩1714φ12/边14@150+φ12@125586.7=281.6Ms=0.48×.区(1795)边支座跨中板带负弯矩168φ12@300+φ8@300(525)格肘6=0.05×586.7=29.3C柱上板带正弯矩757φ12/14@150(890)347=0.22586.7=129.1跨中板带正弯616 φ12@300+φ12@400(659 M0.18586.105.6靠内支座负弯462φ12@200(565边0.879.8中中间跨正弯407φ12@200(5650.8=70.4边支座负弯134φ12@400+φ8@300(4500.823.4B边跨正弯490φ12@200(565D0.884.5靠内支座负弯866φ12@125(905边0.2573.4柱中间跨正弯304φ12@250(4520.25=26.4边支座负弯828φ12@125(9050.25=70.4边跨正弯373φ12@250(4520.25M=32.37表1.17Y方向配筋计算(经验系数法)区板带弯矩值(kN·m)柱上板带跨中板带柱上板带跨中板带22)(mm)实际配筋每米宽需格每米宽需实际配筋(mm配筋配筋22)A(mmA) (mm ss中柱上板带负弯矩1917 φ14@80(1924)区M=293.4 格1A跨中板带负弯矩618 φl2@160(707)M=99.7 2柱上板带正弯655 φ14@160(962=105.6跨中板带正弯543 φ12@160(707=88.0边支座柱上板带负弯1846 φ14@180(1924=281.6C边支座跨中板带负弯178=29.3φ12@320+φ8@320(510柱上板带正弯806 φ14@160(962=129.1跨中板带正弯655 φ12@160(707=l05.6内支座负弯492 φ12@200(5650.8=79.8中间跨正弯433 φ12@200(5650.8=70.4边支座负弯142 φ12@400+φ8@320(4390.8=23.4边跨正弯521 φ12@200(565角0.8M=84.5 8靠内支座负弯矩921 φ12@125(905) 区墙0.25M=73.4 边1格半中间跨正弯矩323 φ12@250(452)柱0.25M=26.43.B 上边支座负弯矩882 φ12@125(905)板=70.4 D 0.25M 带5396 φ12@250(452) 边跨正弯矩=32.30.25M7四、板的受冲切承载力计冲切荷载设计值按式(1.46),受冲切承载力满足板的受冲切承载力要求,无需设置箍筋与弯起筋。
柱帽采用构造配筋,见图1.55。
五、用等代框架法求各板带的弯矩值及配筋(1)x方向①等代框架构件尺寸确定:图1.55柱帽配筋图等代梁:梁截面宽度取板跨中心线间距8000mm;梁截面高度取板厚230mm;梁跨取:梁截面惯性矩为:500ram等代柱:柱截面尺寸:500mm×柱高:柱帽高度为750mm(图1.55),底层柱高=4.5+2.2-0.23-0.75=5.72mm 层以上各层柱高=3.9-0.75=3.15mm柱截面惯性矩:②计算简图梁上均布荷载(考虑活荷载满布):56所示。
计算简图如图l.③竖向荷载下的框架分析采用分层法,计算结果如表1.18所示。
表1.18分层法计算结果项目边支座负弯矩值边跨跨中正弯矩值第一内支座负弯矩中跨跨中正弯矩值(kN·m) 值m) (kN·m) (kN·m) (kN·188.4 246.4 ) 计算单元l(顶层232.6 449.2192.7 225.8 290.2 432.9 ) 2(计算单元一般层188.6 241.2 ) 3(计算单元底层242.9 447.6192.7同一处弯矩最大值290.2449.2246.40.90×290.2=261.2 柱上板带分配弯矩0.55×246.4=135.5 0.75×449.2=336.9 0.55×192.7=106.0 192.7=86.70.45×112.3 =449.2 跨中板带分配弯矩0.25×246.4=110.9 0.45×290.2=29.0 0.10×④配筋计算.由于圈梁的存在,靠墙边板带弯矩予以减小,修正系数与经验系数法相同。
, 1.19截面配筋见表。
方向等代框架计算简1.5)等代框架法x 方向配筋计算(表1.19跨中板带柱上板带(kN·板带弯矩值m)柱上板跨中板区22))实际配筋(mm带每格带每米米实际配筋(mm宽需配宽需配筋筋22) (mmA) A(mm ss柱上板带负弯矩2079 φ14@75(2053)中M=336.9 1跨中板带负弯矩656区M=112.3φ12@160(707) 2格柱上板带正弯617 φ14@150(1026A106.0跨中板带正弯503 φ12@160(707=86.7边支座柱上板带负弯1581 φ112@75(1780)=261.2边支座跨中板带负弯166 φ12@320+φ8@320(510=29.0拄上板带正弯796 φ14@150(1026C=135.5跨中板带正弯648 φ12@160(707=110.9内支座负弯522 φ8@32φ12@32(510)0.8=89.8中间跨正弯401 φ8@320+φ12@320(5100.8=69.4边支座负弯133 φ8@160(3140.8=23.2边跨正弯51 6 φ8@320+φ12@320(510B、0.8M=88.7 8D 靠内支座负弯矩996 φ12@120(942) 墙0.25M84.2 边1坐中间跨正弯矩305 φ12@240(471) 柱0.25M=26.5 3.上边支座负弯矩765 φ12@240+φ12@320(824)板0.25M=65.3 带5边跨正弯矩392 φ12@240(471)0.25M=33.97(2)方等代框架尺寸方向,为六层四跨框架,计算过程方向相类似,配筋如2所示2方向配筋计等代框架)板带弯矩(kNm)柱上跨中柱上板跨中板)(m)带每带每实际配(m实际配宽需宽需))(m(m柱上板带负弯2247φ14@75+φ8@200(2304338.8跨中板带负弯703φ12@160(707柱上板带正弯658φ14@150(1026 106.1A跨中板带正弯536φ12@160(70786.8边支座柱上板带负弯1690φ14712@75(1780261.25边支座跨中板带负弯矩176φ8@320+φ12@320(510)区M=29.06格柱上板带正弯矩843φ14@150(1026)CM=l34.9 7跨中板带正弯矩685φ12@160(707)M=110.38.靠靠内支座负弯矩559 φ10/12@160(599)墙墙0.8M=90.4 边中2区跨中间跨正弯矩427 φ10/12@160(599) 格中0.8M=69.4 板与4边支座负弯0.8141 φ10@160(491=23.2B边跨正弯544 φ112@160(599)D0.8=88.2内支座负弯1069 φ12@100(11310.25=84.7中间跨正弯324 φ12@200(5650.2526.5边支座负弯815 φ12@200+φ10@300(8270.25=65.3边跨正弯414 φ12@200(5650.25=33.75和5采用直接设计法和等代框架法设计的无梁楼盖配筋图分别见(a)(b)图1.57无梁楼盖配筋图(经验系数法) (a)纵向配筋(x方向);(b)横向配筋(y方向))a(.(b)图1.58无梁楼盖配筋图(等代框架法) (a)纵向(x方向)配筋;(b)横向(y方向)配筋。