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
浅论板柱抗震墙结构设计
度不应小于板厚 的 2 . 5 倍, 边梁应按与半个柱上板带共 同承受弯矩 、 剪力 和扭矩进行设计 ,并满足各最小配筋率 的要求
5 . 抗震设计时 , 房屋 的周边应采用有梁框架, 有楼梯、电梯 间等较大 开洞时 , 洞口 周围宜设置框架粱或边梁 。 房屋的顶层及地下一层顶板宜采用梁板结构。
四 、构 造
无梁楼板的构造主要就是暗梁 , 板柱节点构造 ,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 ( 2 5 0以上 )的情况 , 建议用 l O , 或 l 2 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 2 0 0的间距 , 尤其是长度比较大的和温差有明显 的位置 , 要考虑板 面贯通钢筋的配置 。 抗冲切验算在板柱结构 中是很重要的 , 通常有如下处理方式 : 1 . 建筑功能许可的情况下 , 可采用加设柱 帽的方式加强板柱交接处的 抗重切能力 ,这样 , 可 以有效的减小板厚 ,从而达到减小板钢筋用量 ,
《 全国民用建 筑工程设计技术措施 》中 对 板柱 一 抗震墙结构的平面 布置有如下要求 : 1 . 结构布置宜均匀 、 对称 ,刚度中心与质量中心宜重合。 2 . 板柱结构每方向单列柱数不得少于 3 根。 3 . 抗震设计时 ,必须采用板柱一 抗震墙结构 。结构两主轴方 向均应布 置抗震墙 ,成双向抗侧力体 系。 4 . 为减小边跨跨中弯矩和柱的不平 衡弯矩 , 可将沿周边的楼板伸出边 柱外侧 ,伸 出长度 ( 从板边缘至外柱中心 ) 不 宜超过板沿伸出方向跨 度 的0 . 4 倍; 当楼板不伸出边柱外侧时, 在板的周边应设边梁 , 边梁截面高
板柱体系的设计
二、等代梁宽度的取值
根据《钢筋混凝土升板技术规范》第6.2.5条
的规定:板柱结构可按等代框架计算内力和位
移,在侧向力作用下沿该方向等代框架梁的计
算宽度,应取下列公式计算结果的较小值:
by
1 2
(lx
b ce )
式中 byb—y — 43等l y代框架梁的计算宽度;
lx、ly——两个方向的跨度,即柱距;
板柱体系的设计
一、计算原理 1、整体计算时采用等代框架法,即在PMCAD建 模时将楼板等代成宽扁的框架梁,并在SATWE软 件中进行整体分析,得到在水平荷载作用下的 内力值; 2、楼板计算时将板带划分成柱上板带和跨中板 带,采用有限元的方法计算竖向荷载的内力值; 3、配筋计算时将水平和竖向荷载进行组合后, 按照宽扁梁的方法进行配筋。
2、按升板规范自动划分板带
若在PMCAD软件中没有输入等代梁, 而是输入的虚梁,则建议选择此项。因为 没有输入等代梁,则程序就不会计算水平 荷载引起的内力。在SLABCAD软件中就只 计算由竖向荷载引起的内力值。该方法主 要用于不需计算地震力的地下室车库顶板 等情况,其主要优点是在PMCAD中无需输 入等代梁,从而使建模大大简化。
bce——柱帽的有效宽度。
在采用PMCAD软件建模时,其等代梁的宽 度可以按照《升板规范》的要求取值。也可以 按如下方法取值:
1、等代梁两侧各取相邻房间跨度的1/4相加;
2、当等代梁两端房间不等跨时,等代梁需按偏 心布置。这既可避免房间不等跨时宽度不好确 定的问题,又可使按房间1/4跨度划分出来的 等代梁自重正好等于整个楼板的自重。
(2)当选择此项时,程序并没有完全按照《升 板规范》的要求计算柱上板带宽度。其宽度计 算方法实际上仅取了等代梁两边各1/4板跨方 向,既没有考虑柱帽有效宽度的影响,也没有 取两个公式的较小值。但程序允许设计人员人 为调整柱上板带两边宽度的比例,设计人员可 以根据工程实际情况对板带宽度进行适当代换。
板柱—抗震墙办公楼结构设计
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。
板柱—抗震墙办公楼结构设计
板 柱 一抗 震 墙 办 公 楼 结 构 设 计
戴 亚 鹏
摘 要: 通过工程 实例 总结了设计板 柱一抗 震墙结构 时应注意 的计算 方法的选 用 , 代框 架梁宽度 计算 , 等 平面 结构布 置 等 r ̄ , . 着重 阐述 了选 用等代框 架法 中梁宽的取值 、 厚的取值 , - l 板 以期 指导 实践。
钢 结构 ,0 6 2 ( ) 3 —7 2 0 , 1 4 :5 3 .
[2 栗增 欣 , 1] 郭成 喜. 心 受压 L形柱 的 有 限元 非线 性 分 析 轴 [ ] 钢 结构 ,0 82 ( ) l —3 J. 2 0 ,3 5 :11 . [3 荣 1]
第3 7卷 第 2 7期 2 0 1 1年 9 月
山 西 建 筑
S HANXI ARCHI TECTURE
V0. 7 N . 7 13 o 2
S p 2 1 e. 0 1
・51 ・
文章编 号 :0 9 6 2 (0 1 2 —0 10 10 — 8 5 2 1 )7 0 5 —3
1层 , 4 地下 1 , 层 地上部分层高均为 36m, . 地下部分层高为 5 3m, 故取 等代框架梁宽度 为 4 2m。 . . 室 内外 高差 0 3 0 建筑 总高度为 5 . .0 , 0 7m。建 筑标 准层平 面布 置 2 3 .
图 见 图 1 。
平 面结构 布置
关键词 : 无梁楼盖 , 板柱一 抗震墙结构 , 等代框 架法 , 等代 梁宽度
中 图分 类 号 :U 4 T 23 文献标识码 : A
无梁楼盖结构体 系又称板柱一抗震墙 结构体 系 , 这是相 对梁
1 经验系数法 。 )
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
浅析无梁楼盖结构体系设计中常见问题及改进措施
浅析无梁楼盖结构体系设计中常见问题及改进措施发表时间:2019-06-16T15:48:56.790Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:牟德健[导读] 但其弊端在于抗震性能较差,所以在研究中需要根据结果体系的特点,进行改良,从而保证设计的合理性与科学性。
烟台市建筑设计研究股份有限公司山东烟台 264000摘要:无梁楼盖是由钢筋混凝土板和柱构成的楼盖结构体系,因其可提供更高的结构净高,设备安装便捷,减少基坑施工费用等,所以近年来在地下室工程中得到了大量推广。
但是,近年来却频频出现无梁楼盖倒塌的工程实例,对于无梁楼盖的设计应该重视,研究出现倒塌的深层次的原因。
因此,如何科学的对无梁楼盖进行设计,有效地防止地下室无梁楼盖结构发生冲剪破坏,防止连续倒塌,成为当前工程界关心的重要问题。
本文主要针对设计过程中常见的问题进行分析,并给出相应的解决措施。
关键词:无梁楼盖结构;体系设计;常见问题;改进措施1无梁楼盖结构体系设计的优点无梁楼盖结构具有以下优点:第一,能够降低结构的高度,进而降低楼层的高度,提升室内净空的高度;第二,可以强化楼盖保湿隔热性能,降低噪声干扰;第三,可改善结构视觉效果;第四,能够降低楼盖造价;第五,可以提升施工速度,缩短工期。
2分析无梁楼盖结构体系的特点无梁楼盖结构体系是采用板柱双向受力的原理,四个支撑点是双向受力的构件组成部分。
根据相关建筑测验数据表明,如果楼板出现裂缝前是属于弹性的受力状态,在出现裂缝开裂或者延伸时,就会在柱帽顶部、板顶出现较多的裂缝。
同时由于钢筋收到拉力的作用,混凝土也会形成极限的压力作用。
所以楼板在此时就会发生严重的损害。
在地下室采用无梁楼盖结构体系时,会使控制项目的埋深能得到减小,并可以增加地下室的利用面积,并能节约用电通风等的长期投入。
从无梁楼盖的结构优势来看,不但能降低基坑的支护施工成本,也能降低基坑的开挖作业量,节约一部分竖向构件材料的使用。
因此,在建筑工程实际应用中,无梁楼盖结构体系被广泛的运用的地下室项目的建设,需要注意的是,根据其结构体系的不同特点,设计人员应当实际的分析体系结构的策划设计。
谈谈板-柱结构建筑性能比较
谈谈板-柱结构建筑性能比较板-柱结构是由平板和柱通过节点连结构成承重体系的一种结构形式。
板-柱结构从首次设计至今已经有百年之久,人们对于板-柱结构的认识随着等代框架法的提出,到对于冲切破坏的研究,一直在不断的深化和完善。
同时板-柱结构具有许多突出的優点,但由于工程界仍对板-柱结构的抗震性能、经济性能等一些问题存在着模糊的认识,阻碍了板-柱结构的推广和普及。
一、板-柱结构的介绍由楼板和柱组成承重体系的房屋结构被称为板-柱结构。
它的主要特点是室内的楼板下没有设梁,建筑空间通畅简洁,平面布置较为灵活,能有效降低建筑物层高。
主要适用于仓库、多层厂房、公共建筑的大厅,同时也可用于办公楼和住宅等。
一般来说板-柱结构以钢筋混凝土材料为主。
柱为矩形,楼板可使用实心平板,对于柱网尺寸大于 6 米的建筑中,可以采用双向密肋板、双向暗密肋内填轻质材料的夹心板或预应力混凝土平板,用于减轻楼板的自重。
在楼板与柱的连接处,将柱顶部扩大做成柱帽,可以增强楼板在支座处的强度和减少楼板的跨度。
有时因建筑造型的需要,不设柱帽,但需采取局部加强措施。
对于高度较高且受到较大侧向外力的情况下,需要合理增设剪力墙或其他抗侧向力构件,用以限制结构的水平向位移,增强结构抗风、抗震的能力。
二、板-柱结构建筑在建筑上的优越性(1)板-柱结构建筑空间布置灵活板-柱结构建筑可采用大空间柱网布置,其建筑平面分割灵活,既为建筑师提供设计的回旋余地,又给用户提供了根据不同用途改变平面布置的可能性;由于隔墙的轻质化和可拆改化,使用空间大小可以随意布置,空间组合创造的余地不受限制,可以最大化满足用户需求。
另外,板-柱结构由于没有设置梁,空间通畅简洁,适合采暖等各种管线通过,合理利用了各个空间,一方面增加了结构层的高度,另一方面可以增加窗户的高度,从而增加采光面积。
(2)板-柱结构建筑净空利用率高由于板-柱结构没有设置梁,所以在建筑的有效净空高度上尤其是在板跨较大的情况下相对于框架结构有着明显的优势。
框架结构研究进展
框架结构研究进展框架结构研究进展摘要:本文指出了框架结构在当代社会的广泛应用和发展,多层框架结构的优点。
如今办公楼的造型各种各样,如何能使办公楼更经济、更安全,新技术的应用是如今建建筑物的前提!本文讨论了关于此类问题的解决办法,希望为将来更多的框架办公楼提供更好的参考依据!关键词:框架结构办公楼发展随着经济的发展、人们生活水平的提高、建筑要求的提升,混凝土组合结构在建筑行业得到了迅速发展。
随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,建筑结构设计是建设工程设计的重要环节,是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂[1]。
一、框架结构的组成采用框架结构形式,可形成内部大空间,能进行灵活的建筑平面布置,因此,框架结构体系在结构设计中应用甚广,对于框架结构的内力目前多采用计算机辅助软件来进行分析和计算,但是目前有的工程设计人员过分地依赖计算机的计算结果,而缺少独立分析问题、解决问题的能力,致使在一些图纸中出现不必要的问题,为以后事故的发生埋下隐患。
每个设计者的经验不同,对规范的理解不同,所以在处理某个设计问题时,也就会采取不同的处理方法[2]。
混凝土是建筑工程中应用非常广泛的一种建筑材料,混凝土抗压强度较高,而抗拉强度却最低。
混凝土结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构。
不配置钢筋的素混凝土构件只适用于受压构件,且破坏比较突然,在工程中极少使用。
在钢筋混凝土受压构件中,通常是混凝土承受压力,钢筋承受压力,钢筋与混凝土两种材料的强度均得到充分利用,大大提高了构件的承载力。
此外,在受压混凝土构件中,配置抗压强度较高的钢筋,也可协助混凝土承受压力,从而较少构件截面尺寸,改善受压构件的脆性性质。
钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。
由主梁、柱与基础构成平面框架,各平面框架再由连续梁连接起来形成空间结构体系。
钢筋混凝土框架结构是一种由梁、柱组成的超静定结构体系,在地震、风荷载等作用下需设计成延性结构,以便很好地吸收和耗散能量,保证结构具有足够的抵抗变形能力,确保结构安全[3]。
钢筋混凝土框架结构
梁柱节点构造复杂,在装配式框架结构中更为突出。
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第四篇 钢筋混凝土框架结构
应用范围:
框架结构不宜用于层数较多的高层建筑,一般多用于办公 楼、教学楼、旅馆及工业厂房等多层建筑中;
薄弱层
Q y ,i1 Q y ,i
Qy,i 0.8Qy,i1
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1.1.2 变形缝
优点பைடு நூலகம்
设置变形缝后,结构虽然变得简单、规则
问题
由于缝两侧均需布置框架而使结构复杂和建筑使用不便; 较大的变形缝使建筑立面处理困难; 地下部分容易渗漏、防水处理困难; 在地震区,地震时缝两侧结构进入弹塑性状态,位移急剧
钢筋混凝土框架结构
建筑之家
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1
定义
多高层建筑结构的常用形式之一; 也是高层建筑的基本结构单元; 由梁和柱为主要构件组成。
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类型
按框架构件组成分类
梁板式结构
由梁、板、柱三种基本构件组成。这种骨架形式的框架 结构,广泛用于多层与高层房屋建筑上,是典型的框架 结构型式。
过长的钢筋泥凝上框架结构的适当部位,宜将伸缩缝 与沉降缝合并设置。
伸缩缝与沉降缝的宽度一般不小于50mm。
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1.1.3 变形缝
防震缝
考虑因素 防震缝的设置,主要与建筑平面形状、高差、刚度和质 量分布等因素有关。
设置要求 防震缝宽度应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构 类型、结构单元的高度和高差情况确定,
第13章钢筋混凝土多层框架结构常见问题解答
第13章钢筋混凝土多层框架结构常见问题解答1.什么是框架结构?框架结构的特点如何?答:框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构框架结构的特点是:建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。
框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。
框架结构广泛在多高层建筑中应用,它的特点是建筑平面布置灵活,可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。
框架结构的组成简单,只有框架柱和框架梁两种基本构件组成,便于构件的标准化、定性化,可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。
2.框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围如何?答:框架柱常用的柱网尺寸和空间高度的范围:民用框架结构房屋常用的柱网尺寸一般在6~9米之间,工业建筑的柱网尺寸一般在6~12米之间。
房屋使用中的空间高度要求—层高决定了柱的高度,民用框架结构房屋的层高一般在3~6米之间;工业建筑的层高一般在4~6米之间。
3.框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同可划分为哪三种类型?各有什么特点?答:框架承重体系按结构体系承受和传递竖向荷载的方式不同一般分为横向框架承重方案,纵向框架承重方案和纵横向框架混合承重方案三种类型。
(1)横向框架承重体系横向框架承重体系的结构布置见图13-2a。
这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由横向框架梁承担,而纵向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。
这样,横向框架梁的截面尺寸要比纵向框架梁的大,因此梁的横向框架的刚度也比较大,从而有利于提高房屋的横向侧移刚度。
由于横向跨度小于纵向,故而楼板的跨度较为经济合理。
(2)纵向框架承重体系纵向框架承重体系的结构布置见图13-2b。
这种承重体系是将楼盖传来的竖向荷载全部由纵向框架梁承担,而横向框架梁仅承受自重和梁上维护墙体的重量。
平板-异形柱结构体系等代框架法计算的等效梁宽度取值研究
6 0 00
60 00
—— ——
60 00
T r ——— — n T
60 00
6 0 00
图 1 分析平面 图
角柱
:
边柱
!
・
『
30 5
1
三 1 L ’ [
:
一
L
.
计算模型的结构平面如图 1 所示。采用等代框
:4 《7
:
一 。 ~
力和动力分析 , 究等代梁宽度与框架几何尺寸 的内在关系 , 出等代梁 计算宽度 的计算公 式, 研 得 为平板 异形柱 结构体 系计算
模型的选用提 供理论依据 。
关键 词 平板一 异形柱 结构
等代粱
计算模 型
中图法分类号
T 38 U 1;
文献标识码
A
钢筋} 凝土平板. 柱结构 体 系可 以较 好地满 昆 异形 足住 宅建筑使用功能 的要求 对平板 一 形柱框 架结 异 构体系的计算 , 国家规 范 没有相 应 的条 文 , 也缺 乏对 其体 系的试验和理论研 究成果 。在该 平板 . 柱结 异形 构 体系的设计 中 , 工程人员 只能根据经 验采取 各种 简
架法分析的平面图如图 2 所示。平面尺寸为 3 6m×
1 各 区格 板典 型计 算跨 度 为 6m × 8m, 6m。本分 析 模 型 中 , 本 的柱 截 面为 : 形 柱 角柱 采 用 L20 基 异 0 —
70 边柱用 T 0 - 70 中柱采 用 十 20 70 0, 20 0 , 0 -厚 h= 0 m。 20r . a
r 一 、 r 、 r r ] r 、 r 、
化方法 。通常采用等代框架法进行设计。采用等代
浅论新型建筑结构体系一板柱-抗震墙结构设计
扭转周期比
O . 7 2
0 . 7 6
最 大 位 移 1 , 1 2 5 3 ( x 向 ) I l , 1 5 l 5 ( Y 向 ) 1 / 1 5 8 6 ( X ( h i ) I 1 / 1 8 7 7 ( Y I ? q )
最大位移比 1 . o 8 ( x 向)l 1 . o 9 ( Y 向) 1 . I ( 】 ( x 向)f 1 . 1 2 ( Y I  ̄ )
破 坏。 因此 , 在我国《 建筑抗震设计 规范》 ( G B 5 0 0 1 1 - 2 0 1 0 ) 中并没有单纯
等代框架法
T1 2. 28 9 3
弹性扳法
2 . 0 2 3 5
周期 T 2
T3
2 . 0 4 7 0
1 . 6 5从以上对 比可 以看出 , 采用弹性楼 板假定分析 的结 构刚度大于 采 用等代框架 的刚度 , 这是 由于等代 框架法仅分析 框架 梁的刚度加上 梁 外楼板刚性假 定的刚度进行 的计算 ; 而弹性板法 是将 整层楼板进行 真 实刚度计算 的。 我认为 , 采用 弹性板法 的计算结果 更接近 于真实。但在计算机 计 算分析过程 中 , 采用弹性楼板法 的分析时 间远远 长于采用等代框架 法 的 计算时间。 最后 , 必须指出的是 : 对于现代高层建筑 中比较常 见的厚板转换层 的计算也可像无梁楼盖结构一样进行类似的处理计算。但是 如 果 要在 S A T WE 软件 中计算 厚板转换 层时 , 在 使用 P M C A D 进行 人机交互式 输 入时必须注意 : 除了要像无粱楼盖结构一样要输入虚梁以外 , 层高的输 入也有所改变 。应将厚板的板厚均分给与其相邻两层的层高。即取与 厚板相邻的两层层高分别为其净空加上厚板 的一半板厚 : 如第 i 层有厚 度为 B t 的厚板 。 在P MC A D交互式输入 中 , 则第 i 层 的板厚输 入值 为 B t , 层高为 H i + B t / 2 , 第i +l 层的层 高为Hi + l + B t / 2 。 三、 无梁楼板计 算 对于楼板 的计算 , 过去 常采 的方法 是等代框架梁法和经验 系数 法 。P K P M2 0 0 8 版 中的“ 复杂楼板有限元计算 ” S L AB C AD模块能够读取 采用 弹性板算法计算 的 S A T WE内力计 算结果 , 结 果更为准确 , 冈此现 在仅讨论此方法。 整体分析计算 完成 后 , 我们可 以利用 P K P M软件[ } I 的“ 复杂楼板仃 限元 计 算 ” S L AB C AD模 块 进 行楼 板 的分 析 计算 。 首先 点取 “ 生成楼 板有限元 分析数 据” 菜单 来生成 有关 的计 算 数 据, 并将相应 的计算 条件及计算参数进 行定义 。如果是预应 力楼板 的 话 还应将预应力 参数选取 。当然 , 此时必须注意 的是 : 由于有 限元 的计 算 原理所致 , 对 于楼 板的有限元划 分长度不一样可能 会对计 算结果产 生一定的影响 。同时我们还可补充输 入无梁楼盖 的其它数 据 , 如楼板 的洞 口及 柱帽等特殊 构件 , 并可对楼 板不 同部位的 板厚进行修 改 , 同 时, 我们还可 以在 楼板上添加任 意的荷 载 , 包括在 P M C A D建模时无法 输 入的板上 的任意线荷载及点荷载。 此外 , 我们还可以输入支座沉降及约束等补充数据 S L A B C A D的 补充数据输 入完毕后我们 就可 以通过 “ 有 限元分 析和计算 ” 菜单 对无 梁 楼盖进行设计计 算了。对无梁楼盖 的计算 内容 主要包 括楼板的 内力 、 位移 、 配筋计算及板的冲切验 算等。计算 完毕后冉 通过 “ 分析 结果 图形 显示” 菜单查询其计算结果 。 四、 构 造 无梁楼板的构造主要就是暗梁 , 板柱 节点构造 , 板面抗 裂构造 I 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 E : 过程中经 得起工人的踩压而不变形 , 这个靠经验 , 板 比较厚( 2 5 0 以上 ) 的情 况 , 建 议用 l 0 或1 2 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地方受爪要清楚 , 搭接要符 合规范 , 必要时要在施T图中说明 !板面通筋很重要 , 有人分析尽谴 要大于 2 0 0的间距 , 尤其是 长度比较大的和有 明显温差 的位置 , 要 弩虑 板面贯通钢筋的配置。 抗冲切验算在板柱结构 中是很重要 的, 通常有如下处理疗式 : 1 . 在建 筑功能许 可的情况 下 , 可采用 加设柱帽 的方式加强板 柱交 接处 的抗 冲切能力 , 这样 , 可以有效 的减 小板厚 , 从 而达 到减小扳钢筋 用量 , 节约工程造价的 目的。 2 . 利用 暗梁 中的抗 剪箍筋抵抗冲切 , 但 国外有研究指I 叶 l , 暗梁箍筋 抗剪效果并不理想 , 试验证明 , 合理设置抗剪栓钉 的效果优于箍筋 3 . 设置型钢剪力架抗冲切。 板柱 一抗震墙结构 非常适用于多层 和高层的办公楼 、 综 合楼等建 筑类型 。在有建筑总高度限制的地区具有明显的经济效 益。 设计 人员在设计 的过程中必须能从 把握整体结构 、 分 析博弱环节 到细致分析 , 合理 采取措施 , 保证结 构的安全性 和提 高经济性 , 才是最 佳 完整 的设 计 。
竖向荷载下板柱结构等代框架法弯矩分配比例的探讨
1 前言
带的 分布基本 符合 图 j 中的 划分原 则,由于 双 向长 寅比为 I ,弯 矩在两 个方 向的分 配比例 基 本一 致,结果 表明 . 时支座 负弯 矩在柱上 板 此 带和跨 中板带的分 配比例分 别为 7% 和 2%, 6 4 即两 者之 间分配 比例 比为 3I :1 跨 中弯 矩 7 . 在柱 子上 板 带和 跨中 板带 的分 配 比倒 分别 为
56 4 %和 4 %. 54 两者 之间分配 比 比为 1 2 倒 : 7
板 格长 跨比 的关系 曲线 总 体上著 图 5 图 8 ~ 表 现出一 致的变 化趋势 ,板厚与 长跨 比 弯矩 对 分 配E倒影 响非常 小 . 与长宽 比为 1I 情 E 并 /的 况 有明显差 别 当 双向长 宽比不等 于 1 时 等 代框 架法只 适应与 长跨方 向上 在 短跨上 .仅 仅 在柱上板 带存在 支座负弯 矩 . 中板带 B经 跨 全 部承受正 弯矩 对于长宽 比分别 为 1 、 、 2 5 2 5以及 3 .长跨方 向上 支座负 弯矩 在柱 上 时 板 带和跨 中板带 分酉 比倒分 别为 6% 3%、 己 5 5
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比下支座 负弯矩 和跨 中 弯矩在 柱上板带 与跨 正
所示 。可以很 明显地 看出 . 上板带 和跨 中板 柱
钢 筋混凝土 板柱结 构体系 具有形 式简单 , 房屋分 割灵活 ,能充分 发挥节 省层高 的优点 , 是现代建筑 常用的一种结构形 式, 目前在住宅 、 公寓、车 库 高域 等建筑 中被 广泛采 用,特别
板柱-抗震墙结构设计
板柱-抗震墙结构设计浅论近年来,板柱结构体系是在我国发展较为迅速的一项建筑结构体系。
因其结构构件自身高度较小,因此,其具有便于设备管道布置安装,可有效地减少层高,降低建筑造价等优点。
并且,因其层高较低,采用板柱结构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,采用板柱结构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,采用板柱结构结构具有明显的经济效益和社会效益。
但是,和传统的梁板柱结构体系比较,板柱结构体系的抗震性能较差,主要是其板-柱节点的抗震性能不如梁-柱节点。
因地震作用产生的不平衡弯矩主要有板向柱传递,在柱周边将产生较大的剪应力,而板的截面高度较低,其抗剪能力不如梁节点,在地震力较大时更易发生破坏。
因此,在我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中并没有单纯的板柱结构体系,而是要求采用板柱、框架和抗震墙共同组成抗侧力体系,即板柱-抗震墙体系。
下面,对板柱-抗震墙结构体系的设计进行简单的介绍。
一. 结构布置《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)中规定,板柱-抗震墙结构的最大适用高度在设防烈度为6度、7度、8度地区分别为80m、70m、55m,较2001版规范有较大提高。
板柱-抗震墙结构体系中需要布置足够多的抗震墙,使抗震墙成为主要的抗侧力构件,并能够承担结构全部的地震作用,各层的板柱框架柱子部分除满足垂直荷载计算要求外,尚应能承担不少于各层相应方向全部地震作用的20%。
这就是说,在板柱-抗震墙结构中,全部的地震力应首先由抗震墙承担。
《全国民用建筑工程设计技术措施》中对板柱-抗震墙结构的平面布置有如下要求:1 结构布置宜均匀、对称,刚度中心与质量中心宜重合。
2 板柱结构每方向单列柱数不得少于3 根。
3 抗震设计时,必须采用板柱-抗震墙结构。
结构两主轴方向均应布置抗震墙,成双向抗侧力体系。
建筑抗震设计第5章钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计
2. 框架-抗震墙结构布置 框架-抗震墙结构是由框架和抗震墙结合而共同工作的结构 体系,兼有框架和抗震墙两种结构体系的优点。既具有较大的空 间,又具有较大的抗侧刚度。多用于10~20层的房屋。
框架-抗震墙结构布置的关键问题是 抗震墙的布置,其基本原则是: ① 抗震墙在结构平面的布置应对称均匀, 避免结构刚心与质心有较大的偏移。 ②抗震墙应沿结构的纵横向设置,且纵横 向抗震墙宜相互联合组成 T 形、L 形、 框架一抗震墙结构 平面布置示意 十字形等刚度较大的截面,以提高抗震墙 的利用效率。 ③ 抗震墙宜贯通全高,沿竖向截面不宜有较大突变,以保证结构 竖向的刚度基本均匀。
常见框架柱网 (a)方格式柱网 (b)内廊式柱网 地震区的框架结构,应设计成延性框架,遵守“强柱弱梁”、 “强剪弱弯”、强节点、强锚固等设计原则。 在确定框架结构结构方案的同时,应初步确定框架梁柱的截 面尺寸和材料强度等级。 框架结构中,非承重墙体的材料、选型和布置,应根据烈度、 房屋高度、建筑体型、结构层间变形、墙体抗侧力性能的利用等因 素,经综合分析后确定。应优先采用轻质墙体材料,刚性非承重墙 体的布置,在平面和竖向的布置宜均匀对称,避免形成薄弱层或短 柱。
二、框架填充墙的震害 砌体填充墙刚度大而承载力低, 首先承受地震作用而遭破坏。一般 7度即出现裂缝,8度和8度以上地 震作用下,裂缝明显增加,甚至部 分倒塌,一般是上轻下重,空心砌 体墙重于实心砌体墙,砌块墙重于 砖墙。
框架-剪力墙结构上部较严 重,框架结构下部震害严重。
填充墙破坏的主要原因是:墙体受剪承载力低,变形能力小, 墙体与框架缺乏有效的拉结,在往复变形时墙体易发生剪切破坏和 散落。
三、 抗震等级 地震作用下,钢筋混凝土结构的地震反应有下列特点: 1、地震作用越大,房屋的抗震要求越高; 地震作用与烈度、场地等有关,从经济角度考虑,对不同 烈度、场地结构的抗震要求不同。 2、结构的抗震能力主要取决于主要抗侧力构件的性能; 3、房屋越高,地震反应越大,抗震要求越高。
型钢再生混凝土框架的探讨
型钢再生混凝土框架的探讨0 引言型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete)结构[1],是指在混凝土中主要配置型钢(轧制型钢或用钢板焊接而成的型钢骨架),同时配有少量纵向钢筋(受力钢筋或构造钢筋)和箍筋的结构。
英美等西方国家称其为混凝土包钢结构(Concrete Encased Steelwork)[2];日本称为钢骨混凝土结构(铁骨铁筋,コンクーリト,Steel Reinforced Concrete,缩写SRC)[3];前苏联称之为劲性钢筋混凝土结构,我国赵鸿铁教授根据这种结构的配钢特点将其命名为型钢混凝土结构,并得到了国内众多专家学者的认可[4]。
型钢混凝土结构也是继木结构、砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构等传统建筑结构之后最具发展潜力的一种新型结构体系。
1 型钢再生混凝土结构的研究现状1.1 国外研究状况20世纪初,欧美等国家最早开始了对型钢混凝土结构的试验研究。
1908年,Burr做了空腹式配钢的型钢混凝土柱试验,发现型钢柱的外包混凝土不仅可以提高耐火性,还能显著提高柱的强度与刚度;1920年,加拿大学者进行了空腹式型钢混凝土梁的试验,认为混凝土与型钢能够协同工作;随后,英国学者R. P. Johnson、美国学者John P. Cook等也在这方面做了大量的试验[5]研究。
1951-1956年间,东京大学的坪井善勝、若林実研究小组进行了梁的弯曲、柱子偏压、梁柱剪切、节点以及粘结等各种试验[6];仲威雄、高田周三研究小组进行了足尺梁的剪切及节点试验;梅村魁小组进行了柱子偏压试验[7]。
这些试验研究基本上是以配格构式空腹型钢为主。
以这些研究成果为基础,1958年,《型钢钢筋混凝土结构计算标准》及其条文说明第一次出版,构件的容许承载力采用强度叠加法。
此后分别进行四次修改。
1. 2我国研究状况我国从上世纪80年代开始进行SRC结构系统研究。
冶金工业部建筑研究总院进行了型钢混凝土轴压短柱、偏压短柱、偏压长柱以及SRC梁的试验研究。
板柱结构设计规范
板柱结构设计规范篇一:关于板柱结构的适用高度关于板柱结构的适用高度摘要:板柱结构是一种经常被采用的结构体系,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。
因此,对板柱-抗震墙给予一些设计建议。
关键词:板柱结构造价抗震设计建议适用高度Abstract: the slab-column structure is a is often use of the structure system, the new seismic code for seismic wall structure column board the applicable height, has a strict regulations. Therefore, the board column-aseismic walls give some design Suggestions.Keywords: slab-column structure seismic design Suggestions for high cost1.综述板柱结构是一种经常被采用的结构体系,它具有不少优点,如施工支模及绑扎钢筋较简单,结构本身高度较小,可以减少建筑物的层高,从而降低建筑物的造价等等,但由于此种结构在遭受较强地震作用时,其板柱节点的抗震性能不如有梁的梁柱节点,此外,地震作用产生的不平衡弯矩要由板柱节点传递,它在柱周边将产生较大的附加应力,当剪应力很大而又缺乏有效的抗剪措施时,有可能发生冲切破坏,甚至导致结构的连续破坏。
因此,新的抗震规范对于板柱-抗震墙结构的适用高度,作了较严格的规定。
但是,实际工程中,对于板柱结构还是有大量要求的,本文目的,是想提供一些措施,使板柱结构可以建筑得更高一些,以满足实际需求。
由于板柱结构(无抗震墙者)抗震性能较差,北京市建筑设计院1992年出版的《结构专业技术措施》中规定,在抗震设防烈度为6度的地区,层数不能超过四层,房屋总高不能超过16m,7度区为三层及12m,8度区为二层及8m。
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
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
钢筋混凝土板柱结构体系中等建 筑设计 研 究院有 限公 司 , 宁夏 银川 7 5 0 0 0 1 )
【 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 . 的配 筋 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 3 板柱结构 中钢筋的布置与构造 承构件 : ( 3 ) 在板带 和柱子 间起弯知传递作用 的跨 中板带 。 3 . 1 无粘结预应力筋 的布置 在设计无粘结预应力混凝土板柱结构 的双 向平板时 . 通常用干设 1 板柱结构等代框架法设计步骤 计钢筋混凝土平板 的弯矩分配及其概念已不适用 。 应根据预应力筋作 1 . 1 结构选型与结构布置 用 的力学原理去理解预应力平板的受力性能 。按荷载平衡法 , 对于无 后张预应力板柱结构适宜用于跨度为 6 m 一 1 2 m . 活荷载在 5 k N / m  ̄ 梁平板来说 . 柱向上的反力只作用在很小 的范 围内。为 了满足静力平 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 衡. 必须在垂直于上述预应力筋 ( “ 主” 预应力筋 ) 方 向设置另一组预应 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 力筋 ( ‘ ‘ 次” 预应力筋) . 以便在主预应力筋向下 的荷载作用下产生一个 边梁和剪力墙 向上 的荷载 。由于“ 主” 预应力筋系统产生的向下 的力 , 只出现在其反 1 . 2 材料及构件截面的选择 弯点之 间很狭窄的区域内 而唯一对板起反力支承作用 的柱也作用在 板和柱 的混凝土强度等级均不宜低于 C 3 0 : 预 应力筋宜采用无 粘 很小的范围内. 故“ 次” 预应力筋 系统应集中设置在通 过柱的反弯点之 结预应力碳素钢丝 、 钢绞线。 板 中非预应力筋可采用 I 、 I I 级钢筋 , 柱的 间的狭长板带 内 以便除柱区域 内. 大部分板 内获得 近似均匀间上的 受力纵筋采用 I I 级钢筋 . 构造钢筋采用 I 级钢筋 力。预应力筋 的布置原则 : 对于各跨连续 的预应 力平板 . 楼板跨 高 比可取 4 0 — 4 5 . 屋盖 的跨 ( 1 ) 预应 力筋 的位置及外形尽可能与弯矩 图一致 ; 高 比可取 4 5 — 4 8 。 板厚选择时还应考虑防火及 防腐蚀的要求。一般来 ( 2 ) 为了得 到截面 内部抵抗弯矩 的最 大力臂 . 必须把结构 控制截 说, 板厚 不宜小 于 1 2 0 m m, 常用为 1 6 0 mm一 2 0 0 m m。 柱 的截面宜采用正 面处的预应力筋尽量幂近受拉边缘布置 . 以提高结构的抗裂性及承裁 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 能力 : . 架柱相同) 来控制 . 柱的最小边长不宜小 于 3 5 0 m m ( 3 ) 尽可能减少预应力筋 的孔道 摩擦 损失 . 以使结构在控 制截面 1 . 3 冲切 承载力 的初步验算 处的有效预应力尽可能高 . 提高结构 的抗裂性能 : 估算柱 的集 中反力设计值 . 应用相应公式对板厚作冲切承载力的 ( 4 ) 为了便 于施工及减少锚具 、 预应力筋在跨间尽可能连续 , 考虑 初步验算 。 到边支座处设计弯矩较小 . 同时为了很好地满足局部承压要求 在边 1 . 4 预应力筋 的估算及布置 支座处预应力筋宜尽可能靠近或通过中和轴 对于后 张预应力平板 . 宜采用荷载平衡法估算预应力筋的面积平 3 . 2 非预应力筋 的构造要求 衡荷载通 常取板 自 重或 自重加 2 0 % 活载 板 中预应力筋用量还应满足 3 . 2 . 1 负弯矩 区的纵 向非预应力钢筋 平均预压应力 的要求 . 一般来说 . 其值不宜小于 1 . 0 N / m m z . 也不宜大于 在柱边的负弯矩 区内. 每一方向上 纵向非预应力钢筋的截面面积 3 . 5 N / am r  ̄ 。计算时 . 应注意同一 区格板 的两个方 向的有效高度是不 同 不应小一于 0 . 0 7 5 %1 h . 其中l 为垂直 于计算纵 向钢筋方 向板 的跨度 . h 的。 为板 的高度 这些纵 向非预应力钢筋应分布在各离柱边 1 . 5 h 的板 宽范 1 . 5 结构内力计算 围内 . 且应设置 4根直径不小 于 1 6 a r m的钢筋 . 纵 向非 预应 力钢筋 的 试验研究表 明, 预应力板柱结 构在恒荷载 、 活荷载 、 等效荷载 , 以 间距也不应 大于 3 0 H 0 m m. 外伸 出柱边 长度 至少为净跨的 1 / 6 在受 弯 及风载和水平地震作用下板梁和柱的内力可按等代框架法进行。 考虑 承载能力 中若考虑纵向非 预应力钢筋作用时 . 其外伸 长度应 按计算 确 到预应力混凝土结构在水平地震作用下的位移反应 比同等强度 、 初始 定, 并应符合钢筋锚固长度 的要求 。 当预应力筋 为集 中布置时 , 为抑制 刚度与粘滞阻尼的钢筋混凝土结构的大 . 因此 预应力板柱结构 的水平 张拉 阶段预拉区的裂缝 . 柱上板带 的板面钢筋宜通长 布置 地震作用可取按 《 建筑结构抗震设计规范》 计算值 的 1 . 2 倍 3 . 2 . 2 正弯矩区的纵 向非预应力钢筋 在正弯矩每一 方向上的纵 向非预应 力钢筋的截面面积不应小 于 2 板柱结构 中等代框架的选 取原则 O . 1 5 % b h 比在正常使用极限状态下受拉区不允许出现拉应力时. 双 向板 在后 张预应力混凝土板柱结构的分析中. 必须人为 的指定荷载路 每一方向上的纵向非预应力钢筋的截面面积不应小于 0 . 1 %b h 纵 向非 径, 以形成等代 框架 的骨架线 。 在非预应力楼板 中, 一旦指定 了荷载路 预应力钢筋应均匀分布在板的受拉 区内. 并应靠 近受拉边缘布置 . 其直 径. 就可按常现 的方法来确定 所需 的配筋量 . 无论设 计人员的经验 与 径不应小于 6 mm. 间距不应大于 2 0 o m m 在受弯承载力计算中若考虑纵 爱好如何 , 所需 的配筋量其本是一样的。但在后张预应力混凝土楼板 向非预应力钢筋的作用时, 其长度应符合钢筋锚固长度的要求。 设计 中. 设计人 员在选取预加 应力 和预应力筋 的布置 形状时 . 有一个 3 2 - 3 在平 板的边缘 和拐角处 , 应设置 暗圈梁或设 ( 下转第 1 2 0页 1
底框结构设计中需要注意的问题
底框结构设计中需要注意的问题
前言对于地震区需要抗震设防的多层商住建筑,底层为钢筋混凝土框架的大空间商店,上部为小开间砖房或砌块建筑。
结构设计中有的未作纵横两方面的抗震验算(包括承载力和变形),有的仅作了横向底层框架的验算,而纵向却按一般连续梁计算。
在构造上,有些设计忽视了在底层纵横方向设置一定数量的抗震墙,或只有横向抗震墙,使整幢建筑上刚下柔,或横刚纵柔;地震作用下即容易产生较大的弹塑性变形。
如果框架柱箍筋间距太大,特别是在柱上、下端箍筋没有按规范要求进行加密时,其破坏就更加严重。
此类建筑即使是全框架结构,从震害的调查来看,也有许多同样的破坏情况。
抗震结构在总体布置上有两大忌:一是上部刚度大,底层仅有柱的鸡腿式建筑;二是平面刚度不均匀,产生大扭转的建筑。
两者在设计上全是难以解决的问题。
有足够剪力墙或有核心筒的建筑,对维持整体稳定有利,并很大程度上减弱框架的受力;对一般建筑尽可能做框剪结构,避免做纯框架结构,以节约建筑材料。
2 常见问题
1)抗震设防不当
商住多层建筑近年来在中、小城市中很常见,即将一层作商场,然后在其上建造住宅或写字楼等建筑。
此种结构形式实际计算属下柔上刚,对抗震极为不利,如果不加抗震墙,做成底层纯框架而上部砖混的结构,在地震区将存在一些问题。
除底层不设抗震墙外,此类建筑还有超高和超层问题。
如某农贸。
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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。
1.3 冲切承载力的初步验算
估算柱的集中反力设计值,应用相应公式对板厚作冲切承载力的初步验算。
1.4 预应力筋的估算及布置
对于后张预应力平板,宜采用荷载平衡法估算预应力筋的面积平衡荷载通常取板自重或自重加20%活载。
板中预应力筋用量还应满足平均预压应力的要求,一般来说,其值不宜小于1.0n/mm2,也不宜大于3.5n/mm2。
计算时,应注意同一区格板的两个方向的有效高度是不同的。
1.5 结构内力计算
试验研究表明,预应力板柱结构在恒荷载、活荷载、等效荷载,以及风载和水平地震作用下板梁和柱的内力可按等代框架法进行。
考虑到预应力混凝土结构在水平地震作用下的位移反应比同等强度、初始刚度与粘滞阻尼的钢筋混凝土结构的大,因此预应力板柱结构的水平地震作用可取按《建筑结构抗震设计规范》计算值的1.2倍。
2 板柱结构中等代框架的选取原则
在后张预应力混凝土板柱结构的分析中,必须人为的指定荷载路径,以形成等代框架的骨架线。
在非预应力楼板中,一旦指定了荷载路径,就可按常现的方法来确定所需的配筋量,无论设计人员的经验与爱好如何,所需的配筋量其本是一样的。
但在后张预应力混凝土楼板设计中,设计人员在选取预加应力和预应力筋的布置形状时,有一个相当大的选择范围,因设计人员所作的假定和所用的设计准则不同,而会产生不同的设计方案。
这是由于混凝土结构设汁中采用的是总弯矩,对弯矩的分布和局部数值的要求并不严格。
由于混凝上设计对局部应力不敏感,在任一方向基于强度要求的配筋是用以抵抗总弯矩的。
因此,在弯矩抵抗区内,预应力筋的布置方式不是严格固定的。
这是基一于破坏线是沿着某一绞线发生的假设,而该绞线牵动所有过其的配筋。
3 板柱结构中钢筋的布置与构造
3.1 无粘结预应力筋的布置
在设计无粘结预应力混凝土板柱结构的双向平板时,通常用干设
计钢筋混凝土平板的弯矩分配及其概念已不适用,应根据预应力筋作用的力学原理去理解预应力平板的受力性能。
按荷载平衡法,对于无梁平板来说,柱向上的反力只作用在很小的范围内。
为了满足静力平衡,必须在垂直于上述预应力筋(“主”预应力筋)方向设置另一组预应力筋(“次”预应力筋),以便在主预应力筋向下的荷载作用下产生一个向上的荷载。
由于“主”预应力筋系统产生的向下的力,只出现在其反弯点之间很狭窄的区域内,而唯一对板起反力支承作用的柱也作用在很小的范围内,故“次”预应力筋系统应集中设置在通过柱的反弯点之间的狭长板带内。
以便除柱区域内,大部分板内获得近似均匀间上的力。
预应力筋的布置原则:
(l)预应力筋的位置及外形尽可能与弯矩图一致;
(2)为了得到截面内部抵抗弯矩的最大力臂,必须把结构控制截面处的预应力筋尽量幂近受拉边缘布置,以提高结构的抗裂性及承裁能力;
(3)尽可能减少预应力筋的孔道摩擦损失,以使结构在控制截面处的有效预应力尽可能高,提高结构的抗裂性能;
(4)为了便于施工及减少锚具、预应力筋在跨间尽可能连续,考虑到边支座处设计弯矩较小,同时为了很好地满足局部承压要求。
在边支座处预应力筋宜尽可能靠近或通过中和轴。
3.2 非预应力筋的构造要求
3.2.1 负弯矩区的纵向非预应力钢筋
在柱边的负弯矩区内,每一方向上纵向非预应力钢筋的截面面积
不应小一于0.075%lh,其中l为垂直于计算纵向钢筋方向板的跨度,h为板的高度。
这些纵向非预应力钢筋应分布在各离柱边l.5h的板宽范围内,且应设置4根直径不小于16mm的钢筋,纵向非预应力钢筋的间距也不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为净跨的1/6。
在受弯承载能力中若考虑纵向非预应力钢筋作用时,其外伸长度应按计算确定,并应符合钢筋锚固长度的要求。
当预应力筋为集中布置时,为抑制张拉阶段预拉区的裂缝,柱上板带的板面钢筋宜通长布置。
3.2.2 正弯矩区的纵向非预应力钢筋
在正弯矩每一方向上的纵向非预应力钢筋的截面面积不应小于0.15%bh比在正常使用极限状态下受拉区不允许出现拉应力时,双向板每一方向上的纵向非预应力钢筋的截面面积不应小于0.1%bh。
纵向非预应力钢筋应均匀分布在板的受拉区内,并应靠近受拉边缘布置,其直径不应小于6mm,间距不应大于200mm。
在受弯承载力计算中若考虑纵向非预应力钢筋的作用时,其长度应符合钢筋锚固长度的要求。
3.2.3 在平板的边缘和拐角处,应设置暗圈梁或设置钢筋混凝土边梁
暗圈梁的纵向钢筋直径不应小于12mm,且不应少于4根;箍筋直径不应小于6rnm,间距不应大于250mm。
3.2.4 平均预压应力
在混凝土总截面面积上建立的平均预压应力,平板中平均预压应
力应在1.0-3.5n/mm2之间。
4 结束语
总之,等代框架中的柱应该是包括柱(柱帽)和两侧扭臂在内的等代柱,它的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。
至于柱本身和等代梁的截面和跨度的确定,则要考虑有无柱帽、托板、边梁和扁梁情况。
柱帽既加强了等代柱,也加强了等代梁,因而等代梁端和等代柱端往往有一个刚度为无穷大的区域,它对等代梁柱的跨度、柱高以及刚度的计算都会产生影响。
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。
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[责任编辑:丁艳]。