板柱结构体系结构设计

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浅论板柱抗震墙结构设计

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—抗震墙办公楼结构设计

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。

无梁楼盖的结构设计

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。

板柱抗震墙结构

板柱抗震墙结构

板柱抗震墙结构什么是板柱抗震墙结构?就是楼层处不设梁,完全用钢筋混凝土厚板作为承重构件,在地震时,传递水平地震力。

在我国,纯板柱体系是不被润徐的,必须设置剪力墙,这就是板柱剪力墙体系。

在国外,如澳大利亚,应用很多的。

板柱-抗震墙结构抗震设计要求:板柱-抗震墙结构的抗震墙,其抗震构造措施应符合本节规定,尚应符合本规范第6.5 节的有关规定;柱(包括抗震墙端柱)和梁的抗震构造措施应符合本规范第6.3 节的有关规定。

板柱-抗震墙的结构布置,尚应符合下列要求:1、抗震墙厚度不应小于180mm.且不宜小于层高或无支长度的1/20;房屋高度大于12m时,墙厚不应小于200mm。

2、房屋的周边应采用有梁框架,楼、电梯洞口周边宜设置边框梁。

3、8 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚)不宜小于柱纵筋直径的16 倍,托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚和柱截面对应边长之和。

4、房屋的地下一层顶板,宜采用梁板结构。

板柱-抗震墙结构的抗震计算,应符合下列要求:1、房屋高度大于12m 时,抗震墙应承担结构的全部地震作用;房屋高度不大于12m 时,抗震墙宜承担结构的全部地震作用。

各层板柱和框架部分应能承担不少于本层地震剪力的20%。

2、板柱结构在地震作用下按等代平面框架分析时,其等代梁的宽度宜采用垂直于等代平面框架方向两侧柱距各l/4。

3、板柱节点应进行冲切承载力的抗震验算,应计入不平衡弯矩引起的冲切,节点处地震作用组合的不平衡弯矩引起的冲切反力设计值应乘以增大系数,一、二、三级板柱的增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。

板柱-抗震墙结构的板柱节点构造应符合下列要求:1、无柱帽平板应在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5 倍板厚。

暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%,暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的1/2;箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4 倍板厚,肢距不宜大于 2 倍板厚,在暗梁两端应加密。

结构识图梁板柱图解超实用

结构识图梁板柱图解超实用

VS
控制措施
为减小预应力损失,可以采取以下措施: 选用变形小、内缩量小的锚具;减少张拉 次数;控制张拉速度;加强养护等。
06
结构识图常见问题解答与 经验分享
如何提高结构识图速度和准确性?
掌握基本构件的识图方法
01
熟悉梁、板、柱等基本构件的图纸表示方法,能够快
速识别并理解其含义。
练习空间想象能力
02 通过大量练习和观察实际结构,培养空间想象能力,
钢材种类和性能要求
种类
碳素结构钢、低合金高强度结构钢。
性能要求
具有较高的强度、塑性和韧性;具有良好的 工艺性能,如冷弯性能、焊接性能和冷加工 成型性能等;具有良好的耐腐蚀性,在潮湿 和腐蚀性介质的环境中应具有耐腐蚀性。
焊接连接方法及质量评定标准
焊接连接方法
手工电弧焊、埋弧自动焊、气体保护焊等。
质量评定标准
03
柱与基础的连接
通常采用杯口连接或插入式连接。杯口连接具有较好的承载力和刚度,
但需要较高的施工精度;插入式连接施工方便,但承载力相对较低。
03
钢筋混凝土结构识图实例 分析
框架结构实例分析
1 2
框架结构的组成
由梁、板、柱等基本构件组成的空间结构体系。
受力特点
框架结构在水平荷载作用下,呈现出“剪切型” 变形,即层间位移随楼层增高而减小。
结构识图基本原则和方法
基本原则
整体性原则、层次性原则、关联性原则和动态性原则。即从整体到局部、从大 到小、逐层深入地理解结构图纸;同时注意各构件之间的关联性和动态变化。
基本方法
阅读设计说明、熟悉标准图集、掌握常用符号和标注方法、理解构造要求和施 工方法等。通过不断学习和实践,提高结构识图能力和水平。

钢结构格构柱设计

钢结构格构柱设计

相应的回转半径:
ix lx / x 600/ 52 11.5cm
由附录6,二肢间需要的距离:
b ix 11.5 26.2cm 0.44 0.44
p.405 取25cm。
3、验算绕虚轴稳定性 槽钢惯性矩:I1=218cm4; 格构柱对虚轴的惯性矩:
I x 2( I1 4010.42 ) 9090 cm4
A
N x f A
(4-16)
5 .7轴心受压格构式构件的局部稳定
• 为了保证单肢不先于构件整体失稳,单肢 长细比1= l1 /i1应小于、等于柱子最大长细 比的0.7倍。 i1是柱肢对本身1-1轴的回转半 径。
为了保证单肢不先于柱子整体屈曲破坏, 规范规定:
25<1≤40
且 1≤构件最大长细比的0.5倍
规定单肢节段长细比的意义:在于确定缀板间 的距离。
缀材计算 1、轴心受压构件的剪力V (1)V的取值 设:屈曲模态为一个正弦半 波。
l z M N cr y N cr ym sin l dM z V N cr ym cos dz l l y y m sin
z Ncr
z
x ym y z o L y h=2.27ix y
d / cos 1 l1 l1
V=1/2
α l1
Δ
γ1 V=1/2 x y
γ1
图4-8 剪切变形
横截面上有剪力V=1时,分配给有关缀条面上的 剪力V=1/2。斜杆内力为
1/ 2 Sd cos
1 Sd cos 2
斜杆伸长:
Sd ld l1 d EAd 2 EAd sin cos
2
1 2 EI 1 2 1 l

建筑结构识图-梁-板-柱

建筑结构识图-梁-板-柱

总结词
板的跨度和支承方式决定了板的承载能 力和稳定性,是建筑结构设计中需要考 虑的重要因素。
VS
详细描述
板的跨度是指板两端的支承点之间的距离 ,跨度的大小直接影响到板的承载能力和 稳定性。根据跨度大小,板可分为大跨度 板、中等跨度板和小跨度板。支承方式可 分为简支支承、连续支承和固定支承等, 不同的支承方式对板的承载能力和稳定性 有不同的影响。
梁和板的连接处应采用加强筋或加厚板面等措施,以提高结构的承载能力和稳定性 。
梁与柱的连接方式
梁和柱的连接通常采用刚性连 接或铰接连接。
刚性连接通过焊接或高强度螺 栓将梁和柱连接在一起,形成 一个整体结构,能够传递弯矩 和剪力。
铰接连接则允许梁和柱之间有 一定的转动自由度,通常用于 承受侧向荷载或地震作用。
详细描述
根据应用场景和承载要求,板可分为预制板、现浇板和组合板等类型。预制板是在工厂 预制好,运输到施工现场进行安装,其厚度一般在50-150mm之间。现浇板是在施工 现场浇筑而成,其厚度根据跨度和承载要求而定,一般在80-200mm之间。组合板由
预制板和现浇板组成,具有较好的承载能力和稳定性。
板的跨度与支承方式
建筑结构识图-梁板-柱
目 录
• 梁的识图 • 板的识图 • 柱的识图 • 梁、板、柱的连接与协同工作 • 实际工程中梁、板、柱的应用与案例分析
01
CATALOGUE
梁的识图
梁的类型
简支梁
简支梁一端固定,另一 端自由,是最简单的一
种梁。
连续梁
连续梁有多个支座,可 以承受多方向的载荷。
悬臂梁
悬臂梁一端固定,另一 端悬空,常用于承受单
箍筋
箍筋主要用于固定主筋的位置 ,并增加梁的抗剪承载能力。

建筑结构的基本分体系

建筑结构的基本分体系

西塔平面图
三、框架体系
框架体系是由竖向构件(柱)和水平构件(梁) 连接而成的一个能够承受竖向荷载与水平荷载 的平面结构系统。
框架结构平面布置和剖面示意图
框架结构的特点
优点 空间分隔灵活,利于安排较大空间,自重轻,有利
于抗震,节省材料;计算理论比较成熟;采用装配整 体式框架时,梁、柱构件易于标准化、定型化,可以 显著缩短施工工期;采用现浇混凝土框架时,结构的 整体性、刚度较好,设计处理好也能达到较好的抗震 效果,而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 缺点
无梁楼盖构造做法
柱帽宽度一般取相邻区格柱间距的较 大值的0.2~0.3倍,如是有顶板的 柱帽,顶板宽度不小于相邻区格 柱间距的较大值的0.35倍,其厚 度一般是所顶楼板厚度的一半。
二、板-梁体系
次梁的不同做法
压型钢板楼面
三、井字梁(双向密肋)体系
经济肋跨2.5-4.5m, 板厚10-13mm,平 面又正方形、三角 形、六边形。
正放与斜放交叉梁挠度对比
四、桁架体系
对大跨度屋 盖,沿一个方 向用桁架作为 主承重构件, 在桁架垂直的 较小桁架,这 类似与主次梁 体系。
各种形式的桁架
桁架的形式有: 平行桁架、拱 形、三角形、折 线行桁架、梯形 等。
桁架中杆件只受 轴力,不受弯 矩。
新客站网架
五、网架(双向桁架)体系
当需要两个跨度都在20米以上的大空间时,可 采用空间网架结构。
井筒壁洞口对其强度和刚度都会有影响,在初 步设计中,空洞少于30%可以忽略,空洞大于 60%,就接近框筒。
井筒的高宽比≥3 的矮宽时,主要是 抗剪井筒;当井筒 的高宽比在3—5 时,剪力将不起控 制作用,由弯矩决 定;对高宽比>5 的更细长的井筒, 由抗弯要求控制设 计;当高宽比> 7, 则结构过分柔,需 要用联系梁将几个 井筒连接起来,形 成巨型框架。

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构复习题一、填空题50道及答案1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。

2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为【框架-支撑结构】。

3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少,框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。

4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。

5.巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为【巨型】框架,次框架为【普通】框架。

6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。

7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。

8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】,使结构的侧向刚度和承载力上下相同,或下大上小,自下而上连续,逐渐减小,避免有刚度或承载力突然变小的楼层。

9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。

10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。

11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。

竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。

水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。

12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。

所13.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段,第二阶段为【验算】阶段。

14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。

15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外,还有【场地特征周期】。

16.场地土愈【软】,软土覆盖层的厚度愈【大】,场地类别就愈【高】,特征周期愈【大】,对长周期结构愈不利。

17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层,称为【加强层】。

18.巨型框架也称为主次框架结构,主框为【巨型框架】,次框架为【普通框架】。

19.水平何载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生【附加弯矩】。

附加弯矩又增大侧移,这是一种【二阶效应】,也称为“P-Δ“效应。

20.一般用延性比表示延性,即【塑性变形】能力的大小。

浅论新型建筑结构体系一板柱-抗震墙结构设计

浅论新型建筑结构体系一板柱-抗震墙结构设计
l _ 5 3 3 3
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 。

板柱结构计算要点及结果分析等

板柱结构计算要点及结果分析等

1、板柱结构体系构件截面的选定
板柱结构体系中柱截面主要由轴压比控制。

无梁楼板的板厚除应满足抗冲切要求外,尚应满足刚度及挠度的要求,其厚度抗震设计时不应小于200mm,一般按L/35~L/30初步确定;柱帽及柱上托板的尺寸由板的受冲切承载力决定,其外形需兼顾建筑外观要求,柱帽有效宽度b ce一般为0.2~0.3L,对于中级荷载,经济合理的柱帽宽度a为0.35L,合理值的柱帽有效宽度b ce为0.22L。

2、计算结果的分析与取用
计算结果中,板的抗冲切、挠度、配筋等结果可直接选用,但程序还无法进行裂缝计算,需手工复核,要分别对柱上板带的柱边、柱帽边和跨中,跨中板带的支座边和跨中等正负弯矩最大的地方进行验算,柱帽区域内弯矩取值时可按弯矩点值取平均值计算,柱帽区域外取验算部位的最大值。

3、端跨是地下无梁楼盖设计的重点
为减小边跨跨中弯矩,增强边柱和角柱的抗冲切承载力,在建筑平面布置允许的条件下,宜将无梁楼板伸出边柱的外侧,伸出长度(从板边缘至外柱中心)不宜大于伸出方向跨度的0.4倍。

当楼板不能外伸时,应采用有边梁的平板结构体系,利用边梁受扭减少边柱和角柱节点内由于竖向荷载引起的弯矩和剪力。

4、边支座设置端柱帽是保证端跨安全的重点
笔者认为,边跨跨度小于内跨,墙内边到第一内支座刚域处的长度小于L-2b ce/3时,才可以考虑取消设置边支座柱帽。

5、冲切设计
等厚度板的受冲切承载力的验算位置,应取距柱边h0/2处的冲切临界截面,对带柱帽的不等厚度平板,除了要验算上述临界截面的受冲切承载力之外,尚应验算距离柱帽边缘h0/2处板的受冲切承载力;当板厚受限制时,也可在板内配置箍筋或弯起钢筋。

板柱-抗震墙结构设计

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。

简析板柱—剪力墙结构

简析板柱—剪力墙结构

简析板柱—剪力墙结构无梁楼盖结构[[1],[2]]又称板柱结构,是一种比较好的楼板结构,因为具有施工简便、速度快、楼层净高较高、管道穿行方便等优点,这种结构广泛应用于住宅、办公楼、停车楼以及其他工业与民用建筑[[3]]。

板柱结构的抗侧刚度较弱,地震时侧移较大,在地震区宜设置剪力墙,形成板柱-剪力墙结构,这样可以减少侧移和节点弯矩,减少非结构构件的损害[[4]]。

板柱-剪力墙结构体系的计算主要有两大部分:1)整体的空间结构分析计算,2)无梁楼盖本身的分析计算。

进行无梁楼盖结构设计,目前多采用三种方法:经验系数法、等代框架法、有限元法[[5],[6],[7],[8]]。

计算方法各有不同,适用条件不同,采用的设计软件也不同,通过对无梁楼盖计算的分析比较,剖析现行设计计算中存在的问题,探讨解决的办法及适合现阶段无梁楼盖结构设计的实用计算方法,从而得出最符合实际受力情况的计算方法。

1 板柱-剪力墙结构的计算方法板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的内力及位移计算一般较常用的有经验系数法、等代框架法和有限元法。

但在风荷载和地震作用下,板柱-剪力墙结构体系的受力要复杂得多,可采用空间结构的等代框架法,也可采用有限元空间模型的计算方法或其他计算方法。

1.1板柱-剪力墙结构在竖向荷载作用下的计算方法1.1.1经验系数法经验系数法又称为直接设计法或弯矩系数法,是传统、方便、实用的设计方法,因而被广泛应用,但经验系数法有较为严格的适用条件。

符合下列条件时,可以用经验系数法计算竖向荷载作用下的板带内力[6,[9]]:•荷载为均布荷载,且不大于恒载的3倍;•每个方向至少有3个连续跨;•任一区格的长边与短边之比不大于1.5;•一方向上的最大跨度与最小跨度之比不大于1.2。

1.1.2等代框架法等代框架法,是将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方向划分为具纵向和横向的等待框架框,在竖向荷载作用下,不符合经验系数法的条件时,板柱-剪力墙结构的楼板可采用等代框架法计算其内力[6,9]:等代框架的计算宽度,取垂直于计算跨度方向的两个相邻平板中心线的间距;有柱帽时,等代框架梁、柱的线刚度,可按现行国家标准《钢筋混凝土升板结构技术规程》(GBJ130-90)的相关规定进行计算确定;有柱帽时,柱上板带负弯矩钢筋,应考虑柱帽厚度的有利影响;计算纵向和横向两个方向的等代框架时,均应承担全部荷载作用;计算中宜考虑活荷载的不利组合。

板柱─抗震墙结构设计问题探讨

板柱─抗震墙结构设计问题探讨
波时.原有裂缝进一步扩展.宽度加大,第11、12层的边柱和角柱的裂缝沿与板、梁交界面延伸, 第5~10层的边柱和角柱出现开裂:输入1.Og上海波时,第ll层的边柱和角柱上、下端部都己出
现铰,混凝土压碎,整个11、12层大幅度剧烈水平摆动,模型底层柱脚有可见裂缝。梁柱一板柱一
抗震墙结构,当输入O.89 ELCelltro波时,结构表面开始出现水平方向裂缝,主要分布在第11层的 四角抗震墙处:当输入1.29 EL℃en吨波时,原有抗震墙处的裂缝发展缓慢,边柱线开始开裂,裂 缝里水平向,分布在10层到12层之间柱项;当输入1.69
结构通过合理设计可用于8度区,如适当加强顶部数层柱和梁的刚度、延性及强度。 董欣【3】采用有限元分析方法,通过改变结构的跨度和层数,对无边梁的板柱—抗震墙结构、带
边梁的板柱一抗震墙结构和框架—抗震墙结构的动力特性进行了对比分析。计算结果表明,对于板 柱一抗震墙结构,边梁的作用是不可忽视的,在房屋周边布置边梁,可以大大提高结构的抗侧刚度,
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板柱结构设计规范

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。

(第5部分)无梁楼盖、装配式梁板结构设计

(第5部分)无梁楼盖、装配式梁板结构设计

整个无梁楼盖在纵横两个方向包括四种类型的板带:
柱上板带 跨中板带
计算单元
纵横两个方向计算跨度:
lx
l0x
2c 3
ly

l0 y

2c 3
控制截面:支座在柱帽c/3处,跨内在最大弯矩出
弯矩系数法步骤
• 按公式1.4.1~1.4.3计算每个区格两个方向的总弯矩。 • 每一方向的总弯矩分别分配柱上板带和跨中板带的支
§1.4 整体式无梁楼盖
一 、无梁楼盖的结构组成 二、 无梁楼盖的内力计算 三、 柱帽及板受冲切承载力计算 四、 了解截面设计与构造要求
1.4.1概述
1. 结构组成 无梁பைடு நூலகம்盖不设梁,属于板柱结构体系。 为了提高柱顶处平板的受冲切承载力以及减小板
的计算跨度,往往在柱顶设置柱帽。
无梁楼盖结构类型: ①有柱帽无梁楼盖;②有柱帽无梁楼盖;③板梁式无梁楼盖; ④密肋式无梁楼盖。
1.5.4 铺板式楼盖的连接 前述,对于装配式楼盖来说保证其整体性是很重要的,良好
的整体性对于水平荷载的有效传递,以及对竖向荷载的均匀传递
均有十分重要影响,连接主要指板与板、板与墙(梁)、梁与柱 等的连接构造措施。另外,抗震区的连接比非抗震区要求更高。
1.非抗震区的连接 (1)板与板的连接;
在板与板口形缝之间用>C15 用石砼灌浆。 (2)板与支承墙或支承梁的连接(靠支承处坐浆和一定支承长度 来实现);
• 等效框架梁:
宽:竖向荷载作用时取板跨中心线间的距离,水平荷载作 用时取板跨中心线间距离的一半;
高:板的厚度;
跨度:在两个方向分别取为
lx
l0x
2c 3
其中 c 为柱帽的宽度。

【结构设计】板柱结构计算的经验总结

【结构设计】板柱结构计算的经验总结

板柱结构计算的经验总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》GBJ130-90.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.板带是最后用来计算配筋的构件,等代梁计算出的弯矩要分配到板带上.板柱结构计算之经验系数法经验系数法是根据钢筋混凝土板的试验,考虑楼板开裂后的转动和内力重分布,归纳出弯矩系数,直接求出两个方向柱上板带和跨中板带的弯矩,然后便可分别计算两个方向的楼板配筋.经验系数法只能计算竖向均布荷载作用下的无梁楼盖,且有以下适用条件.由于考虑了楼板开裂后的转动和内力重分布,经验系数法也不适合楼板中加预应力的情况.经验系数法的适用条件(钢筋混凝土升板结构技术规范GBJ 130-90,3.3.3条;《北京市院建筑结构专业技术措施》2006年版,5.7.4条.两者略有不同):1)每个方向至少有三个连续跨;2)任一区格的长宽比不大于1.5(北京院规定为2.0);3)在同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2(北京院规定为跨度差不大于长跨的1/3);4)活荷载不大于恒荷载的3倍.经验系数法具体的弯矩系数和计算方法可参见上述两本文献.板柱结构计算之等代框架法不满足经验系数法时,可采用等代框架法.等代框架法的实质是取一定宽度的楼板,当做“等代梁”,然后在两个方向分别计算平面框架(均考虑全部荷载).如果有柱帽的话,需要将其视为刚域,修正等代梁和框架柱的线刚度.等代框架法可以考虑竖向荷载与水平荷载,不过需要注意两种情况等代梁宽度取值不一样.在竖向均布荷载作用下,等代梁的宽度一般取楼板的全宽.由竖向荷载产生的等代梁弯矩按照一定比例分配到柱上板带和跨中板带.在水平力作用下,等代梁宽度取楼板全宽的一半(有柱帽的话加上柱帽有效宽度的一半)和垂直方向板跨度3/4的较小值.对于跨度差别不大,且没有柱帽的无梁楼盖,等代梁的宽度一般与柱上板带相同.水平荷载产生的等代梁弯矩只由柱上板带承担.当二者宽度相同时可认为等代梁的弯矩即为柱上板带的弯矩.而当二者宽度不同时,如何将等代梁弯矩换算为柱上板带的弯矩还是个问题,各本规范都没有给出.实际工程中,计算楼板时忽略柱帽的影响,尽量使等代梁和柱上板带的宽度一致,应该也可行,对于楼板是偏于安全的.将竖向荷载和水平荷载作用下,柱上板带的内力组合后,便可配筋;而跨中板带只需承担竖向荷载的内力.上述等代框架法的详细算法可见《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ130-90,3.3节和6.2节.对于最一般的情况,如需要考虑地震等水平力、有剪力墙、结构层数跨数较多、比较复杂时,手算会很繁琐,还得求助于电子计算机,用结构分析软件设计板柱结构.用电脑分析时,其计算原理无非是上面介绍的等代框架法,或者是楼板有限元法.对于等代框架法,和手算一样,需要在竖向荷载和水平荷载作用下,采用不同的等代梁宽度,而且要有“板带”的概念,我们最常用的结构设计软件如satwe,etabs、yjk等,都没有这些计算的功能.《北京市院建筑结构专业技术措施》的板柱剪力墙结构,给出了用空间分析软件(例如satwe)计算无柱帽板柱结构的方法.其主要意思是,按照等代框架法中水平力时对应的等代梁宽度输入程序,并且提供了一种荷载输入方法(较为复杂)以避免荷载重复计算,然后按照一般结构计算,不过还需要在此计算结果上,手工将竖向荷载作用下的等代梁弯矩分配到柱上板带和跨中板带(注意,这时等代梁的宽度为板宽度的一半,而手算时竖向荷载下等代梁宽度为板全宽,不过荷载是完全相同的.所以其计算结果相对手算来说应该是:柱子相对刚度偏大,内力偏大;柱子相当于等代梁的支座,支座的约束刚度变大,所以等代梁的负弯矩偏大,正弯矩偏小.书中没有指出这一点),然后手工与水平力工况组合,求出最后柱上板带和跨中板带的内力,再进行配筋.可知,上述方法的缺点还是比较繁琐,而且无法考虑柱帽的影响.如果想将楼板定义为壳元,进行有限元划分以考虑其面外刚度,例如软件pmsap,etabs都有这功能.复杂楼板有限元分析和设计模块SLABCAD,完善了板柱结构计算的功能,它将有限元和板带相结合,可以考虑楼板预应力,给出了较为完整的板柱结构的设计.注意事项:1)SATWE整体计算时,要注意竖向荷载的输入.因为等代梁很宽,按常规模式输入,就会导致部分恒载重复计算.可以采用《北京市院建筑结构专业技术措施》5.7节中给出的方法,不过比较麻烦.其实还有个简单点的方法就是:将混凝土容重设为零,楼面均布荷载输入时包括楼板自重,在每层柱、墙上施加对应其自重的集中力、线荷载即可.2)SATWE整体计算时无法考虑柱帽的影响.这一点比较难以考虑,因为需要根据柱帽修正柱和等代梁的刚度,如果要考虑的话就需要改动satwe的核心分析代码.存在疑问:1)板柱-剪力墙计算时,规范要求剪力墙承担全部的地震剪力,同时板柱承担20%的地震剪力.SATWE整体计算时如何满足这条规定.SATWE总信息中,结构体系选择为“板柱剪力墙”即可?2)在SLABCAD前处理中是可以布置柱帽的.不过程序没有说明这里柱帽的布置,是否会影响楼板在竖向荷载下有限元的计算,还是仅仅用于楼板抗冲切的计算?。

高层建筑结构设计之结构体系(ppt 32页)

高层建筑结构设计之结构体系(ppt 32页)
图2-23 不同平面形状的束筒结构平面图
图2-24 芝加哥西尔斯大厦 (a)结构立面与平面; (b) 侧向力作用下柱的轴力分布
第2章 结构体系
2.7 框架-核心筒结构
加大外框筒的柱距,减小梁的高度,周边形成稀柱框 架,在平面中心设置内筒,形成框架-核心筒结构。
图2-25 深圳地王大厦结构平面图及剖面图(a)结构平面图;(b) 结构剖面图
第2章 结构体系
2.8 巨型结构
2.8.2 巨型空间桁架结构
整幢结构用巨柱、巨 梁和巨型支撑等巨型杆件 组成空间桁架,相邻立面 的支撑交汇在角柱,形成 巨型空间桁架结构。
图2-31 香港中银大厦结构体系图 (a)立体图;(b)楼层平面图;(c)配有钢骨的钢筋混凝土柱平面图
第2章 结构体系
2.8 巨型结构

2.9 带转换层的结构
2.9 带转换层的结构
侧向刚度 等效侧向刚度
γ1

Vi Δi1 Vi1Δi
(2-2)
γe2

Δ2H1 Δ1H2
(2-3)
图2-37 转换层上、下等效侧向刚度计算模型 (a)计算模型1——转换层及下部结构; (b)计算模型2——转换层上部结构
第2章 结构体系
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为巨型框架,次框架为普通框架。
图2-29 日本东京市政厅大厦1号塔楼结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.8 巨型结构
2.8.1 巨型框架结构
图2-30 深圳亚洲大酒店结构平面和剖面图 (a) 平面图;(b)剖面图
2.1 框架结构
第2章 结构体系
由梁、柱组成的结构单元称为框架;全部竖向荷载和水平荷载由框

板柱结构体系结构设计

板柱结构体系结构设计

板柱结构体系结构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。

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。

因此,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。

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:I.无梁楼盖的整体三维计算无梁楼盖结构的整体计算可通过PKPM软件中的TAT软件或SATWE软件进行。

当然,这两个软件对无梁楼盖在三维计算中的建模处理是不一样的:在TA T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,如下图所示:模型建立后再接力TAT软件进行三维分析。

TAT的分析计算过程我们在此就不赘述了。

当然,这种方法对楼板的模拟与实际工程情况有一些出入,因此我们还可以采用S ATWE进行更为准确的计算。

在采用SATWE软件分析无梁楼盖结构时,由于SA TWE软件具有考虑楼板弹性变形的功能,可以采用弹性楼板单元较为真实的模拟楼板的刚度和计算变形。

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板柱结构体系结构设计
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。

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。

因此,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。

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:I.无梁楼盖的整体三维计算
无梁楼盖结构的整体计算可通过PKPM软件中的TAT软件或SATWE软件进行。

当然,这两个软件对无梁楼盖在三维计算中的建模处理是不一样的:
在TA T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,如下图所示:
模型建立后再接力TAT软件进行三维分析。

TAT的分析计算过程我们在此就不赘述了。

当然,这种方法对楼板的模拟与实际工程情况有一些出入,因此我们还可以采用S ATWE进行更为准确的计算。

在采用SATWE软件分析无梁楼盖结构时,由于SA TWE软件具有考虑楼板弹性变形的功能,可以采用弹性楼板单元较为真实的模拟楼板的刚度和计算变形。

尤其是在2 001年4月以后的版本中增加了一种能真实计算楼板平面内和平面外的刚度的楼板假定:弹性板6。

因此我们就不用将楼板简化为双向等代框架梁体系了,而是直接对无梁楼盖体系进行三维分析计算。

当然,我们还必须在建模时进行一定的处理:在P MCAD人机交互式输入时,在以前需输入等代框架梁的位置上布置截面尺寸为100*100的矩形截面虚梁。

(但在边界处及开洞处最好是布置实梁)。

如下图所示:
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 A TWE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。

如下图所示:
模型建立后就可使用SATWE软件对无梁楼盖结构进行三维整体分析计算了。

必须注意的是,由于在此定义了弹性楼板,我们必须选择“算法二”即总刚算法进行计算。

II.楼盖的设计计算
无梁楼盖的整体分析计算完成后,我们可以利用SATWE软件中的“复杂楼板有限元计算”SLABCAD模块进行楼盖的分析计算。

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。

如下图所示:
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修改:
同时,我们还可以在楼板上添加任意的荷载,包括在PMCAD建模时无法输入的板上的任意线荷载及点荷载。

如下图所示:
此外,我们还可以输入支座沉降及约束等补充数据。

SLABCAD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”菜单对无梁楼盖进性设计计算了。

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。

计算完毕后再通过“分析结果图形显示”菜单查询其计算结果。

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象无梁楼盖结构一样进行类似的处理计算。

但是如果要在SA TWE软件中计算厚板转换层时,在使用PMCAD进行人机交互式输入时必须注意:除了要象无梁楼盖结构一样要输入虚梁以外,层高的输入有所改变。

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Bt的厚板,在PMCAD交互式输
入中,则第i层的板厚输入值为Bt,层高为Hi+Bt/2,第i+1层的层高为Hi+1+Bt/2。

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