钢筋混凝土异型无梁楼盖计算方法研究.pdf
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1、文章编号:100926825(2008)2020078202 钢筋混凝土异型无梁楼盖计算方法研究 收稿日期:2008203211 作者简介:马 健(19802 ) , 男,助理工程师,唐山陶瓷集团设计研究有限公司,河北 唐山 063000 温 欣(19802 ) , 男,助理工程师,唐山钢铁建筑设计研究院有限公司,河北 唐山 063000 马 健 温 欣 摘 要:介绍了钢筋混凝土异型无梁楼盖的计算方法,对ACI建议的直接设计法和我国经验系数法进行了探讨,并结合 具体算例进行分析,通过比较分析ACI和我国设计方法的计算结果,得出了一些有益的结论,对工程设计具有一定的指 导意义。 关键词:异型无梁
2、楼盖,弯矩,钢管混凝土柱 中图分类号:TU375. 2文献标识码:A 异型无梁楼盖是双向板无梁楼盖的一类特殊情况,在于边界 条件不规则,在具体结构中主要体现为整体外结构为剪力墙,内 部户型为板柱结构同电梯间结合形成的四边墙体固定约束具有 不连续边缘的结构形式。目前无梁双向楼盖的设计理论主要包 括弹性理论和塑性理论,其中有限元法,经验系数法和等代框架 法可以认为属于弹性分析方法,而塑性铰线法和条带法是基于塑 性理论,由于各种方法皆有一定适用性和不利的因素,目前规范 上对这种新型楼盖的计算方法还缺乏明确规定。 1 美国直接设计法分析 直接设计法是ACI规范推荐的用于计算均布荷载作用下双 向板设计弯
3、矩的近似方法,包括使板和梁截面成比例以承受弯矩 的一组规则。该法具有简单明了,物理概念清晰的特点,并且具 有极限平衡寓意。直接设计法以符合一定条件的板系理论分析 为依据,做了设计方法上的简化,考虑了施工的可行性,还参考了 已有的工程先例,所以ACI对无梁楼盖建议采用直接设计法。 1. 1 直接设计法分析假设 1) 每个方向至少有3个连续跨。如果只有2个连续跨,则中 间支座处截面负弯矩过大,需要进行调幅。 2) 每一区格的长边与 短边之比不应大于2。 3) 沿每一方向,连续跨支座中至中的跨度 之差不应大于较长跨的1/ 3。 4) 在偏置方向上,柱子可偏置不超 过跨度的10 % ,跨度是指相邻柱中
4、线之间的距离。 5) 所有荷载均 为重力荷载,在整个楼盖上为均布荷载,活荷载不得超过恒载的 3倍。 6) 对于四边支座之间均有梁的区格,两个垂直方向的相对 抗弯刚度因子之比 1l22 2l21 不应小于0. 2 ,也不应大于5。 1. 2 具体算例分析 设计结构为钢管混凝土柱异型无梁楼盖结构,考虑到今后开 展试验需要,设计试件为缩尺1/ 2 ,其中钢管柱直径为200 mm ,混 凝土标号C30 ,钢筋HRB235 ,周边剪力墙约束,设计施加均布荷 载为8. 28 kN/ m2。 表1 板上X方向柱上板带弯矩计算 区格编号板带划分外端截面跨中截面第一内支座截面 区格1柱上板带- 6. 362.
5、74- 6. 36 区格2柱上板带- 2. 41. 03- 2. 4 对于具体结构,因为周边剪力墙固定约束,并且柱上板带梁 的相对强度因子f1l2/ l1可以认为为0,区格边长与板格的边长 比 l2 l1 2,t= 2.5。同时为控制篇幅,分析中选取Y方向跨中板 带和X方向柱上板带各一组进行研究,其中Y方向跨中包括1, 3,5区格, X方向柱上板带包括1,2区格,并且经过板柱节点A。 所选取板带具有一定的典型性,能够满足研究需要,具体见表1 , 则可以减少施工过程中不必要的摸索时间,有效加快工期。针对 前述存在的问题,在设计过程中可以采取以下措施: 1) 气囊定位筋间距50 cm左右。可以根据
6、板梁的普通钢筋 间距具体来定,可以在40 cm60 cm之间控制。 2) 支座钢板设 置为内嵌在板底,不应影响到板梁与底座相对滑动。 3) 为降低板 端受的摩擦力,让板端的支座钢板与底座相对滑动,则要将支座 钢板尽量设置在与板端平齐处。 4) 对于斜交板,支座钢板除了满 足靠近板端外,还要尽量靠近板边,钢板形状与板底形状相近,尤 其是锐角处钢板与板底一样呈锐角。 参考文献: 1 袁晓红,张顺熙.先张法预应力混凝土空心板梁反拱度的施 工控制J .交通科技,2004(3) :3. 2 吴盛伟.折线配筋先张预应力混凝土梁在公路桥梁中的应 用探讨J .交通科技,2006(6) :6. 3 马 瑞.浅谈
7、后张法空心板梁的施工方法及常见问题的预 防措施J .山西建筑,2007 ,33(23) :1312132. Problems needing attention in the design of the pretensioning method prestressed concrete plate girder WAN Xin2fa MO Jin2ming MAO Feng Abstract : Combined with the wide application of the construction technology of the pretensioning method in the
8、 engineering , the paper ana2 lyzes the cause of the problems in the construction process of the pretensioning method , puts forward the aspects that ought to be stressed in the design of the pretensioning method plate girder based on the operation process of the construction technology , to avoid t
9、he problems in the construction process , to shorten the project time and to ensure engineering quality. Key words : pretensioning method , plate girder , construction , design 87 第34卷 第20期 2 0 0 8年7月 山 西建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol. 34 No. 20 Jul. 2008 表2。 表2 板下Y方向跨中板带弯矩计算 区格编号板带划分外端截面跨中截面第一内支座截面 区格1
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