普通钢筋混凝土无梁楼盖结构的设计.pdf
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1、普通钢筋混凝土无梁楼盖结构的设计普通钢筋混凝土无梁楼盖结构的设计 1 无梁楼盖结构体系的特点无梁楼盖结构体系的特点 无梁楼盖结构体系也即板柱结构体系。 钢筋混凝土无梁楼盖是组成板柱结构体系重要的 结构构件,它施工支模简单,绑扎钢筋方便,能提供较大的建筑净空,便于设备管道的布置 与安装,减少建筑层高;在地下结构中采用,可以减少基础埋深,减少基坑土方开挖和基坑 支护费用,当遇地下水位埋藏浅时,还可减少施工降水费用。 从结构传力途径方面来说, 无梁楼盖结构竖向重力荷载直接由板传到竖向受力构件柱和 墙,传力路径简捷。与一般的梁板式楼盖相比,它的楼板厚度较大,楼盖的材料用量较多, 以无梁楼盖的经济跨度
2、6 米柱网为例,当活荷载标准值为 4.0kN/m 2时,双向无梁楼盖板的 折算厚度为 180mm,钢筋用量(按 HPB235 级钢筋和 HRB335 级钢筋计,直径大于等于 12 者用 HRB335 级钢筋,下同)在 20kg/m 2左右,普通梁板式楼板的折算厚度为 140mm150mm,钢筋 用量在 16kg/m 2左右。 从结构受力特点方面看, 无梁楼盖的抗弯刚度较小, 柱上板带的内力要远大于跨中板带, 柱子周边的应力高度集中, 板与柱子连接部位的破坏形式为冲切破坏; 板柱结构的抗侧刚度 较普通框架结构要小, 在水平风荷载或地震作用下, 无梁楼盖结构的板柱节点部位会产生不 平衡弯矩,这种不
3、平衡弯矩的反复作用严重影响板柱节点的承载力。因此,国家新近颁布实 施的混凝土结构设计规范和建筑抗震规范对板柱结构体系的使用从使用范围上及结构构造 上作了规定。 无梁楼盖结构体系最早始于 20 世纪初的美国,大量应用是在第二次世界大战之后,主 要用于高层公寓建筑。在我国,国内第一栋板柱结构试点建筑于 1980 年建成于四川成都, 为六层住宅楼。 陕西最早的板柱结构建筑为西安唐城百货大厦, 建成于 20 世纪 80 年代初期。 在我国,无梁楼盖结构常用于商场,书库,仓库,冷库等类建筑。 在非抗震设防区采用无梁楼盖结构具有较好的经济和安全效益, 在抗震设防区, 当因城 市规划需要房屋建筑高度受到限制
4、时, 采用板柱结构也会取得较好的经济效益, 但应注意要 采取针对性的抗震措施。 本文普通钢筋混凝土无梁楼盖所指为现浇实心的钢筋混凝土无梁楼盖, 以区别于现浇空 心楼盖。 2.无梁楼盖设计的一般规定无梁楼盖设计的一般规定 (1)无梁楼盖的柱网一般布置成正方形或矩形,以正方形比较经济,通常跨度为 6 米 左右; (2)无梁楼盖的柱网在每一方向不得小于三跨,以保证结构有足够的侧向刚度; (3)无梁楼盖的厚度 由受弯和受冲切计算确定,且不应小于 150,板的厚度与柱网 区格长边计算跨度 0的比值为:无柱帽时, 0不小于 30,有柱帽时, 0不 小于 35; (4)无梁楼盖的周边应设圈梁,圈梁高度不小于
5、板厚度的 2.5 倍; (5)无梁楼盖柱帽的设置及尺寸一般由建筑美观要求和板的抗冲切承载力控制。 3.无梁楼盖内力的计算无梁楼盖内力的计算 现浇无梁楼盖结构内力的分析方法可分为三大类,线弹性分析法、考虑塑性内力重分 布分析法和塑性分析法。 我国升板规范中的经验系数法和等代框架法均属于线弹性分析法的 范畴, 是在对国内外无梁楼盖结构设计计算分析研究和试验的基础上, 根据我国工程实践经 归纳总结推荐的简化方法,要满足一定的条件。 3.1 经验系数法经验系数法 经验系数法是根据弹性薄板理论的分析计算结果,经归纳、总结、简化给出了竖向荷 PDF created with pdfFactory Pro
6、trial version 载作用下柱上板带和跨中板带在跨中截面、支座截面处的弯矩分配系数。计算时,先算出总 弯矩,再乘以相应的弯矩分配系数即可得到各控制截面的弯矩。经验系数法板带弯矩分配系 数如下表所示: 表表 3.1.1:经验系数法板带弯矩分配系数:经验系数法板带弯矩分配系数 截面位置 柱上板带 跨中板带 支座处截面 0.50 0.17 内跨 跨中处截面 0.18 0.15 边支座处截面 0.33 0.04 跨中处截面 0.26 0.22 端跨 第一内支座处截面 0.50 0.17 注:1 在总弯矩量不变的条件下,必要时可将柱上板带负弯矩的 10%分配给跨中板带; 2 对边跨,当有悬臂板且
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