建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析
建筑平面不规则结构设计要点分析

建筑平面不规则结构设计要点分析1 高层建筑中不规则建筑的发展现状随着我国科技技术水平的逐步提升,我国建筑行业也在不断的发展。
随着城市的不断扩建,设计者们为了迎合城市建设的发展需求,他们已经逐步更新了自己以往建筑物必须要对称、规则的观念,他们正试着建造一些标新立异、新颖别致、独树一帜的建筑,如非对称、不规则的建筑结构物。
随着人们的观念的转变,现如今大城市中出现了许许多多复杂体型和不规则的结构,这种趋势在某种程度上代表了我国建筑的发展方向。
2 某工程平面不规则构件设计及其设计措施工程采用框架-剪力墙结构,存在平面不规则、扭转不规则、楼板不连续、竖向体型收进等抗震不利因素,为不规则高层建筑,须进行抗震设防专项审查。
合理布置剪力墙以减弱结构的不规则程度,缓解竖向刚度突变部位和平面薄弱环节在地震作用下应力和变形的集中程度,对薄弱部分进行中震不屈服分析并采取适当的抗震构造措施,提高结构在强烈地震作用下的抗震性能。
2.1 结构和构件设计2.1.1 结构形式工程设计利用楼、电梯间设置核心筒,在外围框架柱内嵌入剪力墙形成框架-剪力墙结构,该结构形式在较好地满足下部商场和上部住宅建筑功能的同时,保证了结构竖向抗侧力构件的连续,具有良好的抗侧刚度和抗扭性能。
2.1.2 结构平、立面布置核心筒剪力墙布置时,纵、横向剪力墙力求均匀对称并互为翼墙,并保证筒体角部墙肢的完整性,提高核心筒的抗震性能。
通过优化调整建筑物周边剪力墙墙肢长度和厚度,实现结构质量中心和刚度中心的接近或重合,减小结构的扭转效应。
2.1.3上部结构主要构件设计(1)剪力墙的设计核心筒周边和结构外围剪力墙厚度从下往上分别为350,300,250,200mm,对应的剪力墙端柱及框架柱的截面尺寸分别为700,600,500mm,混凝土强度等级分别为C40,C35,C30。
结构总质量为15104.859t。
X向最小剪力系数 5.09%,Y向最小剪力系数5.26%,满足抗规第5.2.5条最小剪力系数≥3.2%的规定。
多层异形柱住宅结构优化设计与实例分析

异形柱结构方案 在协 调多层住 宅建 筑外观 设计 和 内部 空间 结构方案 。通过分 析工程 概况 , 在满 足建 筑功 能要求 条 件下 , 依 利用上具有一定优势 , 得到了广泛的应用 。因布置 方案选择 上具 照经验 选择 几种可行 的异形柱结构布置结构 方案 , 及相应 水平构
有 多样性 , 其优化设计 理论得 到 了越来越 多 的关 注 。例 如 : 文献 件 布置 方案。3 结 构 分 析。利 用结 构 分 析设 计 软 ) 异形柱住宅结构优化设计方法 由如下几个步 骤构成 : ) 1 设定 的总材料造价 , 判相对较优的结构方 案提 供便利 。7 综 合 比 得 优化 目标 。建筑或结 构功能要 求在某 些位 置采用 异形 柱或剪 力 较评判得 出结论 。综合上述分析结 果进行 比较和评判 , 到符合 墙, 但剪力墙 过多易导致 总造 价上升 , 异形 柱过 多则易 导致抗 震 优化 目标 的较优结构方案 。
4 结 语
文章介绍 了建筑框 架 结构 的设 计 原则 , 并且 分 析 了概 念 设
3 3 框 架梁上部 纵 筋端部 水平锚 固长度 不 能满足 .
以及设计 构造过程 中出现问题 的解决 方法 , 有设计 者能 够 只 G 0 1 —02混 凝土结构设计规范 中有规定 :框架 端节 点 计 , B50 020 “ 的地方 , 一旦 框架 梁上 部纵 筋 的水平 直 线段 锚 固长度 不 足 的时 遵循这些原则 , 同时细心认 真 , 避免 上述问题 , 才会设计 出既安全 候, 应该 向下弯 曲并且伸 到柱 的外 边 , 控制好 弯折 前水平 投影 的 又 实 用 的优 秀作 品来 。 长度一定要等 于 或 者大 于 0 4 ”, . L E 一旦 框架 柱 的截 面 尺寸 在 参考文献 : 1 框 J. 4 0m 4 0m 0 m× 0 m以下的时候 , 框架梁就易 出现 问题 , 这就 会埋下 [ ] 陈翠荣. 架结构设计 中应 注意 的几 个问题 [ ] 山西建筑 ,
有抗震要求的多层住宅异形柱框架结构设计及优化措施分析探讨

2 异形 柱 结构 的 受力 机理 分 析
21 承载 能力 异形 柱的截 面形式 主要有 T 、十字形 、 形
C3 , 纵 向 受 力 钢 筋 采 用 H B 3 0 R 35级 钢 筋 ( D《 2 rm),箍筋采用 H B 3 2 a R 25级钢筋。 由 结构平 面不规则 性 , 于 考虑 双向地 震作用 , 地震 作用分析 方法采 用恻刚分析 方法。
竖向荷载 目前 ,国标 《 混凝 土异形 柱结构技 术规程》 (G 1920 ) 总结地 方规程 的 J J 0 6 在 4 基础上 已经正式实施 .下面 着重对 多层建筑采 用异形柱结 构设计进行 分析探讨 。
跨 比、配 筋率 以及 箍筋 间距与 纵筋 直径 D的 异形柱 由于其截面 的特殊性 及受力性 能的 复杂性 .在设 计中必须 通过可靠 的计算分 析和 必要的 构造措施 ,来保证其 强度和延 性a
L 和z ( 形 形 较少 采用)等. 形多用 于墙转 角 L T 和十字 多用于 纵横墙 交接处 。由于 截面的 彩 这种特殊性 +其墙肢 平面 内 两个方 向的刚度 外 相差较大 ,各个方向的 承载力也 有较大差 异
22 变形特 征 异形柱 的肢厚 般为 2 0 2 0 m , 了 0~5r a 为 获得足啦 的承载能 力,异形柱 的肢长一 般不会
杨 纪红 Y n io g agJ n h
摘 要:
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柱结构自 避免 7 房间 角棱 角
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课题研究论文:建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析

92072 工程建筑论文建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析随着社会经济的发展进步,社会群体对建筑使用功能提出了更高标准的要求,此种情况下就加大了建筑结构设计的难度。
其中异形板楼结构与建筑其他结构相比,具有一定特殊性,其结构应力普遍集中于转角部位,一旦设计不合理,极易出现楼板开裂的情况,严重影响建筑结构设计的有效性,甚至阻碍建筑施工的正常进行。
因此加大力度探讨建筑异形板楼结构设计的具体情况,对于建筑工程结构质量控制具有重要的意义。
1 模型介绍本文以某地区高层建筑为例,其以现浇剪力墙为建筑主要结构形式,为满足建筑的使用功能需求,其客厅与餐厅的结构布置比较特殊,二者之间设置大跨度的异形楼板,在靠近异形楼板边上设置固定的支座对楼板进行支撑,以保证建筑工程异形板楼结构的稳定性,满足高层建筑户型结构的使用要求。
但在实际施工过程中,应当充分考虑异形楼板的自重和楼板上的装修重量,还包括抹灰以后的荷载作用,为保证异形楼板结构设计的稳定性,应当依据异形楼板所承受的恒荷载力标准以及可变荷载情况,对异形楼板所承受应力进行准确的分析和计算,对其单元进行合理划分,对单元网格进行合理取值,切实保证建筑施工图设计中异形板楼结构设计的合理性和可靠性,促进高层建筑施工的安全顺利进行。
2 有限元分析为保证异形板楼结构设计的合理性,应当充分考虑建筑结构形式,在异形楼板的凸角位置设置暗梁,以保证传力效果。
因此在建筑施工图设计中对异形楼板结构进行设计分析时,应当准确判断楼板是否存在暗梁,对有暗梁和没有暗梁的异形楼板分别进行分析和设计,结合楼板的实际厚度,合理选取暗梁厚度值,以保证异形板楼结构设计分析的准确性。
就建筑整体结构整体情况了,异形楼板应力集中于凹角位置,其余部位的楼板应力分布比较均匀,与普通楼板受力情况相比并无明显差别。
此种情况下,异形楼板凹角位置的应力数值较大,处于峰值状态,明显高出其余部位应力值4倍以上,因此在建筑异形板楼结构设计过程中,应当充分衡量此项要素,在明确阳角位置后,对钢筋进行合理布置,切实增强其抵抗应力的能力,最大程度上降低异形楼板开裂的发生几率。
建筑工程中的异形结构设计与施工案例分析

建筑工程中的异形结构设计与施工案例分析引言:建筑工程中的异形结构设计与施工对于建筑行业的发展和创新起着重要的推动作用。
异形结构的特殊设计与施工要求使其在建筑形式、材料选择及工艺流程上与传统结构有较大差异。
本文将以实际案例为例,探讨异形结构设计与施工中的关键问题及解决方案,通过分享经验和专业知识,为建筑工程师提供可供参考的指导。
一、异形结构设计阶段1. 异形结构定义与分类在设计阶段,首先需要明确异形结构的定义及分类。
异形结构是指那些不符合常规规则的建筑形式,如曲面、折面、自由曲线和非连续曲线构成的结构等。
根据外形特点和功能需求,异形结构可以被分为曲面结构、折面结构、自由曲线结构、非连续曲线结构等多种形式。
2. 异形结构设计原则在进行异形结构设计时,需要考虑以下几个原则:(1)结构力学原则:根据结构力学原理,合理分析和抵抗荷载,确保结构的安全和稳定。
(2)形式设计原则:异形结构的形式应符合建筑意图和功能需求,注重建筑与环境的融合。
(3)材料选择原则:根据异形结构的形态和载荷要求,选择适合的材料,如钢结构、混凝土结构、玻璃钢等。
(4)施工可行性原则:结合施工过程中的实际情况,考虑施工工艺和技术要求,确保设计方案可实施。
二、异形结构施工阶段1. 施工方法选择在施工阶段,异形结构需要选择适合的施工方法。
一般来说,异形结构施工方法可以分为常规施工方法和专用施工方法两种。
常规施工方法适用于简单形状的异形结构,而专用施工方法适用于复杂形状和高难度的异形结构。
2. 结构施工工艺在异形结构的施工中,结构施工工艺是关键环节。
例如,在钢结构的施工中,需要合理安排焊接工艺,确保焊缝的质量和强度;在混凝土结构的施工中,需要专业的模板加工和浇筑技术,确保混凝土的质量和结构的强度。
3. 安装与调试异形结构的安装与调试是整个施工过程中的核心环节。
在安装过程中,需要注意结构的位置、连接方式和调整方式,确保结构的精度和稳定性。
在调试过程中,需要对结构进行力学分析和实验验证,确保结构的安全性和可靠性。
异形建筑结构方案

异形建筑结构方案异形建筑结构方案近年来,异形建筑在城市的建设中逐渐崭露头角。
它们不再拘泥于传统的方形或圆形结构,而是以各种奇特、独特的形状出现在大街小巷中,给城市增添了一份新颖和有趣的氛围。
在本文中,我将探讨一种异形建筑结构方案,旨在给人们带来视觉和空间上的全新体验。
首先,异形建筑可以采用非对称的设计。
传统的建筑通常是均匀对称的,而异形建筑则打破了这种规则。
例如,可以设计一个建筑物的一侧高,一侧低,或者一侧宽,一侧窄。
这种不对称的设计能够给人一种动感和活力,同时也能提供不同的视角和体验。
其次,异形建筑还可以利用曲线和弧线来塑造其独特的形状。
相比直线和角度,曲线和弧线给人一种柔和和流动的感觉,能够赋予建筑物一种亲近自然的气息。
例如,可以设计一个呈现波浪形状的建筑外壳,或者一个呈现螺旋形状的楼梯。
这样的设计不仅可以提供一种独特的美感,同时也为人们创造了一个具有探索性质的空间。
此外,异形建筑还可以利用窗户和采光设备来创造有趣的形状和光影效果。
传统的窗户通常是矩形或方形的,而异形建筑可以使用各种奇特的形状和大小的窗户来增加建筑物的特色。
例如,可以设计一个建筑物外墙上有很多不同大小和形状的圆形窗户,使阳光透过窗户射入室内时形成美丽的光影效果。
这样的设计不仅能够增强建筑的美感,还能给人一种温暖和舒适的感觉。
最后,异形建筑还可以融入可持续发展的理念,采用环保和节能的材料和技术。
在设计异形建筑时,可以考虑使用可再生材料,如竹子、麦秆等,同时利用太阳能和风能等可再生能源来满足建筑的能源需求。
此外,可以设计一个环保的屋顶花园,增加建筑物的生态功能,降低城市的热岛效应。
总之,异形建筑结构方案为我们提供了一个全新的设计范畴。
通过非对称设计、曲线和弧线的运用、有趣的窗户设计以及可持续发展的理念,异形建筑不仅能给人们带来视觉上的愉悦和震撼,还能为城市和人们的生活带来更多的乐趣和便利。
我相信,未来的建筑设计将会越来越多地采用异形结构,让我们拭目以待。
某异形折板楼梯简化设计可靠性分析
山 西建筑SHANXT ARCHITECTURE第46卷第7期2 0 2 0 年 5 月Vol, 42 Na. 6May, 2020• 33 •文章编号:1049-6725 (2422) 49-0433-02某异形折板楼梯简化设计可靠性分析于恒兵(中煤科工集团重庆设计研究院有限公司,重庆44009)摘要:通过对某异形楼梯多个简化设计方案的说明及计算结果的对比分析,找出差异,并对异形楼梯的简化设计要点进行归纳 总结。
对于传统板式楼梯,其跨度通常不超过5 m,当简化方案选取合理时,计算分析结果误差较小,计算分析结果可靠,可用于工程实践。
关键词:异形楼梯,简化设计,可靠性中图分类号:TU317 文献标识码:A1工程概况某建筑首层采用空间异形折板楼梯,楼梯平面布置如图1所示,剖面如图2所示,由于常用楼梯计算软件无与之 准确对应的计算模型可供选择,因此在进行此类楼梯设计 时,需设计人简化处理以适用于软件计算和设计需要,为此 笔者通过对四种简化方案的说明,比较不同方案间计算结 果的差异,并分析差异产生的原因,以保证简化方案选择的合理性,确保设计安全可靠。
线投影尺寸为 5 360 mm,(5 360 -5 272)/5 270 二0.09,简 化后梯板中心线跨度差异0 6% <5%,具体简化形式详见 图 3c )。
2.4 简化方案四将梯板简化为平面内异形楼板,异形楼板平面尺寸按原梯板投影尺寸取整,楼板宽度同原梯板宽度1 200 mm, 楼板厚度同梯板厚度,此时楼板中心线长度5 270 mm -5 270 mm,具体简化形式详见图3d )。
2简化万案对图1所示空间异形折板楼梯进行简化计算时,基本 原则是保证简化后梯板跨度与原梯板实际跨度基本一致,差异应控制在±5%范围以内,图1中梯板共计10步,步宽260 mm,步高165 mm,梯板宽度1 200 mm,梯板计算跨度取梯板中心线投影长度5 272 mm 。
刍议建筑结构施工图设计中异形楼板设计
Engineering construction 工程施工209 刍议建筑结构施工图设计中异形楼板设计杨呈彦(泉州市建设工程施工图审查中心有限公司,福建泉州362000)中图分类号:TU75 文献标识码:B 文章编号1007-6344(2019)07-0209-01摘要:异形楼板是建筑结构楼板布置中常见的一种,由于其自身的特殊属性,使其建设成本相对较低,并且能够为室内净高、室内采光度和通风效果的提升提供保证,因此,设计人员将其大量的应用到建筑结构设计之中。
但是在实际应用之中,还是存在一定的问题和弊端,如何有效的应用异形楼板成为需要面对的课题。
本文对建筑施工图设计中异形楼板结构设计方面的课题进行研究,此次研究从异形楼板的简介入手,对模型概要分析、有限元分析、配筋工作的建议以及满足板跨的受力要求等进行详细的阐述,此次研究的目的是明确异形楼板的重要性,从而使其能够科学的应用于建筑之中,进而促进建筑行业的健康发展。
关键词:建筑结构;施工图设计;异形楼板;有限元分析0 前言随着经济水平的不断提高,人们对建筑物内部使用空间的要求也随之提高,因此,异形楼板被大量应用于结构设计之中,但由于其受力情况相对而言比较复杂,需要对其进行有效的分析和研究之后,对其配筋情况进行针对性的改进,从而使其能够更好的应用于建筑结构设计之中,并且使其作用得到最大化的发挥。
此次研究对丰富异形楼板结构方面的知识具有理论性意义,对异性楼板结构在建筑设计中的有效使用具有现实指导意义。
1 异形楼板简介异形楼板是结构楼板布置形式中的一种,由于住宅建筑对层高的限制及对套内净高要求,使其通常被应用于高层住宅建筑之中。
首先,由于异形楼板主要应用在客厅与餐厅之间(部分甚至将厨房并入连通范围),其有效促使套内形成完整连通的较高公共开放空间,从而使套内空间的舒适效果得到有效的提高,从而达到经济性(层高控制要求)与居民生活品质(套内净高要求)的统一;其次,异形楼板的应用使得卧室以及客厅的采光度更高,在进行建筑房屋设计时,将房间设计当做重点,通常将厨房设计在背光方向,将卧室以及客厅设计在朝阳方向,从而使建筑内部采光效果和通风效果都得到显著的提高。
建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析
建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析【摘要】本文主要探讨了建筑施工图设计中异形板楼结构设计的原理、应用、优势、工程实践以及案例分析。
通过分析异形板在建筑领域的设计和应用情况,揭示了异形板楼结构设计的发展趋势。
文章旨在探讨如何更好地利用异形板在建筑施工图设计中,提高建筑结构的稳定性和可持续性。
对异形板楼结构设计的工程实践经验进行总结,为今后的研究提供参考。
展望未来,我们希望通过进一步研究,探索更多异形板在建筑设计中的创新应用,推动建筑行业的发展与进步。
【关键词】关键词:建筑施工图设计、异形板楼结构、设计原理、应用、优势、工程实践、案例分析、发展趋势、总结、未来研究方向。
1. 引言1.1 背景介绍建筑施工图设计中异形板楼结构设计是近年来建筑领域中备受关注的一个重要课题。
随着现代建筑设计理念的不断发展和建筑结构技术的不断进步,异形板楼结构设计的应用范围也在不断扩大。
异形板楼结构设计不仅可以满足建筑美学的要求,还可以提高建筑的结构性能和施工效率,成为建筑施工图设计中的重要内容之一。
背景介绍部分主要从以下几个方面展开。
随着人们对建筑美学的追求日益增加,传统的平面结构已经不能满足现代建筑设计的要求,异形板楼结构设计应运而生。
随着建筑结构技术的不断发展和创新,异形板楼结构设计在建筑领域中得到了越来越广泛的应用。
异形板楼结构设计的推广应用将对建筑结构设计和施工技术产生深远的影响,提高建筑的安全性和可持续性。
异形板楼结构设计的研究不仅可以推动建筑行业的发展,还可以为未来建筑设计提供新的思路和方法。
1.2 研究意义建筑施工图设计中异形板楼结构设计的研究意义主要体现在以下几个方面:异形板楼结构设计是建筑设计中的重要一环,能够为建筑带来独特的外观和空间体验。
通过深入研究异形板的设计原理和应用方法,可以为建筑师提供更多的设计可能性,丰富建筑的形式语言,提升建筑的美学价值。
异形板在建筑施工图设计中的应用具有较高的工程实用性和经济性。
装配式建筑施工中异形结构的模块化设计
装配式建筑施工中异形结构的模块化设计随着现代社会快速发展,人们对于建筑更加注重其美观、实用和可持续性。
在建筑领域,装配式建筑成为了一种受欢迎的选择,它以其高效、环保和灵活性备受关注。
然而,在一些特殊场景下,传统的装配式建筑无法满足设计要求,这就需要采取异形结构的模块化设计方法来解决问题。
一、理解异形结构的特点异形结构指的是与传统矩形或正方形结构不同形状的结构体系。
这种类型的建筑主要由曲面、非对称或不规则几何图形组成,具有较高程度的个性化和独特性。
异形结构需要根据具体情况进行定制,以满足功能需求和审美要求。
二、模块化设计在异形结构中的作用1. 灵活性:通过将异形结构分解为多个标准化模块,并应用模块化设计原理,可以更好地适应不同样式和空间尺寸要求。
2. 减少浪费:模块化设计可以降低材料浪费,减少施工过程中的资源消耗。
3. 节约时间:通过预先设计和制造模块化构件,可以缩短整个建筑工期,并提高施工进度。
4. 提高质量:模块化设计采用工厂化生产方式,可以降低人为因素对于建筑质量的影响,确保施工质量。
三、异形结构的模块化设计方法1. 充分调研:在进行异形结构的模块化设计之前,需要对项目环境、功能需求、审美要求等进行充分的调研和了解。
只有全面掌握这些信息,才能更好地进行后续设计工作。
2. 制定标准:异形结构的模块化设计需要设定一系列标准来培养一种模块化思维。
例如,在尺寸、材料、连接方式等方面制定相关规范,以确保各个模块能够互换使用。
3. 定制模块:根据具体项目需求,在保持标准性的基础上,针对每个不同的异形结构设计定制相应的模块。
这些模块可以是墙板、天花板或者其他特殊形状构件。
4. 结合数字技术:利用现代数字技术,如三维建模、虚拟现实等,对异形结构进行精确的设计和仿真。
这有助于发现并解决可能存在的问题,提高施工效率。
5. 模块化制造:将模块化构件迁移到工厂化制造流程中,通过生产线来实现批量和标准化生产。
这可以提高产品质量控制,并加快制造速度。
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建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析
【摘要】:在工程实践中,随着建筑专业对使用功能要求的提高,结构设计中常常出现异形楼板。
异形板受力复杂,是结构设计的一个难点。
本文通过对某实际工程中的异形楼板进行有限元分析,总结了其受力的特点,并对其钢筋配置提出了建议,为异形楼板的设计提供了参考。
【关键词】建筑施工图设计;异形楼板;有限元分析;配筋
Abstract: in engineering practice, with the construction of professional on the use of function, structure design often occur in irregular slabs. Shaped plate in complex stress, structure design is a difficult point. Based on a practical project of special-shaped slab by finite element analysis, summarizes its stress characteristic, and the reinforced concrete irregular slabs are suggested, for design reference.
Key words: construction drawing design; special-shaped slab; finite element analysis; reinforcement
1 引言
在工程实践中,随着建筑专业对使用功能要求的提高,结构设计中常常出现大跨度的异形楼板。
异形楼板受力复杂,在异形楼板转角处应力集中,容易出现楼板开裂,是结构设计的一个难点。
下面通过对某实际工程中的异形楼板进行有限元分析,总结其受力特点,并对其钢筋配置提出建议,为异形楼板的设计提供参考。
2 模型简介
某高层现浇剪力墙结构,其中一个户型的客厅、餐厅布置如下图1。
根据建筑专业对使用功能的要求,不能在餐厅、客厅中间设梁,从而形成了一个跨度较大的异形楼板。
由于是现浇结构,异形楼板周边的支承形式可视为固定支座。
假设考虑楼板自重、板上装修及抹灰等荷载以后,楼板的恒载为 5.5kN/m2,可变荷载为2 kN/m2。
下面将用PKPM程序中的slabcad模块来对此异形楼板进行应力分析,为了能准确的反应楼板的实际应力情况,在划分单元时,单元网格取为350x350mm。
图1 楼板平面布置图图2 带暗梁楼板平面图
3 有限元分析
由于在客厅、餐厅旁边均有楼板,因此此异形楼板与相邻的楼板形成了连续板。
在实际工程中,虽然建筑不允许结构设梁,但是为了传力明确,结构专业常常在异形楼板凸角位置设置暗梁。
因此,在Slabcad分析的时候,按无暗梁和有暗梁两种情况进行分析(如图1和图2),假设楼板厚150mm,暗梁的厚度取400x150mm,具体分析结果如以下图3~图6所示。
图3 异形板x向弯矩(KN•m) 图4 异形板y向弯矩(KN•m)
图5 异形板(带暗梁)x向弯矩(KN•m) 图6 异形板(带暗梁)y向弯矩(KN•m)
从以上图中可以看出,异形楼板在凸角位置应力集中。
在其他位置楼板的应力分布与普通楼板的受力特点基本一致。
从数值上看,在以上算例中,凸角位置的应力峰值是其旁边位置平均应力的4倍左右。
因此,在设计时,应特别注意阳角位置的钢筋布置,以抵抗较大的应力,防止此位置的楼板开裂。
通过对图3和图5,图4和图6的对比可以发现,在楼板中间设置暗梁对楼板的应力影响不大,有暗梁和无暗梁两种情况下的楼板应力分布基本相同,设置暗梁以后在凸角位置的应力集中现象并没有得到比较好的改善。
因此,在设计中,如果为了改善楼板应力分布而设置暗梁是不合适的。
4 配筋建议
在弯矩作用下,楼板主要通过钢筋来承担拉应力。
因此,根据弯矩分布,可以确定楼板的钢筋布置【1,2】。
由前面有限元分析的结果可以看出,在楼板的底部钢筋不必特别放大,根据楼板的跨度及厚度,能相应取到一个比较合理的值。
在阳角部分由于应力集中,如果按此处的应力值进行整块楼板的安全性、适用性计算,则楼板的厚度、配筋等值就会取得非常保守【3】。
因此,在配筋时,可以根据梁边大部分区域的顶部弯矩配置楼板面筋,在应力集中的阳角部分配置放射钢筋。
放射钢筋以阳角角点为中心,按放射状布置。
从前述板应力图中可以发现,
距离凸角四分之一板跨的位置已没有负弯矩,因此,放射钢筋的长度取四分之一板跨能满足受力要求。
从配置暗梁的楼板的应力分析来看,布置暗梁对楼板应力的改善并不大,尤其是对楼板阳角位置。
只有布置成刚度较大的明梁的时候,才能把楼板分为两跨,减小原来阳角位置的楼板应力【4】。
对于上面案例中的楼板,当楼板的厚度超过150厚以后,大部分配筋均为构造配筋,并不经济。
而在150厚的楼板厚度的情况下,如果做带箍筋的暗梁,在扣除保护层厚度以后,再扣除双层双向钢筋所占的厚度,再扣除暗梁箍筋的厚度以后,暗梁钢筋之间的距离已经相当的小,按受弯构件来计算,其力臂很小,无法发挥梁的截面高度的优势,但是对于剪力墙结构来说,如果在两个阳角都有剪力墙布置,为了有效的传递水平力,保证整个结构的整体性,从概念设计的角度出发,应在两个阳角之间布置加强钢筋。
因此,建议在两个阳角剪力墙之间布置纵向加强钢筋,钢筋布置在楼板上下层钢筋之间。
以上述楼板为例,可以布置3根直径16的加强钢筋。
楼板的底部钢筋应双向通长布置,但是对于楼板顶部钢筋来说,在跨中没有板面负弯矩的情况下,可以采用分离式配筋。
实际设计中,很多设计人员为了对异形楼板进行加强,对板面钢筋也采用双向通长布置,但是,对于以上实例中的楼板而言,由于阳角以下的板比较狭长,因此,可以采用局部分离式配筋的方式来处理,以节约钢筋。
5 小结
通过以上对实际工程中的异形楼板进行的有限元分析及配筋,可以得出以下一些结论:
1. 异形楼板在阳角位置应力比较集中,其余位置应力无突变,实际设计时,可以采用在阳角位置设置放射钢筋的方式来抵抗集中应力,防止出现裂缝。
2. 通过设置暗梁并不能明显改善异形楼板的受力方式,同时,暗梁设置时钢筋布置比较密集,不便于施工,布置暗梁意义不大。
但是对于两阳角均有剪力墙的结构来说,为了保证整体性,可以在楼板上下层钢筋之间布置纵向加强钢筋。
3. 对于狭长的异形楼板,在楼面负弯矩为零的位置,可以采用局部分离式配筋的方式以节约钢筋。
参考文献
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【3】童岳生,钱国芳,吴豹. 钢筋混凝土异形板的实验研究【J】. 土木工程学报,1993,26(4):61-68
【4】何胜,异形板受力性能的有限元分析【J】,山西建筑,2006,3
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