关于无梁楼盖结构设计分析.
地下室底板无梁楼盖的结构设计
地下室底板无梁楼盖的设计地下室在民用建筑中应用越来越广泛（特别是高层建筑），一般用作地下商场、停车场以及人防设施。
在多雨的广东地区，地下室底板经常承受水浮力作用，防水抗渗要求地下室底板板厚比较厚，板厚不少于250mm, 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。
无梁楼盖的特点是板厚比较厚，楼盖比较重，有利于提高结构的抗浮能力，在施工方面，采用无梁楼盖结构形式有省砖模、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，无梁楼盖在地下室底板的应用越来越广泛了，本文主要针对地下室底板无梁楼盖的设计，结合结构设计软件08版PKPM-SLABCAD，谈谈自己的一些设计心得。
一．由抗渗等级、设防水位、地下室侧壁壁厚初步定底板板厚1.由地下室的埋置深度确定防水混凝土的设计抗渗等级，根据《地下工程防水技术规程》第4.1.4条3.侧壁与底板（基础）连接，底板（基础）视为侧壁的固定支承时，底板（基础）的厚度必须大于池壁，可根据地基的土质情况取1.2～1.5倍侧壁厚度，并将底板（基础）外挑；当侧壁与底板板厚一样时，底板可视为侧壁的弹性支座，对于外墙为悬臂式挡土墙，一般都按底板为池壁的固定支承，故相应部份的底板板厚需为侧壁厚度的1.2～1.5倍。
工程实例：工程概况：某工程位于中山东区，一层地下室车库，室外地面标高-0.100m,地下室底板板面标高-3.300m,设防水位为-0.300m.楼梯间在首层±0.00m处无楼板，楼梯间外墙为悬臂构件。
暂定底板板厚300mm。
工程埋置深度H约为（-0.100）-（-3.3-0.300）＝3.5m,根据表4.1.4，底板的防水抗渗等级为P6；水头高度H1=(-0.300)-（-3.3-0.300）＝3.3m,根据表1，H1/t≤10,t≥330mm,暂取板厚t=350mm 楼梯间外墙的计算模型为一端固端一端由的悬臂构件，通过构件计算得楼梯间外墙的合理壁厚为350mm,故与楼梯间外墙相连的底板的板厚取1.2~1.5倍侧壁壁厚，由于该工程地基土质较好，故该部份底板板厚t取450mm.二．板面荷载计算1、底板强度挠度裂缝主要受两种荷载工况控制，向下力（自重、一般使用活荷载）控制和向上力（浮托力）控制两种主要工况。
分析无横梁楼盖
分析无横梁楼盖简介无横梁楼盖是一种采用特殊结构设计的建筑楼层，不使用传统的横梁来支撑楼板，在近年来逐渐得到广泛应用。
本文将对无横梁楼盖的优缺点、适用范围以及施工工艺进行详细分析。
优点1. 空间利用率高：无横梁楼盖的设计更加灵活，能够更好地利用楼层的空间，增加收益。
2. 视觉效果好：无横梁楼盖采用无横梁结构，使整个楼面显得整洁、通透，给人一种宽敞明亮的感觉。
3. 施工周期短：无横梁楼盖采用的是模块化施工方式，加工制作成型后直接进行安装，比传统的横梁楼盖施工周期更短。
缺点1. 成本较高：无横梁楼盖的设计较为复杂，所需材料成本较高，施工技术要求也较高，相对而言成本会有所增加。
2. 空间限制：无横梁楼盖相对传统横梁楼盖而言，对大跨度的楼层的支撑能力有限，对于某些跨度较大的项目可能不太适用。
适用范围1. 办公楼：无横梁楼盖能够提供更大的空间，给员工提供更舒适的办公环境，适用于中小型办公楼。
2. 商务中心：无横梁楼盖的独特设计能够打造出别具一格的商业空间，吸引更多商家入驻。
3. 酒店：无横梁楼盖的高空间利用率和视觉效果能够为酒店提供更好的客户体验，提高市场竞争力。
施工工艺1. 设计阶段：在设计阶段，需要根据具体项目要求，结合建筑设计原则进行设计，确定无横梁楼盖的布置和结构形式。
2. 材料准备：无横梁楼盖所需要的材料主要有钢筋、混凝土等，需根据设计方案进行材料的选购和准备。
3. 模块制作：根据设计图纸，进行无横梁楼盖模块的制作，包括加工、预制等工序。
4. 安装施工：将预制好的无横梁楼盖模块进行现场组装和安装，确保结构的稳定性和安全性。
5. 验收与维护：完成安装后，进行楼盖的验收工作，并进行日常维护，确保楼盖的正常使用。
结论无横梁楼盖是一种有着很多优点的建筑楼层形式，它能够提高空间利用率，提供良好的视觉效果。
然而，由于成本较高和空间限制，它的适用范围相对有限。
在具体项目中，应综合考虑各种因素，权衡优缺点，选择最适合的楼盖形式。
普通钢筋混凝土无梁楼盖结构设计
普通钢筋混凝土无梁楼盖结构设计导言本文主要介绍分析普通钢筋混凝土无梁楼盖的结构设计。
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。
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，这种不平衡弯矩的反复作用严重影响板柱节点的承载力。
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。
无梁楼盖结构设计的一般规定（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。
（5）当无梁楼板不伸出外柱外侧时，在板的周边应设置圈梁，圈梁截面高度不应小于板厚的2.5倍。
（6）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。
无梁楼盖简介及设计方法
一.构造要求
4.抗震设计时， 沿两个主轴方向 通过柱截面的板 底连续钢筋的总 截面面积
As NG / f y
5.柱帽或托板内 应布置构造钢筋。
一.构造要求
6.无梁楼盖板的开洞 a.柱帽范围、暗梁范围内不开 洞； b.柱上板带相交区域、柱上板 带、跨中板带相交区域、跨 中板带相交区域开单个洞的 大小要符合下图要求。同一 部位开多个洞时，各个洞宽 之和不应大于单个洞的允许 宽度。洞边均应设置等量补 强钢筋。
5.一般规定 无梁楼盖，柱网尺寸宜接近方形，两个方向的跨度比不宜大于 1.5，否则经济性较差； 平板时跨度不宜大于7m，有柱帽时不宜大于9m。不宜采用不规 则程度较大（非矩形）柱网； 板厚不应小于150mm，荷载较大时板厚适当加厚。
一 无梁楼盖简介
6.柱帽形式
一 无梁楼盖简介
7.计算方法 经验系数法：只能计算竖向荷载作用情况，是等代框架法在较规则情 况下的特例，见《技术措施》9.2.3~9.2.6 等代框架法：可以计算水平、竖向荷载作用情况，各种教科书。
一 无梁楼盖简介
1.无梁楼盖是指由板直接把力传给竖向构件的一种楼盖结构。由 于刚度要求这种楼盖板厚较大，可承受较大荷载。在荷载较大 时柱顶往往设柱帽，荷载较小时也可以不设柱帽。 2.无梁楼盖适用于楼面荷载较大的多层民用或工业建筑，如书库、 仓库、冷藏库、没有嵌固要求的地下室顶板等。
一 无梁楼盖简介
二.无梁楼盖平法施工图及构造详图
1.无梁楼盖平法施工图示例
二.无梁楼盖平法施工图及构造详图
2.柱帽平法施工图示例
二.无梁楼盖平法施工图及构造详图
3.柱上板带ZSB纵向钢筋构造
二.无梁楼盖平法施工图及构造详图
4. 跨中板带KZB纵向钢筋构造
用PKPM进行无梁楼盖结构设计
用PKPM进行无梁楼盖结构设计PKPM（平面梁模型）是一种常用的工程结构分析和设计软件，可以用于无梁楼盖结构的设计。
本文将介绍无梁楼盖结构的设计过程，并使用PKPM进行结构分析和设计。
无梁楼盖结构是指楼板直接承受荷载，无需设置梁作为承载结构的一种楼盖结构。
这种结构的主要特点是构造简单、施工方便、节省工程成本，并且可以提供较大的使用空间。
下面是无梁楼盖结构的设计过程：1.确定加载条件：首先，需要确定加载条件，包括楼板自重、可变荷载和其他荷载（如风荷载、地震荷载等）。
根据建筑使用要求和设计规范，确定相应的加载标准。
2.制定楼板布局：基于建筑的功能需求和使用要求，制定楼板的布局方案。
在制定布局方案时，要考虑楼板结构的连续性和整体稳定性。
3.设计楼板厚度：根据加载条件和楼板跨度，确定楼板的厚度。
楼板的厚度应满足承载能力和挠度控制的要求，同时考虑材料成本和施工工艺。
4.确定楼板钢筋配筋：根据加载条件和楼板的厚度，确定楼板的钢筋配筋。
配筋要满足强度和刚度的要求，也要考虑施工过程中的操作性。
5.进行结构分析：使用PKPM进行结构分析，计算楼板的受力情况。
结构分析包括静力分析和动力分析，以确定结构的强度、刚度和稳定性。
6.进行结构设计：根据结构分析的结果，对结构进行设计，包括截面尺寸、配筋尺寸等。
设计要满足加载条件和强度要求，同时考虑构造的可行性和施工工艺。
7.完成施工图设计：基于结构设计结果，完成施工图设计，包括楼板平面布置图、构造图、钢筋图等。
施工图应符合相关规范和标准。
以上是无梁楼盖结构的设计过程。
接下来，我们将使用PKPM进行结构分析和设计。
首先，打开PKPM软件，选择“新建工程”，给工程命名，并选择材料和荷载。
然后，按照楼盖结构的布局方案，绘制楼板的几何形状，设置楼板厚度和边界条件。
接下来，进行静力分析。
选择“结构分析”功能，设置加载条件和边界条件，进行荷载组合和组合计算。
PKPM将根据加载条件和边界条件，计算楼板的受力情况，并输出相关结果。
地下室底板无梁楼盖的设计探析
地下室底板无梁楼盖的设计探析引言：在建筑工程中无梁楼盖结构又称为板柱结构，这是因为楼面荷载的设计是直接由板传递给柱再传递给柱下的。
无梁楼盖结构实现了缩短传递应力的路径，在很大程度上增大了楼层的净空。
这就意味着此种结构与传统的有梁式结构相比，它的整体结构性更好、建筑空间更大甚至还有可能增加层高的优势。
1. 方案比较在建筑工程中，地下室的底板的设计一般采用的是梁板结构。
然而，在对其的施工过程中梁板需要做砖模，梁板结构的施工工序复杂，工期长，且不利于地下室底板的防水。
无梁楼盖是当前对地下室底板设计中常用一种结构形式，它的结构特点是没有梁系设置，而是由板面载荷将应力传递给柱。
这样的板柱结构不仅可以有效的降低地下室整体结构的高度，还可以减少地下室梁土方开挖、砖模砌筑、底板的土层夯实等施工工序，这就意味着垫层以及防水的设置将更加便捷。
此外，无梁板结构的自身设置也较为便捷，像是钢筋的绑扎就很简便。
双向板与无梁楼盖的应用方式存在着很多联系，像是跨度、荷载、施工进度、施工工序、经济性、美观性以及抗震能力等。
据相关学者分析，在建筑工程中当活荷载大于5.0kN/m2时，地下室底板的无梁式楼盖就比有梁式楼盖更具经济性。
这是因为建筑工程中地下室的底板设计通常要考虑到地下水浮力的影响，如果活荷载较大那么有梁式的楼盖的建设经济效益就相对高一些。
2. 相关计算分析无梁楼盖的内力分析方法有按弹性理论和按塑性理论两种，按弹性理论计算有薄板法、经验系数法、等代框架法、有限元计算法等，其中等代框架法和有限元计算法是工程设计中常用的计算方法。
2.1等代框架法等代框架法是将结构分别沿纵横柱列方向划分为具有"框架柱"和"框架梁"的纵横向框架。
将无梁楼盖板视为梁，其宽度为：当竖向荷载作用时为板跨中心线间的距离；当水平荷载作用时为板跨中心线距离的一半。
等代框架梁的高度即板的厚度。
当不满足经验系数法的条件时，可采用等代框架法。
关于地下室无梁楼盖结构设计的思考
关于地下室无梁楼盖结构设计的思考摘要：本文简述了无梁楼盖的优缺点、设计方法、两种建模方式的特点差异及实际工程中产生的问题，分析影响地下室无梁楼盖安全性的相关因素，思考如何在设计工作中对无梁楼盖的质量安全进行把控。
关键词：无梁楼盖；设计方法；质量安全；板柱节点；不平衡弯矩引言近几年地下室顶板无梁楼盖结构事故多发，住建部于2018年2月下发《关于加强地下室无梁楼盖工程质量安全管理的通知》。
作为结构设计师，如何理解并掌握地下室无梁楼盖结构的设计方法，如何合理加强薄弱部位，如何对施工提出安全保障措施，对实现工程质量安全有重要意义。
一、无梁楼盖结构体系的优缺点无梁楼盖是一种不设梁，楼板直接支承在柱上的楼盖形式，一般采用板柱-剪力墙结构体系或板柱结构体系（常用于地下车库）。
无梁楼盖与传统的梁板结构相比，具有板底平整美观，结构高度小，可有效降低建筑层高；无梁楼盖的层高优势还可以在结构抗浮、土方开挖、基坑支护、降水等方面带来经济优势；在施工方面，无梁楼盖具有施工支模简单，楼面钢筋绑扎方便，从而大大提高施工速度的优点。
但是无梁楼盖也有其自身的缺点：由于取消了肋梁，使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大，柱子周边的剪应力高度集中，可能会引起局部板的冲切破坏；无梁楼盖对不均匀荷载极为敏感，抗连续倒塌能力弱，施工时必须严格控制施工荷载；无梁楼盖结构一般设剪力墙（板柱-剪力墙结构）来增加侧向刚度，提高抗震性能，相比有梁的框架-剪力墙结构，板柱-剪力墙结构抗震性能较差。
设防烈度为8度（0.30g）时，不宜采用板柱-剪力墙结构。
设防烈度为9度时，不应采用板柱-剪力墙结构。
规范对板柱-剪力墙结构房屋适宜的最大高度有严格规定：设防烈度6度时为80m，设防烈度7度时为70m，设防烈度8度（0.20g）时为55m，设防烈度8度（0.30g）时为40m。
二、无梁楼盖的设计方法及建模计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，无梁楼盖计算时应考虑板的面外刚度影响，其面外刚度可按有限元方法计算或近似将柱上板带等效为框架梁计算，即有限元法和等代框架法。
无梁楼盖计算分析与设计
无梁楼盖计算分析与设计当前，很多项目在地下空间的设计过程中，大量采用无梁楼盖结构体系，目前该结构体系的设计依据较少。
根据本人近几年在该体系的设计经验，对该结构体系设计过程中提出部分设计建议供参考。
标签：无梁楼盖;柱帽;托板;消防车荷载;冲切;不平衡弯矩无梁楼盖结构体系，在空间利用上有绝对的优势，近几年无梁楼盖结构体系大量用于地下室楼盖。
同时因设计不成熟、施工不重视，导致该体系在施工过程中事故频发。
本人结合近些年的设计经验及对规范的理解对无梁楼盖结构体系提出以下个人设计建议。
1、柱帽、托板类型无梁楼盖柱帽、托板类型有以下几种类型，见图1：类型一及类型三适合用于荷载相对较小的情况，如地下室中间层楼盖。
地下室顶板等作用荷载较大的情况通常采用类型二（柱帽+托板）的形式。
2、截面尺寸取值楼板板厚的取值，首先需要满足柱帽或者托板对它的冲切，建议控制冲切系数不大于0.75。
除了控制柱帽或托板对它的冲切外，还应该重视配筋的选取。
无梁楼盖配筋均为双层双向配筋后柱帽位置再附加短钢筋，建议附加短钢筋与拉通钢筋的级差不超过三级。
如计算出来的结果导致拉通钢筋与附加钢筋级差较大时应适当的加厚楼板。
柱帽及托板厚度取值取决于冲切、受弯计算，建议控制冲切计算时冲切系数不大于0.75，受弯计算时需反复调试托板厚度以达到同上a条控制附加短钢筋与拉通钢筋的级差。
托板宽度取值，主要也是根据配筋率及拉通筋与附加筋的级差控制。
建议取值可参考按照1＼3～1＼4柱跨度取值，当楼板厚度较厚大于400mm时托板宽度可取小值，当楼板厚度较薄小于300mm时托板宽度可取大值。
3、无梁楼盖的传力在普通的梁板结构体系中，梁刚度远大于楼板的平面外刚度，我们一般假定楼板平面内刚度无限大，平面外刚度为0，同时采用“梁刚度放大系数”来弥补楼板的面外刚度，这样楼板荷载传递到梁再传递给竖向构件，传力路径简单清晰。
但在无梁楼盖结构体系中，因没有明显梁的作用，所以楼板荷载是直接传递到竖向构件的，计算应考虑楼板的平面内和平面外刚度，软件计算中楼板按弹性楼板6考虑。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关于无梁楼盖结构设计的思考单位+作者名称【摘要】无梁楼盖是一种双向受力楼盖,在楼盖中不设梁,楼板与柱构成板柱结构体系,具有整体性好,建筑空间大的特点,可有效地增加层高、施工方便等优点。
但其同时也具有受力复杂, 抗震性能差等缺点。
本文系统介绍了无梁楼盖的设计方法, 在设计中需要重点验算的部位和一些构造要求,供参考。
【关键词】无梁楼盖;等代框架法;经验系数法;1 引言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。
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。
常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。
但无梁楼盖结构体系也有其自身的缺点: 由于取消了肋梁, 使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大, 柱子周边的剪应力高度集中, 可能会引起局部板的冲切破坏; 侧向刚度比较差, 层数较少时可以设置板柱结构来抵抗水平荷载, 当层数较多或要求抗震时,一般需要设剪力墙、筒体等来增加侧向刚度。
对无梁楼盖进行工程设计的研究具有一定的实际意义。
2 计算方法2.1 等代框架法等代平面框架法,将整个结构分别按纵、横柱列方向划分为具有“框架梁”和“框架柱”的纵向与横向平面框架。
等代框架梁的宽度,则根据不同的荷载情况分别取值,当采用空间分析程序进行垂直荷载下等代框架计算时,为避免单向加全载使柱轴力重复计算,同一工程需沿两个主轴方向分别加载计算,即在计算X向(Y向等代框架时,Y向(X向梁上不加载;还应注意结构构件自重对梁柱内力的影响,一般情况下,结构自重不宜由程序自动计算,有关梁、柱荷重应直接输入。
等代框架的梁的宽度为竖向荷载作用时,取板跨中心线之间的距离;为水平荷载作用时,则取板跨中心线之间距离的一半较为适宜。
等代框架梁的高度取板的厚度。
等代框架的计算高度为:对于楼层,取层高减去柱帽的高度;对于底层,取基础顶面至该层楼板底面的高度减去柱帽的高度。
当仅有竖向荷载时,等代框架可近似的按分层法计算:所计算楼板均看作上层柱的固定远端.这就将一个等代的多层框架的计算变为简单的二层或一层(对顶层框架的计算.计算中应考虑活荷载的不利组合.最后得出的等代框架梁弯矩值,按所对应的系数分配给柱上板带和跨中板带。
等代框架法的适用范围为任一区格的长跨与短跨之比不大于2;可用于经验系数法受到限制处,如双跨结构、不等跨结构、活荷载过大的结构、不同的竖向荷载和水平荷载等。
2.2 经验系数法经验系数法是最方便的方法,因而被广泛采用。
经验系数法是在试验研究与实践经验的基础上提出来的,计算时只要算出总弯矩,再乘上弯矩分配系数,即得各截面的弯矩。
如果合用经验系数法的条件,用经验系数法很简单,也计算的比较准确。
经验系数法就是按边跨条件定义边跨的内力,内跨用0.65Mo与0.35Mo来分配内力。
所以首先必须计算在简支下的跨中弯矩Mo。
无梁楼盖要注意的就是计算跨度的问题,计算模型,计算荷载。
如果还有柱帽和托板,还要注意内力会往支座处倾斜,这个时候要注意截面设计的位置,和节点构造。
板厚的取值应该根据长跨的来确定。
计算模型就是简化为一个方向的单向板,X,Y向都要计算100%的荷载,相当于计算2次单向板,分别计算受力钢筋。
需要注意的是经验系数法的应用范围必须满足以下几个条件:(1每个方向至少应有三个连续跨:(2同一方向上的最大跨度与最小跨度之比不应大于1.2;(3任一区格板的长边和短边之比不大于1.5;(4可变荷载和永久荷载之比不大于3;(5不规则柱网,柱的偏离值不应大于跨度的10%。
3 截面设计对竖向荷载作用下有柱帽的板,考虑到板的穹顶作用,除边跨跨中及边支座外,其他截面的计算弯矩,均乘以0.8 的折减系数。
板的有效高度,同一区格在两个方向的同号弯矩作用下,应分别采用不同的有效高度。
当为正方形区格时,为了简化起见,可取两个方向有效高度的平均值。
4 无梁楼盖的冲切计算在局部荷载或集中反力作用下不配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第7.7.1 的要求;配置箍筋或弯起钢筋的板,应满足《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 第7.7.3 的要求。
当无梁楼盖的跨度大于6m,或其相邻跨度不相等时,按等效静荷载和静荷载共同作用下求得的冲切荷载,应乘以系数1.1 作为冲切荷载设计值。
当无梁楼盖的相邻跨度不等,且长短跨之比超过4:3,或柱两侧节点不平衡弯矩与冲切荷载设计值之比超过0.05 (c+h0(c 为柱边或柱帽边长时,应设箍筋。
5 运用PKPM 软件进行无梁楼盖的设计5.1 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SATWE 软件进行。
由于SATWE 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。
在建模时应进行一定的处理:在PMCAD 人机交互式输入时,在软件中需输入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。
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SATWE 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。
在TAT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PMCAD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。
在采用SATWE软件分析无梁楼盖结构时,由于SATWE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2001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。
5.2 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选取预应力参数。
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。
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。
计算完毕后再通过“分析结果图形显示”菜单查询其计算结果。
6 构造要求6.1 抗冲切箍筋配置按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋截面面积应配置在与45 度冲切破坏锥体面相交的范围内,且从集中荷载集中面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于 1.5h0;箍筋应做成封闭式,箍筋直径不应小于6mm,也不宜大于12mm,其间距不应大于2h0/3。
6.2 抗冲切弯起钢筋配置按计算所需的弯起钢筋其弯起角度可根据板的厚度在30~45 度之间选取;弯起钢筋的倾斜段与冲切破坏锥体斜截面相交,其交点应在集中荷载作用或柱截面边缘以外1/2~2/3 板厚的范围内。
弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜小于三根。
6.3 楼板配筋形式楼板配筋一般采用双向配筋。
支座上承受负弯矩的钢筋,宜采用不小于直径为12mm 的钢筋。
考虑抗震的无梁楼板。
板顶面应配置抗震钢筋,其配筋率应大于0.25ρ(ρ为支座处负钢筋的配筋率。
6.4 设置抗震墙的板柱结构抗震设计要求房屋的周边和楼梯、电梯洞口周边应采用有梁框架;抗震烈度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。
托板或柱帽根的边长不宜小于4 倍板厚及柱截面相应边长之和;房屋的屋盖和地下一层顶板,宜采用梁板结构等6.5 圈梁配筋形式当无梁楼板不伸出外柱外侧时,在板的周边应设置圈梁,圈梁截面高度不应小于板厚的2.5 倍。
圈梁按计算配筋,抗扭箍筋不应小于A6@200 或A6@150,且做成封闭式,搭接长度不小于锚固长度,抗扭纵筋不宜小于4B12,圈梁下部纵向钢筋的两端伸到柱外边,上部纵向钢筋须通长布置,且搭接点宜在跨中。
7 结束语无梁楼盖较之传统的梁柱结构体系具有建筑空间大,施工支模简单,钢筋绑扎方便,施工速度快等优点,但受力复杂、抗震性能差。
本文总结以往实际工作,以SATWE 软件为例,系统的介绍了此类工程的结构设计情况,可为同类工程实际设计参考。