板柱结构体系结构设计
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
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
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
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
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。
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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。