石膏空腔模异型网格无梁楼盖应力分析

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现浇空心无梁楼盖受力性能的有限元分析[1]

现浇空心无梁楼盖受力性能的有限元分析[1]

第33卷第5期 2010年5月合肥工业大学学报(自然科学版)J OU RNAL OF H EFEI UN IV ERSIT Y OF TECHNOLO GYVol.33No.5 May 2010 收稿日期:2009205214;修改日期:2009207214作者简介:吴春萍(1963-),女,安徽合肥人,合肥工业大学正高级工程师.现浇空心无梁楼盖受力性能的有限元分析吴春萍, 白东丽(合肥工业大学建筑设计研究院,安徽合肥 230009)摘 要:为了深入了解现浇空心无梁楼盖的受力特性,文章应用有限元方法分析了此类型楼盖与实心板无梁楼盖受力差异,总结了空心无梁楼盖的内力分布规律和变形特征,并分析了横肋设置的有利影响,为空心楼盖的合理设计提供了理论基础。

关键词:现浇空心无梁楼盖;有限元分析;挠度;正应力;剪应力中图分类号:TU3751101 文献标志码:A 文章编号:100325060(2010)0520726205Finite element analysis of mechanic performanceof cast 2in 2situ concrete hollow flat slabWU Chun 2ping , BA I Dong 2li(Institute of Architectural Design ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )Abstract :Focusing on the force resistance property of cast 2in 2situ concrete hollow flat slab ,this paper adopts the finite element method to analyze the difference of force resistance between hollow slab and solid slab.The law of internal force distribution and the features of the distortion of hollow slab are summarized.Besides ,the advantageous stress performance of the horizontal rib on hollow slab is analyzed.The research provides a the 2oretical basis for the rational design of the said slab.K ey w ords :cast 2in 2situ concrete hollow flat slab ;finite element analysis ;flexibility ;normal stress ;shearing stress 现浇空心无梁楼盖是按一定规则放置内膜后经浇筑混凝土而形成的空腔楼盖,具有结构自重轻、保温隔热、平面布置灵活及综合经济效益突出等优点,已经在商场、图书馆、教学楼等大空间的建筑中得到了广泛的应用[1],但对这种体系的受力特性研究并不完善。

现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法(2)

现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法(2)

现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法一、前言现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法是一种新型的楼板施工技术,其采用石膏空腔模盒结构,利用混凝土浇筑形成复合楼板。

该工法具有施工效率高、质量好、成本低等优点,在实际工程中得到了广泛的应用和验证。

二、工法特点1. 采用石膏空腔模盒结构,具有自重轻、强度高、隔音效果好等特点。

2. 无梁设计,减少了构造件的数量,节约了材料、劳动力和成本。

3. 施工工艺简单,仅需一次浇筑,提高了施工效率。

4. 混凝土与石膏模盒之间具有较好的粘结性,提高了楼板的受力性能。

三、适应范围该工法适用于多种场所,包括住宅、商业建筑、工业厂房等。

特别适用于要求隔音效果和轻质结构的工程项目。

四、工艺原理现浇混凝土石膏空腔模盒无梁复合楼板施工工法依靠石膏空腔模盒提供楼板的强度和稳定性,采用混凝土浇筑填充空腔形成复合楼板。

具体工艺包括以下几个步骤:1. 模板安装:根据设计要求,将石膏空腔模盒按照楼板布置方案进行安装和固定。

2. 钢筋布置:根据设计要求,在模盒内铺设和绑扎钢筋,保证楼板的受力性能。

3. 砂浆涂抹:在石膏模盒内涂抹一层砂浆以提供混凝土与石膏模盒的粘结性。

4.混凝土浇筑:将预制的混凝土用泵车倒入模盒内,并进行充分振捣,确保混凝土充实和密实。

5. 养护:浇筑完成后,对楼板进行养护,保证混凝土的强度和稳定性。

五、施工工艺1. 模板安装:根据楼板布置方案,将石膏空腔模盒进行拼装和固定。

2. 钢筋布置:根据设计要求,在模盒内铺设和绑扎钢筋,确保楼板的受力性能。

3. 砂浆涂抹:使用专用的砂浆涂抹机对石膏模盒内表面进行涂抹,提供混凝土与模盒的粘结性。

4. 混凝土浇筑:使用泵车将预制的混凝土倒入模盒内,并进行振捣,确保混凝土充实和密实。

5. 养护:浇筑完成后,对楼板进行养护,保证混凝土的强度和稳定性。

六、劳动组织施工过程中,需要依次进行模板安装、钢筋布置、砂浆涂抹、混凝土浇筑和养护等工序。

磷石膏空腔模无梁楼盖的连续化分析

磷石膏空腔模无梁楼盖的连续化分析

磷石膏空腔模无梁楼盖的连续化分析谢钦;黄勇;王佳炜;贾航【期刊名称】《贵州科学》【年(卷),期】2012(030)005【摘要】通过运用ansys软件对磷石膏空腔模无梁楼盖进行截面应力分析,提出了该类方盒空心板连续化模型的基本假定。

将空心板分别分为不考虑表层抗弯刚度与考虑表层抗弯刚度两种情况建立分析模型,采用连续化分析方法,推导了2种情况下空心板的基本方程,进而建立了周边简支条件下各自的内力和位移计算公式。

用精细有限元方法,对实例进行了数值模拟,所得有限元计算值与连续化分析所得结果吻合较好,2种情况的最大相对误差分别为8.38%和7.78%,考虑表层抗弯刚度时的精确度较高,表明所提方法的正确、合理性。

文中所提方法和公式均通过理论、数值验证,可作为磷石膏空腔模无梁楼差研究的理论基础。

%The software of ANSYS was applied to study the cross section stress of phosphorus gypsum evacuated mould floor without beam. A basic assumption of square hollow slab continuous model was put forward inthis pa- per. Two analysis models were established for the hollow slabs in two situations-the flexural stiffness of surface layer not considered and the flexural stiffness of surface layer considered. The basic equation was given for these two ca- ses by adopting the method of continuous analysis to set up calculation formula of the internal force and displace- ment with the surrounding and simply supported condition. Finite element method was taken to do numerical simu- lation on some examples. The results showedthat the finite element calculation was in good agreement with the con- tinuous analysis method. The maximum relative errors of the two cases were 8.38 % and 7.78 % respectively. The flexural stiffness of surface layer considered had a higher accuracy, which suggested that the proposed method was correct and rational. The method and formula were proved by theory and numerical simulation and could be used as a theory basis for phosphate gypsum evacuated mould floor without beam.【总页数】7页(P54-60)【作者】谢钦;黄勇;王佳炜;贾航【作者单位】贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550025;贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550025;贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550025;贵州大学土木建筑工程学院,贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TU398.9;TU317.1【相关文献】1.磷石膏空腔模无梁楼盖中柱节点位移分析 [J], 王成芬2.磷石膏空腔模无梁楼盖中柱节点静力特性分析 [J], 王成芬3.磷石膏空腔模无梁楼盖结构静力特性研究 [J], 姚伟4.磷石膏空腔模无梁楼盖中柱节点应力分析 [J], 王成芬5.新型无梁楼盖磷石膏复合空腔层模盒保温隔热性能试验研究 [J], 宋博辉;黄政华;王家辉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

两类新型石膏空腔模无梁楼盖的探讨

两类新型石膏空腔模无梁楼盖的探讨
工 程 科 技
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两类新型石膏空腔模无梁楼盖 的探讨
毛 字 文
( 贵州大学 建筑与城市规Fra bibliotek学院, 贵州 贵 阳 5 5 0 0 2 5 )
摘 要: 磷石 膏空腔模 无梁楼盖 采用磷石 膏制成模盒 , 在楼 盖施 工过 程 中作为填充在板 内的模 具 , X_ T . - 结束后 , 石膏空腔模 与楼盖合 成 一体 , 形成现浇混凝土石膏空腔模 无梁楼盖 , 其不但 具备施 工方便 , 楼 面平整 , 而且更符合竖向荷载下的 内力分布。这种结构具 有使 用 功 能优 良、 适用范 围广 、 综合造价低等优 良特点。该结构 用于多、 高层建 筑的地下停车场、 商业用途的裙 房、 办公、 教学楼等大柱 网、 大开间 建筑 。 关键词 : 无 梁楼 盖 ; 石 膏模 盒 ; 分 析 探 讨
现浇空心混凝土楼盖[ - l 是近几年 在国内发展起 来的一种新型楼 2 . 2隔音效果好 。目前有很多建筑在隔音上有较高要求 , 而两类 盖结构形式 , 它在 实心楼盖 的基础上 挖去中间部分受力较小区域的 新型无梁楼盖 内部有大量空腔 , 再加之 内部填充 的磷石膏膜壳有大 混凝土 , 减轻结构 自重及减少砼用量 , 充分发挥材料强度 , 其 混凝土 量空 隙, 使得楼盖整体 隔音效果较好 。 2 . 3保温隔热性能好。 由于楼盖 自身的 内部封 闭的空腔 以及 石 折算厚度只相当于实心楼盖的 5 0 %一 8 0 %t 2 1 。 贵州每年产生大量废 弃 磷 石膏 , 利用磷石膏制作空心无梁楼盖 的内模有利 于工业废料 的利 膏内部的孔隙 , 使得楼盖具有较好 的隔热性能 , 目前对大多数建 筑 节 能要 求越来越高 , 故该类楼盖适合 于在 节能上有要求 的建 用 。从 楼盖的发展史看 , 它是常规粱板 、 井字楼盖 、 密肋楼板 不断变 而言 , 化发展而来 的一种新 型楼 盖结 构体 系。 空心楼盖与普通梁板结构相 筑 。 比, 空心无梁楼 盖具有底板平 整美观无需 吊顶 、 减少 材料用量及 相 2 . 4防火性 能好 。石膏是不燃烧体 , 较之于其他膜壳在防火上更 应 的模板 的损 耗 、 减 少 了支拆模 板的人工劳动 , 施工便捷 节约成本 适合 , 并且石膏在高温下发生脱水 , 吸收大量 的热量 。 2 . 5经济效 益好 。有研究 表明磷石 膏空腔模无梁楼盖 的钢筋 和 等优点 。 传 统的梁板结构 , 指的是 由梁板共 同承担荷载 的结构 。无梁楼 混凝土用量相当于普通楼 盖的 5 5 . 3 %和 7 6 . 3 %日 , 加上增加购置模 盒 盖是楼板不通过梁 , 直接将荷载传递到柱子 的结构 , 可称板柱结构 。 的费用 , 工程综合造价 比普通楼 盖结构 的建筑低约 5 %~ 1 6 %。 2 . 6 有效 降低 了结构高度。两类无梁楼盖 由于板底无梁 , 结构 高 无梁楼 盖可 根据建筑要求 、 受力需要等决定 是否设置柱 帽。 无梁楼盖经过多年 的研究与开发 , 主要发展出实心板柱式无梁 度就只有板的厚度 , 使得建筑 的净 高增大 , 能够有效节约建筑空间。 同时带来竖 向维护构 楼盖、 密肋式 无梁楼 盖 、 空腹 夹层板 无梁楼 盖 、 其他 空心式无 梁楼 在相同净高要求 的条件下可 以降低建筑高度 , 盖。 件的节省。 1 两 类 新 型 空腔 模磷 石 膏 无梁 楼 盖 的构 造 2 . 7绿色环保 , 变废为宝 。无粱楼盖的磷石膏空腔模使用工业废 将其制作 为石膏模盒 , 用于建筑结构 中, 两类新 型空腔模 磷石膏无梁楼盖 是在常规 的空心无 梁楼盖形 弃物—磷 石膏或脱硫石膏 , 式上 发展起来 的 ,其 内部 的空腔是 由磷石 膏制 作的膜壳嵌 入形成 有利于生态环境得保护 。经模盒原材料 的检测 , 多项化学指标和放 的, 根据内部肋 梁布置的变化提 出两种 的无梁楼盖结构。目前 , 该两 射性能指标检测符合 《 建筑材料放射性核数 限量》 ( G B 6 5 6 6 — 2 0 0 1 ) 属于绿色建材 。 , 类结构还未运用到实际工程。 模盒制作材料磷石膏是磷化工厂产生 标准要 求 , 的废弃物 , 被大量弃 置 , 堆放 占用极大的场地 , 对 周边土壤 、 水体 、 大 3基于磷石膏空腔模 的两类新型无梁楼盖 的研究意义 本 文的意义在于 : 第一 , 楼盖作为建筑结构的基本组成部分 , 是 气造成严重 的污染 。 石膏膜壳表面平整 , 便 于使用 与安装。不同的工程可以适当调 竖 向荷载 的直接 承担者 ,楼盖结构 面积较 大而且耗费大 量的混凝 整具体尺寸 以达到工程需求。 将 石膏膜壳 按照 一定 次序放置于楼盖 土 , 据统计楼 盖结构在建筑土建 总造价 中约 占 2 0 %~ 3 0 %, 在钢筋混 内部 , 然后 浇筑混凝土形成无梁楼盖 。磷石 膏空腔模 既作 为构成楼 凝 土高层建筑 中约 占总 自重 的 5 0 % 6 0 %m , 因此 , 优化分析 现有空 盖空腔的一构件 , 又作 为内部剪力键 、 肋 梁的模板 。 以达到大量抽空 腹楼盖设计具有较大的经济效益 。 第二 , 贵州拥有丰富的磷 矿资源 , 板 内部混凝土 , 节省砼用量 , 减 轻楼 盖 自重 的 目的。 是中国重要 的磷化工基地 , 但磷化工产生大量 的工业废磷石膏污染 处理困难 。 为 了有效利用废料磷石膏 , 将废弃的磷石膏运用于 通常情况下 两类无梁楼 盖的整体高度在 3 5 0 ~ 4 5 0 mm,对 于空 环境 、 完善 和开发石膏模壳无梁楼盖体 系 , 实现废 腹 板架 式 无 梁 楼 盖 内 部肋 梁 宽 度 为 1 0 0 am左 右 ,肋 梁 间 距 为 工业与 民用建筑 当中 , r 6 5 0 a r m左右 ,剪力键宽度 1 0 0 m m左右 ,混凝土板厚度为 5 0 mm和 物利用 , 这将具有很强 的经济 、 环保意义 。 4 结论 6 0 m m; 对 于 9区格 式无梁楼 盖其 内部 梁宽度 为 3 5 0 am左右 , r 混凝 基 于磷 石膏模壳 两类新型无 梁楼盖是在 空心无梁褛 盖基 础上 土板厚 度为 1 0 0 / 8 0 m m和 5 0 m m。 是将磷石膏模壳置于空心无梁楼盖内部形成的楼 对 于空腹板 架式结构 , 上层板和下层板 的分 布钢筋通 常配置直 发展变化而来的 , 径 为 8的双 向筋 , 而上下肋 的配筋是根据楼盖 分析后 , 由需要 的钢 盖 。 楼盖具有 自重轻 , 保温隔热性能优越 , 隔音效果好 , 节省成本 , 经 筋 总面积减 去分 布筋 的面积后得 出的 , 肋梁箍筋 配置直径为 8间距 济效益好 , 充分利用工业废料一磷石 膏等优点。 参考文献 为2 0 0的箍筋 。对于 9区格式结构 , 由于 区格较大使得上层板在 区 格 内受力接 近单 独的楼板 , 故上层板 需双层配筋 , 底层板 只需配置 『 1 1 肖良锦 , 曹磊 芳 , 高朋朋. 石 膏空腔模填 充混凝 土空心楼 盖研 制及 单层 钢筋 , 板 内配筋 多少根据受力分 析决定 , 连接上下层 板的梁 内 应 用 四 川 建 筑科 学研 究 , 3 7 ( 1 ) : 2 0 1 1 : 1 8 4 — 1 8 7 . 『 2 1 胡松 , 黄 勇, 陈波等. 基 于石 膏空腔模 的无 梁楼盖 的拓扑优化 及拓 配置 6 根直径 l 2的纵 向筋 , 箍筋配置直径为 8间距为 2 0 0 。 扑 结构 的静力特性研 究[ J 】 . 空 间结构 , 2 0 1 4 , 2 0 ( 4 ) : 7 7 — 8 7 . 2 两类新型磷石膏空腔模 无梁楼盖 的特点 目前无 梁楼盖种类 较多 ,空腔模 膜壳 以及 膜壳 的材料 种类繁 [ 3 】 牛卫波. 双 向密肋装配整体 式空・ 心楼盖 的试验和理论研 究[ D 】 . 长 多, 本文所研究的两类磷 石膏空腔模无梁楼盖是 以磷石膏空腔模盒 沙: 湖南大学, 2 0 0 9 . 『 4 1 谢钦. 磷 石 膏空腔 膜无梁楼盖 结构静 、 动 力特性研 究【 D 】 . 贵阳 : 贵 为永久性施工 内模 的整体现浇无梁楼盖结构 , 它具有 以下特点 : 2 . 1 结构 自重轻 。 板内有大量空腔 , 并使用了密度 小的磷石膏制 州 大 学, 2 0 1 3 . 作膜壳 , 节省了混凝土用量 , 使得结构 自重减轻。 结构 自重轻 的另一 个好处就是在抗震性能上 , 能够有效 降低地震作用 , 适用 于大跨度 、 荷载较大的多层和高层建筑 。

(BZS模盒)密肋空腔楼盖产品及技术说明

(BZS模盒)密肋空腔楼盖产品及技术说明

石膏空腔模盒(BZS模盒)密肋空腔楼盖产品及技术说明一、技术简介在现浇砼结构中,石膏空腔模盒(BZS模盒)密肋空腔楼盖技术是继无梁楼盖、普通梁板,密肋楼板、无粘结预应力平板后开发的一种新型现浇结构体系,是我国建筑结构领域的一项重大创新,它为21世纪建筑现代化提供了技术支撑,是一种性能价格比优越、更符合人性化的高技术水平的结构体系,具有巨大的社会经济价值。

二、产品说明1、石膏空腔模盒(BZS模盒):利用工业副产品石膏为主要原料,经过特殊工艺生产出一种新型、节能、环保的专利建材产品。

2、石膏空腔模盒(BZS模盒)密肋楼盖:采用BZS模盒模盒作为施工内模,并将BZS模盒模盒永久性地填埋于砼楼板内的一种由砼空腹结构与BZS模盒相结合所形成的一种复合楼板结构。

3、产品图片:4、产品结构型式、基本尺寸结构型式:BZS模盒单块外形为类正方体,模腔内呈多球面、腔内顶面设有十字型或井字型加强肋,其外形见图1、图2(单位:毫米)A—顶面B—底面C—腔内加强筋图1 平面示意图A—顶面B—底面D—壁厚H—高度R—腔内加强肋半径腔内加强肋半径R75为凸出弧面,腔内加强肋半径R150为凹进弧面。

图2 剖面示意图基本尺寸:单块BZS模盒的基本尺寸见表2的规定。

表2 基本尺寸及允差单位为毫米项目指标长480顶面宽480长580底面宽580高度100、125、150、175、200壁厚305、技术参数1)断裂荷载要求:断裂荷载值应≥2600N。

2)模盒的放射性应符合表4的规定。

表4 放射性要求项目指标Ira ≤1.0Iγ≤1.0三、石膏空腔模盒(BZS模盒)密肋空腔楼盖技术说明1、BZS模盒空腔模是使用建筑石膏经过专利技术制成,已获得多项国家专利。

(经环保部门检测认定为是“不受使用限制”的优良建筑材料)在实际施工过程中,需要预先制作,作为内模使用,施工结束后,无需拆除。

2、现浇混凝土BZS模盒密肋空腔楼盖是在密肋梁结构的施工中,使用我公司专利产品“BZS模盒”作为填充内膜。

最新BZS无梁空腹楼盖技术与应用汇总

最新BZS无梁空腹楼盖技术与应用汇总

B Z S无梁空腹楼盖技术与应用BZS模盒无梁空腹楼盖技术应用概要一、BZS模盒无梁空腹楼盖结构设计特点1、 BZS模盒无梁空腹楼盖技术的核心产品是玻璃纤维增强石膏空腔模(简称BZS 模盒)。

2、适用范围:●大跨度、大空间的多层和高层建筑(如:商场、办公楼、图书馆、展览馆、教学楼车站、多层停车场、工业厂房、仓库。

)●需灵活间隔、或随时有可能改变使用功能的建筑(如:宾馆、娱乐场所、住宅、公寓等)●采用集中式空调的建筑●有较高隔音、保暖、防火要求的建筑●绿色环保低碳建筑●需要有效减轻楼体自重的项目3、优势及特点:●有效降低建筑成本❖楼板砼用量降低10-30%❖楼板用钢量减低20-30%❖建造总工期缩短10-15%❖地下停车库底层可少挖土石方300-400mm❖层高不变,每层净空增加300-400mm工程综合造价比采用普通楼盖结构的建筑低5~15%●施工经济、方便综合经济效益提升◆与普通梁板结构相比,由于顶板平整,减少了模板的损耗、提高模板的周转效率,减少了支、拆模板的人工费用、施工简便、缩短了工期、降低了成本。

◆与无粘结预应力无梁楼盖相比,施工方便快捷、不需张拉。

◆梁高比普通楼板结构梁高减少0.3-0.4米左右,提高了建筑净空●更优良的工程性能(强度等等指标)●抗震性能好(采用本技术的楼板,自重轻可有效降低地震作用,抗震性能好。

)●节约装修费用●真正实现空间灵活间隔●隔音、隔热、保温、防火性能显著提高(1、该楼盖的封闭空腔技术大大减少了噪音的传递,楼盖隔音效果提高5-12分贝)(2、封闭空腔技术能够减少热量的传递,使隔热、保温性能得到显著的提高,大大降低了空调费用,而对大型冷库、储物库等,此种效益尤为明显。

)二、常见问题解答Q: 什么是现浇混凝土空腹无梁楼盖?A: 它是近年国内发展起来的结构新技术,把原来集中受力的梁变成无数分散空间受力的结构体系,使得抗压性更高,抗振动冲击更强,并且节省建材,提高施工进度,结构更合理。

现浇空心无梁楼盖受力性能的有限元分析

现浇空心无梁楼盖受力性能的有限元分析

为基础 , 利用有 限元 分 析 软件 ANS S 对 比分 析 Y , 2种楼 盖在 竖 向 荷载 作 用 下 受 力 性 能 的差 异 , 总 结空 心无梁 板 内力 分 布规 律 和 变形 特 征 , 这对 其 合理设 计有 非常重 要 的作 用 。
部分 可 以看 作暗梁 。 ] 如图 1 所示 , 向为垂 管方 向 , X y向为板 厚方
第3 3卷 第 5 期
21 0 0年 5月
合 肥 工 业 大 学 学 报 (自然科 学版 )
J OURNAI OF HEF EIUNI RSI VE TY OF TECHNOL OGY
Vo. 3No 5 I3 .
M a 01 y2 0
现 浇 空 心无 梁楼 盖受 力 性 能 的有 限元 分 析
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ersa c r vd h — ee rhp o ie ate s
现 浇空心 无梁楼 盖是按 一定 规则放 置 内膜 后
梁 板 的模 型 , 心 无 梁 楼 盖 的结 构 平 面 布 置 如 空
图 1所示 。
经浇筑混 凝土 而形 成 的空 腔楼 盖 , 有结 构 A重 具 轻、 保温 隔热 、 平面布 置灵活 及综 合经济 效益 突 出 等优 点 , 已经在 商 场 、 书馆 、 学楼 等 大空 间 的 图 教 建筑 中得 到 了广泛 的应 用[ , 1 但对 这 种 体 系 的受 ]
tef i l n to ay et edfee c f oc e i a c ewe nh l w lba ds l lb h nt ee i e me t meh dt a lz h i rn eo rers tn eb t e ol sa oi sa .Th on f f s o n d e lw fitm a redsr u ina dtef tr s ftedsot no olw lbaes mmai & B sd s h a o e l o c ti t a u e h i ri f l n f i b o n h e o t o h o sa r u re z e ie ,te a v tg o ssr s ef r n eo eh r o tl i nh l w lbi n lz& d a a e u te s roma c f h o z na bo ol sa a aye n p t i r o s o ei lb ssfrt er t n l eino h ad s b rt a a i o ai a sg ftesi l . c h o d a Ke o b:a t nst o cee h l w lts b i i lme ta ay i;f xbl y OT l te s h aig yw “ cs- -i c n rt ol f l ;f t ee n n lss l iit ;n 1 rs ;s er i u o a a ne e i  ̄ s n

无梁楼盖分析-雷晋芳

无梁楼盖分析-雷晋芳

无梁楼盖分析主讲人:雷晋芳2015年7月28日目 录 1 23 无梁楼盖概述无梁楼盖分析方法 midas 程序实现及指导设计板柱结构无粘结预应力技术应用到平板无梁楼盖中优点 1、空间利用灵活,净空高,建造安装工程方便,减小吊顶空间 2、结构高度小,显著降低层高缺点 1、混凝土用量大2、用钢量大优势大于略劣势,在降低层高和加快施工中得到补偿经济指标使用功能3、建造方便,模板及配筋简单,可缩短工期施工建造优缺点对比▼阶梯式房屋▼平面不规则建筑▼别墅▼一般建筑国外:1906年,始于美国,建造第一座带柱帽板柱结构。

七年内,美国共建造了一千多个无梁楼板建筑物。

1925年左右,平板无梁楼盖出现,真正大量应用在二次世界大战之后,主要应用于高层公寓1970’s,在美国,板柱结构和无粘结预应力、高强混凝土和飞模等现代技术结合起来,飞速发展1914 年,NIEHOLS 提出了极限分析法——ACI318 中关于板柱结构总弯矩计算理论的重要依据来源1956 年,美国伊利诺伊大学、波特兰水泥协会进行了大量理论和实验研究——ACI318-63 和 ACI318-71规范中的直接设计法和等代框架法两种板柱体系计算方法提供了至关重要的理论依据和实验数据。

1961 年,Corley 提出等效框架的概念1995 年学者 Y.H.LUO 提出一种等代梁模型1971 年 ACI 规范和 1977 年 ACI 规范使板柱结构体系的整体分析方法趋于完善也更加实用1995 年学者 Y.H.LUO 提出一种等代梁模型,成为ACI318-02 中对无梁楼盖进行设计计算的基础模型,代替ACI318-89 规范2004 年,学者 Thomas 进行模拟地震的振动台试验,研究无梁楼盖的抗冲切破坏性能,成为ACI318-05 的有效数据来源国内:八十年代中后期开始引进技术并系统研究目 录 1 23 无梁楼盖概述无梁楼盖分析方法 midas 程序实现及指导设计适用范围1、板柱体系抗震性能差——侧向刚度小,不平衡弯矩引起的附加剪应力,易发生剪切破坏1)非抗震设计的多高层建筑2)抗震设防烈度 8度以下的建筑2、无梁板的延性较差——柱与板连接处易,在竖向荷载作用下出现脆性冲切破坏板柱结构板系理论1、古典弹性理论2、极限平衡法1).上限法一屈服线理论 2).下限法一板带法3、有限单元法无梁楼盖分析方法1、经验系数法(直接设计法)2、等代框架法3、有限元法4、有效梁宽法经验系数法(直接设计法) ——竖向荷载适用范围(1)每个方向至少有三个连续跨(2)每个板格的长边与短边之比不大于 2(3)每个方向上,跨中线到跨中线的距离之差要小于长跨的1/3(4)对于偏置柱,在偏置方向上的偏置距离,不能大于相邻柱中线之间距离的1/10(5)外部恒荷载为在整个楼板上均匀布置的重力荷载,活荷载要小于恒荷载的 3 倍(6)针对四边支座处有梁的板格,两个垂直方向的相对抗弯刚度因子之比不小于0.2,也不应大于5等效框架原理︵Equivalent Frame 选取计算单元简化为等待平面框架分配弯矩总静力设计弯矩Mo X、Y向单独计算《升板》GBJ130-90 第3.3.4条经验系数法(直接设计法)等代框架法ACI:等效框架法可用于直接设计法受到限制的场合升板规范GBJ130-90 第3.3.5条:当不符合本规范第3.3.3条任意一款的平板、密肋板和格梁板时,均可采用等代框架法1、三维空间,两个垂直方向划分为二维框架——可考虑竖向和水平荷载2、水平构件:梁、板3、竖向构件:柱板柱连接件——刚度等代框架法选取计算单元简化为等待平面框架分配弯矩1、与“直接设计法”相比,等效框架法在竖向荷载和水平荷载作用下的“基点”是不同的2、推荐用软件计算,考虑空建效应等效框架原理︵Equivalent Frame ︶等代框架法——竖向荷载作用下等代模型等效基点为柱◆受扭构件模型•楼板产生弯曲带动柱子弯曲•等代框架由一列柱加上由柱轴线向两侧延伸到板格中心线的各层板梁组成•悬挑部分所传递的弯矩要靠受扭构件的扭转传递至柱,减小了支座处实际柱的有效抗弯刚度1、等代柱的刚度•等代柱由实际柱和受扭构件组成,取刚度小于实际柱刚度的等代柱考虑纵梁和柱是横梁的约束者,代框架横梁截面惯性矩取全板宽的截面惯性矩等效框架的柱,则是将柱的变形与纵梁的受扭变形串联工作综合折减成柱的等效抗弯刚度Kec2、等代梁宽度•可取垂直于计算跨度方向的两个相邻区格板中心线之间距离,厚度不变·◆等代框架模型等代框架法1、计算模型•首先柱产生弯矩,弯矩由柱传给受扭构件,然后才使•板梁弯曲•受扭构件截面A处的总转角比柱的弯曲转角小2、板梁的等效宽度•板梁的宽度为 , 高为板厚——水平荷载作用下等代模型等效基点为“板梁”纵梁及板是柱的约束者,等代柱的截面惯性矩取柱的实际截面惯性矩而将纵梁受扭与板受弯的串联工作综合折减成板的等效抗弯刚度等代梁宽取值是关键,如何取值?3、柱尺•柱尺寸不变等代框架法等代梁宽如何取值?等代框架法1、竖向荷载作用下等代梁的梁宽取柱两侧区格中心线之间的距离,高度为板厚;等代柱高度不变(即原层高),柱刚度折减,小于实际柱刚度2、水平荷载作用下等代梁梁宽取值按照规范或其他标准取值,高度为板厚等代柱等代柱尺寸不变实则为三维结构,建议电算竖向荷载,最好板整体参与分析水平荷载,考虑柱上板带即可,可以假定为框架模型第3.3.7条当有柱帽时由本规范第3.3.4条和第3.3.6条第一款所算得的各板带弯矩除边支座和边跨跨中外均应乘以0.8系数。

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石膏空腔模异型网格无梁楼盖应力分析
摘要:为丰富石膏空腔模无梁楼盖的结构形式,提出三种基于石膏空腔模的异型网格无梁楼盖结构,采用通用有限元软件ANSYS分析其X向正应力、XZ向切应力分布特点。

关键词:石膏空腔模异型网格无梁楼盖
磷石膏是磷化工产业的副产物,受到风蚀、雨蚀作用后污染环境,且堆场的建设和维护费用亦相当昂贵。

我国每年排放大量磷石膏,仅贵州开磷的交椅山渣场、贾家堰渣场存放的磷石膏就上千万吨[1]。

因此,磷石膏的处理和消化问题受到越来越广泛的关注。

磷石膏通过低成本的洗涤、煅烧等降害处理,加工成一定规格的空腔模壳,作为永久性模板,一次浇注混凝土形成无梁楼盖,称为石膏空腔模无梁楼盖。

该楼盖结构消耗数量可观的废弃磷石膏,是解决上述问题的有效途径。

目前,技术成熟且在实际工程中应用的石膏空腔模无梁楼盖仅有双向密肋式无梁楼盖[2],其截面形式见图1。

为丰富石膏空腔模无量楼盖的结构形式,提出4区格、5区格、9区格三种石膏空腔模异型网格无梁楼盖,分析其X向正应力、XZ向切应力分布特点。

1 分析模型
分析模型见图2~4,采用工形截面,楼板厚度为350 mm,上、下层
板厚度为50 mm,小肋梁宽度为120 mm,暗框梁宽度为400 mm。

采用通用有限元软件ANSYS对上述三种楼盖作静力分析:混凝土强度等级采用C35,用SOLID65单元模拟;楼面恒荷载1.0 kN/m2、空腔模附加荷载1.0 kN/m2、活荷载3.5.0 kN/m2;结构自重由程序自动生成,密度为2500 kg/m2;内力按1.2×恒载+1.4×活载进行组合计算。

2 X向正应力分析
4区格、5区格、9区格无梁楼盖的X向(沿楼盖板面方向)正应力分布较复杂,具有如下共同点:各区格、各跨板均无明显的板带特征;楼盖的面部大部分区域承受压应力,楼盖的底部大部分区域承受拉应力,局部区域出现相反的应力值;柱端或框梁位置出现拉、压应力峰值。

仅列4区格无梁楼盖X向正应力云图,见图5。

3 XZ向切应力分布
4区格、5区格、9区格无梁楼盖的XZ向(沿楼盖截面方向)切应力分布云图见图6。

仔细观察云图可知:XZ向切应力由上、下层混凝土板和肋梁、框梁承受,且切应力峰值出现在柱端,沿肋梁方向出现较大的切应力值。

参考文献
[1] 胡友强.磷肥行业废渣磷石膏的综合循环利用[J].贵州化
工,2010,35(4):22-26.
[2] 肖良锦,曹磊芳,高朋朋.石膏空腔模填充混凝土空心楼盖研制及应用[J].四川建筑科学研究,2011,37(1):184-187.。

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