大板结构设计的几个问题
建筑工程中常见的结构设计问题与解决方法

建筑工程中常见的结构设计问题与解决方法在建筑工程中,结构设计是至关重要的环节。
良好的结构设计能够确保建筑物的稳定性、安全性和耐久性。
然而,在实际的工程实施中,常常会遇到一些常见的结构设计问题。
本文将介绍一些常见的结构设计问题,并提供解决方法。
1. 基础设计问题基础是建筑物的根基,直接影响着建筑物的稳定性。
常见的基础设计问题包括基础面积不足、基础深度不够、基础土质不符合要求等。
解决方法包括增加基础面积,增加基础深度,进行土质改良等。
2. 梁柱配筋问题梁柱是建筑物的承重结构,配筋设计的准确性直接关系到结构的稳定性和强度。
常见的梁柱配筋问题包括配筋不足、配筋错误、受力不均匀等。
解决方法包括增加配筋量,按照设计要求进行配筋,调整受力分布等。
3. 楼板设计问题楼板是建筑物的水平承载结构,常见的楼板设计问题包括楼板厚度不够、楼板受力不均匀、楼板刚度不满足要求等。
解决方法包括增加楼板厚度,调整楼板受力分布,增加楼板预应力等。
4. 墙体设计问题墙体在建筑物中起到了承重和抗侧推的作用。
常见的墙体设计问题包括墙体厚度不够、墙体配筋不足、墙体连接不牢固等。
解决方法包括增加墙体厚度,增加墙体配筋量,加强墙体连接等。
5. 抗震设计问题抗震设计是建筑工程中非常重要的一项内容,直接关系到建筑物的抗震性能。
常见的抗震设计问题包括设计参数选择不合理、结构抗侧推能力不足等。
解决方法包括合理选择抗震设计参数,加强结构抗侧推能力等。
6. 拉结构设计问题拉结构在高层建筑中被广泛应用,常见的拉结构设计问题包括拉索拉力过大、拉索连接不牢固等。
解决方法包括合理设置拉结构,增加拉索数量,增强拉索连接等。
总结起来,建筑工程中常见的结构设计问题包括基础设计问题、梁柱配筋问题、楼板设计问题、墙体设计问题、抗震设计问题和拉结构设计问题。
针对这些问题,可以采取相应的解决方法,如增加基础面积和深度,调整受力分布,加强墙体连接等。
通过在实践中不断总结经验,我们能够逐步提高结构设计的准确性和可靠性,确保建筑物的稳定和安全。
分析建筑结构设计的一些问题

分析建筑结构设计的一些问题建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分,它不仅涉及到建筑的安全、美观、经济等方面的问题,也涉及到社会稳定和可持续发展等方面的问题。
然而,在建筑结构设计过程中,存在着许多问题,这些问题往往会影响到建筑的整体质量和可行性。
下面,我们将分析一些常见的建筑结构设计问题。
1. 设计参数选择不合理建筑结构的设计参数是指设计师在进行建筑结构设计时所选用的参数。
如果设计参数选择不合理,就容易导致建筑结构强度不足或过度设计,从而影响建筑安全和经济性。
因此,在进行建筑结构设计时,设计师应该选择合理的设计参数,以确保建筑的稳定性和安全性。
2. 结构形式设计不当3. 材料选择不当4. 结构分析不足5. 施工工艺不佳施工工艺是指在建筑结构设计过程中,施工工艺的选择和操作。
如果施工工艺不佳,会导致建筑结构的强度不足或稳定性不足。
因此,施工工艺应该被重视,以确保在施工过程中的精简和完美。
6. 防火措施不足建筑结构的防火措施是指在建筑结构设计过程中,制定防火设计标准并在施工过程中进行实际落实。
如果建筑结构的防火措施不足,可能会导致火灾等事故的发生,从而对人身财产造成威胁。
因此,在进行建筑结构设计时,防火措施应是不可或缺的一环,以确保建筑的安全和可靠性。
总之,建筑结构设计是建筑工程的重要组成部分,其中涉及到的问题很多。
为避免这些问题存在,设计师应该选择合理的设计参数,良好的结构形式和合适的结构材料,进行充分结构分析,并落实好施工工艺和防火措施。
只有这样,才能保证建筑的质量和可行性,同时避免出现安全隐患。
分析建筑结构设计的一些问题

分析建筑结构设计的一些问题建筑结构设计是建筑工程中不可或缺的一部分,其质量直接影响到建筑物的安全和使用寿命。
在进行建筑结构设计的过程中,存在一些常见的问题,需要得到避免和解决。
1. 结构计算不精确:在进行结构设计的过程中,需要进行复杂的计算和分析,如果计算不精确,会导致结构存在弱点或载荷分布不均等问题,损害建筑物的安全性和可靠性。
因此,在进行结构计算时,需要确保计算方法清晰,计算精确,各种力的作用合理。
2. 材料选用不适当:材料的选用直接影响建筑物的结构强度和稳定性。
如果选择了质量不好的材料,会导致建筑物的承重力降低,甚至危及人员安全。
在进行材料选择时,需要了解各种材料的物理和力学性质,选用符合建筑设计要求的优质材料。
3. 建筑结构设计不符合建筑物的使用目的:建筑结构设计应该根据建筑物的使用目的进行合理规划设计,才能确保建筑物的结构安全与稳定。
如果结构设计与使用目的不符合,会导致建筑物的使用寿命缩短或无法正常使用,给使用者带来不便或危险。
4. 结构布局受限过大:结构布局的灵活性对于建筑物的结构设计意义重大,如果结构布局受限过大,会导致结构设计的难度和成本增加,甚至可能会影响建筑物的美感。
在设计过程中,需要考虑结构布局的可操作性和经济性等因素,确保设计的方案能够符合建筑物的整体需求。
5. 震动安全问题:建筑物在地震等自然灾害时容易受到影响,建筑结构设计应该考虑到地震等自然灾害的影响,进行防震设计,并在建筑物的施工过程中加强检查和测试,确保建筑物具备一定的抗震能力。
综上所述,建筑结构设计的问题是多方面的,需要在设计前认真考虑和排除。
只有遵循科学的设计原则和标准,结合实际需求,才能达到建筑物的使用安全和稳定性。
建筑结构设计中常见问题分析

建筑结构设计中常见问题分析
建筑结构设计是一项复杂的工作,需要考虑许多因素,如建筑物的用途、结构的安全性、费用和环境影响。
在这个过程中,可能会出现各种问题。
以下是一些常见的建筑结构设计问题及其分析。
1. 质量控制问题
质量控制是建筑设计中至关重要的一环,可以确保建筑物的安全性和耐久性。
在一些情况下,建筑设计师可能会在质量控制方面遇到问题,如使用低质量的材料、忽略一些安全性的考虑因素或者没有正确的测试和检验。
分析:这些问题可能会在设计的早期阶段被解决,并且需要专业的设计团队来保证质量控制。
此外,建筑设计师也应该遵循相关的建筑规范和标准,以确保设计的合规性和安全性。
2. 结构设计问题
结构设计是建筑结构设计的核心部分,需要考虑各种因素,如建筑物的尺寸、重量、受力和支撑方式。
在一些情况下,结构设计师可能会遇到问题,如结构强度不足、支撑不平衡或者负载不均等。
3. 环境问题
环境问题是建筑设计中越来越受到关注的问题,需要考虑建筑物对环境的影响,如环保、能源效率和碳排放等。
在一些情况下,建筑设计师可能会遇到环境问题,如建筑物的能源效率不高、排放较高的碳等。
分析:这些问题需要在建筑设计的早期阶段解决,需要建筑设计师考虑环境影响和可持续性,使用环保的材料和技术,并采用节能和减排的方法。
此外,建筑设计师还需要考虑建筑物的维护和管理,以确保其长期的可持续性。
4. 安全和土地问题
安全和土地问题也是建筑设计中需要考虑的因素之一。
在一些情况下,建筑设计师可能会遇到安全和土地问题,如建筑物建在不稳定的土地上、设计不合理容易出现交通事故等。
大板结构设计的几个问题(图文)

大板结构设计的几个问题(图文)大板结构是一种常用的建筑结构形式,具有结构简单、施工便捷、使用效果好等特点。
但是,大板结构在设计过程中会遇到一些问题,需要特别注意。
下面,我们就介绍大板结构设计中的几个重要问题。
一、荷载与结构分析在大板结构设计过程中,荷载与结构分析是非常重要的环节。
大板结构通常采用等效桁架法或者板—柱子系统分析法进行分析,其中等效桁架法解析简单,适用于简单的大板结构,而板—柱子系统分析法适用于结构复杂的大板结构。
在设计荷载时,需要考虑静荷载、动荷载和温度荷载等因素。
在静荷载方面,需要考虑楼板的自重荷载、外部重荷荷载和室内重荷荷载等;而在动荷载方面,需要考虑风荷载、震荡荷载和人员活动荷载等。
温度荷载则是指由于温度变化引起的热膨胀和收缩的荷载。
二、结构材料选择大板结构的材料选择要考虑短期和长期的因素。
短期考虑荷载和初始成本,结构材料应该选择强度高、刚性好、自重轻的材料;而长期考虑使用寿命、维护成本和环保性。
当前常用的大板结构材料有钢筋混凝土、预应力混凝土、钢结构、木结构等。
在选择材料时,需要考虑其硬度、耐性、韧性和装配性等因素,以确保大板结构的安全性,同时考虑到建筑美观,材料也要有美观度。
三、裂缝问题大板结构的裂缝问题普遍存在。
由于结构自重、外荷载和温度荷载引起的应力会使大板结构产生微小的变形和挠度。
在长时间的荷载和变形作用下,容易发生一些裂缝。
裂缝是结构的弱项,会影响大板结构的承载能力和美观性,因此需要加以预防和控制。
预防和控制裂缝主要有以下几个方面:一是采用合理的结构设计和施工技术,减少结构变形和挠度;二是加强钢筋柱和钢筋梁的布置,增加结构的刚性和抗弯能力;三是在大板结构的表面加设隔震层,降低大板结构的振动频率。
四、安全性问题大板结构的安全性问题必须引起重视。
大板结构在施工过程中,容易发生倾塌、折断等危险事故,因此应该采取一系列安全措施,如加强施工过程的管理和监督、加强施工场地的安全防护、加强工人的安全教育等。
分析建筑结构设计中常见问题与解决方案

分析建筑结构设计中常见问题与解决方案建筑结构设计是建筑工程中至关重要的环节之一,它与建筑的安全性、稳定性和使用寿命密切相关。
在实际的建筑结构设计过程中,有一些常见问题需要考虑和解决,这些问题可能影响到建筑物的结构安全和稳定性。
本文将对建筑结构设计中常见的问题进行分析,并提出相应的解决方案,希望能对相关从业人员和学生有所帮助。
一、常见问题分析1. 设计荷载不合理在建筑结构设计中,设计荷载是一个非常重要的参数,它直接影响到结构的安全性和稳定性。
一些常见的问题包括荷载估算不准确、荷载没有考虑到地震或风荷载等。
这些问题有可能导致结构承载能力不足,从而影响到建筑物的使用安全。
2. 结构设计不合理结构设计不合理是指结构构件选取不当、结构布局不合理等问题。
这些问题可能导致结构承载能力不足或者结构方案不经济。
3. 地基基础设计不合理地基基础是建筑物的重要支撑部分,地基基础设计不合理可能导致地基沉降过大、不均匀或者地基承载能力不足,从而影响到建筑物的使用寿命和安全。
4. 结构材料选取不当结构材料选取不当可能导致结构强度不足、耐久性不佳,从而影响到结构的使用寿命和安全性。
5. 施工质量问题施工质量问题可能导致结构构件尺寸和位置不准确、连接方式不当等问题,从而影响到结构的整体稳定性。
二、解决方案1. 合理估算设计荷载为了解决设计荷载不合理的问题,建筑结构设计者可以采用国家标准规定的荷载计算方法,并结合实际情况进行合理估算。
还可以考虑采用现代的技术手段,如有限元分析等方法来进行荷载计算。
2. 合理选择结构方案和构件在进行结构设计时,可以参考国家标准规定的结构设计原则,如抗震设计原则、抗风设计原则等。
可以采用现代结构设计软件来进行优化设计,以达到结构方案合理、构件合理选取的目的。
3. 合理设计地基基础进行地基基础设计时,应当充分考虑土壤的承载力、变形特性等因素,合理选择地基基础的类型和尺寸,以及合理布置地基基础。
还可以考虑采用特殊的地基处理技术,如灌注桩、悬吊桩等。
建筑结构设计常见问题汇编及分析

建筑结构设计常见问题汇编及分析
建筑结构设计在建筑项目中扮演着至关重要的角色,直接影响着建筑的稳定性、安全性和使用性。
在实际设计过程中,常会遇到一些问题,需要认真分析和解决。
下面就建筑结构设计中常见的问题进行一些汇编及分析。
1. 承重墙设计不合理
承重墙在建筑结构中起着承担垂直荷载、抗水平力和分隔空间的作用。
一些设计中,可能出现承重墙不合理的设计,导致建筑结构不稳定、建筑载荷分布不均等问题。
这时可以通过重新考虑承重墙的布局,增加梁柱的布置等方式来优化设计。
2. 梁的开裂
3. 柱的设计问题
建筑柱是支撑整个建筑结构的重要组成部分,如果柱的设计不合理,将会影响整个建筑的稳定性。
柱的设计问题可能表现为柱的尺寸过大或过小、柱的强度不足等。
这可以通过重新设计柱的尺寸、增加柱的钢筋等方式来解决。
建筑的基础是将建筑结构传递到地基的重要部分,如果基础设计不合理,将会导致建筑的倾斜、沉陷等问题。
基础设计问题可能是基础尺寸不准确、基础材料不合理等。
解决这个问题可以通过重新设计基础尺寸、选择合适的基础材料等方式来解决。
预应力结构设计是一种通过施加预应力来改变结构构件的内应力状态的设计方法。
在实际设计中,预应力设计可能面临应力计算不准确、锚固系统设计不合理等问题。
解决这个问题可以通过重新考虑预应力设计中的应力计算方法、优化锚固系统设计等方式来解决。
建筑结构设计中常见的问题包括承重墙设计不合理、梁的开裂、柱的设计问题、基础设计问题以及预应力设计问题等。
解决这些问题需要综合考虑建筑结构的稳定性、安全性和经济性,通过合理的设计方法和优化方案来解决。
建筑结构设计的常见问题浅析

建筑结构设计的常见问题浅析建筑结构设计是建筑设计的核心之一,它直接关系到建筑的安全性能和使用寿命。
在建筑结构设计过程中,常见的问题包括结构选型、结构受力、施工工艺等问题。
本文将针对这些问题进行浅析。
一、结构选型结构选型是建筑结构设计的第一环节,其目的是确定建筑的整体结构形式和构件材料,为后续的设计提供基础。
常见的问题有:1. 是否选用钢结构、混凝土结构还是木结构?选择结构类型需要综合考虑多个因素,包括建筑的用途、建筑高度、地质条件、气候等因素。
例如,在地震多发地区应优先考虑钢筋混凝土结构;在地势较高的区域建筑应考虑钢结构;在热带气候下建筑,木结构较为适宜。
2. 构件的尺寸和数量如何确定?构件尺寸和数量的确定需要考虑到结构的承载能力和使用效果。
构件尺寸过大会增加施工难度和造价,构件尺寸过小会影响建筑的承载能力。
构件数量应满足结构强度和刚度的要求。
二、结构受力建筑的结构受力涉及到多个方面,包括静力学、动力学、温度效应等。
常见的问题包括:1. 如何计算结构的承载能力?结构的承载能力包括强度、稳定性和刚度。
强度求解应考虑到不同受力情况下结构应力是否合理,稳定性计算部分应考虑结构是否有稳定失效的可能性,刚度应能满足结构的使用要求。
2. 如何考虑地震对建筑结构的影响?地震是影响建筑结构最主要的因素之一,建筑结构设计过程中应综合考虑地震因素。
常见的方法有地震动力分析和等效静力分析两种方法。
地震动力分析较为精确而复杂,等效静力分析较为简单,但是仅研究地震引起的静态作用,不能考虑动态作用的影响。
三、施工工艺施工工艺对建筑结构的安全性和施工难度有很大的影响,常见的问题包括:1. 如何保证结构施工质量?结构施工质量直接关系到建筑的安全性和使用寿命。
建筑结构在施工过程中应及时对砼结构普工、钢筋混凝土结构、钢结构等进行质量监督,及时发现和处理施工过程中的问题和错误。
建筑结构施工涉及到高空作业和重物吊装等危险操作,队员安全是施工过程中必须考虑的问题。
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大板结构设计的几个问题- 结构理论论文导读:大板就是单块面积比较大的板,如跨度大于6米的板。
根据这几年对大板结构的工程经验,认为大板的设计差异于小楼板有如下方面:隔墙荷载,边梁扭矩,楼面开洞和阳角构造等。
但是在计算楼板配筋的时候,把这部分均摊荷载放大一个系数1.0~1.5加入到恒荷载中进行计算。
二、边梁弹性扭矩的计算边梁的弹性扭矩可以由次梁,楼板及预应力引起。
下面将对楼板板端弯矩和预应力作用引起的边梁扭矩提出计算方法并进行计算。
关键词:大板,隔墙,均摊荷载,扭矩,楼板开洞,预应力大板就是单块面积比较大的板,如跨度大于6米的板;它是人们对建筑要求不断提高的需要,它带来了大面积房间,还很高效地解决了一些楼面复杂分隔小房间的问题。
以往有墙的地方都设梁,大板省去了错综复杂的肋梁布置,给上下层不同布置的建筑在结构设计时候带来极大的便利。
所以,作为一个结构设计人员,搞好大板结构设计,也是非常重要的。
根据这几年对大板结构的工程经验,认为大板的设计差异于小楼板有如下方面:隔墙荷载,边梁扭矩,楼面开洞和阳角构造等。
由于阳角构造理论和技术已经比较完善,下面将对前三者逐一说明。
一、隔墙荷载的取值现在结构设计一般都采用程序计算,一般的,程序不能将隔墙荷载按实际情况输入,通常做法是把一块板中所有的隔墙重均摊到整个大板中去。
在计算梁柱内力的时候,我们一般直接取均摊值做楼板恒荷载输入,而且不放大(注意个别梁的设计)。
但是在计算楼板配筋的时候,把这部分均摊荷载放大一个系数 1.0~1.5加入到恒荷载中进行计算。
根据分析《建筑结构静力计算手册》中局部荷载作用在楼板时的内力系数的规律,我们可以发现如下规律:1,当长短跨长比Ly/Lx>1.0时,当隔墙离支座0~0.25Ly之内,则取荷载放大系数为0.5~1.0,当隔墙离支座0.25~0.5Ly之内,则取放大系数为1.0~4.74。
2,当隔墙平行于长跨时,离支座0~0.25Lx时取荷载放大系数0~1.0;当隔墙离支座0.25~0.3Lx时,取荷载放大系数为1.1;当隔墙离支座0.3~0.5Lx时,取荷载放大系数为1.1~2.45。
由上述,隔墙平行于短跨更不利。
以上的数据均来自纯竖向力作用即忽略隔墙材料的抗剪强度。
但实际工程中,隔墙的材料一般是砖或其它砌块,当中间有向下的挠度的时候,就会形成拱,把荷载往板边和明梁处导,这样对抗弯构件是有利的,所以其弯矩系数并不如上述那么大。
对此我们要寻求这个有利因素到底起到多大的作用,现用中国建筑科学研究院编制的计算软件“PKPM系列”中“SATWE复杂楼板有限元分析”程序对一个实际工程(该工程隔墙荷载布置比较不利)中按实际荷载的输入的板进行有限元分析;与此同时用《建筑结构静力计算手册》中楼板计算表格分析带隔墙楼板的内力。
结果对比如下:1)若取荷载放大系数为1.2计算:对于支座内力,手算的折减10%仍然比按有限元分析结果略大。
对于跨中内力,如不对支座调幅,则手算的略小于按有限元分析结果,若考虑了支座调幅10%,则略大于按有限元分析结果。
2)若取荷载放大系数为1.5计算:对于支座内力,手算的支座处内力要比按有限元分析的大得多;而对跨中内力,手算的和按有限元分析的比较接近;若考虑支座调幅15%的话,手算的结果在支座和跨中处均比按有限元分析的结果大10%。
在本例中,隔墙荷载比较大,布置也比较不利;按上述结果对比的分析,对于一般的结构,隔墙荷载取1.3~1.5对于构件来说是安全的。
二、边梁弹性扭矩的计算边梁的弹性扭矩可以由次梁,楼板及预应力引起。
由次梁引起的扭矩就是次梁的梁端弯矩,次梁为线性,这里就不详细说明其计算方法。
下面将对楼板板端弯矩和预应力作用引起的边梁扭矩提出计算方法并进行计算。
1、由板端弯矩引起的扭矩计算模型:单跨板带边梁。
计算思路:用按有限元分析计算结果得到的边梁的扭矩与四周固支板的边梁扭矩作比较,得到一个系数β。
免费论文。
则我们可以把梁的扭矩表达成Mt=βαqLo2La,其中α为四边固支板的板边支座弯矩系数,Lo为板的计算跨度,La为α所对应方向的梁长。
则我们要解决的问题就是求出β到底取多大。
计算过程:正确解:按有限元分析宽长比为0.50、0.75、1.0的三种板,梁板的截面大小均按实际大小取值,而荷载则为了方便计算只取恒载为1.0的面载。
划分单元的时候分别按500mm与1000mm计算;其中按500mm划分的单元计算得到的结果用于计算比较时候应该除以2。
经过有限元分析得到的板条端的弯矩即为板对梁的扭矩,该扭矩应该是分布扭矩,要计算梁端的扭矩时,应该把从梁中间到一个梁端的分布扭矩叠加。
这样就得到了按有限元分析的梁的扭矩大小。
我们把这个值称作B。
寻求简化的思路:因为我们不能去用有限元分析法来对每根边梁都作分析,这样会增加很多的工作量。
于是,我们要根据已经有的数据来对梁的扭矩进行简化计算。
我们可以用四周固支的板支左弯矩系数(已知数)乘以一个系数来求得梁的扭矩,这个系数我们把它称作β。
这样我们的目标就转移到求β了。
B=βαqLo2La。
求四周固支板的梁扭矩:我们假定四周梁是固定不转动也不发生位移的。
这样我们分析板的竖向位移,跨中的中间应该是最大的,那么跨中板条的板条端部弯矩应该是最大的;而在梁端部,由于靠近支座的位移非常小,故在梁端板条的板条端部弯矩是最小的,我们认为它为0。
那么我们就得假定板条端弯矩大小的分布,假定它是按抛物线分布的。
(把板四周按固支约束进行有限元分析,其结果正好是验证了开始假定的按抛物线分布。
)这样,梁端的扭矩就是从跨中到梁端板条端的弯矩的积分。
我们把这个积分称作A=∫0La/2 [4αqLo2 /La2+αqLo2]dx=0.667αqLo2 La经有限元分析,发现B=(0.15~0.4)A,则B=(0.1~0.28)A=βαqLo2La。
其中β与梁截面与板截面的刚度比,配筋,荷载,跨度和板的长宽比有关。
简化计算:上面分析的是长短梁的一些值,但我们发现系数0.28/0.1=2.8,相差这么大,对我们计算过程中取值会带来较大的误差;另一方面,对长短不一的同一块板上的梁,我们要计算2次才可以得到两根梁的结果,比较麻烦。
为了减小误差和简化计算,我们只好寻求一种简化的计算方法。
经分析,发现较短梁的扭矩稍微小于较长梁的扭矩,所以我们可以只计算较长梁的扭矩,而把较短梁的扭矩偏安全的取较长梁的扭矩值。
又发现较长梁端部的扭矩约为A值的0.15~0.20,所以有下列公式:Mt短梁=Mt长梁=βαqLo2L长梁,其中,β=0.1~0.13α为四边固支板的板边支座弯矩系数2、由整体现浇预应力楼板引起的扭矩计算与梁整体现浇的预应力楼板,预应力钢筋锚固在边梁上,预应力相当于给边梁一个侧向力,这力会让边梁产生扭矩和侧弯矩。
如果整块楼板都有预应力那么边梁就受到一个连续分布的侧向力。
如图所示实线为支座处梁的位置,虚线为跨中处梁的位置,边梁发生一个角度为α的扭转。
下面根据实际情况分析α角。
如图300mm×600mm的边梁,梁长Lo=8m;板厚160mm,楼板为连续板,假定板长为50m,对称布置;C40砼,Ec=32500Mpa,G=Ec/2=16250 Mpa;预应力板的平均预压应力σc=2.0Mpa。
先假定梁的支座不动。
免费论文。
根据对称性,我们可以认为边梁受到预应力板的影响长度为L=25m,则混凝土板在边梁处受到的压缩位移为ΔL=Lσc/ Ec=2×25000÷32500=1.53(mm)由图示几何关系得α=1.53÷220=0.7%,梁的极惯性矩Ip=(bh3+hb3)/12=67.5×108mm4所以可得梁的扭矩为MT=α×G×Ip÷(Lo/2)=0.7%×16250Mpa×67.5×108mm4÷4m=1.92×108(N mm)=192(kNm)可见,由于预应力楼板引起的边梁的扭矩是比较大的;当然,这个扭矩在支座处是用一个倒L截面来承担的,而且在构件产生一定塑性变形之后会减小。
此外,图示力P在梁的侧面产生一个梁的侧向弯矩,其大小可根据Lo/2长的两端固支梁其中的一端支座位移等于楼板收缩量ΔL来估算;值得注意的是这里用到的梁的惯性矩应为宽度方向的。
笔者认为这个侧弯矩会随着构件的发生塑性变形有较大的减小,这里就不做详细计算了。
由上述分析,在设计有预应力楼板整体现浇的时候,边梁应该在概念上考虑到预应力楼板对边梁的这个不利因素。
建议在设计的时候可以适当增加梁的宽度,适当增加外层箍筋和腰筋的配筋面积;结构允许时,可在与边梁垂直的框架梁上布置预应力筋以减小楼板对梁的相对压缩量ΔL,使得梁板均匀地受预应力作用。
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三、楼板开洞的处理大板上还要分隔房间,有可能存在象卫生间要局部降板厚,还有可能要做各种井道口,大板在设计过程中就需要处理许多开洞的问题,长边不大于1米的洞按《混凝土结构构造手册》设些无明梁的构造钢筋应该没有问题,但是对于长边大于1米甚至达2米以上的洞口,而且不好按构造手册上设置明梁的时候,不能仅放几根构造钢筋就行了,我们应该需要了解洞口附近应力分布情况。
我用PKPM系列的SATWE有限元分析对这类结构做了有限元分析。
发现:洞口边上集中应力影响范围为洞口短边方向是短边长度的 1.5倍,长边处则为短边长度的1.5倍与一半的长边长度中较大值。
笔者认为这种内力分布比较合理。
如附图:当板在正弯矩区时,先按一块完整的楼板计算一遍,在计算板底钢筋的过程中;当计算x向的钢筋时,可以把a长度的板带弯矩叠加到矩形洞口上下各1.5b宽的板带承担。
(弯矩可折减)若计算y向的钢筋,则可以把a范围的板带受的弯矩分担给洞口边Max (a/2,1.5b)范围的板带承担。
若洞口离支座较近,则把主要钢筋集中配在远离支座的洞口边。
另外由于洞口在楼板的中间,不能从中间拉一条梁,所以可以沿洞口周围做个上反的小梁,作用主要是以免洞口周围应力集中造成楼板构件开裂甚至破坏,又可以当作其平行方向板带的加强肋,还可以提高其垂直方向钢筋的锚固效率参考资料:(1)《混凝土结构构造手册》(第三版)(2)《建筑结构静力计算手册》。