钢筋混凝土异型无梁楼盖计算方法研究

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发布时间：2021-09-13

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钢筋混凝土异型无梁楼盖计算方法研究
收稿日期:2008203211
作者简介:马　健(19802 ) ,男,助理工程师,唐山陶瓷集团设计研究有限公司,河北唐山　063000
温　欣(19802 ) ,男,助理工程师,唐山钢铁建筑设计研究院有限公司,河北唐山　063000
马健　温欣
摘　要:介绍了钢筋混凝土异型无梁楼盖的计算方法,对ACI 建议的直接设计法和我国经验系数法进行了探讨,并结合
具体算例进行分析,通过比较分析ACI 和我国设计方法的计算结果,得出了一些有益的结论,对工程设计具有一定的指
导意义。
关键词:异型无梁楼盖,弯矩,钢管混凝土柱
中图分类号: TU375. 2 文献标识码:A
异型无梁楼盖是双向板无梁楼盖的一类特殊情况,在于边界
条件不规则,在具体结构中主要体现为整体外结构为剪力墙,内
部户型为板柱结构同电梯间结合形成的四边墙体固定约束具有
不连续边缘的结构形式。目前无梁双向楼盖的设计理论主要包
括弹性理论和塑性理论,其中有限元法,经验系数法和等代框架
法可以认为属于弹性分析方法,而塑性铰线法和条带法是基于塑
性理论,由于各种方法皆有一定适用性和不利的因素,目前规范
上对这种新型楼盖的计算方法还缺乏明确规定。
1 　美国直接设计法分析
直接设计法是ACI 规范推荐的用于计算均布荷载作用下双
向板设计弯矩的近似方法,包括使板和梁截面成比例以承受弯矩
的一组规则。该法具有简单明了,物理概念清晰的特点,并且具
有极限平衡寓意。直接设计法以符合一定条件的板系理论分析
为依据,做了设计方法上的简化,考虑了施工的可行性,还参考了
已有的工程先例,所以ACI 对无梁楼盖建议采用直接设计法。
1. 1 　直接设计法分析假设
1) 每个方向至少有3 个连续跨。如果只有2 个连续跨,则中
间支座处截面负弯矩过大,需要进行调幅。2) 每一区格的长边与
短边之比不应大于2 。3) 沿每一方向,连续跨支座中至中的跨度
之差不应大于较长跨的1/ 3 。4) 在偏置方向上,柱子可偏置不超
过跨度的10 % ,跨度是指相邻柱中线之间的距离。5) 所有荷载均
为重力荷载,在整个楼盖上为均布荷载,活荷载不得超过恒载的
3 倍。6) 对于四边支座之间均有梁的区格,两个垂直方向的相对
抗弯刚度因子之比
α1 l22
α2 l21
不应小于0. 2 ,也不应大于5 。
1. 2 　具体算例分析
设计结构为钢管混凝土柱异型无梁楼盖结构,考虑到今后开
展试验需要,设计试件为缩尺1/ 2 ,其中钢管柱直径为200 mm ,混
凝土标号C30 ,钢筋HRB235 ,周边剪力墙约束,设计施加均布荷
载为8. 28 kN/ m2 。
表1 　板上X 方向柱上板带弯矩计算
区格编号板带划分外端截面跨中截面第一内支座截面
区格1 柱上板带- 6. 36 2. 74 - 6. 36
区格2 柱上板带- 2. 4 1. 03 - 2. 4
对于具体结构,因为周边剪力墙固定约束,并且柱上板带梁
的相对强度因子αf1 l2/ l1 可以认为为0 ,区格边长与板格的边长
比
l2
l1
< 2 ,βt = 2. 5 。同时为控制篇幅,分析中选取Y 方向跨中板
带和X 方向柱上板带各一组进行研究,其中Y 方向跨中包括1 ,
3 ,5 区格, X 方向柱上板带包括1 ,2 区格,并且经过板柱节点A 。
所选取板带具有一定的典型性,能够满足研究需要,具体见表1 ,
则可以减少施工过程中不必要的摸索时间,有效加快工期。针对
前述存在的问题,在设计过程中可以采取以下措施:
1) 气囊定位筋间距50 cm 左右。可以根据板梁的普通钢筋
间距具体来定,可以在40 cm～60 cm 之间控制。2) 支座钢板设
置为内嵌在板底,不应影响到板梁与底座相对滑动。3) 为降低板
端受的摩擦力,让板端的支座钢板与底座相对滑动,则要将支座
钢板尽量设置在与板端平齐处。4) 对于斜交板,支座钢板除了满
足靠近板端外,还要尽量靠近板边,钢板形状与板底形状相近,尤
其是锐角处钢板与板底一样呈锐角。
参考文献:
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用探讨[J ] . 交通科技,2006 (6) :6.
[3 ] 　马　瑞. 浅谈后张法空心板梁的施工方法及常见问题的预
防措施[J ] . 山西建筑,2007 ,33 (23) :1312132.
Problems needing attention in the design of
the pretensioning method prestressed concrete plate girder
WAN Xin2fa 　MO Jin2ming 　MAO Feng
Abstract : Combined with the wide application of the construction technology of the pretensioning method in the engineering , the paper ana2
lyzes the cause of the problems in the construction process of the pretensioning method , puts forward the aspects that ought to be stressed in
the design of the pretensioning method plate girder based on the operation process of the construction technology , to avoid the problems in the
construction process , to shorten the project time and to ensure engineering quality.
Key words : pretensioning method , plate girder , construction , design