随着现代建筑的迅猛发展,满足人们使用功能的同 时,尽可能降低造价,使用合理的结构形式。一个建筑物 中,混凝土楼盖的造价约占土建总造价的 20%～30%；高 层建筑物中, 混凝土楼盖的自重约占总自重的 50%～ 60%。由此看来,降低楼盖造价并减轻结构自重,具有重 要意义。为了满足高层建筑对层高、自重、大空间、灵活 隔断以及抗震等方面提出的更高要求,研究新的、更舒 适的、技术经济效果更好的钢筋混凝土结构体系是当务 之急。空心高强薄壁管现浇无梁楼盖技术便是继普通梁 板、密肋楼板、无粘接预应力平板后的一种全新现浇结 构体系,它为 21 世纪建筑现代化提供了技术支撑,是一 种性能价格较优越,更符合人类需求的高技术水平的结 构体系,且有巨大的社会经济价值。 1 工程概况 某教学楼为框架结构,其中地下 1 层,地上 6 层,北 侧长 60.0m,西侧长 70.0m,宽约 16m,呈“L”型,总建筑 面积 12000m2。北侧东部为 6 层阶梯教室, 跨度尺寸为 15m×15m,以下仅介绍该工程阶梯教室段的大跨度楼板 采用现浇混凝土空心无梁楼盖技术 (GBF 高强薄壁管) 的设计计算方法。 2 结构方案的选择 该工程建筑场地土为中软场地土, 场地类别Ⅲ类, 抗震设防烈度为 8 度,设计地震加速度值 0.20g。由于 建筑使用功能上的需要,该工程有以下几个特点: ⑴阶梯教室段需要大而灵活布置的空间,跨度尺寸 为 15m×15m。 ⑵由于建筑层高的限制以及使用上对房间净高度 的需要,结构梁的高度不能超过 650mm。 ⑶阶梯教室楼面使用荷载较大, 活载为 3.5kN/m2。 根据以上特点,跨度大而梁高又受到限制,荷载较大,为 解决这些问题,采用了现浇混凝土空心无梁楼盖技术。 3 现浇混凝土空心无梁楼盖的设计与计算 3.1 现浇混凝土空心无梁楼盖体系设计原理 空心无梁楼盖体系按“空间等代框架结构”设计计 算,柱与柱之间暗梁,通过现浇实心暗梁与现浇空心楼 盖上下翼缘紧密结合形成加强的扁框架梁。空心无梁楼 盖沿顺管方向为“工”字形截面,有可靠的传力保证；在 垂直管方向由于楼板内配置了肋间钢筋可形成空间桁 架的传力体系,但在最薄弱处仅存在上下翼缘,为了保 证上下翼缘能共同工作,空心管的排放为 1m 一根对接, 对接处留 50mm 的肋, 在肋间配置适量钢筋增强楼板整 体性。从设计方面考虑,空心无梁楼板不同于普通有梁板 体系中的楼板,普通有梁板体系中的楼板参与抵抗水平 地震作用是通过调整梁刚度放大系数考虑,在设计计算 和构造措施方面楼板本身是不做抗震设计的,仅考虑承 受垂直荷载,其内力可通过静力计算手册查得,而空心 无梁楼盖由于板厚 h 很大,本身可直接参与抵抗水平地 震作用。通过暗梁和现浇的空心楼盖形成加强的扁框架 梁,楼板其本身在靠近柱和暗梁的一定范围内是框架梁 的一部分, 此范围内的楼板是按照框架梁进行设计的。 柱和柱之间形成加强的扁框架梁其等效刚度不亚于常 规结构框架梁的刚度,加强的扁框架梁自身有足够的刚 度传递水平地震力, 关键在与柱的联结传递水平地震 力。楼板与柱联结节点如下图所示。现以 Y 方向框架梁 与柱联结为例:Y 方向的“工”字形框架梁上的弯距一部 分通过柱宽范围内的暗梁直接传递给柱,柱宽范围外的 等代框架梁的弯矩先传至 X 方向的框架梁上, 在 X 方 向框架梁上(Y 方向框架梁的宽度范围内)产生一个等

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