无梁楼盖设计经典文章

2010年第2期

第36卷总第154期

　412010年4月

无梁楼盖设计探讨

何文娟,方　鹏

(中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都　610081)

　　摘　要:无梁楼盖结构体系具有结构高度小、板底平

整、构造简单、整体性好、建筑空间大、可有效地增加层高、施工方便等优点。但其同时也具有受力复杂,抗震性能差等缺点。本文系统介绍了无梁楼盖的设计方法,在设计中需要重点验算的部位和一些构造要求。　　关键词:无梁楼盖;计算方法;冲切;剪切　　中图分类号:TU231文献标识码:B

文章编号:1672-4011(2010)02-0041-03

Moy=

2

(g+q)lx(ly-c)

83

(2-2)

式中:g,q—板面永久荷载和可变荷载设计值(kN/m2);

lx,ly—沿纵、横两个方向的柱网轴线尺寸;c—柱帽计算宽度。

表1-01[1]

1　概　述

,柱上,、柱和柱帽组成;板柱、柱、柱帽和剪力墙组成。在我国,一项建筑结构新技术,常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。较之传统的密肋梁结构体系它具有结构高度小、板底平整、构造简单、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。但无梁楼盖结构体系也有其自身的缺点:由于取消了肋梁,使无梁楼盖结构体系的抗弯刚度减小、挠度增大,柱子周边的剪应力高度集中,可能会引起局部板的冲切破坏;侧向刚度比较差,层数较少时可以设置板柱结构来抵抗水平荷载,当层数较多或要求抗震时,一般需要设剪力墙、筒体等来增加侧向刚度。对无梁楼盖进行工程设计的研究具有一定的实际意义。

跨跨0118

-0150-0117

内　跨跨　中支　座0118-01500115-0117

1　等效框架法

等效框架法,即将整个无梁板结构分别沿纵横柱列方

向划分为具有“等代柱”和“等代梁”的纵向和横向框架。等代柱的截面即原柱的截面。等代柱的计算高度为:对底层,取为基础顶面至楼板底面的高度减去柱帽的高度;对于其他各层,取为层高减去柱帽的高度。等代梁的高度取为板的厚度。等代框架梁的跨度,在两个方向分别取为

lx-2/3c和ly-2/3c。

对竖向荷载作用下的无梁板结构用等效框架法确定其内力时,等代梁的宽度取为板跨中心线间的距离(lx或ly)。

对于水平荷载下无梁板结构的内力值也可用等效框架法确定。在无梁板结构中,板的刚度实际上要比取板跨中心线间的全宽计算所得的刚度小得多。对于水平荷载作用的情况,等代梁的刚度取值对计算结果影响很大。国内外规范大都取等代梁的宽度小于板跨中心线间的全宽,如我国《钢筋混凝土升板结构技术规范》GBJ130-90对无柱帽板,取为板跨中心线距离的3/4;英国《混凝土的结构应用(第一部分):设计和施工实用规范BS8110》则取为板跨中心线距离的1/2。213　精确计算法

精确计算法就是不再对无梁楼盖进行人为的简化和等代。利用MIDAS、SAP84、PKPM等软件按照真实的三维模型进行建模分析。利用PKPM进行无梁楼盖分析按如下方法:①在PMCAD人机交互式输入时,在柱与柱之间布置截面尺寸为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);②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;③用SATWE软件对结构进行整体三维计算分析后,还需用SLABCAD对无梁楼盖进行进一步的分析。

2　计算方法

通常在进行无梁楼盖设计时,可以采用三种方法:弯矩系数法、等效框架法、精确计算法。211　弯矩系数法[1]

弯矩系数法是在弹性薄板理论的分析基础上,给出柱上板带和跨中板带在跨中截面、支座截面上的弯矩计算系数;计算时,先算出总弯矩,再乘以相应的弯矩计算系数即可得到截面的弯矩。采用弯矩系数法时,必须符合下列条件:①每个方向至少有三个连续跨;②任一区格板的长跨与短跨之比值不大于115;③同方向相邻跨度的差值不超过较长跨度的1/3;④可变荷载和永久荷载设计值之比q/g≤3。

在一个区格板中,两个方向的总弯矩设计值分别为:

2

(g+q)ly(lx-(2-1)Mox=c)

83

3　不同计算方法的比较

本文以下将对弯矩系数法、等效框架法和精确计算法

三种计算方法的计算结果进行比较。

(1)计算模型:一层纵横方向四跨连续板,柱距11m×11m,板厚300mm,柱尺寸1000mm×1000mm。只有

2

竖向荷载作用,活载为3kN/m,恒载为115kN/m2。