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时间:2018-11-09
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1、关于大跨度楼板结构设计的几点思考李政辉七台河市市政建筑勘察设计院154600摘要:近年来,我国目前的建筑建设数量逐渐增多,这就使得人们对于建筑结构的设计有了一定的关注。在对建筑结构进行设计时,要想能够使得建筑房屋的使用功能够得到极大的体现,使建筑房屋的整体美观性得到最大限度的体现,就需要釆用大跨度楼板结构设计作为建筑主体结构的设计形式,这一结构的应用,可以提升建筑室内的空间,但是这一结构在设计上也存在一定的问题,其中最常见的问题就是裂缝问题。木文就关于大跨度楼板结构设计的几点思考进行了分析,希望能够对建筑施工者和设计者提供一定的参考。关键词:
2、大跨度楼板;结构设计;思考在人们对建筑的功能要求不断提升的过程中,为了能够最大限度的满足人们的需求,大跨度楼板开始应用到建筑结构设计中,大跨度楼板的应用在一定程度上使得建筑的空间变得更加的宽广,而且有效的提高了建筑空间应用的便利性,同时也为人们对空间布置预留出足够的空间。但是大跨度楼板在结构设计的过程中,其也具有一定的问题,要想使得这些问题能够得到有效的控制,就需要在其进行结构设计的过程中,能够注意一些设计的要点,从而保障大跨度楼板可以充分的应用到建筑整体结构中,从而保障建筑的整体设计质量。1、隔墙荷载的取值如今在对建筑结构进行设计时,主要采
3、用计算机进行计算,然而计算机设计中所釆用的软件,无法对隔墙线的荷载进行有效的输入,计算机中的软件只能够将隔墙的自重荷载与楼面的荷载摊铺在一起。在对梁柱的配筋进行计算的过程中,不需要将隔墙的荷载进行放大处理,只需要将其配筋荷载与一个被放大的系数进行相乘。在楼板局部对线荷载进行作用时,可以得出内力系统,通过得出的内力系数,可以对隔墙荷载的下楼板进行有效的计算,并且能够总结出下楼板计算的规律。1.1当隔墙荷载平行于短跨边且长短跨之比时,荷载离支座之内,取荷载放大系数;荷载作用在位置时,则荷载放大系数为。1.2当荷载平行于长跨边对楼边结构内力影响较小
4、,隔墙荷载作用位置距离支座时荷载放大系数为;距离支座时取荷载放大系数为;距离支座吋荷载放大系数为。隔墙荷载平行于短跨边更为不利,以上荷载系数取值都为理论值,忽略了在实际受力过程中隔墙自身的抗剪强度,隔墙荷载作用在楼板上,使楼板产生向下的挠度,荷载向板边分布,对楼板受弯承载力计算是有利的,因此实际工程中隔墙荷载放大系数取值并没有那么大。但是这个奋利因素到底能起到多大作用?通过结构计算软件PKPM中“SATWE复杂楼板有限元分析”程序对按实际荷载的输入的板进行分析与用《建筑结构计算实用手册》中楼板计算内力所得结果进行比较,结论如下:取荷载放大系数
5、计算:对于支座内力,手算结果折减10%仍然比按冇限元计算分析结果大;对于跨中内力,若不考虑支座调幅则手算结果略小于有限元计算,若考虑支座调幅10%则略大于奋限元计算结果。取荷载放大系数计算:对于支座内力手算比电算结果大得多;跨中内力二者比较接近;若考虑支座弯矩15%的调幅,则手算结果在支座和跨中均比按奋限元分析结果大10%。则按上述结果分析,在一般的结构设计过程中,隔墙荷载放人系数对建筑结构计算是安全的。在大跨度板结构设计中要通过构造措施减小板的裂缝,宜设置的抗裂钢筋与原支座负筋搭接。2、边梁弹性扭矩的汁算次梁、楼板及楼板预应力钢筋引起边梁发
6、生扭转效应,在大跨度楼板中一般无需搭设次梁,下面主要分析计算因楼板板端弯矩及预应力引起的边梁扭矩。2.1楼板边缘弯矩引起的边梁扭矩计算单跨板带边梁为计算模型,设按奋限元分析计算结果得到的边梁扭矩与四边固定楼板的边梁扭矩之比为;为四边固定楼板支座弯矩系数;为楼板计算跨度;为所对应的梁长,则边梁扭矩计算公式为,现在主要是确定值取多大。按有限元理论分别对宽长比为0.5、0.75、1.0三类板进行计算,为了方便计算假设恒载为,经奋限元分析得到板端的弯矩即为板对梁的扭矩,此值为梁上的分布扭矩,需要进行叠加的最终梁端扭矩,此计算方法繁琐工作量大,我们可以
7、根据已有数据来对梁的扭矩进行简化计算,将四边固支的板的弯矩系数再乘以一个系数来求得梁的扭矩。假设板的边梁是固定不发生任何位移的刚体,这样板的竖向位移在跨中位置最大,梁端位移为0,即得出板端部弯矩承抛物线分布,抛物线面积,因此梁端扭矩为。经有限元计算结果分析得,式中的大小还与梁板截面的刚度比、荷载及板的跨度比脊关。上述所确定的值范围太大,给实际工程中应用带来很多不便,而且对于不等跨板的边梁扭矩需要计算两次。实际计算中发现,短跨梁的扭矩小于长跨梁,因此我们只需计算长跨梁的扭矩即可,又因为长跨梁,即,当越小则取值越大。3、现浇预应力楼板引起的梁端扭
8、矩计算楼板预应力钢筋锚固在梁内,相当于在梁上施加了侧向力,会引起边梁产生扭矩和侧弯矩,边梁所受板传来的均匀分布的侧向力会使梁发生角度为的扭转,下面通过一个具体例子计
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