空心板教材A空心板楼盖设计

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1、十、现浇空心板楼盖结构设计1、柱帽设计在板式楼盖受力岛设计理论中，柱帽的作用突破传统板式楼盖中抗冲切的单纯意义。设置柱帽，在柱端形成加强区，是板式楼盖受力特点的要求，更是一种设计优化的措施。分析表明，加厚柱帽，能够达到如下效果:1)降低柱边配筋峰值；2)改善柱帽板的受力状态，减小混凝土受压区高度，增加延性；3)全面降低楼盖的钢筋量，不但减少柱帽本身的钢筋量，而且降低整个大板各部位的钢筋量；4)增加结构的抗侧刚度。对于空心板楼盖而言，柱帽的作用尤其重要。由于空腔板的抗冲切性能的不确定性，各类空心板楼盖(包括圆管、密肋、方盒)，均需要在柱端设置实心板区域(加厚或不加厚)，以抗冲切。对于密肋板、

2、方盒板，由于肋梁的宽度较小，柱端板较大的配筋无法全部在肋梁中配置，设置柱帽，使这些钢筋分布置。即便是梁板协同楼盖，如果能够在柱端设置实心板区域，仍然能起到降低配筋的效果。因此，在满足抗冲切的基本要求之外，只要条件具备，尽可能设置柱帽，尽可能使柱帽厚度大于大板的厚度。1、柱帽的几何参数毫无疑问，柱帽的大小与柱跨相关，但柱帽大小的最终确定因素，还是综合大板厚度、板的类型(圆管、密肋等)、荷载大小等因素确定。一般确定原则如下：1)可初步确定柱帽外伸长度为柱跨的1/8左右。2)根据柱帽边板的配筋值确定。对于加厚柱帽，如果柱帽边板配筋量，接近甚至大于柱边配筋，表明柱帽偏小；如果柱帽边配筋超限，且程序

3、自动配置板底受压钢筋，接近甚至大于跨中板底的配筋，表明柱帽偏小。如果根据柱帽边板配筋量判断柱帽偏小，可以增加柱帽的长宽，也可以增厚大板。⎯⎯正因为如此，本文认为柱帽大小不仅仅由柱跨确定。如两方向的柱跨不同，柱帽可以仍然是方形的，不必要根据两方向柱跨的大小设置长方形柱帽。板式楼盖双向受力，其长短跨的影响不比梁式楼盖直接、显著。2、等厚度、变厚度变厚度梯形柱帽，能有效减少混凝土量，且抗冲切能力与等厚度柱帽相同。但从柱帽对楼盖配筋影响角度，两者有如下不同：1)等厚度柱帽刚度大，会使跨中板底配筋小于变厚度柱帽；2)等厚度柱帽在柱帽边刚度突变，形成内力集中，使柱帽边板配筋大，往往抗弯超筋，尤67其是

4、密肋板更是这样。对于变厚度柱帽，虽然刚度突变仍然存在(实心板、空心板的差异)，但其幅度小于等厚度柱帽，能够改善柱帽边板的配筋较大的问题。需要指出的是，由于空心板本身厚度较大，远大于传统无梁楼盖中的大板，因此设置变厚度柱帽，节省混凝土量有限(柱帽边缘总需要与板等厚)。设置等厚度、变厚度柱帽，需综合多种因素确定。3、计算模型柱帽是板式楼盖中受力最大的部位，其弯矩值远大于跨中值。也是内力分布最复杂的部位，弯矩在柱边达到峰值、变号。同时柱帽内构件几何尺寸小，如暗梁宽度、柱截面等。因此，柱帽的板单元网格密度应达到一定的要求。STRATV4.3版本之后，可以单独对柱帽进行单元网格加密。实际工程应用中应

5、利用该项功能。柱帽的内力、配筋峰值，均位于柱边，柱帽的单元网格剖分应包含柱截面域。柱帽最终的配筋值，根据柱边点计算值确定。4、配筋设计柱帽的设计是板式楼盖结构的关键，应确保钢筋总量的同时，确保钢筋的正确分布。柱帽配筋的原则是适当归并基础上的分区域配筋。按照柱帽内钢筋分布的特点，柱帽钢筋可分成两类区域，分别选筋配置。一类是柱宽度范围内，或者项链暗梁、主梁的宽度范围内。钢筋值取柱边峰值，配置作为暗梁支座负筋。一类是柱肩宽度范围内，即柱截面之外的两侧条带。沿钢筋方向取最大值，沿钢筋横向取平均值。两类钢筋的长度均需根据实际的钢筋分布范围确定，并有锚固延伸长度。对于密肋、方盒大板，柱肩条带的钢筋需要

6、结合肋梁的配筋确定。在肋梁钢筋能够放得下的情况下，多于的钢筋配置在暗梁、肋梁之间的条带。肋间条带的钢筋延伸至空心板板的肋间面板内。柱帽周边的肋间面板应加厚，使柱帽钢筋能有效锚固。在STRAT软件中，较粗的受力筋，只延伸至第一个横向肋梁边，如果长度不足另外配筋直径较小的钢筋，这样加厚面板的范围不致过大。除受力钢筋外，暗梁、肋梁之外的位置，宜配置竖向分布筋(箍筋)，以提高整体受力性能。密肋楼盖中柱帽配筋(区分肋间条带)68密肋楼盖中柱帽配筋(不区分肋间条带，肋间钢筋均匀分布)圆管、实心大板楼盖中柱帽配筋(带柱帽肩加强区)2、暗梁设计1、“暗梁非梁”的概念现浇空心板楼盖结构中，无论圆管板、密肋板

7、、方盒板等不同类型，与板等厚度的暗梁，都不是一般意义上主梁，因为暗梁的刚度与相应等厚度空心板的刚度相近，已经不能起到支承大板的主梁的作用。暗梁实际上是一个加强板带。这是板式楼盖设计中一个重要的概念，将指导采取有效措施。首先，暗梁宽度不宜过大。其次，一定宽度的暗梁是适宜的。早期的空心板楼盖的宽度均较大，认为起到宽扁梁的作用。近期的一些工程中则完全取消暗梁、直接采用空心板。暗梁所处的柱间板带，正好是楼盖中受力较大的部位，设实