钢筋混凝土空间网格结构

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1、建筑结构学报(增刊)JournalofBuildingStructures(SupplementaryIssue)钢筋混凝土空间网格结构马克俭,张华刚,肖建春,卢亚琴,柏川(贵州大学空间结构研究中心,贵州贵阳550003)摘要:钢筋混凝土空间楼/屋盖网格结构包括平板型的空腹网架结构、空腹夹层板结构、空腹双重网格结构、现浇混凝土空心大板楼盖结构、钢筋混凝土空腹夹层板单向弯曲形成的钢筋混凝土空腹夹层网壳和网拱结构、双向弯曲成型的钢筋混凝土空腹夹层双曲扁网壳结构。这些新型结构体系自1980年起在公共建筑中应用达1

2、00多万平米。本文对这些结构的的特点和适应性进行了论述。关键词:钢筋混凝土;空腹夹层板;现浇混凝土空心大板;网格结构中图分类号:TU39文献标识码:AReinforcedconcretespatialgridstructuresMAKejian,ZHANGHuagang,XIAOJianchun,LUYaqin,BAIchuan(ResearchCenterofSpaceStructures,GuizhouUniversity,Guiyang550003,China)Abstract:Reinforcedc

3、oncretespatialgridfloor/roofstructuresystemincludesplanaropen2webgridstructures,open2websandwichplatestructures,open2webdualgridstructures,cast2in2placeconcretehollowplatestructures,reinforcedconcreteopen2websandwichshellsandgridarchstructures.Thesenewsyst

4、emshavebeenappliedinpublicbuildingsformorethan1millionsquaremeterssince1980.Theirstructuralcharactersandapplicabilityarediscussedinthepaper.Keywords:reinforcedconcrete;open2websandwichplate;cast2in2placeconcretehollowplate;gridstructure1.1钢筋混凝土空腹网架的组成与构造特点

5、0引言桁架上、下弦截面为矩形,竖杆为方形截面,当一钢筋混凝土结构最基本的横向结构形式为梁、个方向剪力较大时,作一字形截面,两个方向剪力较板、壳,随着跨度的加大导致截面加大、自重加大,如大时,可作成十字形截面。网格一般在a=1500～18m跨度简支混凝土大梁,截面尺寸为500mm×2000之间,结构高度h=(1/15～1/18)L(短跨)图1500mm,自重设计值达2250kg/m,当改为空腹桁架1a,b为短跨L≤24m网架的几何尺寸和截面形式,支后自重设计值下降为621kg/m,自重下降3.62倍。座附近节

6、点间由于剪力过大,可在空腹内加斜杆,如在保证结构刚度和强度的前提下,降低结构自重,通图1a虚线所示。过体系组成的改进而达到节约结构用材的目的。1.2钢筋混凝土空腹网架结构的力学模型和基本1钢筋混凝土空腹网架结构体系方程作者简介:马克俭(1933-),男,湖南岳阳人,教授,中国工程院院士。收稿日期:2008年5月2392h2B11¨F+C(w-F)=0(3b)2再由方程(3b)可得2w=F-K1¨(4)式中2hK1=B112C将式(6)与式(2a,2b)代入平衡方程(1c)中,可得需满足的方程为4¨F=K2q

7、(5)式中1K2=K1C2hB11-B12对于方程(3a)令K3=·则可表示为222K3¨f-Cf=0(6)此即f需满足的方程。方程(5)和(6)就是空腹网架等代为拟夹层板后的基本方程,通过边界条件求出函数F和f后,便可求得空腹夹层板的三个广义位移,再将三个广义位移代入夹层板物理方程便可求出空腹网架的内力。对于周边简支矩形平面空腹网架在考虑剪切变形影响后,它的剪切变形为∞N8GK1ψx=∑∑m2n2×m=1,3,⋯n=1,3,⋯3πan22ab2mπx2nπycossin(7a)ab∞N8GK11.3空腹网

8、架的基本方程ψy=∑∑m2n2×m=1,3,⋯n=1,3,⋯325θ22θy2πbm22hBxhB11+B125hB11-B12ab112+·+25x225x5y222mπx2nπy2sincos(7b)5θx5wab2+C-θx=0(1a)5y5x1.4钢筋混凝土空腹网架应用情况简介22222h5θyhB11+B125θxhB11-B125θy中国水电顾问集团贵阳勘察设计研究院2007年10B112+·+225