鄭州東飛建材混凝土空心樓蓋的設計計算
現澆空心樓蓋自身有一定的空隙率(一般為35%~50%),自重減輕很多,對抗震極為有利;此種樓蓋的厚度較一般實心平板的厚度大,其平面內外的剛度均較大,建筑物整體的抗側移剛度提高許多;采用現澆混凝土空心樓蓋的建筑工程一般具有較好的抗震性能。現澆凝凝土空心樓蓋采用“等代框架法”與豎向構件及支撐一起進行結構三維分析。目前,TBSA及PKPM系列軟件均可用于此種結構類型的計算,結構的豎向構件及支撐按普通梁板結構進行輸入。
現澆混凝土暗梁空心樓蓋可用于框架,剪力墻,框架—剪力墻,框架—核心筒,板柱,板柱—剪力墻等結構。其中板柱結構適用于非地震區,地震區可采用板柱—剪力墻結構。
現澆混凝土空心樓蓋大體可分為邊支承板樓蓋結構和柱支承樓蓋結構兩種。邊支承板樓蓋可僅考慮承受豎向荷載,樓板周邊支承構件應考慮承受豎向荷載,水平荷載和地震作用,GRC預制薄壁空心管應沿板的短邊方向布置,板厚宜取板短邊方向尺寸的1/25~1/30,此時的結構型式宜為普通梁框架,扁梁框架,大開間剪力墻,框架—剪力墻等結構。電算時樓板的厚度取按順管方向的等效剛度折算值,結構荷載取折算成實心板厚度時的結構荷載。結構整體計算時,目前各設計單位采用的電算軟件均能滿足要求,樓板配筋面積用軟件(如PKPM)計算出的配筋面積即可,只是配筋方式須考慮GRC預制薄壁管的布置情況。
柱支承板樓蓋設計計算時須同時考慮豎向荷載,水平荷載及地震作用,一般情況下,應采用“等代框架法”進行空間三維分析。此種樓蓋一般適用于帶邊框梁的板柱,板柱—剪力墻,框架—核心筒等結構。對板柱,板柱—剪力墻結構,GRC預制薄壁空心管宜沿柱網格的長方向布置,板厚宜取柱網格的長方向尺寸的1/25~1/30,柱與柱間設置高度與板厚相同的寬扁暗梁。對框架—核心筒等結構,內筒外框間GRC預制薄壁空心管宜沿朝向核心筒方向布置,平面形狀為正四邊形時,內筒外框間板的四角部位薄壁管的布置方向宜各層調換,或在此處設置45度寬扁斜暗梁,薄壁管朝向斜梁布置,盡量使結構X及Y向的剛度接近;此時板厚取內筒外框間距的1/25~1/30。框架柱與內筒外圍混凝土墻間設置高度與板厚相同的寬扁暗梁。按“等代框架法”進行整體電算分析前,須進行一些數據準備工作。
1,板厚選擇:暗梁空心樓蓋的厚度一般取板長邊尺寸的1/25~1/30,本例中柱網格長向的軸線尺寸為9.00m,按此原則,板厚取300mm,空心樓蓋上下翼緣的厚度均為50mm,GRC高強薄壁管外徑為200mm,管長采用1.0m,順管方向管與管的間距取60mm,垂直管方向管與管的間距取70mm,板的空隙率為:π×1002/(300×260)=40.28%,折算厚度為:(300×260-π×1002)/260=179.17mm,大大減輕了結構的自重。
2,預制薄壁管的布置方式:根據本工程平面及豎向構件的布置特點,預制薄壁管沿9.0m方向布置。
3,框架暗梁(柱上板帶)斷面的確定:框架暗梁斷面高度同空心樓蓋的板厚,其寬度確定包括電算模型輸入時框架暗梁的寬度計算及實際設計時框架暗梁的寬度選擇。現就將本例框架暗梁斷面的確定簡述如下:首先根據豎向構件的斷面尺寸及框架暗梁的跨度初步估算暗梁的寬度(框架暗梁寬度可比柱同方向邊長大些),然后根據初估斷面寬度,按“等效剛度”的原則確定電算模型輸入時框架暗梁的斷面。根據電算配筋結果回過頭來反算框架暗梁的寬度,原則是梁上,下部鋼筋按單排配置,且鋼筋的直徑不宜過大。本工程框架柱寬度為700mm,首先假定長柱網方向的暗框架梁斷面為900mm×300mm,短柱網方向的暗框架梁斷面為800mm×300mm,這樣按“等效剛度”的原則就可確定電算模型輸入時框架暗梁的斷面尺寸。由于框架暗梁兩側翼緣均為空心樓板,要折算為等厚實心梁就要計算出順管方向及垂直管方向的剛度折算系數
空心樓蓋/薄壁箱體