若考虑了支座调幅10%

作者:admin 来源:未知 点击数: 发布时间:2018年12月09日

  本文次要引见大面积楼板在设想过程中隔墙均派荷载的取值,由楼板板端弯矩和预应力压缩楼板惹起的边梁弹性扭矩的,楼板开大洞应力分布及响应的处置。

  大板就是单块面积比力大的板,如跨度大于6米的板;它是人们对建筑要求不竭提高的需要,它带来了大面积房间,还很高效地处理了一些楼面复杂分隔斗室间的问题。以往有墙的处所都设梁,大板省去了错综复杂的肋梁安插,给上基层分歧安插的建筑在布局设想时候带来极大的便当。

  笔者按照公司多年对大板布局的工程经验,认为大板的设想差别于小楼板有如下方面:隔墙荷载,边梁扭矩,楼面开洞和阳角机关等。因为阳角机关理论和手艺曾经比力完美,下面笔者将对前三者一一申明。

  此刻布局设想一般都采用法式计较,一般的,法式不克不及将隔墙荷载按现实环境输入,凡是做法是把一块板中所有的隔墙重均派到整个大板中去。在计较梁柱内力的时候,我们一般间接取均派值做楼板恒荷载输入,并且不放大(留意个体梁的设想)。可是在计较楼板配筋的时候,把这部门均派荷载放大一个系数1.0~1.5插手到恒荷载中进行计较。

  按照阐发《建筑布局静力计较手册》中局部荷载感化在楼板时的内力系数的纪律,我们能够发觉如下纪律:

  1、当长短跨长比Ly/Lx>

  1.0时,当隔墙离支座0~0.25Ly之内,则取荷载放大系数为0.5~1.0,当隔墙离支座0.25~0.5Ly之内,则取放大系数为1.0~4.74。

  2、当隔墙平行于长跨时,离支座0~0.25Lx时取荷载放大系数0~1.0;当隔墙离支座0.25~0.3Lx时,取荷载放大系数为1.1;当隔墙离支座0.3~0.5Lx时,取荷载放大系数为1.1~2.45。

  由上述,隔墙平行于短跨更晦气。以上的数据均来自纯竖向力感化即忽略隔墙材料的抗剪强度。但现实工程中,隔墙的材料一般是砖或其它砌块,当两头有向下的挠度的时候,就会构成拱,把荷载往板边和明梁处导,如许匹敌弯构件是有益的,所以其弯矩系数并不如上述那么大。

  对此我们要寻求这个有益要素到底起到多大的感化,笔者用中国建筑院编制的计较软件“PKPM系列”中“SATWE复杂楼板无限元阐发”法式对一个现实工程(该工程隔墙荷载安插比力晦气)中按现实荷载的输入的板进行无限元阐发;与此同时用《建筑布局静力计较手册》中楼板计较表格阐发带隔墙楼板的内力。成果对好比下:

  若取荷载放大系数为1.2计较:对于支座内力,手算的折减10%仍然比按无限元阐发成果略大。对于跨中内力,如不合错误支座调幅,则手算的略小于按无限元阐发成果,若考虑了支座调幅10%,则略大于按无限元阐发成果。

  若取荷载放大系数为1.5计较:对于支座内力,手算的支座处内力要比按无限元阐发的大得多;而对跨中内力,手算的和按无限元阐发的比力接近;若考虑支座调幅15%的话,手算的成果在支座和跨中处均比按无限元阐发的成果大10%。

  在本例中,隔墙荷载比力大,安插也比力晦气;按上述成果对比的阐发,笔者认为对于一般的布局,隔墙荷载取1.3~1.5对于构件来说是平安的。

  边梁的弹性扭矩能够由次梁,楼板,及预应力惹起。由次梁惹起的扭矩就是次梁的梁端弯矩,次梁为线性,这里就不细致申明其计较方式。下面将对楼板板端弯矩和预应力西红柿计划网站感化惹起的边梁扭矩提出计较方式并进行计较。

  计较思绪:用按无限元阐发计较成果获得的边梁的扭矩与四周固支板的边梁扭矩作比力,获得一个系数β。则我们能够把梁的扭矩表告竣Mt=βαqLo2La,此中α为四边固支板的板边支座弯矩系数,Lo为板的计较跨度,La为α所对应标的目的的梁长。则我们要处理的问题就是求出β到底取多大。

  准确解:按无限元阐发宽长比为0.50、0.75、1.0的三种板,梁板的截面大小均按现实大小取值,而荷载则为了便利计较只取恒载为1.0的面载。划分单位的时候别离按500mm与1000mm计较;此中按500mm划分的单位计较获得的成果用于计较比力时候该当除以2。颠末无限元阐发获得的板条端的弯矩即为板对梁的扭矩,该扭矩该当是分布扭矩,要计较梁端的扭矩时,该当把从梁两头到一个梁端的分布扭矩叠加。如许就获得了按无限元阐发的梁的扭矩大小。我们把这个值称作B。

  寻求简化的思绪:由于我们不克不及去用无限元阐发法来对每根边梁都作阐发,如许会添加良多的工作量。于是,我们要按照曾经有的数据来对梁的扭矩进行简化计较。我们能够用四周固支的板支左弯矩系数(已知数)乘以一个系数来求得梁的扭矩,这个系数我们把它称作β。如许我们的方针就转移到求β了。B=βαqLo2La。

  求四周固支板的梁扭矩:我们假定四周梁是固定不动弹也不发生位移的。如许我们阐发板的竖向位移,跨中的两头该当是最大的,那么跨中板条的板条端部弯矩该当是最大的;而在梁端部,因为接近支座的位移很是小,故在梁端板条的板条端部弯矩是最小的,我们认为它为0。那么我们就得假定板条端弯矩大小的分布,笔者假定它是按抛物线分布的。(笔者把板四周按固支束缚进行无限元阐发,其成果正好是验证了起头假定的按抛物线分布。)如许,梁端的扭矩就是从跨中到梁端板条端的弯矩的积分。我们把这个积分称作

  经无限元阐发,发觉B=(0.15~0.4)A,则B=(0.1~0.28)A=βαqLo2La。此中β与梁截面与板截面的刚度比,配筋,荷载,跨度和板的长宽比相关。

  简化计较:上面阐发的是长短梁的一些值,但我们发觉系数0.28/0.1=2.8,相差这么大,对我们计较过程中取值会带来较大的误差;另一方面,对犬牙交错的统一块板上的梁,我们要计较2次才能够获得两根梁的成果,比力麻烦。为了减小误差和简化计较,我们只好寻求一种简化的计较方式。经阐发,发觉较短梁的扭矩稍细小于较长梁的扭矩,所以我们能够只计较较长梁的扭矩,而把较短梁的扭矩偏平安的取较长梁的扭矩值。又发觉较长梁端部的扭矩约为A值的0.15~0.20,所以有下列公式:

  β系数的取法:L长梁/L短梁越小、梁对板的线刚度越大就取较大值;如下图:

  与梁全体现浇的预应力楼板,预应力钢筋锚固在边梁上,预应力相当于给边梁一个侧向力,这力会让边梁发生扭矩和侧弯矩。若是整块楼板都有预应力那么边梁就遭到一个持续分布的侧向力。如图所示实线为支座处梁的位置,虚线为跨中处梁的位置,边梁发生一个角度为α的扭转。

  下面按照现实环境阐发α角。如图300mm×600mm的边梁,梁长Lo=8m;板厚160mm,楼板为持续板,假定板长为50m,对称安插;C40砼,Ec=32500Mpa,G=Ec/2=16250 Mpa;预应力板的平均预压应力σc=2.0Mpa。

  先假定梁的支座不动。按照对称性,我们能够认为边梁遭到预应力板的影响长度为L=25m,则混凝土板在边梁处遭到的压缩位移为 ΔL=Lσc/ Ec=2×25000÷32500=1.53(mm)

  可见,因为预应力楼板惹起的边梁的扭矩是比力大的;当然,这个扭矩在支座处是用一个倒L截面来承担的,并且在构件发生必然塑性变形之后会减小。

  此外,图示力P在梁的侧面发生一个梁的侧向弯矩,其大小可按照Lo/2长的两头固支梁此中的一端支座位移等于楼板收缩量ΔL来估算;值得留意的是这里用到的梁的惯性矩应为宽度标的目的的。笔者认为这个侧弯矩会跟着构件的发生塑性变形有较大的减小,这里就不做细致计较了。

  由上述阐发,在设想有预应力楼板全体现浇的时候,边梁该当在概念上考虑到预应力楼板对边梁的这个晦气要素。笔者建议在设想的时候能够恰当添加梁的宽度,恰当添加外层箍筋和腰筋的配筋面积;布局答应时,可在与边梁垂直的框架梁上安插预应力筋以减小楼板对梁的相对压缩量ΔL,使得梁板平均地受预应力感化。

  大板上还要分隔房间,有可能具有象卫生间要局部降板厚,还有可能要做各类番组计划 里番 不见了井道口,大板在设想过程中就需要处置很多开洞的问题,长边不大于1米的洞按《混凝土布局机关手册》设些无明梁的机关钢筋该番组计划的里番看不了当没有问题,可是对于长边大于1米以至达2米以上的洞口,并且欠好按机关手册上设置明梁的时候,不克不及仅放几根机关钢筋就行了,我们该当需要领会洞口附近应力分布环境。我用PKPM系列的 SATWE无限元阐发对这类布局做了无限元阐发。发觉:

  洞口边上集中应力影响范畴为洞口短边标的目的是短边长度的1.5倍,长边处则为短边长度的1.5倍与一半的长边长度中较大值。笔者认为这种内力分布比力合理。

  如附图:当板在正弯矩区时,先按一块完整的楼板计较一遍,在计较板底钢筋的过程中;当计较x向的钢筋时,能够把a长度的板带弯矩叠加到矩形洞口上下各1.5b宽的板带承担。(弯矩可折减) 若计较y向的钢筋,则能够把a范畴的板带受的弯矩分管给洞口边 Max(a/2,1.5b)范畴的板带承担。若洞口离支座较近,则把次要钢筋集中配在远离支座的洞口边。

  别的因为洞口在楼板的两头,不克不及从两头拉一条梁,所以能够沿洞口四周做个上反的小梁,感化次要是免得洞口四周应力集中形成楼板构件开裂以至粉碎,又能够看成其平行标的目的板带的加强肋,还能够提高其垂直标的目的钢筋的锚固效率。

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