论文部分内容阅读
摘要:随着我国建筑行业的不断发展,现浇混凝土空心楼盖凭借着自身诸多优势在建筑设计中被广泛的应用。为了能够将其作用充分的发挥出来,工程设计人员在对其进行设计的时候,必须要根据工程的具体需求来进行科学合理的设计,确保现浇空心楼盖的科学性和实用性。本文主要是对现浇混凝土空心楼盖进行简单的介绍,并在此基础上研究正确的现浇混凝土空心楼盖的设计方法,以此来确保工程的整体质量。
关键词:现浇混凝土;空心楼盖;设计方法
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
空心楼盖,主要包括钢筋混凝土、薄壁管,薄壁管埋置在钢筋混凝土中,其特征在于薄壁管内填充有轻质材料。现浇混凝土空心楼盖作为一种较新的楼盖形式,不仅能够为设计师提供一定程度的技术支持,而且具有巨大的社会经济价值。因此,如何科学合理的对现浇混凝土空心楼盖进行设计就成为了目前建筑设计师所面临的一项重大课题。只有确保其科学性和合理性,才能够将其作用充分的发挥出来。
一、工程概况
本设计是广东某一净水厂办公楼,建筑的整体高度为35m,总面积为13000m2,共为11层,地下1层,地上10层,地下1层为停车场和设备间,1、2层为综合用房,其他的几层为大空间的办公场所,工程主要是该办公楼相关的配套设施,在设计的时候,为了能够在满足业主对层数和功能要求的基础上,实现大空间办公场所拥有优良的空间,本工程在楼面结构设计的时候主要采用GRF薄壁空心管现浇空心楼面。
二、现浇混凝土空心楼盖的计算与设计要点
2.1现浇空心楼盖计算
为了能够实现现浇空心楼盖的科学施工,对其相关数据进行正确的计算是不容忽视的。对于空心板设计来说,内膜决定了设计方向。而内膜的选取一般在筒芯和箱体决择,本设计选用筒芯。为了能够使施工方便,在对现浇空心楼盖进行计算的前,必须依据《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175-2004、《GRF薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼盖技术规程》等规程合理的设定各个材料的相关数值。工程中,将空心楼盖厚度定为300mm,约为跨度的1/25,简芯的直径定为150mm,基本管长约为2.0米,筒芯上、下混凝土厚度各为75mm,管列之间肋距为50mm。沿管长方向肋距为100mm。
现浇混凝土空心楼盖的计算主要包括荷载取值、内力计算、配筋计算以及挠度与裂缝计算几个方面。首先,现浇混凝土空心楼盖结构承载能力极限状态的静力设计应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009取用荷载效应基本组合进行计算;承载能力极限状态的抗震设计应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011取用地震作用效应和其他荷载效应的基本组合进行计算。正常使用极限状态设计应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009取用荷载效应标准组合、准永久组合进行计算。其次,对于边支承板,区格板应按竖向刚性支承考虑来对楼板内力进行计算。当有可靠经验时,可以考虑楼盖的薄膜效应,对区格板的跨中和支座截面的弯矩进行适当折减。对于柱支撑板,其内力可采用空间有限元程序、SATWE的弹性楼板6功能或者利用Strat软件进行计算分析。现浇混凝土空心板正截面承载力应根据相应截面的内力,依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,按空心板的实际截面计算。设计人员应该根据工程的不同情况,选择合理的方法来对截面进行计算。比如说,当工程的内模为箱体时或为筒芯时,对截面的计算应该按照工字型来计算;其中,内模为筒芯的时候,对于横筒方向,其受弯刚度可取顺筒方向的90%。当考虑弯矩调幅的空心板,其正截面承载力计算中的截面受压区高度不宜大于受压区最小翼缘厚度。内模为箱体的空心板,其肋梁的受剪承载力计算和配筋构造应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的要求,对于肋宽≤100mm的肋梁,一般在肋梁内配置单肢S钩即可满足要求。空心板的最小配筋率应按楼板的实际截面进行计算。对于柱支撑板,尚应根据楼板的受力特性,对柱周围的楼板进行抗冲切验算。最后,是对挠度和裂缝的计算,本工程在现浇混凝土空心楼盖的设计中,主要采用了适宜的构件跨高比、周边约束条件和构件配筋特性,且有可靠的工程实践时,可不作构件的挠度和裂缝验算。当楼板按考虑弯距调幅进行设计时,宜相关规范要求进行挠度和裂缝的验算,或采取有效的构造措施。
2.2现浇空心楼盖的设计要点
在将现浇空心楼盖中所涉及到的相关数值计算完成之后,接下来就是详细的设计工作,根据本工程对于空心楼盖的具体要求,设计人员应该充分考虑每一个环节。为了能够确保现浇空心楼盖的结构设计符合工程的具体需求,设计人员必须要全面掌握其设计要点,需要根据本工程的具体情况,所选取的现浇混凝土楼盖板设计厚度的不同,因此,在对GRF管的规格尺寸进行选用的时候,便必须要确保其合理性,并且对其结构进行合理的布置。通常情况下,空心楼盖结构布置的原则应该严格遵循,在柱与柱、柱与剪力墙间设置框架梁,框架梁围成的板采用现浇混凝土空心板。周边用来支撑的现浇混凝土空心板,如果长边和短边之间的比例小于2的时候,应该按双向板来进行计算,反之,则应该按单向板计算;框架梁可根据工程不同情况,分别采用普通框架梁、框架扁梁,在无梁楼盖中采用暗梁。主体结构计算时,板厚按空心板实际厚度输入,但需按空心板折算厚度输入板自重。现浇混凝土空心板可按实际支承情况分别按单向、双向进行配筋计算。对双向板应按“空间等代虚拟井式梁结构”设计计算。其次,在对现浇混凝土空心楼盖进行设计的时候,应该根据工程的实际情况来选择正确的设计方法,通常情况下,设计方法最常使用的就是直接设计法,这种方法是现浇混凝土空心楼盖结构分析中适用于竖向均布荷载下的一种半经验设计方法,但是这种方法在设计的过程中,工程中许多因素都会对其产生一定程度的限制,而这些限制条件主要是为了保证楼盖与直接设计法弯矩分配系数的计算条件相符,避免造成比较大的误差。本工程所采用的就是这种方法,在满足所有限制条件并对结构进行详细分析的基础上,求出设计荷载下的总静力弯矩,然后将这些弯矩进行合理分配,还需将设计弯矩沿临界截面的宽度方向进行弯矩的横向分配。因此,弯矩分配在中间板带和柱上板带各自范围内均匀分布较为方便的方法,在设计的时候应该注意,选择较为方便的方法,必须在保证符合工程前提的前提下进行。最后还应该注意,当柱轴上有梁时,由于梁的刚度较大,梁比相邻的板承受更大的柱上板带弯矩。
结语:
综上所述,随着我国建筑行业发展脚步的不断加快,现浇混凝土空心楼盖形式必然也会得到越来越广泛的应用,现浇混凝土空心楼盖是一种新的楼盖形式,目前虽然得到了广泛的应用,但是仍然存在一些不成熟的技术,因此,在未来的时间里,相关工作人员必须要在实践中不断总结经验,对其技术进行不断更新与完善,从而将其作用充分发挥出来。
参考文献:
[1]赵金明.現浇混凝土空心楼盖设计方法研究[D].哈尔滨工程大学.2008
[2]高志强.现浇混凝土空心楼盖分析与设计方法研究[D].同济大学.2007
[3]刘晓捷,赵跃臣.现浇混凝土空心楼盖的设计方法[J].《科技资讯》.2010(24)
关键词:现浇混凝土;空心楼盖;设计方法
中图分类号:TU528文献标识码: A 文章编号:
空心楼盖,主要包括钢筋混凝土、薄壁管,薄壁管埋置在钢筋混凝土中,其特征在于薄壁管内填充有轻质材料。现浇混凝土空心楼盖作为一种较新的楼盖形式,不仅能够为设计师提供一定程度的技术支持,而且具有巨大的社会经济价值。因此,如何科学合理的对现浇混凝土空心楼盖进行设计就成为了目前建筑设计师所面临的一项重大课题。只有确保其科学性和合理性,才能够将其作用充分的发挥出来。
一、工程概况
本设计是广东某一净水厂办公楼,建筑的整体高度为35m,总面积为13000m2,共为11层,地下1层,地上10层,地下1层为停车场和设备间,1、2层为综合用房,其他的几层为大空间的办公场所,工程主要是该办公楼相关的配套设施,在设计的时候,为了能够在满足业主对层数和功能要求的基础上,实现大空间办公场所拥有优良的空间,本工程在楼面结构设计的时候主要采用GRF薄壁空心管现浇空心楼面。
二、现浇混凝土空心楼盖的计算与设计要点
2.1现浇空心楼盖计算
为了能够实现现浇空心楼盖的科学施工,对其相关数据进行正确的计算是不容忽视的。对于空心板设计来说,内膜决定了设计方向。而内膜的选取一般在筒芯和箱体决择,本设计选用筒芯。为了能够使施工方便,在对现浇空心楼盖进行计算的前,必须依据《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175-2004、《GRF薄壁空心管现浇钢筋混凝土空心楼盖技术规程》等规程合理的设定各个材料的相关数值。工程中,将空心楼盖厚度定为300mm,约为跨度的1/25,简芯的直径定为150mm,基本管长约为2.0米,筒芯上、下混凝土厚度各为75mm,管列之间肋距为50mm。沿管长方向肋距为100mm。
现浇混凝土空心楼盖的计算主要包括荷载取值、内力计算、配筋计算以及挠度与裂缝计算几个方面。首先,现浇混凝土空心楼盖结构承载能力极限状态的静力设计应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009取用荷载效应基本组合进行计算;承载能力极限状态的抗震设计应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011取用地震作用效应和其他荷载效应的基本组合进行计算。正常使用极限状态设计应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009取用荷载效应标准组合、准永久组合进行计算。其次,对于边支承板,区格板应按竖向刚性支承考虑来对楼板内力进行计算。当有可靠经验时,可以考虑楼盖的薄膜效应,对区格板的跨中和支座截面的弯矩进行适当折减。对于柱支撑板,其内力可采用空间有限元程序、SATWE的弹性楼板6功能或者利用Strat软件进行计算分析。现浇混凝土空心板正截面承载力应根据相应截面的内力,依据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010,按空心板的实际截面计算。设计人员应该根据工程的不同情况,选择合理的方法来对截面进行计算。比如说,当工程的内模为箱体时或为筒芯时,对截面的计算应该按照工字型来计算;其中,内模为筒芯的时候,对于横筒方向,其受弯刚度可取顺筒方向的90%。当考虑弯矩调幅的空心板,其正截面承载力计算中的截面受压区高度不宜大于受压区最小翼缘厚度。内模为箱体的空心板,其肋梁的受剪承载力计算和配筋构造应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的要求,对于肋宽≤100mm的肋梁,一般在肋梁内配置单肢S钩即可满足要求。空心板的最小配筋率应按楼板的实际截面进行计算。对于柱支撑板,尚应根据楼板的受力特性,对柱周围的楼板进行抗冲切验算。最后,是对挠度和裂缝的计算,本工程在现浇混凝土空心楼盖的设计中,主要采用了适宜的构件跨高比、周边约束条件和构件配筋特性,且有可靠的工程实践时,可不作构件的挠度和裂缝验算。当楼板按考虑弯距调幅进行设计时,宜相关规范要求进行挠度和裂缝的验算,或采取有效的构造措施。
2.2现浇空心楼盖的设计要点
在将现浇空心楼盖中所涉及到的相关数值计算完成之后,接下来就是详细的设计工作,根据本工程对于空心楼盖的具体要求,设计人员应该充分考虑每一个环节。为了能够确保现浇空心楼盖的结构设计符合工程的具体需求,设计人员必须要全面掌握其设计要点,需要根据本工程的具体情况,所选取的现浇混凝土楼盖板设计厚度的不同,因此,在对GRF管的规格尺寸进行选用的时候,便必须要确保其合理性,并且对其结构进行合理的布置。通常情况下,空心楼盖结构布置的原则应该严格遵循,在柱与柱、柱与剪力墙间设置框架梁,框架梁围成的板采用现浇混凝土空心板。周边用来支撑的现浇混凝土空心板,如果长边和短边之间的比例小于2的时候,应该按双向板来进行计算,反之,则应该按单向板计算;框架梁可根据工程不同情况,分别采用普通框架梁、框架扁梁,在无梁楼盖中采用暗梁。主体结构计算时,板厚按空心板实际厚度输入,但需按空心板折算厚度输入板自重。现浇混凝土空心板可按实际支承情况分别按单向、双向进行配筋计算。对双向板应按“空间等代虚拟井式梁结构”设计计算。其次,在对现浇混凝土空心楼盖进行设计的时候,应该根据工程的实际情况来选择正确的设计方法,通常情况下,设计方法最常使用的就是直接设计法,这种方法是现浇混凝土空心楼盖结构分析中适用于竖向均布荷载下的一种半经验设计方法,但是这种方法在设计的过程中,工程中许多因素都会对其产生一定程度的限制,而这些限制条件主要是为了保证楼盖与直接设计法弯矩分配系数的计算条件相符,避免造成比较大的误差。本工程所采用的就是这种方法,在满足所有限制条件并对结构进行详细分析的基础上,求出设计荷载下的总静力弯矩,然后将这些弯矩进行合理分配,还需将设计弯矩沿临界截面的宽度方向进行弯矩的横向分配。因此,弯矩分配在中间板带和柱上板带各自范围内均匀分布较为方便的方法,在设计的时候应该注意,选择较为方便的方法,必须在保证符合工程前提的前提下进行。最后还应该注意,当柱轴上有梁时,由于梁的刚度较大,梁比相邻的板承受更大的柱上板带弯矩。
结语:
综上所述,随着我国建筑行业发展脚步的不断加快,现浇混凝土空心楼盖形式必然也会得到越来越广泛的应用,现浇混凝土空心楼盖是一种新的楼盖形式,目前虽然得到了广泛的应用,但是仍然存在一些不成熟的技术,因此,在未来的时间里,相关工作人员必须要在实践中不断总结经验,对其技术进行不断更新与完善,从而将其作用充分发挥出来。
参考文献:
[1]赵金明.現浇混凝土空心楼盖设计方法研究[D].哈尔滨工程大学.2008
[2]高志强.现浇混凝土空心楼盖分析与设计方法研究[D].同济大学.2007
[3]刘晓捷,赵跃臣.现浇混凝土空心楼盖的设计方法[J].《科技资讯》.2010(24)