现浇混凝土空心楼盖结构技术规程 CECS175

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。

4.2.4 现浇混凝土空心楼盖结构在承载能力极限状态下的内力设计值,可采用线弹性分析方法确定,并可根据具体情况考虑内力重分布;也可采用非线性或塑性极限分析方法确定。

正常使用极限状态下的内力和变形计算,宜采用线弹性分析方法;对钢筋混凝土楼盖结构构件,宜考虑开裂对截面刚度的影响。

4.2.5 现浇混凝土空心楼盖结构可按下列规定进行内力分析:

1 边支承板楼盖结构:楼板仅考虑承受竖向荷载,可按本规程4.3节的规定进行内力分析;周边支承结构应考虑承受竖向荷载、水平荷载和(或)地震作用,按现行有关规范进行内力分析。

2 柱支承板楼盖结构:承受均布竖向荷载的楼盖,可按本规程第4.4节、第4.5节、第4.6节的规定进行内力分析;承受均布竖向荷载、水平荷载和(或)地震作用的楼盖结构,宜按第4.6节的规定进行内力分析。

3 对现浇混凝土空心楼盖结构也可采用有限元方法进行内力分析。

4.2.6 边支承板楼盖的内力重分布可按本规定第4.3.4、4.3.5条的有关规定执行。 符合本规程4.5.1条的要求的柱支承板楼盖经过弹性分析求得内力后,楼板每个方向正、负弯矩之间的调幅不应超过10%,弯矩调整后单区格板内计算方向的静力弯矩应符合下列条件:

m +1/2(m'l + m'r)≥m0 (4.2.6)、

式中m —— 区格板计算方向跨中正弯矩设计值;

m'l、m'r —— 区格板计算方向左、右端的负弯矩设计值;

m0 —— 设计方向一跨内总的静力弯矩设计值,按本规程4.5.2条确定; 4.2.7 对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。

4.2.8 现浇混凝土空心楼盖也可采用塑性饺线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计,但应满足正常使用极限状态的要求。 4.3 边支承板内力分析

4.3.1 边支承板楼盖结构的支承条件可按下列规定确定:

1 当楼盖的内区格板由现浇混凝土墙支承时,该区格板应按竖向刚性支承考虑; 2 当楼盖的内区格板由周边现浇框架梁支承,且符合下列条件时,该区格可按竖向刚性支承考虑:

hb/hs≥4 (4.3.1-1)

bb h3b/ln h3s≥2 (4.3.1-2)

框架梁按矩形截面的受弯承载力设计值不应小于由板达到承载能力极限状时传递到梁上荷载产生的弯矩设计值的1.1倍。 中bb、hb —— 梁的截面宽度和高度; hs —— 楼板厚度;

ln —— 梁的净跨,按本规程4.5.2的原则确定;

3 搁置在砌体外墙上的区格板,沿墙的板边弯矩应取为零;

4 对楼盖的端区格板和角区格板,周边支承条件应根据支承构件的弯曲、转刚度确定。

4.3.2 边支承板楼盖结构的区格板应按下列原则进行计算: 1 两对边支承的板应按单向板计算:

2 四边支承的板,当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,应按双向板算:当长边与短边长度之比大于2.0时,可按单向板计算。

4.3.3 边支承板楼盖结构的区格板,可按各向同性板进行内力分析。

4.3.4 边支承单向板经过弹性分析求得内力后,一跨内正、负弯矩之间的调幅不超过20%,弯矩调整后一跨内的静力弯矩应符合下列条件: m +1/2(m'1+ m'r)≥1/8 qd bl2n (4.3.4)

弯矩调整后各控制截面的弯矩设计值不宜小于1/24 qd bl2n。 式中 m —— 正弯矩设计值;来源:www.gzu521.com

m'1、 m 'r —— 按净跨ln考虑左、右端的负弯矩设计值; qd —— 考虑重要性系数的均布竖向荷载基本组合设计值; b —— 板的计算宽度;

l2n —— 板在两支座边之间的距离;

4.3.5 边支承双向板经过弹性分析求得内力后,每个方向正、负弯矩之间的调幅应超过20%,弯矩调整后一个区格板内各控制截面上的弯矩设计值之和应符合下列条件(图4.3.5):

2m1÷2m2+ m't1+ m'b1+ m'l2+ m'r2≥1/12εqd l21(3l2-l1) (4.3.5) 式中 m1 —— 短边方向的总正弯矩设计值; m2 —— 长边方向的总正弯矩设计值;

m't1、 m'b1 —— 短边方向按净跨考虑的总负弯矩设计值,m't1为图4.3.5中上边的总负弯矩设计值,m'b1为下边的总负弯矩设计值;

m'l2、 m'r2 —— 长边方向按净跨考虑的总负弯矩设计值,m'l2为图4.3.5中上边的总负弯矩设计值,m'r2为下边的总负弯矩设计值;

ε —— 考虑区格板内薄腊效应的弯矩折减系数:当有可靠的实践经验时,对中间区格板,可取ε≥0.8;对端区格板,可取≥0.9;对角区格板,可取ε=1.0。当无经验时取ε=1.0;

l1、l2 —— 双向板短边、长边的边长; 图4.3.5 双向板弯矩示意 4.4 拟梁法

4.4.1 承受均布竖向荷载的柱支承板楼盖采用拟梁法进行弹性分析时, 拟梁宜在楼盖平面范围内统一布置.

拟梁的截面抗弯刚度宜按本规程4.4.2条确定。区格板内拟梁的数量可根据板的跨度及计算要求等确定,且在各方向均不宜少于5个。在多区格板楼盖内拟梁宜取为连续梁,计算中应考虑楼盖周边梁(拟梁)产生扭转对连续梁内的影响。 4.4.2 拟梁的抗弯刚度可取用拟梁所代表楼板宽度范围内各部分的抗弯刚度之和,各部分的抗弯刚度可按下列规定确定:

1 梁、柱轴线上实心部分,其截面抗弯刚度应根据实际截面计算;

2 当内模为筒芯且板顶厚度和板底厚度相等时,楼板空心部分顺筒方向、横筒方向的抗弯刚度为ecs isl、ecs is2,其中截面抗弯惯性矩isl、is2可按下列公式计算: isl=(1/12 b1h3s –πd4/64)×s1/(bw+d) (4.4.2-1) is2=γ×s2/ s1×is1 (4.4.2-2)

式中b1 —— 顺筒方向单元截面宽度:b1= d+ bw 其中bw为顺筒方向肋宽; hs —— 楼板厚度;

d —— 筒芯外径;

s1、s2 —— 顺筒方向、横筒方向拟梁所包括的空心楼板的宽度;

γ —— 横筒方向拟梁抗弯刚度的计算系数:当d/hs≤0.6时,可取等于1.0;当d/hs≥0.7时,可取等于0.9;当0.6< d/hs<0.7时,可按线性内插法确定。 3 当内模为箱体时,楼板空心部分两个方向的抗弯刚度可按照实际截面确定。 4.5 直接设计法

4.5.1 当承受均布竖向荷载的住支承板楼盖结构符合下列条件时,可按直接设计法进行内力分析:

1 在结构的每个方向至少有三个连续板跨;

2 所有区格板均为矩形,各区格的长宽比不大于2; 3 两个方向的相邻两跨的跨度差均不大于长跨的1/3;

4 柱子离相邻柱中心线的最大偏差在两个方向均不大于偏心方向跨度的10%; 5 荷载仅为竖向重力荷载,可变荷载标准值不超过永久荷载标准值的2倍; 6 当柱轴线上有梁时,两个垂直方向梁应符合下列条件: 0.2≤μ1/μ2≤5 (4.5.1) 式中 μ1、μ2 —— 楼盖区格板支承约束系数:μ1=α1× l2/ l1、μ2=α2 l1/ l2; l1、l2 —— 区格板计算方向、垂直于计算方向的轴线到轴线跨度;

α1、α2 —— 计算方向、垂直于计算方向柱上板带中梁与板截面抗弯刚度的比值:α=ecbib/ ecsis,其中ecb、ecs为梁、板的混凝土弹性模量;i b为梁的计算截面抗弯惯性矩,对计算方向、垂直于计算方向按本规程第4.5.9条的规定计算;i s为楼板的计算截面抗弯惯性矩,对计算方向、垂直于计算方向本规程第4.5.11规定计算。

当不符合上述条件时,可按本规程第4.6节的等代框架法或第4.4节的拟梁法进行内力分析。

4.5.2 在支座中心线两侧,以区格板中心线为界的板带为直接设计法的计算板带。计算板带在计算方向一跨内的总的静力弯矩设计值mo应按下列公式计算: mo=1/8qd l2 l2 n (4.5.2)

式中 qd —— 考虑重要性系数的板面均布竖向荷载基本组合设计值; l2 —— 计算板带的宽度;

ln —— 计算方向区格板净跨,取为区格板中柱(柱帽、托板或墙)侧面之间的距离,ln取值应不小于0.65l1, l1为计算方向的柱中心距。

4.5.3 总的静力弯矩设计值m0在计算方向各控制截面可按下列规定进行分配: 1 对内跨,正弯矩设计值取为0.35 m0,负弯矩设计值取为0.65 m0; 2 对端跨,按表4.5.3中的系数分配。

表4.5.3 计算板带端跨静力弯矩设计值分配系数

支座约束条件 外边缘无约束 板在各支座间均有梁 板在内支座间无梁 外边缘完全约束

无边梁 有边梁

内支座负弯矩 0.75 0.70 0.70 0.70 0.65 外支座负弯矩 0 0.16 0.26 0.30 0.65 正弯矩 0.63 0.57 0.52 0.50 0.35

按上述方法分配弯矩时内支座应能抵抗支座两侧分配负弯矩的较大值,否则应对不平衡弯矩进行分配:边梁或板边设计时应考虑外支座负弯矩引起的扭转作用。 4.5.4 柱上板带各控制截面所承担的弯矩设计值可按本规程第4.5.3条确定的弯

矩设计值乘以表4.5.4中的系数确定,表中系数βt按下列公式计算: βt=ecbit/2.5 ecsis (4.5.4)

式中βt —— 计算板带横向边梁截面抗扭刚度与板的截面抗弯刚度的比值; it —— 梁抗扭惯性矩,按本规程4.5.10条的规定确定; 表4.5.4 柱上板带承受计算板带内弯矩设计值的分配系数 l2 / l1 0.5 1.0 2.0

内支座负弯矩 μ=0 0.75 0.75 0.75 μ≥1 0.90 0.75 0.45

外支座负弯矩 μ=0 βt=0 1.00 1.00 1.00 βt≥2 0.75 0.75 0.75

μ≥1 βt =0 1.00 1.00 1.00 βt≥2 0.90 0.75 0.45

正弯矩 μ=0 0.60 0.60 0.60 μ≥1 0.90 0.75 0.45

注:1系数可要表中数值线性插值:

2当支座由柱列或墙组成,且柱列或墙的长度不小于3/4 l2时,可认为负弯矩在l2范围内均匀分布。

4.5.5 计算板带中不由柱上板带承受的弯矩设计值应按比例分配给两侧的半个中间板带;每个中间板带应承受两个半个中间板带分配的弯矩设计值之和。 与支承在墙上的板边相邻且平行的中间板带,应承受由第一列内柱计算板带分配给半个中间板带弯矩设计值的2倍。

4.5.6 对带梁的柱上板带,当μ≥1时,梁应承受上板带弯矩设计值的85%;当0<μ<时,可按线性插值确定梁承受的弯矩设计值。此外,梁还应承受直接作用在梁上的荷载产生的弯矩设计值。

4.5.7 对带梁的区格板,当μ≥1时,各梁应承受从属面积内竖向荷载产生的全部剪力设计值;当0<μ<时,各梁应承受从属面积内竖向荷载产生的剪力设计值的μ倍,其余的剪力设计值由楼板承担。此外,梁还应承受直接作用在梁上的荷载产生的剪力的设计值。

4.5.8 柱支承板楼盖结构中,板柱之间由竖向荷载产生的不平衡弯矩宜按下列规定确定:

1 对计算方向的内柱,不平衡弯矩宜考虑周边可变荷载的不利布置; 2 对计算方向的内柱,由节点受剪承担的不平衡弯矩可取为0.3 m0。

4.5.9 带梁的柱支承板中,梁计算截面翼缘自梁侧面向外延伸宽度可取为梁的腹板净高hw(hw=hb-hs, hb为梁高,hs为板厚),梁的抗弯惯性矩可按t形或倒l形截面确定。梁计算截面抗弯惯性矩计算时,应取用扣除内模后的实际截面确定。 带暗梁的柱支承板中,梁的抗弯惯性矩可按暗梁实际截面确定。

4.5.10 梁抗扭惯性矩i t计算时,可将截面分成几个矩形,按下列公式计算: i t=∑〔1-0.63χ/y〕〔χ3y/3〕 (4.5.10)

式中χ、y——单元矩形的短边、长边边长。 抗扭惯性矩应按下列三者计算,并取最大值:

1 宽度为柱、托板或柱帽在计算方向的宽度的那部分板; 2 第1款规定的部分再加上梁在板上、板下突出的部分; 3 本规程4.5.9条规定的梁计算截面。

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