現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的直接設(shè)計法

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1、現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋的直接設(shè)計法1引言中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會頒布執(zhí)行的《現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》是規(guī)程編制組綜合實驗研究和理論分析成果的基礎(chǔ)上，既與國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行了協(xié)調(diào)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)進行了比較和借鑒。提出的直接設(shè)計法又遵循了美國ACI318規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容，是一種半經(jīng)驗的簡化方法。它的分析原理是以大量的理論分析為基礎(chǔ)，考慮了施工條件及已有的工程經(jīng)驗，確定了合理的彎矩分配系數(shù)。在滿足規(guī)程4.5.1限制條件下是應(yīng)用于承受均布豎向荷載柱支承板樓蓋內(nèi)力分析較為方便的設(shè)計方法。2直接設(shè)計法實仞J:有邊梁雙向空心板的結(jié)構(gòu)分析有一雙向鋼筋混凝土空心樓蓋，組成的板區(qū)格平

2、面尺寸6000mmX9000mm,支承在與板整澆的柱軸線梁上，如圖1所示。柱截而尺寸450mmX450mm,梁截面尺寸300mmX450mmt所用混凝土強度等級C30,鋼筋等級為HRB400,設(shè)計一外區(qū)格板B,活荷載取為3KN/m2oLy(b)X-X橫截面(a)部分樓蓋平面2?1幾何參數(shù)及尺寸的確定1)筒芯外徑D=200mm,則板厚hs=300mmo板頂厚度、板底厚度均為50mm,肋寬bw=50mm,即筒芯間距為250mm,筒芯在順筒方向?qū)?。板的折算厚度hlblhs-nD/4bl=450X300-n/4X20022502)樓板折算高度朋(圖2)3）樓板空心率2

3、2V二￥-/b1hs=斗嚴(yán)/250X30()=42%4）根據(jù)規(guī)程6.3.1的規(guī)定，順筒方向和橫筒方向?qū)嵭牟糠謱拝Ь鶠榱簜?cè)150mm，且順筒方向収為區(qū)格板短邊方向。5）根據(jù)規(guī)程4.5.9的規(guī)定，梁側(cè)面有效翼緣取hw=hb-hs=450mm-300mm二150mm。6）根據(jù)規(guī)程4.5.9條對內(nèi)梁和邊梁分別按T型和倒L型確定抗彎慣性矩（圖3）。一般可由其矩形部分的慣性矩采用乘系數(shù)近似估算。（a）內(nèi)梁T型（b）邊梁倒L型38邊梁lb二300X450X1.5/12=34X10mm…3?4內(nèi)梁：Ib=300X450X2/12=45.56X10mm2.2荷載均布豎向荷載設(shè)計值

4、：Wu=l.2X4.35+1.4X3.0=9.42kn/m22.3板帶的結(jié)構(gòu)分析根據(jù)規(guī)程4510規(guī)定計算樓板的抗彎慣性矩1）在短跨方向（順筒方向），內(nèi)柱軸線上的板-梁板帶柱抗彎慣性矩:3Isa=bso1.ahs/12+Iho1?a式屮：實心板帶寬：bsol.a=300+2X150=600mm空心板帶寬:bsol.p=9000-600=8400mm順筒方向樓板空心區(qū)域抗彎慣性矩:Iho.la=Sl/bw+D((bw+D)hi/12-kD/64)3z4、84223.8Tsa=600X300/12+(250X300/12-3?14X200/64)X8400/250=1

5、76.7X10mm2）內(nèi)柱軸線上的板-梁板帶總的靜力設(shè)計彎矩為:2Me二9.42X9X（6-0.3）/8二344.3KN.m3）分配為下（圖4）負(fù)設(shè)計彎矩=344.3X0.65二223.8KN.m正設(shè)計彎矩二344.3X0.35=120.5KN.m由L2/L1二9000/6000=1.5圖4U=a1L2/L1=O.258X1.5=0.39<1.0當(dāng)O

6、分配彎矩為柱上板帶彎矩的69%。故柱上板帶負(fù)彎矩：223.8X69%=154.4KN.m.其由33.1%分配給梁：154.4X33.1%二51.2KN.m.69.9%分配給柱上板帶：154.4X66.9%=103.2KN.m余下31%分配給中間板帶:223.8X31%=64.4KN.m由規(guī)程表4.5.4可查出正彎矩：=120.5X60%二72.3KN.m分配給柱上板帶：72.3X66.9%=48.3KN.ni分配給梁上板帶：72.3X33.1%=24.OKN.m余下分配給中間板帶：120.5-48.3-24.0=48.2KN.m短跨方向的彎矩匯總為下：（以KN.

7、m為單位）梁彎矩柱上板帶板彎矩屮間板帶板彎矩內(nèi)梁-板跨交6000mm51.2103.269.4I24.048.348.2邊梁板跨交6000mm37.239.638.8118.119.324.93）橫筒方向的彎矩將長向外區(qū)格板總靜力設(shè)計彎矩按規(guī)程表4.5.4中的比例分配給正，負(fù)彎矩截面由于結(jié)構(gòu)分析方法同前，故不多闡述。2.結(jié)語1）直接設(shè)計法是現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋結(jié)構(gòu)分析中適用于豎向均布荷載下的一種半經(jīng)驗設(shè)計方法。但必須滿足規(guī)程4.5.1條的限制條件。限制條件主要是為了保證樓蓋與直接設(shè)計法彎矩分配系數(shù)的計算條件相符，避免造成比較大的誤差。2）在滿足限制條件下該方法結(jié)構(gòu)

8、分析首先求出設(shè)計荷載下的