建筑构造之楼盖选型.ppt

建筑构造之楼盖选型
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结构设计简介
侧重具体结构构件的设计
教育问题：缺乏与总体系目标有关的基本知识，强调部分而不是总体
构件教育方法
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总体设计思想
侧重总体空间形式结构体系的设计
教育的优点：提供一种总体思路去钢筋才开始起作用
预应力混凝土使这两种材料达到主动结合，以控制应力、平衡荷载和减少挠度。凭借预应力束的曲率效应，预应力束将承担很大部分直接传给支座的荷载，从而可以消除绝大部分的冲切剪力。
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钢筋混凝土—弯曲到一定程度后钢筋才开始起作用
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预应力混凝土—预应力筋的抗弯是主动的
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~，板厚可按45的跨高比取，即取200mm
板内的预应力钢绞线沿两个正交方向呈抛物线铺设
使抛物线预应力束的向上分力能平衡百分之百的板自重
×25 kN/m3× 9=45kN/m
200mm
30
140
9m
30
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板内的钢筋束沿两个方向呈抛物线铺设，所以常规的设计方法是对每一个方向的钢筋束都施加足够的预应力，使其向上分力能平衡板的自重。
建议
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建议
试验表明，双向预应力混凝土平板的抗弯强度和剪切强度受总的预应力筋的承载能力和非预应力筋的数量及其所铺设的位置所控制，而不受预应力筋的分布位置所控制
必须有一定数量的预应力筋设置在柱上板的剪切周边内
双向无梁楼板结构预应力筋的最佳布置方法是将计算板带所需的预应力筋根数，在一个方向形成带状集中布置在柱上及柱子两边的板带中，在另一个方向则均匀布置
两个正交方向至少应该有两根预应力筋布置在柱上板的剪切周边内
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无梁楼盖体系
所占有的结构空间高度在所有体系中最小（综合效益不错），施工最方便，水密性好
对结构整体刚度的贡献在所有体系中是最小的
混凝土平均折算厚度比主-次梁和双向密肋体系大，与同等跨度的双向梁-板体系相当
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由于预应力平托板或锥形柱帽起着加腋的作用，~
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无梁楼盖尺度
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无柱帽楼板厚:（1/36～1/30)L2
L2为短边长,最小板厚150mm
有柱帽楼板厚:（1/40～1/33)L2
L2为短边长,最小板厚150mm
空心无梁楼板厚（1/30～1/20)L2
L2为短边长,楼板最小厚度250mm
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普通肋梁楼盖体系
1） 单向板-梁楼盖
2） 双向板-梁楼盖
3） 现浇梁板共同作用的设计概念
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1） 单向板-梁楼盖
12~21m
~
6~9m
~6m
某一方向梁所承担的板面荷载小于或总荷载的20%
h ≥1/30L
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2 ） 双向板-梁楼盖
例题：某机场候机楼楼盖的内力分析
图为12m×12m柱网开间的无梁平板和梁-板式楼板用SAP分析得到的单向弯矩图
板厚 h ≥1/40L2
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无梁楼板的最大正、负弯矩峰值都在柱轴线上
无梁楼板和双向板-梁楼盖的弯矩
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3） 现浇梁板共同作用的设计概念
现浇楼板的共同作用增加了框架梁的截面刚度（EI）
提高了梁端负屈服弯矩的承载力
梁柱形成的框架作用对框架侧向刚度的影响
现浇梁板的共同作用对框架的内力、变形及自振周期的影响
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4） 主-次梁体系
主-次梁体系的特点
缺点：
相对于平板和双向密肋体系，结构高度大
相对于平板和双向板-梁体系，模板制作复杂
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优点
平均折算厚度小，可与双向密肋一样，重量较轻
开间大，对于预应力混凝土楼盖可达（9~12）m×（~18）m
承载力大，活荷载可达10~20kN/mm2
对框架结构的整体刚度贡献比平板和双向密肋大得多
结构受力清楚，传力途径简单明确
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5）柱网与主、次梁的合理布局
荷载传递途径：单向板 次梁 主梁 柱
设计要点：
结构空间高度越小越好
主、次梁受力所需的结构高度宜相同
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柱网宜设计成矩形（短跨为主梁，）
主、次梁的刚度（主梁的弯曲变形控制在次梁弯曲变形的（1/2~1/3）内）
抗扭刚度的要求（边跨主梁）
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以长跨为主梁的主-次梁楼盖存在的问题
主、次梁的截面高度相差悬殊，因而增加了层高和建筑物的总高度
主梁的竖向变形加大，作为次梁的支座的刚性和稳定性相对较差
楼盖混凝土的平均折算厚度增大，材料用量和结构自重相应加大
预应力筋和普通钢筋的用量增多，费用增大
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边支承纵向框架梁的设计要求
边支承框架应具有较大的整体刚度，避免在地震或风荷载作用下产生过大的变形，以保证单向密肋的平面外稳定
要求边支承框架梁具有足够的抗弯刚度，以控制单向密肋的跨中弯矩和挠度