淺析建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系及其計(jì)算方法

1、<p>　　淺析建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系及其計(jì)算方法</p><p>　　【摘要】鋼筋混凝土樓蓋是建筑結(jié)構(gòu)的主要組成部分，選擇合理的樓蓋體系，不僅可以改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，降低工程造價(jià)，而且對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全使用和經(jīng)濟(jì)性有著重要的意義，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋體系可分為：肋形梁樓蓋、井式梁樓蓋、反梁式樓蓋、無(wú)梁樓蓋和現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋體系。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】鋼筋

2、混凝土，計(jì)算方法 </p><p>　　1、肋形梁樓蓋、井式梁樓蓋及反梁式樓蓋及其計(jì)算方法 </p><p>　　肋形梁樓蓋是縱橫兩個(gè)方向都布置有梁，構(gòu)成主、次梁結(jié)構(gòu)形式，力的傳遞次序是板、次梁、主梁，可分為單向板肋形樓蓋和雙向板肋形樓蓋，它具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，適用經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，是整體樓蓋結(jié)構(gòu)中最常用的形式；井式梁樓蓋也是縱橫向布置梁，板的長(zhǎng)邊與短邊的比一般小于2。 </p>

3、<p>　　2、無(wú)梁樓蓋體系及其計(jì)算方法 </p><p>　　2.1 根據(jù)縱橫兩向柱距，無(wú)梁樓蓋可分為單向板無(wú)梁樓蓋和雙向板無(wú)梁樓蓋。由于平面布置的要求，無(wú)梁樓蓋的柱網(wǎng)一般接近正方形，常見的為雙向板無(wú)梁樓蓋，一般包括四種形式： </p><p>　?。?）帶柱帽的無(wú)梁樓蓋，因帶柱帽又稱為菌形樓蓋，通稱為無(wú)梁樓蓋，由柱、柱帽、柱上托板及平板組成。國(guó)內(nèi)對(duì)該樓蓋體系在理論及試驗(yàn)方

4、面做了大量的工作，是一種較成熟的結(jié)構(gòu)形式，因此應(yīng)用也較多。 </p><p>　?。?）平板無(wú)梁樓蓋，僅由柱和平板組成，這種樓蓋在節(jié)點(diǎn)處平板受柱的沖切作用較大，需在柱頂處平板內(nèi)設(shè)置受剪配筋。 </p><p>　?。?）僅柱上有梁的雙向板樓蓋，簡(jiǎn)稱為雙向板樓蓋，它不同于雙向板梁式樓蓋，柱上梁的剛度不大，不能將它視為板的支座，而只可作為板的一部分，加強(qiáng)了板與柱的連接，也可單獨(dú)承受一些集中力。

5、該樓蓋在ACI71規(guī)范頒布之前，把梁作為板的加強(qiáng)設(shè)計(jì)該如何考慮一直是個(gè)空白，一直按照梁式樓蓋進(jìn)行設(shè)計(jì)，把梁當(dāng)做板的支座。 </p><p>　　（4）雙向密肋格形無(wú)梁樓蓋，可形象考慮為在厚板下面按一定的規(guī)則挖出一系列立方體后而形成的，保留部分即為肋，因?yàn)槔唛g距為0.9～1.2m，故稱密肋式，柱上部分為抗沖切不挖空而為實(shí)體或沿柱列線一定寬度內(nèi)不挖空而成的“暗梁”，目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較廣。 </p><

6、;p><b>　　2.2計(jì)算方法 </b></p><p>　　無(wú)梁樓蓋的計(jì)算方法包括按彈性理論分析的精確算法、等代框架法、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法以及按塑性理論分析的極限平衡法。工程設(shè)計(jì)中常采用等代框架法，該方法計(jì)算理論明確，便于編制計(jì)算程序。目前，在各國(guó)規(guī)范中，主要采用等代框架法和經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法。 </p><p>　　等代框架法實(shí)質(zhì)就是將三維結(jié)構(gòu)二維化，將三維的計(jì)算單元化分

7、為平面框架，把整個(gè)結(jié)構(gòu)分別沿縱、橫兩個(gè)方向的柱列劃分為具有“等代框架柱”和“等代框架梁”的縱向等代框架和橫向等代框架，按此簡(jiǎn)化模型進(jìn)行計(jì)算，得到的內(nèi)力作為無(wú)梁樓板和柱的內(nèi)力以進(jìn)行設(shè)計(jì)。等代框架梁的高度取板的厚度；當(dāng)豎向荷載作用時(shí)其寬度取與梁跨方向相垂直的板跨中心線之間的距離，當(dāng)水平荷載作用時(shí)取為該板跨中心線之間距離的一半；等代框架柱的計(jì)算高度，對(duì)于樓層取樓層高度減去柱帽的高度，對(duì)于底層取基礎(chǔ)面至該層樓板板底面的高度減去柱帽高度。模型簡(jiǎn)化

8、后，就可以按照已有的混凝土結(jié)構(gòu)計(jì)算方法進(jìn)行內(nèi)力分析。 </p><p>　　經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法又稱為“直接設(shè)計(jì)法”。由于采用等代框架法計(jì)算量偏大，因此，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，工程中對(duì)于滿足一定限制條件的樓蓋體系，據(jù)板和梁截面按照一定的規(guī)則成比例分配彎矩。該方法簡(jiǎn)單明晰，物理概念清楚。我國(guó)《鋼筋混凝土升板規(guī)范》推薦的“經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法”只是對(duì)柱上板帶彎矩一步到位給出。 </p><p>　　3現(xiàn)澆混凝土空心樓蓋體

9、系及其計(jì)算方法 </p><p>　　現(xiàn)澆鋼筋混凝土空心無(wú)梁樓蓋是在傳統(tǒng)的無(wú)梁樓蓋的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它是一種平板無(wú)梁樓蓋，在柱上設(shè)有雙向暗扁梁，暗扁梁的高度與板厚相同，在無(wú)梁混凝土板中平行于受力鋼筋方向，按一定間距放置永久埋入的空心填充構(gòu)件，填充構(gòu)件間的縱肋布置受力鋼筋網(wǎng)片，與板頂、板底鋼筋綁扎形成整體，澆筑混凝土后形成不抽芯的現(xiàn)澆混凝土空芯板。工藝流程如下：測(cè)量放線―裝平模板―放暗扁梁及填充構(gòu)件放置線―綁扎暗

10、扁梁及板底筋、水電預(yù)埋―肋間鋼筋網(wǎng)片綁扎、安放填充構(gòu)件―綁扎板面筋―檢查驗(yàn)收―鋪設(shè)操作馬道、安放混凝土輸送泵管―澆搗混凝土―混凝土養(yǎng)護(hù)―拆板底模。施工時(shí)板的混凝土應(yīng)分層澆搗，板底混凝土搗密實(shí)后，在澆搗肋部和板頂混凝土。 </p><p>　　填充構(gòu)件有薄壁管材（GBF薄壁管、金屬薄壁波紋管、鋼絲網(wǎng)水泥管）、薄壁盒、薄壁箱體，采用薄壁管材作為填充構(gòu)件有如下三個(gè)不利方面。第一，由于孔道是單向的，垂直和平行于孔道兩個(gè)方

11、向的截面是不同的，不符合無(wú)梁樓蓋雙向抗彎能力大致相同的基本特性。其次，薄壁管材得到的空心樓蓋結(jié)構(gòu)空心率一般在30%左右，如果計(jì)及區(qū)格板周邊的實(shí)心板部分和和每段管端的肋，則空心率僅在20%左右，可見薄壁管材得到的空心率相對(duì)偏低。其三，施工過(guò)程中，由于板頂鋼筋容易被踩壓變形，必須在肋間設(shè)置門式鋼筋或鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行加強(qiáng)，使得施工難度和工程費(fèi)用增加。 </p><p><b>　　3.1計(jì)算方法 </b&g

12、t;</p><p>　　3.1.1擬梁法。擬梁法是忽略了擬梁之間剪切和扭轉(zhuǎn)影響的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。對(duì)承受豎向均布荷載的多區(qū)格柱支承板樓蓋采用擬梁法進(jìn)行分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)樓蓋的具體情況，選取包括邊區(qū)格在內(nèi)的多個(gè)區(qū)格，在樓蓋平面范圍內(nèi)統(tǒng)一布置擬梁，并取擬梁為連續(xù)梁進(jìn)行分析。每區(qū)格擬梁的數(shù)量應(yīng)根據(jù)樓蓋形式、區(qū)格板的跨度和計(jì)算要求確定，同一方向上不宜少于5個(gè)。 </p><p>　　3.1.2直接計(jì)算法

13、 </p><p>　　為保證樓蓋與直接設(shè)計(jì)法彎矩分配系數(shù)的計(jì)算條件基本相符，避免造成較大的誤差，采用該方法時(shí)對(duì)樓蓋體系采取了一些條件限制，具體限制條件參見CECS 175：2004第4.5.1條。 </p><p>　　柱支承板樓蓋采用直接設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確計(jì)算板帶、柱上板帶和跨中板帶的含義，柱支承板樓蓋采用直接設(shè)計(jì)法進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，應(yīng)按縱、橫兩個(gè)方向分別進(jìn)行計(jì)算，且均應(yīng)考慮全部豎

14、向均布荷載的作用。 </p><p>　　設(shè)計(jì)思路如下：首先求出計(jì)算板帶在計(jì)算方向一跨內(nèi)的總彎矩設(shè)計(jì)值M0；然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)按比例分配M0，從而得到計(jì)算板帶各控制截面的彎矩設(shè)計(jì)值；最后將各控制截面所分配的彎矩根據(jù)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)按比例在柱上板帶和跨中板帶之間進(jìn)行再分配。 </p><p>　　具體參數(shù)計(jì)算參見CECS 175：2004第4.5.2―4.5.6條。 </p><p