【www.zhuodaoren.com--安全管理常识】
柱抗冲切箍筋,yjk(一)
谈谈板柱―抗震墙结构
提要：近年来，板柱结构体系在我国建筑业得到迅速发展。板柱结构体系较之其它结构体系，优点明显，值得推广，故本文从该体系的结构布置、建模及结构分析、无梁楼板的计算和构造等方面，对其优点进行论述。 关键词：板柱 抗震墙结构 设计
近年来，板柱结构体系在我国建筑业得到迅速发展。其结构构件自身高度较小，便于设备管道布置安装，可有效地减少层高，降低建筑造价等。并且，因其层高较低，采用板柱结构体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。在施工方面，采用板柱结构结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便，设备安装方便等优点，从而大大提高了施工速度。因此，采用板柱结构结构具有明显的经济效益和社会效益。
但是，和传统的梁板柱结构体系比较，板柱结构体系的抗震性能较差，主要是其板-柱节点的抗震性能不如梁-柱节点。尽管如此，板柱结构体系较之其它结构体系，优点还是明显的。故阐述如下：
一. 结构布置
《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中规定，板柱-抗震墙结构的最大适用高度在设防烈度为6度、7度、8度地区分别为80m、70m、55m，较2001版规范有较大提高。
板柱-抗震墙结构体系中需要布置足够多的抗震墙，使抗震墙成为主要的抗侧力构件，并能够承担结构全部的地震作用，各层的板柱框架柱子部分除满足垂直荷载计算要求外，尚应能承担不少于各层相应方向全部地震作用的20%。这就是说，在板柱-抗震墙结构中，全部的地震力应首先由抗震墙承担。
《全国民用建筑工程设计技术措施》中对板柱-抗震墙结构的平面布置有如下要求：
1 结构布置宜均匀、对称，刚度中心与质量中心宜重合。
2 板柱结构每方向单列柱数不得少于 3 根。
3 抗震设计时，必须采用板柱-抗震墙结构。结构两主轴方向均应布置抗震墙，成双向抗侧力体系。
4 为减小边跨跨中弯矩和柱的不平衡弯矩，可将沿周边的楼板伸出边柱外侧，伸出长度（从板边缘至外柱中心）不宜超过板沿伸出方向跨度的 0.4 倍；当楼板不伸出边柱外侧时，在板的周边应设边梁，边梁截面高度不应小于板厚的 2.5 倍，边梁应按与半个柱上板带共同承受弯矩、剪力和扭矩进行设计，并满足各最小配筋率的要求。
5 抗震设计时，房屋的周边应采用有梁框架，有楼梯、电梯间等较大开洞时，洞口周围宜设置框架梁或边梁。
房屋的顶层及地下一层顶板宜采用梁板结构。
在布置抗震墙时，应注意剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，以使结构扭转可控。剪力墙布置时尽量避免单片墙、短肢墙，难以避免时，应设置端柱。
柱距的取值，可参考以下原则：采用平板时，跨度不宜大于 7m，有柱帽时跨度不宜大于 9m。
楼板可采用空心楼板，这是近几年国内推广的新技术，它利用薄壁管材作为内膜，放置在混凝土板中间，能够明显节约混凝土用量，大大减轻结构自重，增大结构剪重比，对结构明显有利，且自重减小对降低工程造价也是有利的。
二. 建模及结构分析
结构分析可采用两种办法将无梁楼板输入模型，一是等代框架法，二是弹性板法。等代框架法即是将柱间楼板按照宽扁梁输入模型，其梁高等于板厚，梁宽一般取柱宽或柱宽两边分别扩出1.5倍板厚的宽度输入模型。此种方法计算结构位移和周期都是有用的，不过有一点要注意，柱子刚度不准确。
PKPM2008版中推荐采用弹性板法，此种方法不需要输入宽扁梁，仅需在柱间布置100x100的虚梁即可。计算时将楼板定义为弹性板6，弹性板6是一种能真实计算楼板平面内和平面外的刚度的楼板假定。必须注意的是，由于定义了弹性楼板，在进行三维分析计算时我们必须选择总刚算法进行计算。
建筑施工实践数据表明，采用弹性楼板假定分析的结构刚度大于采用等代框架的刚度，这是由于等代框架法仅分析框架梁的刚度加上梁外楼板刚性假定的刚度进行的计算；而弹性板法是将整层楼板进行真实刚度计算的。
我认为，采用弹性板法的计算结果更接近于真实。但在计算机计算分析过程中，采用弹性楼板法的分析时间远远长于采用等代框架法的计算时间。
最后，必须指出的是，对于现代高层建筑中比较常见的厚板转换层的计算，也可象无梁楼盖结构一样进行类似的处理计算。但是如果要在SATWE软件中计算厚板转换层时，在使用PMCAD进行人机交互式输入时必须注意，除了要像无梁楼盖结构一样要输入虚梁以外，层高的输入有所改变。应将厚板的板厚均分给与其相邻两层的层高。即取与厚板相邻的两层层高分别为其净空加上厚板的一半板厚。如第i 层有厚度为Bt的厚板，在PMCAD交互式输入中，则第i层的板厚输入值为Bt，层高为Hi+Bt/2，第i+1层的层高为Hi+1+Bt/2。
三. 无梁楼板计算
对于楼板的计算，过去常采用的方法是等代框架梁法和经验系数法。PKPM2008版中的“复杂楼板有限元计算”SLABCAD模块能够读取采用弹性板算法计算的SATWE内力计算结果，结果更为准确，因此现在仅讨论此方法。
整体分析计算完成后，我们可以利用PKPM软件中的“复杂楼板有限元计算”SLABCAD模块进行楼板的分析计算。
首先点取“生成楼板有限元分析数据”菜单来生成有关的计算数据，并将相应的计算条件及计算参数进行定义。如果是预应力楼板，还应将预应力参数选取。当然，此时必须注意的是，由于有限元的计算原理所致，对于楼板的有限元划分长度不一样可能会对计算结果产生一定的影响。 同时我们还可补充输入无梁楼盖的其它数据，如楼板的洞口及柱帽等特殊构件。并可对楼板不同部位的板厚进修改，同时，我们还可以在楼板上添加任意的荷载，包括在PMCAD建模时无法输入的板上的任意线荷载及点荷载。
此外，我们还可以输入支座沉降及约束等补充数据。SLABCAD的补充数据输入完毕后我们就可以通过“有限元分析和计算”菜单对无梁楼盖进性设计计算了。对无梁楼盖的计算内容主要包括楼板的内力、位移、配筋计算及板的冲切验算等。计算完毕后再通过“分析结果图形显示”菜单查询其计算结果。
四. 构造
无梁楼板的构造主要就是暗梁，板柱节点构造，板面抗裂构造。暗梁注意暗梁宽度和钢筋面积大小，箍筋刚度和密度，要在施工过程中经得起工人的踩压而不变形，这个靠经验，板比较厚（250以上）的情况，建议用10，或12的钢筋做箍筋，做稀一点也可以。柱头处注意钢筋截断的长度，尤其是有托板的情况下要重视。 另外一个重要的构造就是板筋的搭接问题，对于无梁板什么地方受拉什么受压要清楚，搭接要符合规范，必要时候要在施工图中说明！板面通筋很重要，有人分析尽量不要大于200的间距，尤其是长度比较大的和温差有明显的位置，要考虑板面贯通钢筋的配置。
抗冲切验算在板柱结构中是很重要的，通常有如下处理方式：
1.建筑功能许可的情况下，可采用加设柱帽的方式加强板柱交接处的抗重切能力，这样，可以有效的减小板厚，从而达到减小板钢筋用量，节约工程造价的目的。
2.利用暗梁中的抗剪箍筋抵抗冲切，但国外有研究指出，暗梁箍筋抗剪效果并不理想，试验证明，合理设置抗剪栓钉的效果优于箍筋。
3.设置型钢剪力架抗冲切。
综上所述可知，板柱-抗震墙结构非常适用于多层和高层的办公楼、综合楼等建筑类型。在有建筑总高度限制的地区具有明显的经济效益。
设计人员在设计的过程中必须能从把握整体结构、分析薄弱环节到细致分析，采取合理的措施，保证结构的安全性和提高经济性。
柱抗冲切箍筋,yjk(二)
浅谈地下车库无梁楼盖设计
【柱抗冲切箍筋,yjk】 【摘要】无梁楼盖目前应用非常广泛。由于它的诸多优点，在我国的很多地下车库中被广泛应用。本文大概介绍了无梁楼盖设计的计算方法，构造措施，并结合某地下车库做介绍，希望对无梁楼盖的设计有借鉴作用。 【关键词】有限元；无梁楼盖；地下车库；结构设计
1 引言
无梁楼盖设计，与普通的梁板结构体系相比较而言，优点很多，它降低了地下车库的层高，减少了土方的开挖；传力路径简捷，布置管线方便，施工速度快，对地下室通风也很有利，净空利用率高。但是也有其缺点，从结构延性方面看，在柱顶或柱帽处的破坏是冲切破坏，脆性的，延性不好，因此，这种结构体系一般用于地下室的结构的比较多。
2 工程实例
2.1 工程概况
某二层地下车库，采用无梁楼盖，一层板覆土1.1米厚，混凝土板厚300mm，地下一层板，人防部分板厚300mm,非人防部分板厚250mm,柱的长度、宽度取值600mm×600mm，板的跨度8000mm ×8000mm。混凝土C30，纵向受力钢筋和箍筋都用HRB400。
2.2 计算方法
作为无梁楼盖设计的受力分析的方法有如下几种：（1）有限元法；（2）等代框架法；（3）弯矩系数法。其中，有限元法是常用的一种计算方法，它是用有限元分析程序进行求解，将楼板的实际受力过程能够真实的反映出来，计算得到的结果也是真实可靠的，所以能够为工程的建设提供相关的可靠的依据。有限元法的使用原理主要是：先把楼板分割成比较细小的单元，对应这些单元设置相应的剖面，所用的程序具有板壳的一元的特点；再用有限元法积分计算后的结果，得到这些相应剖面的应力，这些计算出来的应力，就可以作为相应截面上的设计内力；最后，就可以根据板带所受的不同应力，进行相应的配筋设计。
无梁楼盖建模用YJK盈建科软件来完成，使用YJK软件,能够把无梁楼盖和其它结构一起建模计算和出图。大概的计算过程是：在建模中布置暗梁和柱帽；无梁楼盖的板属性定义为弹性板3或弹性板6，采用有限元计算；楼板设计分别给出柱上板带、跨中板带的计算结果，最后根据计算结果进行楼板施工图设计，柱的冲切计算结果也可以查看。
2.2.1 在YJK计算模型中布置暗梁和柱帽
（1）柱帽的布置
柱帽的布置，柱帽尺寸可以参考《高规》8.1.9条，柱帽的长度不小于板跨度的1/6的2倍，柱帽厚度根据冲切计算确定。
YJK软件能在和柱帽连接的暗梁的两端生成加腋，在模型存盘退出时，提供有选项“柱帽处自动生成梁加腋”，如果删除了柱帽，退出建模时，会自动的把梁加腋删除的。
加腋的长度尺寸取值柱帽加托板的长方向和梁交界的部分，或者是梁和柱帽的长方向的交界部分，加腋的高度取值板厚+柱帽+托板-梁高。计算和配筋均考虑了柱帽，计算结果比较经济合理。
（2）暗梁的布置
暗梁的建模，采用普通梁方式。
暗梁的尺寸可按高规8.2.4输入，暗梁宽度等于柱的宽度加上柱的两侧各1.5倍板厚之和，本工程暗梁尺寸有两种，分别是1500*300和1500*250。
只要我们输入的暗梁尺寸满足规范要求，暗梁的配筋结果就能够用于施工图设计。
2.2.2 建模后的无梁楼板计算
（1）柱对板的冲切计算
柱的冲切计算按照上部结构计算中的所有荷载组合来考虑，以往在人防荷载组合下，托板或柱帽计算由于不通过而必须采用过大尺寸，YJK软件中的柱帽冲切计算不会出现上述问题，因为冲切计算中的人防荷载组合是按照人防规范计算的。
无柱帽时，冲切就只有柱对板的冲切；有柱帽时，冲切计算包含：柱帽对板的冲切计算、柱对柱帽的冲切计算。 如果冲切计算不够，YJK软件自动给出抗冲切钢筋。
（2）把无梁楼盖板定义为弹性板3或弹性板6
在特殊构件的“板属性”中，设定为弹性板3或6，在 “计算控制信息”中，把“板元细分最大控制长度”从默认的2米改为1米，“弹性板荷载计算方式”勾选“有限元计算”，并勾选参数“梁与弹性板变形协调”，这样弹性板与梁的协调变形就能保证，可以真实的考虑无梁楼盖的受力状态。假设，不勾选“梁与弹性板变形协调”，板仅仅在梁和梁端节点相接，梁板共同工作的性能就没有有效的利用。经济性就比较差了。
弹性楼板3的特点是：把楼板平面内的刚度定义为无限刚，板的面内变形不考虑，程序仅计算楼板平面外的刚度，仅考虑楼板平面外的变形。本工程的板属性采用弹性楼板3。
（3）计算控制信息的“弹性板荷载计算方式”勾选有限元方式
勾选“有限元方式”。这样就可以把恒活面荷载直接作用在弹性楼板上来进行上部结构计算，荷载就不是直接导算到周边的的梁墙上，而是通过板的有限元计算来导算到周边的梁墙上。这种计算方法有两个特点：一是弹性板都能参与恒活竖向荷载和风、地震等水平荷载的计算。二是在有限元计算过程中，板上荷载不但能传到周边的梁墙上，还传到柱上，也就是说，增加了柱的受力，相应地减少了梁承受的荷载，比较符合实际受力情况；另外，有限元计算传给梁墙的除了有竖向荷载以外，还有墙的面外弯矩和梁的扭矩，这些弯矩和扭矩，对于边梁或边墙来说，是必须考虑的。
2.2.3 无梁楼盖的楼板配筋设计
计算楼板要把柱帽计算在内，计算柱帽处的板配筋，厚度取值楼板和柱帽厚度之和，因为有梁高与板厚相等，计算就不把梁的截面刚度考虑在内了。
（1）定义板带
在板施工图模块中，选择“柱上板带”菜单，菜单的第一项是定义板带。我们先框出无梁楼盖区域，YJK能在这些区域划分板带，根据有限元计算，分别按照跨中板带和柱上板带方式得到内力和配筋。
软件能生成柱上板带的位置：1）在梁高比板厚大的情况下，梁两端布置了柱帽的梁；2）沿着梁高小于或者等于楼板厚度的梁。
梁高比板厚大的板的地方，或者以墙为支座的板，YJK软件不自动生成板带，没有生成板带的，计算和配筋采用普通楼板的模式。因此，能够同时设计和绘图无梁楼盖配筋和普通楼板的配筋。
YJK软件自动生成板带宽度数值的方法：①与柱帽宽度相等，②板带之间的宽度的0.25倍，③取前两种方式①和②的结果最大值。由用户根据各自情况选择合适的取值方法；
（2）弯矩配筋按分区域给出
分别按跨中、柱上的分区输出结果，之所以不使用普通楼板结果的输出方式，目的就是为了能按照平法标准图的跨中板带、柱上板带方式出施工图：
经过使用YJK软件计算以后，无梁楼盖配筋结果都不大，可以用于设计和施工，甲方也容易接受。
（3）板柱节点抗冲切验算(以中柱为例)
本工程覆土厚度中等，板厚适中，柱顶托板，按《混凝土结构设计规范》有关规定验算的柱抗冲切性能，截面满足要求，柱帽ZM大样如图1所示。
图1 ZM大样
3 结语
无梁楼盖结构体系应用在地下车库中，计算时采用了合理安全的计算方法和设计方法，在设计过程中根据工程实际情况选择合理的构造措施，从而能保证结构的安全、可靠、经济。
参考文献
[1]朱聘儒.双向板无梁楼盖[M].中国建筑工业出版社,1999.
[2]朱炳寅.无梁楼盖结构计算方法的分析与思考[J].建筑结构,1999 (08).
[3]高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3―2010.【柱抗冲切箍筋,yjk】
柱抗冲切箍筋,yjk(三)
浅析地下室无梁楼盖设计
摘 要：随着社会经济的发展，人们的生活水平与生活质量也有了显著的提高，建筑工程虽然在不断增多，但仍然无法满足人们的需求，越来越多的大面积地下室被利用起来，在对大面积地下室工程施工过程中，由于其施工规模大、难度大而提高了其施工成本，因此我们很有必要在实际工作中探索一种具有经济性的结构形式进行施工。本文以某工程为例，浅要分析了地下室无梁楼盖设计方法，使其在经济合理的前提下充分发挥其使用价值。 关键词：地下室；无梁楼盖设计；有限元分析法；构造措施
一、前言
某建筑物的地下室工程为是一个独立的车库，其建筑总面积为1479m2，本工程底板板面的标高为-4.700m，顶板板面标高为-1.500。在本工程中，其顶板上存在厚度为1.200m的覆土，在建筑物的室外地面标高为0.300m。在该建筑工程中，设置有消防车道以及植物种植区域。
在对本工程进行设计的过程中，要求其防烈度达到6度，并且对其地震作用的速度值应该设计为0.05g，设计地震分组为第一组，建筑抗震设防类别为丙类，结构设计使用年限为50年，建筑安全等级为二级，框架抗震等级为四级，场地类别为Ⅱ类。主体结构为板柱抗震墙体系，基础采用平板式筏板基础（带反柱帽）。所有构件混凝土强度等级均为C30防水混凝土（后浇带为C35防水混凝土），抗渗等级底板和侧墙为S8，顶板为S6。钢材采用HPB235（fy=210N/mm2），HRB335（fy=300N/mm2），HRB400（fy=360N/mm2）三种。
主要活荷载标准值为：地下室顶板14.3KN/�，其余5KN/�，地下室底板2.5KN/�。
二、地下室结构设计方案的选择
在本工程建设过程中，由于受到了施工现场的限制，导致地下室的坡道也就受到了限制，进而限制了地下室底板板面的标高，另外，由于开发商对地下室功能有了较高的要求，这就导致施工人员在施工过程中为了满足要求而限制了地下室顶板板面的标高。因此为了满足整个地下室工程的施工要求，我们决定采用无梁楼盖结构来进行设计。
三、消防车道的荷载计算
在本地下室工程中，由于顶板属于双向板结构，因此根据我国现行的相关规定来看，我们应该将消防车道的荷载值规定为20KN/m2，并且需要在顶板上覆盖厚为1.2m的土料，并且还需要适当增加板面的陪尽量，这样才能够提高其承载能力。从我国现行的规定制度中看出，如果消防车道的荷载较大或者是遇到特殊情况，那么设计者必须要根据实际情况来采用不同的手段来设计其承载力。一般来说，我们可以在地下室顶板上覆盖一层较厚的土料，因为这样可以分散消防车的作用力，从而适当折减其荷载，从而保证车道的质量。
从我国现行的《荷载规范》中明确指出，由于消防车的总重量达到300KN，对于车道的压力为60KN，轮胎在地面的尺寸大小为0.6×0.2m，而消防车道板的跨度为5.0×8.0m，要求在消防车道能够由两辆消防车并排驶过，因此我们要求两辆消防车对车道作用力经过扩散作用之后的活荷载进行加以分析，并研究出其计算公式：
bx=（1.8x2+0.7+0.2）+2s+h
by=（1.4+0.6）+2s+h
q=8x60/（bxxby）（3-1）
在本公式中，s为地下室顶板的土料覆盖的厚度；h也就是地下室顶板板面的厚度。通过第一个计算公式极端之后，消防车道的荷载经折减之后其荷载为13.7KN/m2。
四、有限元分析法在地下室无梁楼盖设计中的应用
在对地下室无梁楼盖设计过程中，我们可以采用有限元分析法对其进行计算。其步骤为：首先，需要根据是奇迹情况建立一个三维模型。在建立模型的过程中，我们需要注意的是，需要在柱上布置一道矩形截面虚梁，要求该量的截面尺寸为100×100。在此处布置矩形截面虚梁的主要目的有两个方面，一方面是在处理数据之前，软件可以将地下室楼板的外界信息自动读取，从而对其信息进行合理的分析，便于模型的建立；另一方面可以将弹性楼板单元划分为几个部分，起到辅助作用。其次，根据建立的模型以及分析的结果采用有限元分析法来对无梁楼盖进行合理的分析，在分析的过程中，我们需要清楚的知道，受到有限元分析法的理论的影响，导致其划分的楼板存在很大的差异，这就影响到最后结果的精确度，据此，为了保证其结果的精确度，可以采取1000mm进行分析与计算。另外，在顶板开洞的过程中，由于会对柱上板带以及跨中板带上的配筋产生不同程度的影响，因此施工人员必须要从实际情况出发，采取合适的计算结果进行运算。最后，再根据有限元分析法的结果以及开发商的要求来对地下室进行无梁楼盖设计。
五、抗冲切计算
抗冲切计算是无梁楼盖最重要的内容。为加强板柱节点的抗冲切承载力，一般可以采取以下措施：
（1）将板柱节点附近板的厚度局部加厚或加柱帽。
（2）可采用穿过柱截面布置板内的暗梁，暗梁由抗剪箍筋与纵筋组成。
（3）可采用互相垂直并通过柱子截面的型钢焊接而成的型钢剪力架。
六、主要构造措施
（1）防止无梁板脱落的措施。在地震作用下，无梁板与柱的连接是最薄弱的部位。在地震反复作用下易出现板柱交接处的裂缝，严重时发展成为通缝，板失去支承而脱落。为防止板完全脱落，沿两个主轴方向均应布置通过柱截面的板底连续钢筋，且钢筋的总截面面积应符合设计要求。
（2）配筋构造。抗震设计时，除按计算外，柱上板带的跨中区格内的板面钢筋一般可将柱上板带的支座钢筋不少于1/3拉通。柱上板带的板底钢筋宜在距柱面为2倍纵筋锚固长度以外搭接，钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩。
边角区格内板的边支座负筋，应满足在边梁内的抗扭锚固长度。
（3）柱帽构造。柱帽厚度：当采用托板式柱帽时，托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于1/4无梁板的厚度，抗震设计时，托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度与4倍板厚度之和，托板处总厚度尚不宜小于16倍柱纵筋直径。设置托板式柱帽时，抗震设计时托板底部钢筋应按计算确定，并应满足抗震锚固要求。
（4）边梁构造。板柱-剪力墙结构周边框架梁配筋应满足抗扭计算要求，截面高度不应小于2.5倍板厚，箍筋直径不小于6mm，间距不大于150mm，且在离柱边两倍梁高范围内间距不应大于100mm。
（5）柱子构造。柱截面较小边不小于350mm，柱的剪跨比应大于2，柱截面高宽比不宜大于3。柱应按双偏压构件进行截面设计，其内力应取地震作用下一个方向为100%和另一个方向为30%的内力与其他荷载作用下的组合值。
七、结语
由上所述，在对地下室进行无梁楼盖设计的过程中，首先需要采用有限元分析法来计算出消防车道的活荷载，然后再根据实际情况建立一个三维模型，最后再根据其计算结果以及开发商的要求来对其进行无梁楼盖的设计。在整个过程中，为了保证地下室工程的质量，我们还需要采用抗冲切措施以及计算公式及逆行那个设计，并且从无梁楼盖的主要构造措施来对地下室进行设计，通过实践证明，这一设计方法能够应用在地下室工程中，并达到了预期的设计要求与效果。■
参考文献
[1] 杨煜，董汉钢，徐育才.无梁楼盖应用于地下室顶板的若干算法[J].工程建设与设计.2009（02）
[2] 钟春玲，邹超英，尹新生.预应力混凝土无梁楼盖配筋形式新探讨[J].工业建筑.2003（07）
本文来源：http://www.zhuodaoren.com/shenghuo342166/
推荐访问:柱帽抗冲切箍筋 什么是抗冲切箍筋