yjk无梁楼盖说明Word格式.docx
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无梁楼盖没有梁,柱之间需布置虚梁或者暗梁。
这里梁的第一个作用是生成楼板,第二个作用是指定柱上板带的布置位置,软件自动生成的柱上板带就是沿着虚梁或者暗梁布置的。
软件对虚梁本身不会做设计和配筋,虚梁本身的刚度很小,对整体计算没什么影响。
2、布置暗梁
暗梁就是指有一定的宽度、但高度与板厚相同的梁。
在无梁楼盖设计中,暗梁首先可以起到虚梁同样的作用,即生成房间楼板和确定柱上板带的布置位置。
暗梁按照普通梁方式输入即可。
《高规》8.2.4:
“板柱-剪力墙结构中,板的构造应符合下列规定:
1抗震设计时,应在柱上板带中设置构造暗梁,暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和,暗梁支座上部钢筋截面积不宜小于柱上板带钢筋面积的50%,并应全跨拉通,按梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。
。
”
因此,暗梁的尺寸可按高规的要求输入。
在上部结构计算时,对无梁楼盖板应选择按照弹性板3或者弹性板6计算,这种计算模式将使楼板和梁变形协调,共同承担荷载,我们输入的暗梁尺寸适当,其暗梁的配筋结果就基本可用。
暗梁本身有一定的刚度,在楼板施工图模块的有限元计算时,考虑到它的刚度和楼板的刚度是重合的,因此软件自动忽略了暗梁的刚度,以保证计算的准确性。
但是在上部结构计算中,如果对无梁楼盖按照弹性板3或者弹性板6计算,软件没有扣除暗梁的刚度,这可能对计算结果造成一定的误差。
也有用户按照等代框架梁宽高尺寸的输入暗梁,等代框架的宽度取垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4,梁高取板厚度。
但这样的输入方式使两方向梁之间、梁和板之间重叠部分过多,计算误差较大。
3、布置柱帽
无梁楼盖中设置柱帽时,可在建模的楼板布置菜单下布置柱帽:
软件可布置的柱帽形式有3种:
柱帽、柱帽+托板、托板。
《高规》8.1.9条:
“板柱-剪力墙结构的布置应符合下列规定:
4无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽(柱托)板或有柱帽(柱托)板形式。
柱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,其厚度不宜小于板厚度的1/4。
7度时宜采用有柱托板,8度时应采用有柱托板,此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和。
托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍。
”
4、软件自动将柱帽处的暗梁设置成加腋梁
对于用户输入的暗梁,建模退出时,软件自动将和柱帽相连的暗梁设置成加腋梁,为的是考虑柱帽的因素按照加腋梁计算和配筋。
加腋的长度尺寸取柱帽或柱帽加托板的长方向和梁交界处,加腋的高度取柱帽+托板+板厚-梁高。
可在建模中看到自动形成的加腋梁,如果柱帽被删除,加腋梁在退出建模时,会自动删除梁加腋。
在建模退出时,设置了选项“柱帽处自动生成梁加腋”,如果用户不希望设置这种梁的加腋,可对该参数不勾选。
对虚梁不会作加腋设置。
5、加腋楼板
在建模的楼板布置菜单下设置了板加腋菜单。
图4板加腋菜单
用户输入板加腋部分的腋高和腋长,然后沿着房间周围的轴线布置加腋部分,可以只加腋轴线一侧,也可以双侧都加。
软件对加腋板按照变厚度的板有限元法计算,也就是说,在加腋处的计算单元按照该处实际的板厚度取值计算。
二、上部结构计算
无梁楼盖由板和竖向支撑的柱、墙组成,对这种结构体系只有采用有限元计算才能得到理想的结果,楼板采用壳单元,柱采用杆单元,墙也采用壳单元。
有限元法计算首先可在楼板施工图模块进行,这是首选的用的最多的方式,还可以在上部结构计算模块进行。
两处的计算各有特点,有时可以起到互相补充、校核的作用。
本节介绍的是上部结构计算时,对于无梁楼盖部分应注意的以下几点
1、对无梁楼盖板设置弹性板3或弹性板6
对无梁楼盖板应设置成弹性板3或者弹性板6,并勾选参数“梁与弹性板变形协调”。
对无梁楼盖板按照弹性板3或者弹性板6计算,这种计算模式将使楼板和梁变形协调,共同承担荷载。
弹性板3不考虑板的面内变形,仅能考虑面外刚度;
弹性板6是壳元模型,即可考虑板的面内、又可考虑板的面外变形。
不能选择弹性膜模型,因为弹性膜仅有面内刚度,没有面外刚度。
为了保证弹性板与梁变形协调,应勾选参数“梁与弹性板变形协调”,这样梁的中间节点和板的中间节点是联系在一起工作的。
但是,如果不勾选这个参数,板只在梁端节点和梁连接,不能发挥出板和梁共同工作的能力。
2、计算参数的弹性板荷载计算方式应选择有限元方式
计算参数的弹性板荷载计算方式有两个选项:
平面导荷方式和有限元计算方式。
平面导荷方式就是以前的处理方式,作用在各房间楼板上恒活面荷载被导算到了房间周边的梁或者墙上,在上部结构的考虑弹性板的计算中,弹性板上已经没有作用竖向荷载,起作用的仅是弹性板的面内刚度和面外刚度,这样的工作方式不符合楼板实际的工作状况,因此也得不出弹性楼板本身的配筋计算结果。
有限元方式是在上部结构计算时,恒活面荷载直接作用在弹性楼板上,不被导算到周边的梁墙上,板上的荷载是通过板的有限元计算才能导算到周边杆件。
这样的工作方式与第一种方式相比有两个主要变化:
一是经有限元计算板上荷载不仅传到周边梁墙,也同时传给柱,换句话说柱的受力增加,梁承受的荷载将减少。
特别是平面导荷方式传给周边梁墙的荷载只有竖向荷载,没有弯矩,而有限元计算方式传给梁墙的不仅有竖向荷载,还有墙的面外弯矩和梁的扭矩,对于边梁或边墙这种弯矩和扭矩常是不应忽略的;
二是既使弹性板参与了恒活竖向荷载计算,又参与了风、地震等水平荷载的计算,计算结果可以直接得出弹性板本身的配筋。
有限元方式适用于无梁楼盖、厚板转换层等结构,可在上部结构计算结果中同时得出板的配筋,在等值线菜单下查看弹性板的各种内力和配筋结果。
注意为了查看等值线结果,在计算参数的结构总体信息中还应勾选“生成绘等值线用数据”。
3、与柱帽相连的暗梁按照加腋梁设计
对于用户输入的暗梁,为了考虑柱帽的有利因素,软件自动将和柱帽相连的暗梁设置成加腋梁,因此在上部结构计算中这些梁是按照加腋梁计算和配筋的。
在这些梁的配筋结果文件中,可以看到加腋的尺寸等信息。
有柱帽时,各层计算结果简图中将画出柱帽。
4、柱对板的冲切计算
对于和无梁楼盖相连的柱,或者上边布置了柱帽的柱,软件自动补充柱的冲切计算。
如果没有柱帽,软件判断无梁楼盖的标准是柱上所有梁的高度不大于板厚。
柱的冲切计算考虑了上部结构计算中所有的荷载组合,有柱帽时冲切计算包括柱对柱帽、柱帽对板的冲切计算;
无柱帽时冲切计算就是柱对板的冲切计算。
冲切计算时,冲切力为柱顶的轴力减去冲切锥范围内的板的荷载,砼强度等级取板的强度等级。
对于柱帽冲切计算的人防荷载组合采用人防规范相关公式进行,这样避免了人防荷载组合下柱帽或托板总计算不过、必须采用过大尺寸的问题。
当冲切计算不够时给出抗冲切钢筋。
在柱的计算配筋结果文件中,做了冲切计算的柱将输出冲切计算的相关内容和结果,它们在每根柱配筋文件的后面部分。
柱的冲切计算结果如需要配置箍筋,所输出的抗冲切箍筋面积为单边一个箍筋间距内的箍筋总面积,箍筋间距同梁。
在计算结果的柱轴压比菜单下,设置了专门的“柱冲切”菜单,专门输出柱的冲切计算结果简图,在柱上标注的三个数字分别为柱根、柱帽、托板处的冲切计算结果,为冲切力和抗冲切力的比值,小于1时满足要求。
三、柱上板带和跨中板带的基本概念
1、柱上板带和跨中板带
一般对无梁楼盖按照柱上板带和跨中板带的方式配筋设计,和普通有梁楼盖相比,柱上板带的作用相当于普通梁,只是它的梁宽要大得多、梁高和板厚度相同;
跨中板带的作用相当于普通板,但是由于柱上板带占据了房间很大的范围,跨中板带的范围比普通板小得多。
和普通有梁楼盖相比,无梁楼盖的配筋多了柱上板带的配筋内容。
2、柱上板带配筋模式
柱上板带的受力状态类似于梁,一般它在支座两边承受负弯矩,而在跨中承受正弯矩。
柱上板带钢筋分上下两层,下层钢筋的作用类似于梁下部钢筋的作用,是主要的承受正弯矩的受力钢筋。
上层钢筋支座两边受力最大,布置承受负弯矩的支座钢筋最多,而在跨中变为正弯矩,因此上层的跨中一般布置通常的构造钢筋。
柱上板带的下部钢筋为支座到支座的贯通钢筋,上部钢筋则包含贯通钢筋和非贯通钢筋,上部贯通钢筋多数情况下为构造配置的钢筋,非贯通钢筋布置在柱支座的两边,因此,柱上板带的配筋模式也和普通梁类似。
3、跨中板带配筋模式
跨中板带的受力状态类似于普通楼板,它在跨中承受正弯矩,在支座承受负弯矩。
跨中板带钢筋分上下两层,下层钢筋的作用类似于普通楼板跨中钢筋的作用,是主要的承受正弯矩的受力钢筋。
上层钢筋在板周边的支座承受负弯矩,将布置承受负弯矩的支座钢筋,而在跨中变为正弯矩,因此上层的跨中一般布置通常的构造钢筋。
跨中板带的下部钢筋为支座到支座的贯通钢筋,上部钢筋则包含贯通钢筋和非贯通钢筋,上部贯通钢筋多数情况下为构造配置的钢筋,非贯通钢筋布置在板周边的支座,因此,跨中板带的配筋模式也和普通楼板类似。
4、多跨连续表达方式
普通房间的配筋表达一般以房间为单元进行,无梁楼盖虽然也以房间为单元计算,但是,按照平法标准图11G101-1的要求,对无梁楼盖平法施工图,采用平面注写的表达方式,平面注写主要有板带集中标注、板带支座原位标注两部分内容。
这就要求,对柱上板带、跨中板带钢筋采用连续多跨的表达方式。
四、无梁楼盖的楼板配筋设计
无梁楼盖的楼板配筋设计在楼板施工图中完成。
软件可对无梁楼盖按照细分的有限元法计算,并按照柱上板带和跨中板带方式给出计算结果和画施工图。
1、定义板带
楼板施工图中设置了无梁楼盖菜单,菜单的第一项是定义板带。
操作是用多边形围区定义需要按无梁楼盖设计的部分,随后,软件把框出部分自动划分出柱上板带和跨中板带。
柱上板带和跨中板带是靠自动穿串生成的,软件在用户划定的多边形区域内,沿着柱间布置的虚梁、梁或墙穿串,位于同一直线的形成一个柱上板带或跨中板带,每个板带记录他的跨数。
板带定义的过程支持多次操作,不同围区定义的板带分别生成各自范围内的板带。
有时需要把自动生成的一条板带分成几段,可以分多次围区定义这条板带范围,以达到板带分段的目的。
对于软件无法自动生成的板带,可交互指定板带的起始及终止节点位置,补充生成相应的板带。
如下图所示,外墙为锯齿状,若想板带统一,可按交互指定方式形成规则的板带。
软件将按照板有限元方式计算无梁楼盖,而且按照柱上板带和跨中板带方式给出内力和配筋。
定义板带后,软件在计算简图中对柱上板带按照灰白色的一对平行双虚线表达,而对跨中板带按照一条粉色单虚线表达。
如果没有进行这一步,则软件将无梁楼盖仍然按照普通楼板方式设计。
普通楼板的计算方式主要分为手册法和有限元法,有限元法还区分为是否考虑梁的弹性变形。
即便对无梁楼盖按照考虑了梁弹性变形的有限元法计算,但是配筋方式仍保持普通楼板方式,即按照房间的跨中和支座分别画出钢筋的方式,不能给出柱上板带、跨中板带的配筋方式。
软件自动生成柱上板带。
自动生成的柱上板带的宽度可有三种取值方法,一是按照板带间宽度的1/4,二是按照柱帽的宽度取值,三是对前两种方式的结果取大。
在计算参数中由用户选择