大跨度预应力L型板的设计
2021-08-29 
本文摘要:1、概况在目前竞争白热化的房地产市场中,住房设计中经常出现了弹性开间的设计概念,即除了厨厕下水管的局限外,房间的间隔可以随业主的爱好给定布置,这就给了结构设计人员一个全新的课题。目前,确实能符合弹性开间性能的就只有预应力无梁平板的结构型式,事实证明,引进预应力无梁平板设计,不但能很好地符合弹性开间的拒绝,而且还非常经济实用,同时,其结构的抗震性能亦非常不俗。

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1、概况在目前竞争白热化的房地产市场中,住房设计中经常出现了弹性开间的设计概念,即除了厨厕下水管的局限外,房间的间隔可以随业主的爱好给定布置,这就给了结构设计人员一个全新的课题。目前,确实能符合弹性开间性能的就只有预应力无梁平板的结构型式,事实证明,引进预应力无梁平板设计,不但能很好地符合弹性开间的拒绝,而且还非常经济实用,同时,其结构的抗震性能亦非常不俗。高层井字型住宅结构,具备通风、通风好、布局灵活、简单亲率低的特点,但往往经常出现L型的开间单元,如厅、房中有梁穿越,影响用于,因此横向中止框架梁,用暗梁替换,这样就经常出现了设计可玩性较小的预应力L型板,本文侧重阐释这种典型的L型板设计。

2、荷载计算出来使用预应力大板结构,分隔墙可以在板上给定布置,具备不确定性,因此可将间墙荷载换算成面荷载按均布考虑到。恒载有:板可调(薄160)0.1625=4.0kN/m2。

装饰层(找平、翻新等)1.25kN/m2。间墙换算重量3.0kN/m2。

活载:设计值q=1.2(4+1.25+3.0)+1.41.5=12kN/m23、L型板的受力特点L型板的内力无法由现成的图表中疑为,可以用有限元程序或其它近似于方法计算出来获得,本文使用标准化程序TBSA计算出来,明确是将板块区分成一定数量的板梁(梁高取板薄),考虑到其空间变形协商计算出来。这样的结果对设计有充足的精度。板的内力具备如下特点:3.1.考虑到边梁对板的实际受力,由于梁板刚性较为大,梁对板的约束是较为显著的,设计时可考虑到梁对板有弹性嵌固起到,梁考虑到外用叉起到;3.2.对于A、B区板,与其它四边受力板相近,板的仅次于内力依然是在板的跨中板带部分(正负弯矩都较小);3.3.在凹角部位,板的X和Y向的负弯矩都相当大,经常出现峰值;3.4.沿11轴的柱上板带(暗梁),受力特点与明梁类似于,但弯矩值大得多。A、B区板的柱上板拿着X向的弯矩都较小,相似简支情况。

4、板配筋计算出来4.1预应力筋的配筋:4.1.1预应力设计思想:配备曲线预应力筋,张拉使其产生与外荷载起到忽略的等效荷载,以均衡外荷载起到,这样,板所不受的净荷载(外荷载-等效荷载)数值就显得较小,板的倾斜、变形也就较小,再行配备适度的非预应力筋,使其符合长时间用于无限大状态和无限大能力无限大状态的各项拒绝。预应力筋使用高强度较低松驰钢绞线fptk=1860N/mm2,单根预应力面积Ap=140mm2。

预应力筋的张拉掌控形变0.75fptk。扣减预应力损失后,预应力筋的有效地预应力强度一般来说所取pe=1150N/mm2。4.1.2预应力等效荷载的基本原理:如(图2)右图,预应力筋在板内使用二次抛物线布置,预应力筋的曲线方程为:y=4f[x/L-(x/L)2],对方程微分,求出出有曲线的斜率为y=tan=4f/L(1-2x/L)。

曲线的曲率为y=tan=-8f/L2(1)。由于预应力束呈抛物线布置,当向预应力束产生一个有效地的张拉力Npe时,预应力束对混凝土产生了一个向下的力,其方向垂直预应力束的斜度,大小为PyCOS,当很小时,COS1,代入(1)式,求得其单位长度的数值为:q=8Npef/L2(2)。其中预应力筋曲线的垂度f=160-40-40=80mm。(保护层为40)。

4.1.3预应力筋的配筋计算出来:使用双向布置预应力筋,令其其产生的等效荷载均衡75%的恒荷载,即qAX+qAY=6kN/m2,按照以跨度的平方来分配荷载的原则,qAX+qAY=(LAX/LAY)2得qAX=3.5kN/m2,qAY=2.5kN/m2,同理求得qBX=3.5kN/m2,qBY=2.5kN/m2,代入(2)式可求出必须产生的预拉形变Npe=qL2/8f,从而可得必须配上的预应力筋面积Ap=Npe/pe(pe为有效地预应力)。同理,在11轴横向集中于布置预应力束,令其其产生的等效荷载均衡A、B板传到的75%的恒载(支座反力),即:q=qAXLAX/2+qBXLBX/2。

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其必须配备的预应力筋为:Ap=(qAXLAX/2+qBXLBX/2)LBY2/8fpe。根据上述计算出来原则,可得整块板的预应力筋的配筋图。使用上述配筋后,预应力板的名义纳形变为4.1N/m2,混凝土纳形变容许系数ct=1.0。

4.2非预应力筋设计:根据国家规范,构件的配筋均是由承载力无限大状态计算出来确认,同时要考虑到预应力筋和非预应力筋的联合起到,由《混凝土结构的设计规范》4.1.5条,式(4.1.5-1)和(4.1.5-2)可推论出有预应力板的横截面挤压区高度和配筋,推论过程额。X=h0-(h02-2M/fcmb)1-2。As=(fcmbX-fpyAp)/fy5、柱上板带设置暗梁由于在11轴处将框架梁中止,为更佳地将水平力(风、地震起到)传送,在柱上板带设置暗梁,暗梁尺寸为1500x160mm,在本梁带上内由全部水平力和不大于15%线脚荷载的所产生的弯矩由非预应力钢筋分担。6、结语使用一户一板以型的预应力L型设计,由于可以保有板边框梁及与核心筒体相连的框梁,使整个结构有较好的抗震性能。

L型大跨度预应力板的应用于,使建筑布置灵活性便利,最大限度地符合了各种有所不同的用于功能的拒绝。同时,由于使用平板结构,大大简化了模板工程和钢筋工程,所以施工速度和施工质量都获得了相当大的提升。这是一种有一点推展的新型技术。.。


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