1、柱帽+有梁楼盖,YJK在地库楼盖设计中的应用-,新结构形式经济性浅谈,目 录,“柱帽+梁板”新结构形式简介 结构特点 结构经济性 设计方法与注意事项 地库顶板优化若干技巧 高层筏板厚度泛谈,“柱帽+梁板”新结构形式简介,“柱帽+梁板”是近年逐渐流行起来的一种新结构形式 主要应用于地下车库楼盖设计中 目前只能采用盈建科软件进行设计,框架梁,柱帽,弹性楼板,莘庄龙之梦地库梁板+柱帽做法,几个项目的实例图纸,武汉万达嵌固端，覆土1.5m2.6m 乐山万达相关范围内有梁 余政69号地块嵌固端，覆土1.2m 徐州开元项目嵌固端，覆土1.2m,结构特点,既有梁也有柱帽，结构受力特点介于梁板楼盖和无梁楼盖之
2、间，优于无梁楼盖 竖向荷载传递方式： 梁板楼盖 板梁柱 （传统平面导荷塑性铰线法） 本楼盖 板 梁柱 （按有限元方式导荷）柱帽 由于大部分荷载直接通过柱帽传给柱，直接传给梁的荷载较小，故梁的尺寸明显小于梁板楼盖，有利于节约空间，降低层高，深受业主欢迎 由于有梁，可以满足规范嵌固端相关范围内设梁的规定 板需按有限元方式导荷并采用有限元算法计算,ly,lx,四边简支矩形板,双向板破坏形式,四边简支正方形形板, 12.4.1 无梁楼盖的受力特点,图1.24所示为有柱帽无梁楼盖在破坏时的裂缝分布。试验中观察到，在均布荷载作用下，第一批裂缝出现在柱帽顶面上；继续加载，于板顶沿柱列轴线出现裂缝。随着荷载的
3、不断增加，顶板裂缝不断发展，在板底跨内成批地出现互相垂直且平行于柱列轴线的裂缝，并不断发展。当结构即将达到承载力极限状态时，在柱帽顶面上和柱列轴线的顶板以及跨中板底的裂缝中出现一些特别大的主裂缝。在这些裂缝处，受拉钢筋达到屈服，受压区混凝土被压碎，此时楼板即告破坏。,图1.24 无梁楼盖的破坏裂缝,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达项目 抗震设防烈度7度，抗震等级三级，砼强度等级C35，覆土厚度1.5 m，恒载30kpa, 活载5.0kpa，柱网8.4mx8.4m，本项目采用普通梁板楼盖结构和柱帽+有梁楼盖结构进行经济性对比：,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无
4、梁楼盖 武汉万达项目,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达项目,工程概况：项目位于武昌区烟霞路与松竹路交汇处兴建武汉中央文化旅游区K6、K7地块项目。本项目总建筑面积约63.5万平方米，其中3栋45层180m高写字楼，框架核心筒结构；2栋30层100米高SOHO, 框架核心筒结构；2栋30层100米高乙级写字楼，框架核心筒结构；地下室2层，框架结构；纯地下室面积为8.7万平米。,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖
5、柱帽+有梁楼盖结构构件信息：注：结构构件采用的筋强度采用HRB400;混凝土强度等级采用C35。,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖结构设计条件： 结构安全等级：二级； 设计使用年限及设计基准期：50年； 建筑抗震设防分类：乙类（重点类设防类）； 抗震设防烈度及抗震等级：6度（设计基本地震加速度0.05g、设计地震分组第一组);小震max=0.075,根据安评报告max=0.077；地下室二层抗震等级四级、地下室一层抗震等级三级； 场地类别与特征周期：二类场地、特征周期0.4s(地震安评结论）； 荷载条件：一期覆土1.5米；二期覆土
6、2米2.6米；,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖 盈建科有如下功能可实现柱帽+有梁楼盖的结构计算：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点：,建模时在框架柱间布置实梁，实梁截面500x700； 布置柱帽厚度大于梁截面高度； 柱帽做成平托板的形式，方便施工； C(柱托板宽度)b（柱宽）+4h(板厚),结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点：,楼板定义弹性板6或弹性板3； 在柱配筋计算后补充柱对板的冲切计算； 模型中输入的托板厚度为不包括板厚的托板厚度； 梁抗震等级按三级计算；,结构经济性,武汉万达柱帽+有
7、梁楼盖结构构件建模时特点：,楼板计算时应设置为考虑梁的变形协调； 楼板计算时要按有限元算法进行计算； 盈建科计算时模型的角度应与程序坐标系一致，否则计算结果会有偏差。,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点： 结构模型与坐标系不平行时的计算结果：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点： 结构模型与坐标系平行时的计算结果：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构计算过程中注意的事项： 柱帽+有梁楼盖结构中，梁本身是有刚度的，但在楼板施工图模块的有限元计算时，程序未计算该梁的刚度； 柱帽+有梁楼盖结构中，在上部结构计算中，由于对板定义了弹性3或弹性6，软件计算了该梁的
8、刚度； 柱帽+有梁楼盖结构：当梁的刚度非常大时，该结构接近框架结构，柱帽为框梁的加腋；当梁的刚度较小时，该结构接近无梁楼盖结构，梁为板的局部加强措施。 武汉万达项目梁刚度较大，结构接近框架结构，柱帽为梁的加腋。,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构梁配筋计算结果：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构梁实际配筋：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构节点配筋：,结构经济性,武汉万达柱帽+有梁楼盖结构节点配筋：,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 徐州开元地库 抗震设防烈度7度0.10g，抗震等级 三级，砼C30，覆土厚度1.2 m，恒载22kPa 活载5kPa，柱网6mx8
9、.1m，优化前后经济性对比如下：,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 余政69号地块地库 抗震设防烈度6度0.05g，抗震等级四级，砼C35，覆土厚度1.2 m，恒载30kPa 活载5kPa，柱网6mx8.1m，优化前后经济性对比如下,结构经济性,经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖 余政69号地块地库,设计方法与注意事项,设计方法参见盈建科说明书 计算前处理： 1. 勾选梁与弹性板变性协调。 弹性板导荷方式：有限元 2. 定义弹性板6。勾选不强制采用刚性楼板假定,设计方法与注意事项,计算前处理： 3. 板配筋参数中，勾选有限元算法并考虑梁弹性变形 4.无梁楼盖参数中设置板带宽度
10、,设计方法与注意事项,计算前处理： 5. 点计算前先划分板带,问题,板厚和柱帽尺寸多少合适？ 顶板厚度主要由冲切控制，计算板冲切时，忽略梁的抗冲切承载力，按普通无梁楼盖计算。柱帽尺寸在满足冲切要求后适当加大平面尺寸，对降低配筋有利。但柱帽加宽不要影响设备。 框架梁的加密区从哪里开始起算？ 梁的梁加密区长度从柱帽边算起，柱帽内不需要加密，因为塑性铰从柱帽边出现 主楼相关范围内采用梁板体系的解决办法： 地库采用无梁楼盖，主楼相关范围采用梁板结构的解决办法：相关范围内采用“柱帽+梁”，可不当成板柱结构，规避规范要求，同时，不会增加层高。 如何看待“强柱弱梁”？,地库顶板优化若干技巧,柱网：大柱网、小
11、柱网、大小柱网 荷载：覆土厚度（堆坡处理）、消防车荷载折减 顶板选型：大跨梁板、单向次梁、十字梁、井字梁、柱帽无梁楼盖、柱帽有梁楼盖、空心楼盖 计算参数：T型梁、厚板定义弹性板、梁柱重叠部分简化为刚域、裂缝控制宽度取0.3mm 梁配筋图： 考虑调幅和梁柱刚域，负筋适当下调，跨中钢筋不放大。 不与框架柱或剪力墙相交的框架梁的一端均应按照非框架梁采取构造措施。 非框支梁和人防梁的普通框架梁，其下部钢筋不需要全部伸入支座，对于计算中不充分利用（参弯矩或配筋包络图）的钢筋可在距柱边0.1Ln处截断。 采用“受力筋+架立筋”的配筋方式，贯通筋尽量采用小直径，中间搭配架立筋。 主筋和箍筋采用两种直径钢筋搭
12、配配筋。 梁宽350时配3肢箍，次梁宽度400以内时配两肢箍。 井字梁中间段单独配箍。 顶板梁配筋率控制在1.5%2.0%时经济性较好，钢筋排数不宜超过2排。,板配筋图优化,四周与梁整接的板，中间跨的跨中和支座截面弯矩可折减20%； 楼板按净跨度计算，弯矩值约可降低10%； 地下室外墙可作为楼板的嵌固端； 板的受拉钢筋最小配筋率采用0.15和45ft/fy的较大值； 板配筋间距可以10mm为模数，不必拘泥于50mm。作为嵌固端的地下室顶板，非相关范围的板配筋率可以按0.18%控制，相关范围按0.25%。 关于防水板厚度问题，有些地区（如杭州、济南、成都等地）允许将板面垫层厚度计入防水板厚度，则结构板厚度可取200mm。,板配筋图优化,对于大跨度双向板，由于板底不同位置的内力存在差异，不宜以最大内力处的配筋贯通全板布置，可以区分板带配筋。如地库顶板。目前盈建科已具有此计算功能。混凝土结构构造手册（第四版）P123,板配筋图优化,地下室顶板上部处于受压区，计算配筋为0，除非作为嵌固端或转换层，规范对于其配筋率没有特别要求，可参考砼规9.1.8条要求设置0.1%的防裂构造钢筋。一般配820010200作为贯通筋。支座处配筋不足处附加短筋。,谢谢,
