1、描述:地下车库无梁楼盖是近年来应用比较多的结构,本文从无梁楼盖的计算方法,结构特点,以及与梁板体系结构计算的对比,总结出无梁楼盖在车库顶板应用中的优势,并分别介绍了无梁楼盖结构中的柱帽、板带的划分等方法。摘 要 地下 车库无梁楼盖是近年来 应用比较多的结构,本文从无梁楼盖的计算方法,结构特点,以及与梁板体系结构计算的对比,总结出无梁楼盖在车库顶板应用中的优势,并分别介绍了无梁楼盖结构中的柱帽、板带的划分等方法。一、前言传统的地下车库一般采用梁板结构,十字梁或框架梁加大板的结构形式,这种做法对地下室层高要求高,施工相对复杂,且开挖量比较大,随着技术的 不断发展,无梁楼盖结构体系越来越受到设计院和
2、甲方的认可,无梁楼盖具有建筑空间大,车库内顶平整美观,可有效地增加层高,利于敷设管线,经济性好等优 点,而且施工方便,综合造价相对较低,因此越来越多的地下结构都采用无梁楼盖这种结构形式。二、无梁楼盖的几种计算方法1、等代梁经验系数法根据钢筋混凝土升板结构技术规范,等代梁弯矩设计值分配比例如表 1:经验系数法需符合下列条件:(1)每个方向至少有三个连续跨。(2)任一区格的 长边与短边之比不大于 1.5。(3)同一方向上的相 邻跨度的中至中跨长之变化不超过较长跨的 1/3。(4)所有荷 载均为竖向均布荷载,活荷载与恒荷载之比3。经验系数法可按下列公式计算:X 方向总弯矩设计值:M0=qLy(Lx-
3、2c/3)2/8;Y 方向总弯矩设计值:M0=qLx (Ly-2c/3)2/8;柱上板带的弯矩设计值:Mc=1 M0;跨中板带的弯矩设计值:Mm=2 M0,Lx,Ly x 方向和 y 方向的柱距;q 板的竖向均布荷载设计值;c柱帽在计算弯矩方向的有效宽度;1,2 柱上板带和跨中板带弯矩系数。当满足上述条件时,采用经验系数法计算无梁楼盖内力,其计算简图和边界条件都比较符合工程的实际情况,是手算无梁楼盖非常实用的计算方法,可以满足工程设计要求。2、等代框架法等代框架法是将结构考虑为横、竖两个方向的框架,将等代梁与支撑柱看做连续结构,构成平面等代框架。等代框架法可不必满足等代梁的约束条件,适用于两跨
4、和不等跨的等代梁内力计算分析。根据钢筋混凝土升板结构技术规范,等代框架弯矩分配系数可按下表:3、有限元分析方法采用 PKPM 对无梁楼盖进行建模分析,在 PMCAD 中建模,按楼板 输入,框架之间采用 100x100 的虚梁,楼板采用弹性楼板 6 进行计 算,SATWE 计算完成后采用 SLABCAD软件进行进一步分析,此方法适用于不容易划分板带的复杂平面板柱结构,对柱网相对规则的地下车库无梁楼盖,不 如经验系数法和等代框架近似分析方法实用。三、无梁楼盖柱帽的选取支撑于柱上的现浇无梁楼盖按有无柱帽可分为有柱帽无梁楼盖及无柱帽无梁楼盖两种类型,对设有柱帽的无梁楼盖,文星期刊论文发表网柱帽的形式及
5、尺寸一般由建筑美观 和结构受力要求确定,柱帽的厚度由受冲切承载力决定,柱帽的高度不应小于板的厚度 h,托板的厚度不应小于 h/4,柱帽或托板在平面两个方向上的尺寸不宜小 于同方向上柱截面宽度 b 与 4h 之和。四、无梁楼盖配筋承受竖向荷载的无梁楼盖通常以纵横两个方向划分为柱上板带及跨中板带进行配筋,划分方式见下图:无梁楼盖配筋有两种形式,分离式和弯起式。分离式配筋方式由于施工方便目前在工程界中广泛采用,弯起式配筋施工较为复杂且难于正确定位,目前已很少采用。1、柱上板带纵向受力钢筋:(1)板面 钢筋中的 50%从柱帽边的延伸长度不应小于 0.3 倍区格板净跨;其余钢筋不应小于 0.2 倍 净跨
6、。(2)全部板底 钢筋均应通长连续布置。为提高板的抗连续倒塌能力,钢筋的连接应采用焊接或机械连接,不应采用绑扎搭接。钢筋接头位置应设置在中间支座两侧各 0.3 倍净跨范围内。(3)边支座 处的板底钢筋至少应有两根钢筋穿过柱核心并可靠锚固。2、跨中板带纵向受力钢筋(1)全部板面 钢筋从柱帽边向区格板内延伸的长度不应小于 0.22 倍区格板净跨。(2)板底 钢筋中的 50%应通长连续布置或锚于支座内,其余板底钢筋可分段设置。(3)当相 邻区格板的跨度不相同时,板面钢筋的最小延伸长度应以较大跨度确定。五、无梁楼盖和梁板结构计算结果对比工程实例:一层地下车库,层高 3.4m,柱网 8.1x8.1,框架
7、柱 600x600,设防烈度 7度,地震加速度 0.10g,场地 类别类,覆土厚 1.2m,按有梁体系和无梁楼盖设计分别进行计算,计算结果如表 3:本算例全部采用 SATWE(2010 版)计算,无梁楼盖部分采用 弹性楼板 6 计算并采用SLABCAD 进行有限元分析。从上表可以看出,规则柱网条件的无梁楼盖在很多方面比梁板结构都有一定的优势,是现在地下车库首选的结构形式。六、结语综上无梁楼盖较之梁板结构体系它具有整体性好、建筑空间大,可有效地增加层高等优点。并且,采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应要明显小于层 高较大的梁板结构体系的建筑物。在施工方面,采用无梁楼盖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,采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。