CECS 175-2004(条文说明) 现浇混凝土空心楼盖结构技术规程.pdf

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1、中国工程建设标准化协会标准现浇混凝土空心楼盖结构技术规程CECS 175 : 2004 条文说明目次1总则.( 4 5) 2 术语和符号.(4 7) 2. 1 术语H门2.2 符号U们3内模.( 4 9) 3. 1 一般规定忖们3. 2 筒芯的3. 3 箱体4 结构分析. ( 5 2) 4. 1 一般规定.U幻4.2 结构分析方法(5 3) 4. 3 边支承板内力分析.(5日4.4 拟梁法(5 6) 4. 5 直接设计法( 5 6) 4. 6 等代框架法 5 设计规定. (64) 5. 1 承载力计算刊的5. 2 挠度和裂缝控制(6 7) 6 构造要求. ( 6 9) 6. 1 一般规定“川队

2、2边支承板楼盖(71) 6. 3 柱支承板楼盖(7 1) 7 施工及验收. ( 7 3) 7. 1 一般规定门川 43 7. 2 内模验收7. 3 施工质量控制7. 4 空心楼盖结构质量验收附录A内模进场检验方法附录B质量验收记录 44 1总则1. 0. 1、1.0. 2 现浇混凝土空心楼盖结构具有减轻自重、降低地震作用等优点,可较明显地降低总体造价,并改善使用功能。现浇混凝土空心楼盖结构已广泛应用于商场、办公楼、图书馆、教学楼、停车楼、住宅等建筑中。空心楼盖可用于一般民用建筑,尤其适用于具有较大跨度、对层高有限制的公共建筑和住宅建筑中。工业建筑和其他工程结构中也常采用各类埋入式内模形成现挠混

3、凝土空心结构,以获得较大的跨度和较好的使用功能。对大跨度预制构件,为减轻自重,也可埋入各类内模。本规程规定的内模仅作为非抽芯成孔物使用,不参与结构受力,但设计楼板时应考虑内模的重量。空心楼盖的内模多种多样,已有多种材料可用来制作满足成孔要求的内模。内模多为薄壁空心形式,但也可由实心的轻质材料加工而成。内模按形状可分为筒形、箱形两种主要形式,筒形内模的横断面可为圆形、椭圆形或其他形状,箱形内模的横截面多为正方形或矩形。薄壁筒芯、薄壁箱体作为现浇1昆凝土空心楼盖的内模已有较多的试验研究成果和工程实践经验。本规程主要以圆形薄壁筒芯(简称筒芯)、方形薄壁箱体(简称箱体)为基础编制。对其他形状的内模,可

4、根据其特点,参考本规程的规定应用。1. 0. 3 现浇混凝土空心楼盖结构的应用虽较多,但由于结构的设计和施工中有很多环节与传统做法有一定区别,因而更需加强质量控制。制定合理的设计和施工方案、做好技术交底以及严格执行质量检查和验收制度具有重要意义。1. 0. 4 凡国家现行标准中已有的明确规定,本规程原则上不再重 45 复。因此,在设计、施工和验收中除应符合本规程的要求外,还应满足国家现行有关标准的规定。 46 2 术语和符号2. 1术语术语是根据本规程内容表达的需要而列出的。其他较常用和重要的术语在相关标准中已有规定,此处不再重复。用作现挠混凝土空心楼盖非抽芯成孔物的内模,应具有符合规定要求的

5、外观、尺寸和物理力学性能。本规程规定的内模均不参与结构受力,在内力计算中不予考虑。空心楼盖是为了达到节省材料、减轻自重等目的,而在楼板中埋入内模并浇筑棍凝土而形成的楼盖。空心率分面积空心率和体积空心率两种。面积空心率是指楼板横截面中空心区域面积与全截面面积的比值。面积空心率的计算较为简便,可作为空心率的一般指标。体积空心率的计算还考虑了区格板周边和内模间楼板实心部分的体积,反映了楼盖结构的实际空心情况,可作为技术经济比较时采用的指标。放置内模后楼板涉及的几何尺寸较多,图1给出了埋置筒芯和箱体内模的空心楼板示意。胁宽指相邻内模侧面之间的最小距离。当内模为筒芯时,肋宽可区分为顺筒肋宽和横筒肋宽;横

6、筒肋宽取值可能为0,对应于筒芯沿顺筒方向对接而不留空隙的情况。(a)筒芯楼板平面(b)箱体楼板平面 4 7 岳阳已白(c)筒芯楼板断面(d)务体楼板断面图1空心楼板示意l一间距;2顺筒肋宽;3横筒肋宽;4顺筒方向;5横筒方向;6 肋宽,7一板顶厚度,8一板底厚度;9筒芯外径;10箱体高度2.2符号符号是根据有关标准规定和一般规则而列出的。列出的符号考虑了本规程内容表达的需要。 48 3内模3.1一般规定3. 1. 1 内模的质量要求主要包括规格尺寸、外观质量和物理力学性能三个方面。其中,物理力学性能对不同种类的内模要求各不相同。对有吸水性的内模,吸水率应满足相应产品标准的要求。3. 1. 2

7、本条对内模原材料的质量提出了要求。内模中各种有害物质的含量不应超过相关标准对结构混凝土的规定。内模中还不应含有影响环境和人身健康的有害成分。内模所用胶凝材料、增强材料均应符合国家现行有关标准的规定。若内模中氯化物、碱的含量过高,可能造成钢筋锈蚀或引起碱骨料反应,影响结构构件受力性能和耐久性,故应加以限制。3. 1. 3 本规程将内模按形状分为筒形、箱形两种,每种又可分为空心、实心两种形式。本章主要对空心的筒形内模(简称筒芯、箱形内模(简称箱体)提出了具体的质量要求。3. 1. 4 对实心筒体、实心块体等内模,应符合有关标准的要求,具有满足施工要求的强度和韧性,防止施工过程中的变形和破损。3.2

8、筒芯3.2. 1 现挠混凝土空心楼盖结构中采用筒芯的外径和长度应根据计算和构造要求确定。本条列举了常用筒芯的外径和挺度尺寸,主要考虑了筒芯的标准化生产。为了保证筒芯布置的整体效果,筒芯长度的种类不宜过多。设计时应选择合适的筒芯长度和两个方向的肋宽,施工时筒芯可根据需要局部接长或截断。筒芯长度不宜过大,分段制作、分段安 49 装有利于在施工过程中避免损坏。综合筒芯制作、运输及施工操作等要求,筒芯长度一般不大于2000mm。3.2.2 本条是对筒芯外观质量的要求。筒芯在施工过程中需承受混凝土的压力以及施工荷载,故要求筒壁密实。筒芯制作时,应采取可靠措施保证封板与筒壁连接牢固,不致在运输、吊运、安装

9、和混凝土挠筑时松动甚至脱落。为保证混凝土浇筑质量,对筒芯外表面的孔洞和影响混凝土形成空腔的其他缺陷作了限制。飞边、毛刺、蜂窝、贯通裂纹和外露纤维等外观质量缺陷不应影响成孔效果。筒芯在埋人结构构件前,若发现有外观质量缺陷,可采取修补等措施处理。3.2.3 本条规定了筒芯的尺寸偏差。筒芯作为形成空腔的内模其尺寸偏差应控制在一定范围内,才能保证结构构件的形状尺寸满足设计要求。筒壁厚度应符合产品标准的要求。3.2.4 本条列出了筒芯重量和径向抗压荷载两项技术指标基本上反映了结构设计和施工对筒芯物理力学性能的要求。为便于筒芯产品的标准化生产和设计选用,重量按常用外径分成3档。当设计文件有具体要求时,重量

10、及其偏差尚应符合相应要求。3.3箱体3. 3.1 正方形底面的箱体便于设计选用和安装施工。限制边长不大于1200mm是为了便于制作、运输、吊运和安装。当边长大于600mm时,在箱体中部设置竖向孔洞可有效保证箱体下部混凝土浇捣密实。箱体的棱边宜作倒角处理,以便于混凝土浇筑,并避免应力集中引起裂缝。3.3.2 对箱体内模的密封性要求是为了避免挠捣时混凝土进入箱体内部。3.3.3 本条是对箱体尺寸偏差的要求,应按本规程附录A的规 50 定进行检验。箱体壁厚应符合产品标准的要求。3.3.4 本条列出了箱体重量和抗压荷载两项技术指标,基本上反映了结构设计和施工对箱体物理力学性能的要求。 51 4结构分析

11、4.1一般规定4. 1. 1 现挠棍凝土空心楼盖结构的整体布置应符合国家现行标准混凝土结构设计规范GB50010, (建筑抗震设计规范GB50011,(高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3等的高关规定。结构中各结构构件的传力途径应简捷明确,承载力应互相匹配,并应采取有效措施避免因局部失效而导致整体性破坏或连续倒塌。混凝土易于压碎的部位应设置局部加强的约束钢筋(包括箍筋及纵向构造钢筋)。现浇空心楼板的平面内刚度略大于按体积等效的实心楼板。当结构整体分析需考虑楼板平面内刚度及传递水平力时,可按与之体积相当的实心楼板考虑。4. 1. 2 现浇混凝土空心楼盖可采用多种支承形式。对不同的支承形式,可按本规

12、程的规定采用不同的计算分析方法和构造措施。4. 1. 3 柱支承板楼盖结构可根据楼板的跨度、厚度和荷载情况确定是否设置柱帽和托板。在工程实践中,可采用扁梁梁底与托板底面标高相同的方式,既可满足建筑布置要求,也有利于结构受力。4. 1. 4 当内模为筒芯时,考虑到顺筒、横筒方向楼板截面刚度的差异,宜沿受力较大的方向布置筒芯。对于边支承双向板,筒芯宜沿短边方向布置;对无梁的柱支承板,筒芯宜沿长边方向布置;对带梁的柱支承板,可根据实际受力情况确定。4. 1. 5 在楼盖各区格板的周边,应布置楼板实心区域,区格板边的梁或暗梁包括在楼板实心区域内。对需要验算受冲切承载力的板,柱周边还应根据冲切验算的要求

13、设置实心区域。楼板实心区 52 域的构造应符合本规程第6章的有关规定。4. 1. 6 楼板的空心截面不利于承受较大的集中荷载。在承受较大集中静力荷载的部位,宜采用实心楼板或采取有效的局部加强构造措施。对于承受较大集中动力荷载(如较大机械设备等)的区格板,应采用实心楼板。4.2 结构分析方法4. 2. 1 现浇棍凝土空心楼盖结构的设计应符合国家现行标准混凝土结构设计规范GB50010、建筑抗震设计规范GB50011和预应力混凝土结构抗震设计规程JGJ140等的有关规定。对于采用现提空心楼盖的框架、剪力墙、框架F剪力墙、框架严核心筒、板柱剪力墙、板柱框架等结构,抗震设计时结构布置、房屋高度、结构构

14、件的抗震等级以及框架剪力墙、框架核心筒、板柱剪力墙、板柱框架结构中的框架部分、板柱部分承担地震作用的比例应符合国家现行标准建筑抗震设计规范GB50011、预应力混凝土结构抗震设计规程JGJ140的有关规定。高层建筑尚应符合现行行业标准高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3的有关规定。4.2.2 根据现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的有关规定,本条对现浇混凝土空心楼盖结构中扁梁框架的应用提出了要求。当现浇混凝土空心楼盖结构中的扁梁符合上述规范要求时,可按框架、框架剪力墙、框架核心筒结构类型确定房屋高度、结构构件的抗震等级等,并应按相应的抗震等级进行承载力计算并采取相应的构造措施。现浇预应力

15、棍凝土空心楼盖结构中扁梁的应用可按照行业标准预应力混凝土结构抗震设计规程JGJ 140一2004第4.2.7条、第4.2.8条、第4.2.9条的规定执行。扁梁不用于一级抗震等级的框架结构,但可用于框架剪力墙、框架核心筒结构中的一级抗震等级的框架。4.2.3 “荷载效应组合设计值”为现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009中规定的称谓,在现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011中则称为“地震作用效应和其他荷载效应的基本组合”,又称“结构构件内力组合的设计值”。确定楼板竖向永久荷载时,应考虑内模重量。4.2.4 线弹性分析方法包括本规程第4.4节、第4.5节、第4.6 节规定的分析方法及有限元

16、法、有限差分法。4.2.5、4.2.6对楼盖布置规则的情况,本规程按边支承板楼盖、柱支承板楼盖推荐了计算方法。鉴于有限元技术已较成熟,对于大多数空心楼盖结构(特别是楼盖布置不规则时),均可采用有限元计算程序进行计算。边支承板楼盖结构的内力分析包括楼板的内力分析和楼板周边支承构件的内力分析。直接设计法和等代框架法是双向板楼盖结构内力分析的常用方法,在国外多本规范中已有详细规定,我国现行的国家、行业标准中也对这两种方法用于(无梁)板柱结构内力分析做出了相应规定。本规程在综合分析的基础上,规定了这两种方法可用于柱支承板楼盖结构的内力分析,并较详细阐述了这两种方法。对于柱支承板楼盖结构,本规程推荐的方

17、法中,第4.6节规定的方法可用于水平荷载、地震作用下楼盖结构的内力分析;在竖向均布荷载作用下,第4.4节第4.6节的内力分析方法均可采用。同时承受竖向荷载、水平荷载和地震作用的结构,应按竖向和水平荷载(作用)分别计算,并按本规程第5.1. 3条的规定进行组合。本规程第4.4节第4.6节的内力分析方法所适用的区格板宜为矩形,且承受竖向均布荷载、无较大的开洞。对于一般的集中荷载,可等效成均布荷载进行内力分析并设置适当的构造配筋;对于较大集中荷载或较大开洞的情况,应单独处理或采用其他分析方法。现挠混凝土空心楼盖结构的内力分析,也可以采用满足平衡 54 和几何协调条件的其他方法设计,但要求该方法可使板

18、的所有部位均满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求。4.2. 7、4.2.8弯矩调幅可使楼板配筋合理分布,使楼板承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计较接近实际受力状况。对考虑弯矩调幅的结构构件,尚应满足正常使用极限状态验算的要求或采取有效的构造措施。对于配置冷加工钢筋的楼板,弯距调幅应符合相应规程的规定。柱支承板楼盖的弯矩调幅仅针对竖向均布荷载,截面设计弯矩可由调帽后的竖向荷载的弯矩与水平作用的弯矩相组合得到。4.3 边支承板内力分析4.3. 1 本条第1、2款定义了边支承板的支承条件,其余情况均为柱支承板。当支承满足第1款或第2款的要求时,该区格板可按竖向刚性支承考虑,计算中可

19、忽略周边支承的竖向变形,根据相邻区格板的荷载差别和支承的转动能力,区格板可按嵌固支承、简支支承或介于两者之间的弹性支承考虑。第1款规定的墙包括现浇混凝土墙和砌体墙。当内区格艇的周边现浇框架梁在荷载作用下的竖向变形较小时,楼板内力按周边竖向柔性支承与按周边竖向刚性支承的结果差异不大为简化计算,可近似按竖向刚性支承考虑。4.3.2 当长边与短边长度之比在23之间时,可按短边方向受力的单向板计算,但沿长边方向应布置足够数量的构造钢筋。4.3.3 空心楼板中的筒芯布置符合本规程规定时,理论分析和试验研究均表明,空心楼板顺筒、横筒两个方向的弹性刚度相差不超过10%,可忽略楼板的各向异性,取与普通实心楼板

20、相同的内力分析方法。 55 4.4拟梁法4. 4. 1 拟梁法是忽略了拟梁之间剪切和扭转影响的简化计算方法。对承受竖向均布荷载的多区格柱支承板楼盖采用拟梁法进行内力分析时,应根据楼盖的具体情况,选取包括边区格在内的多个区格,并取拟梁为连续梁进行分析。每区格内拟梁的数量应根据楼盖形式和计算要求确定,在同一方向上不宜少于5个。拟梁的截面刚度应根据本规程第4.4. 2条的规定确定,并应确定合理的程序输入截面和折算荷载。按拟梁法的内力分析结果进行承载力计算时,应取空心楼版的实际截面。4.4. 2 拟梁的抗弯刚度可取拟梁所代表的楼板范围内各区域的抗弯刚度之和。当内模为筒芯时,按本规程图l(a)的规定,顺

21、筒方向为筒芯轴线的方向,横筒方向则为与之垂直的方向。理论分析和试验研究均表明空心楼板两个方向的弹性刚度差异不超过10%,两个方向弹性刚度比主要与筒芯直径和板厚的比值相关。由于拟梁法同时考虑空心楼板的两个计算方向,楼板两个方向弹性刚度的差异对计算结果有一定的影响,本条第2款给出了板顶厚度和板底厚度相等、筒芯均匀布置时拟梁的截面抗弯刚度的计算公式,其中系数y是根据常用外径(不大于500mm)筒芯的空心楼板进行有限元分析后给出的近似取值。公式中顺筒方向、横筒方向的拟梁宽度S1、Sz为拟梁所代表空心楼板的实际宽度,不是程序输入截面的宽度。当板顶厚度、板底厚度不等时,顺筒和横筒方向楼板抗弯刚度可根据筒芯

22、的实际位置计算。4.5 直接设计法4.5.1 直接设计法参考了美国ACl318规范的有关规定。直接设计法的分析原理与本规程第4.6节的等代框架法相间,是基于理论分析与试验校核给出的简化方法。如满足本条的限制条件, 56 直接设计法可方便地应用于承受竖向均布荷载的钢筋混凝土柱支承板楼盖的内力分析。限制条件主要是为了保证楼盖与直接设计法弯短分配系数的计算条件基本相符,避免造成较大的误差。第2款中区格的长宽、第3款中的跨度,均指柱轴线到柱轴线的距离。第1款的限制条件,主要是由于两跨楼盖的中间支座负弯短值偏大;第2款、第6款的限制条件都是为保证楼板的双向受力p第3款的限制条件是为满足纵向受力钢筋切断点

23、的构造要求:第4款的限制条件具体如图2所示,按此规定,柱子在规则柱网的累积总偏移不应超过偏心方向跨度的20%。,丁丁图2柱子离相邻柱中心线的最大偏移l1 l2分别为计算方向、垂直于计算方向的轴线到轴线跨度。直接设计法按楼盖纵横两个方向分别计算,如图2,当z方向为计算方向时,则z方向的跨度为l1、y方向的跨度为l2;当y方向为计算方向时,则y方向的跨度为l1,x方向的跨度为l2。当内模为筒芯时,空心楼板顺筒方向、横筒方向都可能成为直接设计法的计算方向。无梁的柱支承实心板楼盖的等于0,带梁的柱支承实心板 57 寸,l I 2 bl 2 可丛5c=:13 4 v 4 (a)无梁的柱支承板(b)带梁的

24、柱支承板图3空心楼盖梁、板截面抗弯刚度比值计算1一柱轴线楼板实心区域:2一楼板空心区域;3一惯性矩的计算截面;4一惯性矩I,的计算截面;5一梁;b一计算板带的宽度楼盖的大于0。对于现浇混凝土空心楼盖,的计算如图3:元梁的柱支承板楼盖图3(a),梁抗弯惯性矩h按本规程第4.5. 8条规定的柱轴线楼板实心区域计算,楼板的抗弯惯性矩I,取整个计算板带实际截面计算P带梁的柱支承板楼盖图3(b),lb按本规程第4.5.8条规定的T形(或倒L形)截面计算,I,取不包括梁在楼板上、下凸出部分的计算板带实际截面计算。由以上分析可知,空心楼盖的计算值总是大于结构平面轮廓尺寸相同的实心楼盖,无梁的柱支承板空心楼盖

25、的总是大于0。如通过计算分析可证明直接设计法在其他情况下仍满足平衡条件和几何协调条件,并保证安全性和适用性,则可不受本条的限制。4.5.2 直接设计法的计算板带以区格板中心线为界,板带柱轴线a 图4支座等效宽度 58 上若有梁,也应包括在内。净跨指区格板内柱(柱帽或墙)侧面之间距离,当柱(柱帽)截面为圆形或规则多边形时可按等面积的方形支座处理,图4列出了几种常见的形式。4.5.3 负弯矩的控制截面为按净跨考虑的支座侧面,对圆形或规则多边形支座按等面积方形支座考虑,同第4.5. 2条条文况明。正弯短的控制截面为跨中。表4.5.3中系数的取值原则为正弯矩、内支座负弯矩取变化范围的上限,外支座负弯矩

26、取变化范围的下限,因为多数情况下外支座负弯矩配筋的裕量较大,这个原则有利于保证各截面均具有可靠的承载力。表4.5.3中的端跨支座约束条件如图5所示:“)外边缘拥置在砌体墙上;(b)各支座处均有梁的柱支承板;(c)各支座处均无梁的柱支承板;(d)仅有边梁的柱支承板;(e)外边缘为剪力墙的情况。门内门nD r:r . . r护-i(a)外支座简支。)在各支座处均有梁(c)在内支座处无梁(元边梁)口EE=f!斗(d)在内支座处元梁(有边梁)(e)外支座嵌固图5计算板带端跨支座约束条件4.5.4 对于承受竖向均布荷载的柱支承板,设计时可认为控制截面弯矩分别在柱上板带和跨中板带内均匀分布。表4.5.4中

27、分配系数为柱上板带承受弯矩在计算板带中的比值。分配系数为1.00 的情况,表示计算板带在此截面的弯矩均由柱上板带承担,跨中板带按最小配筋率配筋即可。本条规定的分配系数主要取决于1、两个参数,具体系数可通过表中数值线性插值得到。根据本规程第4.5. 1条的规定, 59 空心楼盖的1均大于0,给出1=O的数值仅为线性插值计算方便。对带梁的柱支承板楼盖,在板厚不变的情况下,梁截面尺寸越大则1的数值越大,柱上板带的刚度也越大,分配的弯矩也更多。计算卢t时,泪凝土剪变模量按国家标准棍凝土结构设计规范GB50010 2002取为弹性模量的0.4倍。A反映端支座处边梁对板的约束程度,它对端跨的板带弯矩分配影

28、响较大:A较小时,端跨的跨中板带所承受弯矩小,弯短主要由柱上板带承担呐较大时,柱上板带与跨中板带所承受的弯炬差别小二些。对边梁,A等于0表示跨中板带和柱之间没有弯矩连系,如板在端支座处搁置在砌体砖墙上咐t大于2则边梁抗扭接近刚性,计算板带横向的弯矩分配也与内支座相同。4.5.5 计算板带中不由柱上板带承受的弯矩设计值应按宽度的比例分配给两个半个跨中板带。对于与支承在墙上的柱上板带相邻的跨中板带,由于墙的截面刚度较大,则与墙相邻的半个跨中板带从计算板带中分配到的弯矩较少,为保证跨中板带具有足够的承载能力,要求整个跨中板带承受另一个半个跨中板带弯矩设计值的2倍。4.5.6 对带梁的柱上板带,弯矩除

29、分配给梁外,其余弯短由柱上板带的板承担。梁除承受柱上板带分配的弯矩外,还应承受直接作用在梁上的集中荷载和线荷载产生的弯矩,线荷载应包括梁在板上、下凸出部分的自重。4.5. 7 由于表4.5. 3中的系数对端支座负弯姬取变化范围的下限,为保证板和边往间具有足够的受冲切承载力,本条中取边柱由节点受剪承担的不平衡弯矩为O.3Mo。4.5.8 对带梁的柱支承板,结构分析时梁周边的部分板应作为其翼缘共同受力。对边梁,抗弯惯性短计算截面为倒L形,截面翼缘宽度为此hw;对中间梁,抗弯惯性矩计算截面为T形,截面翼缘宽度为bb+2扎,其中bb为梁宽度。 60 对元梁的柱支承板,由于空心楼板的刚度小于实心楼板,楼

30、板空心区域按刚度相等的原则等效成实心楼板后,此时无梁的柱支承板可等效为实心带梁的柱支承板(如图6)。由此,本规程规定无梁的柱支承板中,梁的抗弯惯性矩可按柱轴线楼板实心区域确定。对非抗震设计,柱轴线楼板实心区域按本规程第6.3. 1条第1款确定;对抗震设计,柱轴线楼板实心区域即为暗梁。2: I 2 I L_一_JI b b 一(a)实际截面(b)等效截面图6元梁的柱支承空心板楼盖的刚度等效1 柱轴线楼板实心区域;2楼板空心区域4.5.9 计算J,时矩形的划分方法以使I最大为原则。梁抗扭惯性矩计算时,应取扣除内模后的实际截面。当内模为筒芯时,可按筒芯外接正方形扣除。4.5. 10 本条规定的是计算

31、板带中楼板的抗弯惯性短,不包括柱轴线上梁在楼板上、下凸出的部分。当内模为筒芯时,首先要确定计算方向是顺筒方向还是横筒方向然后可按本条的规定确定计算方向、垂直于计算方向楼板抗弯惯性矩。本条给出的顺筒方向、横筒方向楼板抗弯惯性矩的计算公式均由楼板实心区域和楼板空心区域两部分组成,实心区域、空心区域的划分详见图6。采用直接设计法进行内力分析时按纵横两个方向分别计算,空心楼板两个方向抗弯惯性矩的差异对于计算结果影响较小。为简化计算,条文计算公式中楼板空心区域两个方向单位宽度范围内的截面抗弯惯性矩取为相等,均按顺筒方向确定。4.6 等代框架法4. 6. 1 对于不满足本规程第4.5. 1条限制条件的承受

32、竖向均布 61 荷载的柱支承板楼盖和承受水平荷载、地震作用的柱支承板楼盖,可采用等代框架法进行内力分析。在竖向均布荷载作用下,每个计算方向的等代框架均为以柱轴线为中心的连续框架,等代框架由连续梁和多个柱组成。等代框架梁的宽度为柱轴线两侧区格板中心线的距离图7(a),与本规程第4.5. 2条规定的直接设计法计算板带宽度相同,此区域内的梁也包括在等代框架梁之内。每层楼盖及与其相连柱可单独进行分析,并假定柱与上、下层的楼盖固接。L叮LbLILJ (a)竖向均布荷载作用下(b)水平荷载、地震作用下图7楼盖等代框架梁的宽度1一等代框架梁;2柱;3柱帽在水平荷载、地震作用下,用来计算地震作用的重力荷载代表

33、值应取整个楼盖内的楼盖自重标准值和可变荷载组合值之和,且应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的有关规定。此时等代框架不能取一层的框架,而应取从结构的底层到顶层所有的楼盖和柱组成的框架。等代框架梁的宽度b1、b2按图7(b)所示,并按下式计算:b - n13l1 l2+c2、b- in 13l2 l1十C1 l一山l4-Z)2一山l4王一)当不符合第4款的规定时,须考虑可变荷载的不利布置。4.6.2 由于等代框架梁刚度的变化对等代框架法计算结果的影响较小,故竖向均布荷载作用下等代框架梁抗弯惯性姬的计算原则与本规程第4.5.10条相同。本条与第4.5. 10条的主要区别是轴线上楼板实心

34、部分的惯性短计算不同,第4.5. 10条仅指楼板,而本条包括粱。对无梁的柱支承板,本条的公式与第4.5.10条相同。4.6.3 水平荷载、地震作用下等代框架梁计算宽度与坚向荷载下不同。4.6.4 4.6.6 竖向荷载作用下,等代框架柱由柱及柱两侧横向构件组成。等代框架柱的柔度为柱柔度和柱两侧横向构件柔度之和,构件的转动刚度与柔度互为倒数,由此可确定等代框架柱转动刚度K四的计算公式。对无柱帽且无梁的柱支承板楼盖结构,柱_4E时Jc的转动刚度可取Kc一一一,此公式为近似计算公式,柱转动刚He 度的精确结果可由第4.6.4条的规定确定。4.6. 7 当楼盖结构符合本规程第4.5. 1条第6款的规定时

35、,可满足本规程第4.5. 4条第4.5. 6条给出分配系数的计算条件,可按上述各条沿等代框架梁宽度方向分配计算弯短。4.6.8 本条规定了采用等代框架法计算时的弯矩控制截面,对圆形或规则多边形支座按等面积方形支座考虑,同第4.5. 2条条文说明。对于有柱帽的端跨外支座的特殊规定是为避免此种情况下外支座弯矩折喊过多。 63 5设计规定5. 1 承载力计算5. 1. 1 现浇混凝土空心楼盖中的预应力筋通常采用无粘结预应力筋,但也可根据工程需要采用有粘结预应力筋。楼板配筋宜采用裂缝控制效果较好的带肋钢筋或焊接网片。各类构件的受拉钢筋、箍筋、受扭钢筋的配筋率和构造要求尚应符合相关标准的规r品,厄。采用

36、拟梁法等截面换算的方法进行空心楼盖结构的内力分析后,应按空心楼板的实际截面进行承载力计算。5. 1. 2 边支承双向板楼盖的承载力计算结果可在保证安全的条件下进行调整D楼板的配筋尚应符合相关的构造要求。楼板按弹性方法进行内力分析时,考虑到楼板正弯矩沿横向分布不均匀,第1款提出了楼板正弯姬的折减方法。两个方向楼板的最大正弯矩、负弯矩可取弹性计算的结果,也可取经调幅后的计算结果。第2款规定参考了钢筋棍凝土结构设计规范TJ10一74的有关规定,在考虑楼盖整体薄膜效应的情况下提出了对区格板跨中和支座截面计算弯矩的折减方法。5. 1. 3 对柱支承板楼盖结构,应对水平荷载、地震作用下的荷载效应与竖向荷载

37、作用下的荷载效应进行组合。由于水平荷载、地震作用下等代框架梁的宽度与竖向荷载作用下不同,两种荷载效应只在本规程第4.6. 1条第3款规定的宽度范围内进行组合,取全部水平荷载和地震作用产生的荷载效应和此宽度范围内竖向荷载产生的荷载效应,并在此宽度内配置受力钢筋。5. 1. 4 结合空心楼板的特点,为保证结构的延性,对考虑弯距调幅空心楼板的截面受压区高度提出了要求。根据实际受力情况,受压区最小翼缘厚度t可为板顶厚度(正弯矩计算截面)或板底厚度(负弯矩计算截面),且相对受压区高度e=x/h。运t/h0的条件均满足中国工程建设标准化协会标准钢筋混凝土连续梁和框架考虑内力重分布设计规程CECS51 :

38、93关于辛的要求。5. 1. 5 柱支承板楼盖可不进行受剪承载力计算,仅计算受冲切承载力即可。根据设计习惯和本规程的构造要求,当内模为筒芯时可不配置受力箍筋。试验研究表明,顺向布置筒芯单向板的实际受剪承载力比按国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002中受剪承载力计算公式(取受剪计算宽度为顺筒肋宽bw)的计算结果偏大较多,这主要是由于上述规范公式未考虑翼缘参与受剪,也未计及肋宽的变化;横向布置筒芯单向板由于简芯削弱了截面,对传递剪力造成不利影响,导致受剪承载力显著降低,在配筋与顺向布置筒芯单向板相同的条件下,受剪承载力约为其一半。本规程仍采用上述规范公式,结合以往对预制空心楼板受剪承载

39、力的研究及编制组进行的两个方向布置筒芯单向板抗剪试验结果,在公式(5.1. 5)中近似给出了空心楼板两个方向的受剪计算系数乱。当肋宽中布置预应力筋时,可考虑施加预应力对受剪承载力的提高。对于单向施加预应力的楼板,仅对施加预应力的方向考虑受剪承载力的提高。应根据预应力筋的布置间距5计算飞,即用每根钢筋所提高的受剪承载力设计值乘以(bw+ D)/s。对有粘结预应力筋,每根钢筋所提高的受剪承载力设计值应按国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002公式(7.5. 4-3)确定;对无粘结预应力筋,根据行业标准无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ92 2004的相关规定,按国家标准棍凝土结构设计规

40、范GB50010-2002公式(7.5. 4-3)计算,但元粘结预应力弯起筋的应力设计值应取有效预应力值pe。5. 1. 6 对内模为箱体的空心楼板,在箱体之间的肋梁中应配置抗剪箍筋,可采用现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的受剪承载力公式计算。5.1. 7 本条综合国内外相关标准的规定,并结合空心楼盖的特点,提出了无梁的柱支承板楼盖结构受冲切承载力的计算要求。柱周围楼板实心区域范围应按本规程第6.3. 1条的规定确定。对配置箍筋的暗梁,受冲切承载力可按国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002公式(7.7. 3-2)计算。对于承受较大集中反力的板柱节点,可配置正交型钢剪力架

41、或抗冲切锚栓,按现行行业标准无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ92的有关规定设计。设置托板、柱帽时,形成冲切破坏的截面可能有几处,应分别计算以确定最不利的临界破坏截面。第4款中。、M.mb均应按国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002附录G的相关规定确定,其中不平衡弯矩Munb可按节点处上、下层柱在计算方向上的弯矩之和确定。公式(5.1. 7)是为了防止在极限状态下柱与楼极脱落,要求两个方向贯通柱截面的板底钢筋受拉承载力之和不小于该层柱承担的竖向荷载。对于边柱和角柱,贯通钢筋在柱截面对边弯折锚固时,取其截面的一半计算。s. 1. 8 对带梁的柱支承板楼盖结构,区格板周边梁按其承受的

42、弯矩、剪力、扭矩进行承载力计算,梁承受的剪力按图8规定的从属面积内竖向均布荷载确定,梁计算截面按本规程第4.5. 8条规定的T形或倒L形截面考虑。当Oml时,楼板仅承担图8从属面积内竖向均布荷载产生剪力设计值的(1-m)倍,不平衡弯短也参照此规定进行分配,由楼板受冲切承担的不平衡弯矩为总不平衡弯矩的。(1-m)倍,其中。为国家标准混凝土结构设计规范GB50010-2002 附录G中的计算系数。楼板受冲切承载力计算时,不考虑梁在板上、板下凸出的部分。 66 一囹B区格板中梁的从属面积1一CD梁的从属面积;2BD梁的从属面积5.2 挠度和裂缝控制5.2. 1 国外规范中通常通过截面尺寸、配筋构造措

43、施的限制条件来控制构件的挠度和裂缝宽度。考虑到我国的设计习惯和规范规定,本条仅提出了不作挠度、裂缝宽度验算的一般原则,设计时可根据实践经验采取有效的措施。应该指出,本规程第6.1. z条提出的跨高比不能保证空心楼板挠度、裂缝宽度的验算满足要求。5.2.2,5.2.3 现浇棍凝土空心楼盖挠度验算可按区格板进行。挠度可按结构力学方法确定,受弯构件刚度可根据国家现行标准棍凝土结构设计规范GB50010或元粘结预应力提凝土结构技术规程JG92的相关规定计算。对于边支承双向板,可采用双向板弹性挠度计算公式按短跨最大弯矩处的刚度进行挠度计算;对柱支承板,可采用无梁的柱支承板弹性挠度计算公式按两个方向楼板中

44、心处的刚度平均值进行挠度计算。5.2.4 由于拟梁法忽略了拟梁之间的剪切和扭转,对挠度计算结果有一定的影响;区格板内拟梁数量的多少对拟梁法挠度的计算结果也有一定影响。如实践中对上述两种影响可做出合理的判断,则拟梁法可以用来计算现浇海凝土空心楼盖构件的挠度。 67 5.2.5现行行业标准元粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ92对元粘结预应力混凝土结构的裂缝控制提出了专门要求,应按该规程执行。 68 6构造要求6.1 蝇规定6. 1. 1 空心率的定义详见本规程第2.1. 5条。6. 1. 2 一般情况下,空心楼板的厚度大于相同跨度的实心楼板,故跨高比的要求稍严于实心楼板。在综合实践经验的基础上,

45、本条对空心楼板跨高比提出了要求,工程设计时还可根据楼板的支承状态做适当的调整。对于带梁的柱支承板,可参照第1、2款的要求,并结合工程实际情况确定合理的跨高比。6.1. 3,6.1. 4 根据工程实践经验,提出了现挠棍凝土空心楼盖中各尺寸参数的具体要求。当内模为筒芯时,如筒芯沿顺筒方向间断布置,根据施工需要,横筒肋宽不应小于50mm图l(a)。当内模为箱体时,为保证箱体顶部泪凝土薄板具有足够的承载力,要求板顶厚度不小于箱体底面边长的1/15,且不小于50mm 6. 1. 5 现挠空心楼板中需布置内模,采用分离式配筋可方便设计和施工。分离式配筋也可采用焊接钢筋网,应符合现行行业标准钢筋焊接网混凝土

46、结构技术规程JGJ114的有关规定。对边支承极楼盖结构,空心楼板中非预应力筋可在整个楼板范围内均匀布置,也可根据本规程第5.1. 2条第1款的规定分区均匀布置;对柱支承板楼盖结构,应根据承载力计算结果在柱上板带、跨中板带内均匀布置。空心楼板中非预应力筋在满足钢筋最小间距要求的基础上,也可在筒芯顺筒肋宽、横筒肋宽及箱体间肋宽的范围内适当集中布置,这样布置有利于钢筋在混凝土中的锚 69 固,且方便钢筋的安装施工。当内模为筒芯时,为保证顺筒方向纵向受力钢筋的锚固性能,要求它与筒芯间净距不小于lOmm。在顺筒肋宽、横筒胁宽范围的构造配筋宜采用钢筋网片,此构造钢筋主要为防踩塌及筒芯定位而设置,受剪计算时不予考虑。当内模为箱体时,为保证所有纵向受力钢筋的锚固性能,要求其与箱体之间的净距不小于lOmm。对箱体间的肋梁,按本规程第5.1. 6条规定配置的箍筋可起到防睬塌及箱体定位的作用。6.1. 6 配筋率按楼板实际截面面积计算偏于安全。当内模为筒芯时,边支承单向板受力方向多为顺筒方向,此时横筒方向按现行国家标准攫凝土结构设计规范GB

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