柱帽+有梁楼盖新结构.ppt

LOGOYJKYJK在地库楼盖设计中的应用在地库楼盖设计中的应用-新新结结构构形形式式经经济济性性浅浅谈谈 1目目 录录v“柱帽+梁板”新结构形式简介v结构特点v结构经济性v设计方法与注意事项v地库顶板优化若干技巧v高层筏板厚度泛谈2“柱帽柱帽+梁板梁板”新结构形式简介新结构形式简介v“柱帽+梁板”是近年逐渐流行起来的一种新结构形式v主要应用于地下车库楼盖设计中v目前只能采用盈建科软件进行设计框架梁柱帽弹性楼板3莘庄龙之梦地库梁板莘庄龙之梦地库梁板+柱帽做法柱帽做法4几个项目的实例图纸几个项目的实例图纸v武汉万达嵌固端，覆土1.5m2.6mv乐山万达相关范围内有梁v余政69号地块嵌固端，覆土1.2mv徐州开元项目嵌固端，覆土1.2m5结构特点结构特点v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间，优于无梁楼盖v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v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v由于有梁，可以满足规范嵌固端相关范围内设梁的规定v板需按有限元方式导荷并采用有限元算法计算6ly lx四边简支矩形板四边简支矩形板四边简支矩形板四边简支矩形板n n 双向板破坏形式双向板破坏形式双向板破坏形式双向板破坏形式 四边简支正方形形板四边简支正方形形板四边简支正方形形板四边简支正方形形板71 12 2.4 4.1 .1 无梁楼盖的受力特点无梁楼盖的受力特点无梁楼盖的受力特点无梁楼盖的受力特点vv 图图图图1.241.24所所所所示示示示为为为为有有有有柱柱柱柱帽帽帽帽无无无无梁梁梁梁楼楼楼楼盖盖盖盖在在在在破破破破坏坏坏坏时时时时的的的的裂裂裂裂缝缝缝缝分分分分布布布布。试试试试验验验验中中中中观观观观察察察察到到到到，在在在在均均均均布布布布荷荷荷荷载载载载作作作作用用用用下下下下，第第第第一一一一批批批批裂裂裂裂缝缝缝缝出出出出现现现现在在在在柱柱柱柱帽帽帽帽顶顶顶顶面面面面上上上上；继继继继续续续续加加加加载载载载，于于于于板板板板顶顶顶顶沿沿沿沿柱柱柱柱列列列列轴轴轴轴线线线线出出出出现现现现裂裂裂裂缝缝缝缝。随随随随着着着着荷荷荷荷载载载载的的的的不不不不断断断断增增增增加加加加，顶顶顶顶板板板板裂裂裂裂缝缝缝缝不不不不断断断断发发发发展展展展，在在在在板板板板底底底底跨跨跨跨内内内内成成成成批批批批地地地地出出出出现现现现互互互互相相相相垂垂垂垂直直直直且且且且平平平平行行行行于于于于柱柱柱柱列列列列轴轴轴轴线线线线的的的的裂裂裂裂缝缝缝缝，并并并并不不不不断断断断发发发发展展展展。当当当当结结结结构构构构即即即即将将将将达达达达到到到到承承承承载载载载力力力力极极极极限限限限状状状状态态态态时时时时，在在在在柱柱柱柱帽帽帽帽顶顶顶顶面面面面上上上上和和和和柱柱柱柱列列列列轴轴轴轴线线线线的的的的顶顶顶顶板板板板以以以以及及及及跨跨跨跨中中中中板板板板底底底底的的的的裂裂裂裂缝缝缝缝中中中中出出出出现现现现一一一一些些些些特特特特别别别别大大大大的的的的主主主主裂裂裂裂缝缝缝缝。在在在在这这这这些些些些裂裂裂裂缝缝缝缝处处处处，受受受受拉拉拉拉钢钢钢钢筋筋筋筋达达达达到到到到屈屈屈屈服，受压区混凝土被压碎，此时楼板即告破坏。服，受压区混凝土被压碎，此时楼板即告破坏。服，受压区混凝土被压碎，此时楼板即告破坏。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8结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v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1.5m，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：9结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v武汉万达项目10结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v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。11结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖12结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖柱帽+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。13结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v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2米2.6米；14结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v武汉万达地下室顶板结构布置形式-柱帽+有梁楼盖v盈建科有如下功能可实现柱帽+有梁楼盖的结构计算：15结构经济性结构经济性v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500 x700；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)16结构经济性结构经济性v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；17结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有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。18结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点：v结构模型与坐标系不平行时的计算结果：19结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构构件建模时特点：v结构模型与坐标系平行时的计算结果：20结构经济性结构经济性v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。21结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构梁配筋计算结果：22结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构梁实际配筋：23结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构节点配筋：24结构经济性结构经济性v武汉万达柱帽+有梁楼盖结构节点配筋：25结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v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6mx8.1m，优化前后经济性对比如下：结构方案梁尺寸柱帽尺寸板厚混凝土量(/)含钢量(kg/)造价（元/）mmmmm梁板体系450 x800/3003500.4552459 柱帽+梁板 300 x650 2.1mx2.1mx0.65m2500.3339340.5注：计算含钢量时以实配钢筋统计（1）普通I、II、III钢筋综合单价分别为 4500 元/吨。（2）混凝土综合单价为：500 元/立方2627结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v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1.2m，恒载30kPa活载5kPa，柱网6mx8.1m，优化前后经济性对比如下结构方案梁尺寸柱帽尺寸板厚混凝土量(/)含钢量(kg/)造价（元/）mmmmm梁板体系（十字梁）主300 x800次250 x700/2500.37549408 柱帽+梁板X向梁350 x500Y向梁300 x5002.4mx1.8mx0.45m2500.35740.83346.95注：计算含钢量时以实配钢筋统计（1）普通I、II、III钢筋综合单价分别为 4500 元/吨。（2）混凝土综合单价为：500 元/立方28结构经济性结构经济性v经济性一般高于普通梁板楼盖和无梁楼盖v余政69号地块地库29设计方法与注意事项设计方法与注意事项v设计方法参见盈建科说明书v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30设计方法与注意事项设计方法与注意事项v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31设计方法与注意事项设计方法与注意事项v计算前处理：5.点计算前先划分板带32问题问题v板厚和柱帽尺寸多少合适？v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。v框架梁的加密区从哪里开始起算？v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v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。v如何看待“强柱弱梁”？33地库顶板优化若干技巧地库顶板优化若干技巧v柱网：大柱网、小柱网、大小柱网v荷载：覆土厚度（堆坡处理）、消防车荷载折减v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v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0.3mmv梁配筋图：p考虑调幅和梁柱刚域，负筋适当下调，跨中钢筋不放大。p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。p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。p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。p主筋和箍筋采用两种直径钢筋搭配配筋。p梁宽350时配3肢箍，次梁宽度400以内时配两肢箍。p井字梁中间段单独配箍。p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。34板配筋图优化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。v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%。v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。35板配筋图优化板配筋图优化v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）P12336板配筋图优化板配筋图优化v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。37LOGO谢谢谢谢38