混凝土整体组合异形板结构构造与分析.pdf

第 3 8卷 第 5期 2 01 1年 5月 建筑技术开发 Bui l di n g Te c hn i qu e De v e l o p m e n t Vo 1 38， No 5 M a y 2 011 混凝 土 整体 组合 异 形板 结构 构造 与分 析 赵章献 ( 中基置业有限公 司， 浙江金华3 2 1 0 0 0 ) 摘 要 根 据多层砖混结构居住楼 的现实状况 ， 提出整体组合异形板结构设计理论 。对 整体组合 异形板 的组合 原理 ， 结 构构造和简化计算作 了论述 ； 并举实例对整体组合异形板作 了分析论证 。 关键词 承重砌体 ； 受力 均匀 ； 整体组合 ； 异形板 中图分类号 T u 3 9 8 9 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 1 5 2 3 X( 2 0 1 1 ) 0 5 0 0 1 9 3 地 基基 础承 重 ， 承 重砌 体传 递 ， 单 位 伸缩 区段 混凝 土 整 体现 浇楼 盖 的多层 砖混 结构 居 住 建筑 ， 其 优 点 ： 整 体 性 好 ， 整个结 构 受力 均 匀 ， 抗 震 能 力 较 强 ， 材 料 功能 能够 得 到 有效 发挥 ； 施 工方 便 ， 工期 短 ， 主体造 价 较 低 ， 建 筑 实用 效 果易 得到 满 足 。众 所 周 知 ， 集 中荷 载作 用 对 承 重砌 体 的抗 压抗 震作 用 十分 不 利 ， 对 建 筑 内部 空 间效 果 影 响很 坏 ； 集 中荷 载 导致 砖 混 结 构 的优 点 不 复 存 在 。本 文 提 出 混凝 土整 体组 合 异 形 板 设 计 理论 ， 可 以化 解 集 中荷 载 作 用 引起 的不 良作用 。 1 整体组合异 形板 的提 出 1 1 基 本 原 理 整体组 合异形 板 ( 图 1 ) ， 由各 组合 分 板组 成 异形 整体 板 。板 的计算跨 度 z 不大于 6 m， 板厚 h不小 于 1 0 0 1T i m， 整 体异形板极 限挠度 值取 1 , 4 0 0 ； 板 内虚线 代表各组 合分板之 间的结合缝 。当板 的挠度 f o I 2 0 0 0时 ， 可 以认 为该 异 形 板整 体没 有挠 度 ( 变 形 ) 。各 组 合分 板组 合缝 两侧 组 合 分 板 的挠度 分别 为 和 ， 当绝 对值 一 厂 0 l x 2 0 0 0 时 ， 可以认 为 组 合 缝 两侧 组 合 分 板 的 挠 度 ( 变 形 ) 相 等 。 各组 合缝 由上下 连 接筋 ( 温 度 配 筋 或 组 合 分 板 配 筋 或 两 者并 用 配筋 ) 组成整 体 异 形 板 。 整体 异 形 板各 组合 分 板 之 间的微 小 变形 差 异 ， 可 能 会 弓 l 起 整体 异 形板 内应 力 的 微小 调整 ； 微小 的应 力调 整 ， 不 会 影 响异 形 板 的整 体 承 载 能力 和整 体使 用功 能 。 1 2异 形 板 组 合 分 板 的 结 构 构 造 异形板组合分板 ( 图 2 ) ： B ， 或 B 三 边 固定 ， 一边 自由 ； ( B 或 B ： ) 二 边 固 定 ， 一 边 简 支 ， 一 边 自由 ； B 一 边 固定 ， 一 边 简支 ， 二边 自由； B 相 邻两 边 固定 ， 其 它二边 自由。B 或 B ， ( B l 或 B ) ， 0 6 5 I x l 1 5 ； B 计 算跨 度 f 不 大 于 1 5 m， 并 0 7 5 f l 1 3 0。 代 表 自由边 ； 一代表 简 支 边 ； 一代表固定边 。 收稿 日期 ： 2 0 1 1 21 5 作者简介 ： 赵章献( 1 9 2 8 - ) ， 浙 江义乌 人 ， 1 9 8 8年从 金华 市人 民防空 办公 室退休 ， 1 9 9 92 0 0 9年任 婺城 建筑设 计有 限公 司技 术顾 问 ， 现为中基置业 有限公 司结构顾 问。 B 2 ( B 2 ) B 3 B4 Bl ( B 1 ) 图 1 整 体组 合异形板 上 丑 眠 因 j - I ( B l 或 B 4 L _ 一B B 4 图 2异形板组合分板 1 3 组 合 分 板 简化 计 算 实 用 公 式 1 ) B 。 或 B ( B 或 B ： ) 实用计算公 式 平行于 z 方 向的跨 中弯矩 M。 ：表 1内系数 q l ( 1 ) 平行于 f 方 向的跨 中弯矩 M = 表 1内系数 q l ( 2 ) f 方向固定端的弯矩 M ： = 表 1 内系数 q l ： ( 3 ) z 方向固定端的弯矩 ： = 表 1 内系数 q l ： ( 4 ) 跨中挠度 为表 1 内系数 q l B ( 5 ) 1 q 第 5期 赵章献 ： 混凝土整体组合异形板 结构构造与分析 第 3 8卷 表 1 组合分板 B 。 或 B ： ( B 或 B ： ) 弯矩、 变形计算系数 名称 f 。 肘 肘： |】If 系数 0 0 4 0 5 O 0 1 l 5 0 0 8 6 5 0 O 5 5 5 0 0 0 2 5 系数选 自 建筑结构 设计手册 ( 中 国工业 出版 注 社 1 9 7 0版 ) 2 8 0和 2 8 1页表 板 面设 计 均 布 荷 载 q ， 板 面 标 准 均 布 荷 载 q ， 刚 度 B =E h 1 2 ( 1一 ) ； 混 凝 土 弹 性 模 量 E ， 泊 桑 比 可 取 零 。 2 ) B 实用计算公式 f 方 向跨 中的弯矩 =( M。 + ： ) 2 ( 6 ) z 方 向固定端的弯矩 = M： + ( 7 ) 跨 中挠度 = ( 8 ) 。 、 ： 和 同公式 ( 1 ) 、 ( 3 ) 和( 5 ) ； 当构件 两端支座 沉 降差小于 z 1 4 5 0时 ， 可 以认为构件的 内力不会受影 响。 3 ) B 实用计算公式 跨 中正弯矩 M 。 = M = Y q 1 2 ( 9 ) 支座负弯矩 ： = M ： ， = 2 M 。 ( 1 0 ) 板端挠度 =的 。 l 4 B ( 1 1 ) 取 0 0 7 1 ( 同表 1 注 3 3 4页表 ) ， 占取 0 1 2 5 ， g 与 g b 根 据 实 际 。 2实例 分 析 2 1 设计参数 异 形 板 h=1 2 0 mm， 有 效 厚 度 h =9 0 mm， 混 凝 土 C 2 5， =1 2 7 MP a ， E =2 8 X 1 0 N ra m ； 钢 筋 8用 HP B 2 3 5， = 21 0 N ram ， 1 0 用HRB 3 3 5， = 3 0 0 N ram ； 板 面标准 均布 荷载 q =6 5 k N m m ， 设计 均 布 荷 载 q=7 8 N ram 。 2 2组 合 分 板 的 结 构 计 算 1 ) B 或 B ( B 或 B ： ) 结 构计算 Z =4 0 n l ， Z =4 9 m， l l =1 2 3或 Z =4 0 m， f ： 3 7 m， l l =0 9 3 ， 满足 O 6 5 l l 1 5 0， B ：E h 1 2= 4 2 X 1 0 。N m m M 。 = 表 1 内的系数 X q l ： = 5 o 5 k N m A =M 。 ( 0 9 h )=2 9 7 mm M = 表 1 内的系数 q l ： = 1 4 4 k N n l A = ( 0 9 h )=8 5 mm M ： = 表1 内的系数 q l ： = t 0 8 6 k N m A =Mjo 9 h =4 4 4 mm ： = 表1 内的系数 q l ： ： 6 9 3 k N n l A 。 = M ( o 9 h ) = 4 0 7 m m = 表 1内的系数 X g b f = 0 9 9 m m 2 ) B 结构计算 M =( 0 +M： ) 2= 7 8 o k N m A = 。x ( 0 9 h j , )= 4 5 9 m m M = M 。+ J】If 。 =1 5 6 k N m A 。 = 。 ( 0 9 h j , )= 6 4 2 m m = =1 98 mm 3 ) B 结构计算 l l=1 3 m ， l l=1 2 n l ， l t l l=1 0 8， l=0 4 2； q =q+ q l ( 2 1 1 )=1 9 8 k N m ， q =q b g b l 2 l l =1 6 5 k N m ， 1 = l q b=6 9 k Nm M 1=M l=Yq l I 1 =2 3 7 k N m A =M ( 0 9 h )=1 3 8 mm 肼 1 。= M l 。 =2M “ =4 7 4 kN n l A ： M o 1 ( o 9 h J , ) = 1 9 3 l l i m =却 b l B =0 5 9 mm 2 3整 体 异 形 板 的 温 度 应 力 混 凝 土“ l= 1 1 x 1 0 e， 砖 砌 体a 2=5 1 0一 C， 单位 线膨 胀 系 数 a=a 。 一a 2=61 0 e； 室 内月均最 低温 度 t =1 2 ， 室 内月均 最 高温 度 t ：=2 6 C， 单位 体 系 温 度 差 t = ( t 一t 。 )= 4 -1 4 C； 截 面 A= 1 000 m m x 1 2 0 mm 。 P = “E At=28 2 k N 所 以 ， =P A一 =1 0 8 MP a N =Ac t= 1 2 9 6 k N A 。 。 = N f , = 6 1 7 m m 2 4整 体 异 形 板 的 结 构 配 筋 1 ) B 或 B ： ( B 或 B ： ) 部位 平行于 f 方向跨中 A + A 。 。 2 ， 配 8 8 0 ； 平行 于 z 方向跨 中 A 。 + 。 D 2， 配 8 1 2 5统长 串通 ； f 方 向 固 定 端 A +A 。 2， 配 1 0 1 7 0+ 8 1 7 0 统 长 ； f 方向固定端 A 。 + A 。 2 ， 配 8 1 4 0+ 8 1 4 0统长 。 2 ) B 部位 固定 端 A 十A 。 。 2 ， 配 + 1 o 1 4 0十 8 1 4 0统 长 伸 满 B ； 跨 中 A +A 。 。 2 ， 配 8 l 3 0+ 8 1 3 0统 长伸 满 B 。 。 3) B 部位 平 行 于 z 方 向 的跨 中 A 。 +A 。 。 2， 配 8 1 3 0由 B 3 延伸 ； 平行于 f 方向的跨中 A + A 。 。 2 ， 配 8 1 4 0由 B ， 延伸 ； f 方向固定端 负筋 4 。 +A 。 。 2 ， 配 + l o 1 4 0+巾 8 1 4 0 由 B 延伸 ； z 方向固定端负筋 A +A 。 2 ， 配 巾 8 1 4 0+ 8 1 4 0由 B 延伸。 分析 结果 ， 整 体 组 合 异 形 板 的挠 度 小 于 z 2 0 0 0= 2 0 0 mm。所 以 ， 可 以认 为 该 异 形 板 整 体 没 有 挠 度 ( 变 形 )。 ( 下转第 3 O页) 第 5期 漆 首 栋 ： 关 于 自反 力平 衡 法在 深 层 岩基 栽荷 实验 中 的应 用 第 3 8卷 5 3相关施 工记 录( 表 1 ) 表 1 相 关 施 工 记 录 墩号 墩长 m 墩径 m 人岩深度 m 1 5 5 1 2 2 3 2 6 5 1 6 2 6 3 5 2 1 2 2 5 4 7 0 1 6 2 6 5 4测试汇总( 表 2 ) 表 2测 试 汇 总 墩号 最大力载值 k P a 沉降量 m m 回弹率 地基承载力 k P ； 1 6 O O O 4 3 3 l O 1 O 2 0 0 0 2 6 0 0 0 3 8 2 9 2 5 2 0 0 0 3 6 O 0 O 4 8 5 1 1 3 2 2 0 O O 4 6 0 0 0 4 1 5 1 2 3 2 2 0 0 0 5 5测 试 相 关 曲线 (图 1图 4) 0 oo 0j0 1 o0 1 5 0 2 00 目 2 5 O 3 O 0 3 5 0 4 0 0 4 5O 5 0 0 图 1 1号 岩 p - s曲线 ： ： 。 8 。 1 2 0 ： 24。 3 6 。 4 0 0 0 1 2 0 o 2 4 0 0 3 6 0 04 8 0 0 6 O 0 O 图 2 2号岩 P s曲线 O O0 O 5 O 1 0 o 1 5 0 2 o o I 2 5 0 3 O 0 3 5 0 4 o 0 4 5 O 5 0 o 图 3 3号岩 p - s曲线 图 4 4号岩 p - s 曲线 6测 试 结 论 从 以上测试 曲线 中， 可 以看 出均为缓变型曲线。均没有 出现明显的比例界 限， 回弹量 也不大 ， 这些都表 明该岩 基 尚 未进 入极 限状态 ， 还有潜力可挖 。按最大加载值除以 3的安 全系数 ， 则岩 基 承 载 力 取 2 0 0 0 k P a ， 完 全 可 以满 足 设 计 要求 。 7结 束 语 本工程岩基载荷试 验采 用了 自平衡法 ， 不仅是实验本 身 取得成功 ， 也取得了 良好 的经 济效益 ， 作 为一名工 程测试 人 员在选择一种测试方法 时 ， 应该 注重扬 长避 短 ， 让 它更好 的 服务 于社 会 。 ( 上接 第 2 0页) 3结论 现实状况告诉人们 ， 城市建设 中多数区块规划 指标 不科 学 ， 随意性很大 ， 建筑设计往往注重外观效果 ， 很少顾及 内部 空间效 果。一个建筑物 ， 由多种建筑材 料和结构构件组合 而 成 ， 整个建筑物到处充 满不协调 因素 ； 其 中某 个不协 调 因素 超越区间极限就会 出问题 。所以 ， 化解不 协调因素是设计工 作的首要任务 。通过实例分析得到证实 ： 整体 组合异形板结 构合理 ， 施工方便 ， 承载能力安全可靠 ； 整个建 筑结构受力均 匀 ， 并能满足内部 空间获得最佳使用效果。