摘 要:在現(xiàn)在建筑行業(yè)不斷發(fā)展的過程中,人們對(duì)建筑物要求也有很大的提升。這主要表現(xiàn)在對(duì)建筑物質(zhì)量和美觀程度上。目前對(duì)建筑物整體架構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入研究中要想保證建筑物自身質(zhì)量能夠符合現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展需求,就需要在進(jìn)行建筑物施工的時(shí)候?qū)ζ渥陨斫Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。針對(duì)于這一方面就需要對(duì)建筑物進(jìn)行大跨度樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是由于大跨度樓板設(shè)計(jì)施工比較復(fù)雜,因此要想保證這項(xiàng)施工的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性,就需要對(duì)施工過程中的一些事項(xiàng)起到高度重視,從而實(shí)現(xiàn)建筑物自身質(zhì)量提升和不斷發(fā)展的作用。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu);大跨度樓板結(jié)構(gòu);注意事項(xiàng)
在我國(guó)現(xiàn)在建筑行業(yè)施工中,大部分建筑物在施工中都應(yīng)用大跨度樓板結(jié)構(gòu),其根本原因在于這項(xiàng)結(jié)構(gòu)自身具備的功能非常多,不僅僅能夠有效提升建筑物室內(nèi)美觀程度,而且對(duì)建筑物自身穩(wěn)定性提升也起到非常重要的作用。但是在大跨度樓板進(jìn)行施工的過程中經(jīng)常會(huì)受到一些外界因素的影響,使得樓板自身穩(wěn)定性有所下降。而且在研究中發(fā)現(xiàn)發(fā)生這項(xiàng)不良影響的根本原因在于施工人員在進(jìn)行大跨度樓板施工過程中,對(duì)其中較為重要的因素沒有進(jìn)行全面的考慮,因此,這就需要對(duì)發(fā)生不良因素進(jìn)行深入要求,從根本的角度上提出有效的解決措施。
1 隔墻荷載的取值
在進(jìn)行大跨度樓板結(jié)構(gòu)施工的時(shí)候,首先要做的是隔墻荷載的范圍有一個(gè)確定,這一步驟的順利進(jìn)行對(duì)整個(gè)建筑物整體穩(wěn)定性和質(zhì)量都起到非常重要的作用。但是對(duì)于這中隔墻荷載計(jì)算來說僅僅指依靠人工計(jì)算并不能夠保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此在這個(gè)過程中就需要使用合理的計(jì)算軟件。但是使用計(jì)算軟件自身也存在很大的弊端,主要弊端在于使用計(jì)算軟件的時(shí)候施工人員不能夠?qū)⒏魤奢d數(shù)值準(zhǔn)確輸入但相應(yīng)計(jì)算軟件中去,在發(fā)生這種情況的時(shí)候就需要將建筑自身隔墻重量與樓面自身荷載進(jìn)行有效結(jié)合。另外在這個(gè)過程中還需要施工人員對(duì)建筑梁柱配筋也有一定掌握,這樣在進(jìn)行隔墻荷載取值計(jì)算的過程中采用數(shù)值相乘的方式就可以對(duì)需要的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算獲取。
在進(jìn)行隔墻荷載取值確定的時(shí)候,還需要將隔墻整體的荷載與本文中重點(diǎn)介紹的大跨度樓板的短跨邊保持平行的狀態(tài),與長(zhǎng)跨邊一種線性關(guān)系的方式存在。并且為了方便計(jì)算在荷載支座底部還需要設(shè)置一定放大系數(shù)設(shè)備,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整。這樣不僅僅能夠促使整個(gè)計(jì)算過程的順利實(shí)施,對(duì)保證數(shù)值準(zhǔn)確性也起到非常重要的作用。
如果在進(jìn)行荷載數(shù)值計(jì)算的時(shí)候并沒有按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行大跨度樓板的放置,這就導(dǎo)致大跨度構(gòu)設(shè)計(jì)并不能完全滿足該建筑物的施工需求,而且還會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)數(shù)值計(jì)算不準(zhǔn)確的情況。對(duì)于整個(gè)計(jì)算過程來說,相應(yīng)數(shù)據(jù)的取值在很大程度上都是建立在理論基礎(chǔ)上的,這就降低施工人員在對(duì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候?qū)ㄖ魤ψ陨砥渌阅苡幸粋(gè)全面的考慮,這里所說的相應(yīng)性能主要包括抗剪力性能。主要因?yàn)榻ㄖ锏目辜袅π阅軐?duì)隔墻荷載計(jì)算起到非常重要的作用,在配合抗剪力性能進(jìn)行數(shù)值計(jì)算的時(shí)候,剪力墻自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)會(huì)對(duì)計(jì)算過程中的大跨度樓板產(chǎn)生一個(gè)向下的撓度。而且在保持隔墻結(jié)構(gòu)自身荷載能夠以一種平行的方式在樓板兩邊存在時(shí),對(duì)計(jì)算相應(yīng)數(shù)值時(shí)樓板不會(huì)發(fā)生彎曲也起到不可忽視的作用。因此施工人員在對(duì)隔墻荷載相應(yīng)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候必須使用放大系數(shù)裝置,而且在進(jìn)行構(gòu)造分析的時(shí)候使用這項(xiàng)裝置對(duì)分析結(jié)果的真實(shí)準(zhǔn)確也起到非常重要的作用,但是這項(xiàng)結(jié)構(gòu)自身實(shí)際作用還需要通過計(jì)算和人工分析比較進(jìn)行確定。
在對(duì)荷載放大系數(shù)進(jìn)行計(jì)算過程中,需要根據(jù)不同目標(biāo)制定合理有效的計(jì)算方案。對(duì)支座內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候采用的計(jì)算方法是在筆算產(chǎn)生結(jié)果之后,進(jìn)行折減10%對(duì)照分析。對(duì)跨中內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算采用的技術(shù)方法時(shí)還需要對(duì)其中是否需要考慮調(diào)幅有一個(gè)全面了解。主要因?yàn)樵谶@個(gè)過程中是否需要考慮調(diào)幅對(duì)計(jì)算結(jié)果還有一些影響。在對(duì)上述兩種內(nèi)力進(jìn)行計(jì)算分析中,盡管這兩者之間存在一定差異,但是總的來說這兩者之間存在的差異也并不是特別大。而且相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果也清楚表明在進(jìn)行隔墻荷載取值過程中吸收對(duì)整個(gè)計(jì)算產(chǎn)生的影響也是非常大的。因此在進(jìn)行大跨度樓板施工的時(shí)候需要對(duì)其自身產(chǎn)生的裂縫通過構(gòu)造原理進(jìn)行合理控制,這對(duì)計(jì)算結(jié)果真確性起到很大的保障作用。
2 邊梁彈性扭矩的計(jì)算
次梁、樓板及樓板預(yù)應(yīng)力鋼筋引起邊梁發(fā)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng),在大跨度樓板中一般無需搭設(shè)次梁,下面主要分析計(jì)算因樓板板端彎矩及預(yù)應(yīng)力引起的邊梁扭矩。
2.1 樓板邊緣彎矩引起的邊梁扭矩計(jì)算
在計(jì)算的過程中,要取單跨板帶邊梁當(dāng)作計(jì)算的模型。假設(shè)所有的有限元分析和計(jì)算結(jié)果能夠得到一個(gè)經(jīng)驗(yàn)的邊梁扭矩的比值,這個(gè)比值就是四邊固定樓板支座彎矩系數(shù)。在設(shè)計(jì)的過程中,還要計(jì)算得出跨度的大小,最終得出的結(jié)果就是樓板的跨度是和其對(duì)應(yīng)的梁長(zhǎng),這樣就可以準(zhǔn)確得到邊梁的扭矩計(jì)算公式。最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),就是確定每一個(gè)參數(shù)的具體取值。
按有限元理論分別對(duì)寬長(zhǎng)比為0.5、0.75、1.0三類板進(jìn)行計(jì)算,為了方便計(jì)算假設(shè)恒載為,經(jīng)有限元分析得到板端的彎矩即為板對(duì)梁的扭矩,此值為梁上的分布扭矩,需要進(jìn)行疊加的最終梁端扭矩,此計(jì)算方法繁瑣工作量大,我們可以根據(jù)已有數(shù)據(jù)來對(duì)梁的扭矩進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算,將四邊固支的板的彎矩系數(shù)再乘以一個(gè)系數(shù)來求得梁的扭矩。
假設(shè)板的邊梁是固定不發(fā)生任何位移的剛體,這樣板的豎向位移在跨中位置最大,梁端位移為0,這樣梁端的扭矩就是從跨中到梁端板條端的彎矩積分。我們把這個(gè)積分稱作0La/2[4αLo2/La2+αLo2]dx=0.667αqLo2La經(jīng)有限元分析,發(fā)現(xiàn)B=(0.15~0.4)A,則B=(0.1~0.28),A=βαqLo2La。其中,β與梁截面與板截面的剛度比、配筋、荷載、跨度和板的長(zhǎng)寬比有關(guān)。
2.2 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力樓板引起的梁端扭矩計(jì)算
樓板預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在梁內(nèi),相當(dāng)于在梁上施加了側(cè)向力,會(huì)引起邊梁產(chǎn)生扭矩和側(cè)彎矩,邊梁所受板傳來的均勻分布的側(cè)向力會(huì)使梁發(fā)生角度的扭轉(zhuǎn)。
由于預(yù)應(yīng)力樓板引起的邊梁扭矩是比較大的,這部分扭矩主要有梁支座處倒L截面承擔(dān),且隨著構(gòu)件產(chǎn)生塑性變形而減小。預(yù)應(yīng)力使粱的側(cè)向產(chǎn)生的彎矩大小,可根據(jù)Lo/2長(zhǎng)的梁端固定,其中一段支座產(chǎn)生的位移等于AL來計(jì)算。此時(shí),梁截面的慣性矩為Ip=hb3/12,此側(cè)向彎矩也會(huì)隨著構(gòu)件發(fā)生塑性變形后并逐漸減小。
結(jié)束語
大跨度樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是如今建筑工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用較為廣泛的結(jié)構(gòu)形式,對(duì)于提升建筑工程的使用功能和建設(shè)質(zhì)量有著積極的促進(jìn)作用。但是建筑設(shè)計(jì)人員在對(duì)大跨度結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中,要明確大跨度樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注重的問題給予高度的重視,嚴(yán)格地保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、科學(xué)性,將大跨度樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身具有的優(yōu)勢(shì)全面的發(fā)揮出來,從而保證建筑工程建設(shè)質(zhì)量,促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員還需要進(jìn)一步地加強(qiáng)研究力度,使得我國(guó)大跨度樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系越來越為成熟。
參考文獻(xiàn)
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