摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建筑領(lǐng)域地位的不斷攀升,高層建筑成為了現(xiàn)代建筑的主體,高層建筑中結(jié)構(gòu)中的樓板設(shè)計起著越來越重要的作用,經(jīng)過多年的實踐證明,樓板設(shè)計在受力特性、概念設(shè)計等方方面面都有一定的要求。本文主要結(jié)合了在工程設(shè)計的實踐,針對高層建筑結(jié)構(gòu)樓板設(shè)計中的平面和豎向布置要求,以及樓板的尺度、強(qiáng)度和配筋等的設(shè)計進(jìn)行了分析說明。 

關(guān)鍵詞:高層建筑結(jié)構(gòu);鋼筋混凝土樓板;設(shè)計方法 
  一.樓板的作用與受力特性分析 
  在建筑設(shè)計中,作為樓蓋的組成部分之一的樓板,屬于基本水平體系,這對高層建筑而言,在其防震的設(shè)計要求中的作用很重要,其中的受力也是非常復(fù)雜的。 
 。ㄒ唬M足建筑的一些功能性要求 
  樓板在樓房建設(shè)中是不能減少的部分,它也是人們在房屋內(nèi)活動的主要地方,既要承重、隔音隔振,還要防水火、防寒熱等多功能。 
 。ǘ┏惺堋鬟f水平和豎向荷載作用 
  樓板要承受來自墻面的壓力(包括結(jié)構(gòu)的自身重量、使用活載等),并將其傳遞給豎向支撐的柱子或支撐等。在樓蓋中,將樓梁與柱子、墻等進(jìn)行合理的位置搭配,形成了側(cè)面受力結(jié)構(gòu),有了樓板的設(shè)計,可以加強(qiáng)梁的抗彎度,也增強(qiáng)了整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力。正因如此,在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中指出:通過對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計算,以現(xiàn)澆的樓面中,對梁的剛度可以適量的增大,考慮翼緣的具體狀況一般取1.3到2.0之間。對于水平的荷載作用中,樓板就像是一個水平的深梁,和樓面梁共同支撐著豎向的分體系,將各種負(fù)載力分配到各個豎向抗力結(jié)構(gòu)上。 
 。ㄈ└骺箓(cè)力結(jié)構(gòu)共同作用,提高整體安全度 
  每個單獨的豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)并不能起到一定的作用,但是經(jīng)過樓板將它們連成一個整體后,形成了豎向的抗力結(jié)構(gòu),這樣就可以形成非常強(qiáng)的抗扭剛度,將整個結(jié)構(gòu)都聯(lián)合在一起協(xié)同工作。有一個好的樓板,就可以保證了平面突出的子結(jié)構(gòu)的安全性;如果部分結(jié)構(gòu)受到了破壞,樓板也能夠進(jìn)行拉挽,從而控制了破壞程度。 
  二.樓板結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法 
  對于樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要是針對于實現(xiàn)其各種功能,包括受力和變形性能的要求,依據(jù)它所需起到的作用,一般在設(shè)計中會側(cè)重于以下三方面: 
  (一)樓板的“計算設(shè)計” 
  樓板的這一設(shè)計與多層建筑很相似,由于所要實現(xiàn)的功能不同,由于材料帶來的受力也不同,所以要進(jìn)行一些算法設(shè)計。 
  1.彈性算法 
  單向板和雙向板的彎曲變形的方向有所不同,它們的簡化計算進(jìn)行假定相同:對于支座不能進(jìn)行豎向位移,不過可以自由轉(zhuǎn)動;計算中是依據(jù)彈性薄板理論對其內(nèi)力進(jìn)行的計算,而其中忽略的薄膜效應(yīng)帶來的誤差。這種計算方法主要用于樓面板配筋的計算,對于形式?jīng)]有要求。 
  2.塑性算法 
  據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)定說明:不考慮不同板面的不同計算方法,對于結(jié)構(gòu)的塑性性能,可以統(tǒng)一以塑性鉸線作為基礎(chǔ),從而簡化了計算,假定一切滿足彈性計算;對于塑性鉸假定對一個不變的彎矩有承受能力,同時可以在與此作用的相同方向產(chǎn)生移動;破壞機(jī)構(gòu)出現(xiàn)時,整塊板的組成部分就是許多剛性板與一些塑性鉸。 
  這種算法比較適合超靜定的連續(xù)板配筋計算;同時,在使用過程中不能出現(xiàn)裂縫,寬度也有所限制;如果含有強(qiáng)度較高的鋼筋或混凝土材料,或者是冷軋帶肋鋼筋就基本上不會考慮它的塑性性能。 
  3.板配筋量的計算 
  在鋼筋混凝土材料的樓板的極限承受能力內(nèi),可以選用以上任何一種計算方法,板配筋量也可以通過這種結(jié)構(gòu)的基本原理得出。在具體工程的應(yīng)用中,板配筋量的計算是有一定的程序的,一般使用PKPM系列的;對于產(chǎn)生的荷載作用效應(yīng)值,則使用彈性算法。 
  (二)樓板的“概念設(shè)計” 
  1.對于樓板的平面布置,一般要求其規(guī)則性,同時,要最大限度的將其剛度和質(zhì)量中心重合,這樣可以增強(qiáng)樓板的抗扭力;對于樓板的豎向布置,一般要求具備一定的均與性,最大程度的使剛度順著高度的方向有規(guī)律的變化,這樣可以提升樓板的抗剪能力。 
  2.樓板的配筋和尺度寬度要求 
  樓板的剛度是由其長寬厚而形成,所以樓板的各個尺度受約其剛度,而強(qiáng)度一般由鋼筋的配置決定。其中,樓板的寬度主要為了實現(xiàn)水平抗彎剛度的需求,其厚度決定了豎向抗彎剛度的需求,樓板的寬與厚既要夠足,又不能太過。對于樓板強(qiáng)度的要求,主要是令其協(xié)調(diào)各種抗力構(gòu)件共同工作,這對強(qiáng)度要求是很高的。而且對于一些特別的樓層,要加強(qiáng)其樓板的強(qiáng)度和剛度。 
 。ㄈ前宓“構(gòu)造措施” 
  采取這樣的措施,主要是為了保證前兩種設(shè)計的正常實施。其中包括:板端的支座不同定義時,配筋也要滿足不同的構(gòu)造需求;另外,樓板道德邊跨、跨中和第二支座也要保證一定的配筋量;對于一些薄弱部位要適當(dāng)?shù)脑黾悠鋸?qiáng)度與剛度,也就是局部采取增加板厚或增加配筋等方法,對于一般的轉(zhuǎn)換層,板厚不小于200毫米,如果是50米以下的建筑,頂層板厚也不能少于120毫米,對于起到嵌固作用的地下室,其板厚最好不少于180毫米。對于一些特殊的部位,應(yīng)該加強(qiáng)其配筋,由于混凝土的收縮性比較強(qiáng),還有一些其它誤差的影響。像是廚房、衛(wèi)生間等易滲透的屋子,最好使用雙層雙向拉通配筋,之間的距離不大于150毫米等等。 
  三.結(jié)束語 
  隨著當(dāng)前高層建筑的普遍,高層建筑結(jié)構(gòu)中樓板的設(shè)計也已經(jīng)變得越發(fā)重要,一般對于樓板的設(shè)計認(rèn)識是,樓板只用于承受豎向荷載的結(jié)構(gòu),但是對于當(dāng)前建筑一般都是高層或者超高層的建筑,尤其是對于一些具有特殊環(huán)境的地區(qū),樓板還要具備聚集、傳遞和分配水平荷載的能力,所以對于樓板的設(shè)計也就有了根本性的新變化,設(shè)計中要將本文介紹的三種概念相統(tǒng)一,主要以“概念設(shè)計”為主體,作為主要的線索,然后進(jìn)行其它設(shè)計的展開。 
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