1無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)
無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系也即板柱結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土無梁樓蓋是組成板柱結(jié)構(gòu)體系重要的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,它施工支模簡單,綁扎鋼筋方便,能提供較大的建筑凈空,便于設(shè)備管道的布置與安裝,減少建筑層高;在地下結(jié)構(gòu)中采用,可以減少基礎(chǔ)埋深,減少基坑土方開挖和基坑支護(hù)費(fèi)用,當(dāng)遇地下水位埋藏淺時,還可減少施工降水費(fèi)用。
從結(jié)構(gòu)傳力途徑方面來說,無梁樓蓋結(jié)構(gòu)豎向重力荷載直接由板傳到豎向受力構(gòu)件柱和墻,傳力路徑簡捷。與一般的梁板式樓蓋相比,它的樓板厚度較大,樓蓋的材料用量較多,以無梁樓蓋的經(jīng)濟(jì)跨度6米柱網(wǎng)為例,當(dāng)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為4.0kN/m2時,雙向無梁樓蓋板的折算厚度為180mm,鋼筋用量(按HPB235級鋼筋和HRB335級鋼筋計,直徑大于等于12者用HRB335級鋼筋,下同)在20kg/m2左右,普通梁板式樓板的折算厚度為140mm~150mm,鋼筋用量在16kg/m2左右。
從結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)方面看,無梁樓蓋的抗彎剛度較小,柱上板帶的內(nèi)力要遠(yuǎn)大于跨中板帶,柱子周邊的應(yīng)力高度集中,板與柱子連接部位的破壞形式為沖切破壞;板柱結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較普通框架結(jié)構(gòu)要小,在水平風(fēng)荷載或地震作用下,無梁樓蓋結(jié)構(gòu)的板柱節(jié)點(diǎn)部位會產(chǎn)生不平衡彎矩,這種不平衡彎矩的反復(fù)作用嚴(yán)重影響板柱節(jié)點(diǎn)的承載力。因此,國家新近頒布實施的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和建筑抗震規(guī)范對板柱結(jié)構(gòu)體系的使用從使用范圍上及結(jié)構(gòu)構(gòu)造上作了規(guī)定。
無梁樓蓋結(jié)構(gòu)體系最早始于20世紀(jì)初的美國,大量應(yīng)用是在第二次世界大戰(zhàn)之后,主要用于高層公寓建筑。在我國,國內(nèi)第一棟板柱結(jié)構(gòu)試點(diǎn)建筑于1980年建成于四川成都,為六層住宅樓。陜西最早的板柱結(jié)構(gòu)建筑為西安唐城百貨大廈,建成于20世紀(jì)80年代初期。 在我國,無梁樓蓋結(jié)構(gòu)常用于商場,書庫,倉庫,冷庫等類建筑。
在非抗震設(shè)防區(qū)采用無梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有較好的經(jīng)濟(jì)和安全效益,在抗震設(shè)防區(qū),當(dāng)因城市規(guī)劃需要房屋建筑高度受到限制時,采用板柱結(jié)構(gòu)也會取得較好的經(jīng)濟(jì)效益,但應(yīng)注意要采取針對性的抗震措施。
本文普通鋼筋混凝土無梁樓蓋所指為現(xiàn)澆實心的鋼筋混凝土無梁樓蓋,以區(qū)別于現(xiàn)澆空心樓蓋。
2.無梁樓蓋設(shè)計的一般規(guī)定
(1)無梁樓蓋的柱網(wǎng)一般布置成正方形或矩形,以正方形比較經(jīng)濟(jì),通?缍葹6米左右;
(2)無梁樓蓋的柱網(wǎng)在每一方向不得小于三跨,以保證結(jié)構(gòu)有足夠的側(cè)向剛度;