摘要:懸挑構件的受力分析雖然比較簡單,但當其處于結構整體中,尤其是構件大懸挑時,對結構設計的影響就比較大了。本文用一個工程實例講述了鋼筋混凝土大懸挑結構的整體設計過程。由于大懸挑結構整體受力比較復雜,文中對設計過程中遇到的難點進行了詳細的分析,并提出了相應的解決措施。 

  關鍵詞: 懸挑結構,結構設計,撓度

  中圖分類號: TU318 文獻標識碼: A 文章編號:    

  1引言 

  很多工程事故都是由于懸挑結構設計不合理引起的。在懸挑結構的設計中,導致事故可能發(fā)生的原因有:荷載作用下的穩(wěn)定性驗算不完整,梁的抗扭強度不夠,鋼筋不按規(guī)定搭接,懸挑部分沒有足夠的平衡,并且不采取可靠地措施,這些原因都可能會導致懸挑結構抗傾覆能力的不足[1~3],因此,對于此類結構,在設計上就要謹慎,保證各項指標滿足規(guī)范要求。本文中就一個工程實例來簡單的探討大懸挑結構的設計過程。 

  2工程簡介 

  某小區(qū)警務室位于天津市塘沽區(qū)。建筑尺寸如圖1(a~b)所示。 

  圖1(a) 

  圖1(b) 

   

  屋面板相對于下部墻長,懸挑了3850mm。墻寬統(tǒng)一為200mm,材料為混凝土小型空心砌塊。 

  3 上部結構設計 

  此屋面板屬于大懸挑構件。由于A-B軸中間不允許放置柱子。這樣,相當于把屋面板懸挑了,筆者決定把屋蓋上部的兩道變坡度構件設計成變截面梁,梁寬統(tǒng)一設置為200mm,梁高視計算結果來調整,把C軸以外的兩道墻作為柱子。利用PKPM軟件進行建模試算[4-6],結果為變截面懸挑梁端的撓度達到41.87mm,其上部的挑板端部撓度達到93.64mm,撓度偏大。從結構的概念上來說,只有B軸和C軸之間的幾根柱子承受上部結構的重量,整體受力極其不好。于是,考慮到A軸處墻體要開大窗,就其能否在A-B軸線間加柱子及咨詢屋面板排水做法方面的相關問題進行了討論,發(fā)現(xiàn)原圖本身也存有一定的問題,后期防水卷材沒法鋪設,于是筆者建議進行了如圖2所示的修改,在A-B軸線間加上兩根柱子,懸挑部分的板厚初步定為60mm,其余板厚定為80mm,把邊梁頂部標高設計的比屋面板高50mm,方便組織排水,邊梁底部標高設計到能夠遮擋住內部挑梁的地方,這樣從結構受力上來說相對合理,又不影響整體的效果。這樣,經過試算,計算結果為挑梁的最大撓度為14.94mm,上部結構其它各方面的參數(shù)也都比較合理。 

  圖2 

  4 基礎設計 

  根據(jù)地勘資料,采用梁式筏板基礎[7]。在筏板的設計上使上部結構的質心和筏板的質心盡量接近?紤]到建筑尺寸及結構構造作法,選定筏板的寬度為5700mm,長度為8400mm,板厚為200mm,這樣基本上可以保證上部結構質心和下部結構質心重合。對于地梁的布置,沒有采用常規(guī)的墻下布梁的設計思路,并把地梁的寬度統(tǒng)一取為350mm,梁高取為800mm,地梁與柱交接的地方按地梁加腑的構造作法處理,以盡量節(jié)省材料?紤]到此警務室上部結構不規(guī)則,受力較復雜,將筏板和地梁按照倒樓蓋的思路,進行了計算。最終,筏板基本上都是按構造配筋,地梁的受力性能也都比較好,于是采用了其計算結果。 

  5 結論 

  由于此警務室屋面板挑出長度較大,建筑造型要求較高,設計時間上也比較緊,相對于一般的警務室偏難。筆者在設計過程中,遇到了不少難點,比如屋蓋類型的選擇、上部結構各構件的計算分析、基礎方面的計算方法選擇等問題。還有不少細節(jié)沒有交待清楚,只把此結構的整體設計思路整理了出來,以期廣大讀者在此類大懸挑結構的設計思路上得到借簽,從而加快設計進度的步伐。 

  參考文獻: 

  [1]張從實,王鳳安,談“懸挑結構”的施工[J],河北水利水電技術,1994,(1):53-55 

  [2]張耐紅,懸挑結構質量事故分析與加固處理對策[J],結構設計與研究應用,2005,(1):45-46 

  [3]毛鍵萍,磚混結構設計施工懸挑結構常見質量問題探討[J],湘潭大學自然科學學報,2002,24(2):94-96 

  [4]GB50011-2010建筑抗震設計規(guī)范[S],北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010 

  [5]GB50009-2001建筑結構荷載規(guī)范[S],北京:中國建筑工業(yè)出版社,2006 

  [6]GB50010-2010混凝土結構設計規(guī)范 [S],北京:中國建筑工業(yè)出版社,2010 

  [7]GB50007-2002建筑地基基礎設計規(guī)范[S],北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002