一、無(wú)梁樓蓋中混凝土柱的設(shè)計(jì)

運(yùn)用PKPM進(jìn)行無(wú)梁樓蓋設(shè)計(jì)

方法1、用等代梁的方法。等代樓寬度在豎向荷載作用下取相鄰跨各1/2（水平荷載作用下取1/4），板厚為0，重疊的梁自重應(yīng)作相應(yīng)扣除。

方法2、用虛梁+彈性板6的方法。

不同程序及計(jì)算模型下柱內(nèi)力結(jié)果

l 計(jì)算模型：X向軸網(wǎng)間距為3500,8100X5,2400 Y向軸網(wǎng)間距為8100X4，無(wú)梁樓蓋板厚為400,四周為300厚砼外墻。梁、板砼為C30，墻、柱為C35,恒載為60kN/m**2 ，活載2kN/m**2。

l （由于跨度及邊支座不同的原因，主要考慮邊柱恒載作用下的彎矩）

Etabs,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:431.07kN.m

Midas,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:421.19kN.m

SATWE中8.1m等代梁,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:609.6kN.m

SATWE中柱間設(shè)虛梁,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:848.9kN.m

SATWE1m間距虛梁,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:447.7kN.m

SATWE邊跨及相鄰跨1m，其它跨8.1m間距虛梁,3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:487.1kN.m

Etabs考慮柱帽3.2X3.2X0.4，3軸西側(cè)邊柱柱頂X向彎矩:299.9kN.m

上述結(jié)果匯總

分析結(jié)果討論：

1、Etabs和Midas程序的內(nèi)力計(jì)算模型均是板上荷載通過(guò)板單元節(jié)點(diǎn)，并最終傳導(dǎo)到柱上，與實(shí)際情況相符，且兩者計(jì)算結(jié)果相近，可認(rèn)為基本正確。

2、SATWE程序的內(nèi)力計(jì)算模型是先將荷載導(dǎo)算到梁上，再通過(guò)梁傳導(dǎo)到柱上，且板、梁間節(jié)點(diǎn)位移不協(xié)調(diào)，因而柱間虛梁模型與實(shí)際結(jié)果相差較大。等代梁模型是一種簡(jiǎn)化模型，計(jì)算結(jié)果相差也較為明顯。

3、按1m間距布虛梁后，其內(nèi)力計(jì)算模型與Etabs和Midas相近，計(jì)算結(jié)果也相差不大。在不等間距的邊跨和相鄰跨按1m布虛梁后的結(jié)果也可接受。如采用SATWE程序，實(shí)際計(jì)算中可采用這二種方式中的一種進(jìn)行建模計(jì)算。

4、考慮柱帽后柱頂彎矩有一定程度的減小，簡(jiǎn)化計(jì)算時(shí)可作為安全儲(chǔ)備而不作考慮。

不同條件下無(wú)梁樓蓋各頂經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

l 建 筑條件：3m覆土，8.1m柱網(wǎng)。不同條件下的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。注：普通混凝土頂板頂部按0.2，底部按0.3mm裂縫寬度進(jìn)行控制，按新版混凝土規(guī)范計(jì)算 公式。頂部跨中按支座部分的鋼筋一半拉通考慮，底部全部拉通，預(yù)應(yīng)力按無(wú)裂縫控制。計(jì)算中僅取五連跨的中間跨進(jìn)行計(jì)算,即計(jì)算面積取8.1X8.1，折合 鋼筋用量時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋取普通筋的2倍，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中混凝土普通鋼筋按最新規(guī)范取為0.2%

托板為3.2X3.2X0.4，平板為0.4m時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)

托板為3.2X3.2X0.4，平板為0.45m時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)

托板為3.2X3.2X0.6，平板為0.4m時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)

覆土條件為2m.板為3.2X3.2X0.4，平板為0.35m時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)

覆土條件為2m.托板為3.2X3.2X0.4，平板為0. 4m時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)

當(dāng)托板改為600厚，平板350時(shí)，單方鋼筋含量變?yōu)?37.45

上述結(jié)果最終結(jié)果匯總（折合普通筋單方含量）

基本結(jié)論及相關(guān)問(wèn)題

一、基本結(jié)論

1、對(duì)于覆土在2m以上的情況，由于增加板厚對(duì)內(nèi)力影響不大，對(duì)配筋影響很大，故板厚不能太小，覆土越厚，增加板厚越經(jīng)濟(jì)。

2、由于支座處內(nèi)力較大，在建筑許可的條件下盡可能增加托板厚度，對(duì)普通混凝土樓蓋經(jīng)濟(jì)效果顯著。

3、一般情況下，預(yù)應(yīng)力混凝土樓蓋較普通混凝土樓蓋更為經(jīng)濟(jì)。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋一般采取通長(zhǎng)的形式，其數(shù)量可能由跨中板帶決定，因而托板厚度對(duì)其影響不明顯。通過(guò)比較，當(dāng)托板增加到一定厚度時(shí)，預(yù)應(yīng)力砼樓蓋經(jīng)濟(jì)性與普通混凝土相當(dāng)。

二、問(wèn)題

1、等代框架法與有限元法計(jì)算的總彎矩差異問(wèn)題。

2、有限元計(jì)算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)分配系數(shù)問(wèn)題

SAFE 有限元計(jì)算結(jié)果與SLABCAD結(jié)果接近。根據(jù)上述可知，總彎矩相差不是很大，但并不是按柱上板帶支座處按0.75:0.25進(jìn)行分配，而是接近 0.89:0.11;支座與跨中更不是2:1 而是接近4:1。對(duì)于無(wú)柱帽的無(wú)梁樓蓋，通過(guò)有限元分析可得到接近0.75:0.25及2:1的經(jīng)驗(yàn)結(jié)果，在用理正計(jì)算時(shí)應(yīng)該注意，對(duì)于有柱帽的情況不宜 直接采用默認(rèn)的分配系數(shù)。

3、理正工具箱支座計(jì)算截面的高度問(wèn)題

理正工具箱對(duì)于有柱帽的結(jié)構(gòu)采用的經(jīng)驗(yàn)算法，即折梁跨度的算法，因而支座內(nèi)力與折減后的跨度的端部對(duì)應(yīng)，而不是柱邊截面。對(duì)應(yīng)的應(yīng)該是柱邊往外2/3C處的位置，因此截面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用此處的截面高度，采用錐形柱帽時(shí)應(yīng)該注意。

4、正反柱帽對(duì)預(yù)應(yīng)力筋配筋影響問(wèn)題

預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為復(fù)雜的二點(diǎn)是：一是計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失。二是求解預(yù)應(yīng)力次內(nèi)力。

幻燈片24

在手算過(guò)程中這二步常會(huì)被簡(jiǎn)化考慮。預(yù)應(yīng)力損失通常取張拉控制應(yīng)力的25~30%；而次彎矩常會(huì)按支座有利，跨中不利來(lái)考慮，前面的計(jì)算結(jié)果即是支座按 -5%，跨中按12%的標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩進(jìn)行考慮.通常情況，尤其是對(duì)于預(yù)應(yīng)力大梁的情況，上述經(jīng)驗(yàn)值與實(shí)際情況出入不大，但對(duì)于預(yù)應(yīng)力樓蓋的情況可能不符。

同樣是對(duì)于上述五跨連續(xù)梁3m覆土的情況，正柱帽與反柱帽的預(yù)應(yīng)力布筋如下圖所示：兩者矢高明顯不同，所產(chǎn)生的等效荷載不同，最終導(dǎo)致次彎矩不同。

當(dāng)反彎點(diǎn)取在0.15L處時(shí)，其單根預(yù)應(yīng)力效應(yīng)及相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力配筋分別如下表所示:單位為kN或kN.m或kN/m