无梁楼盖的特点与结构设计综述.doc

无梁楼盖结构的特点及其分析设计方法综述 张博 （武汉理工大学，土木工程与建筑学院，武汉430070）Characteristics of the Sab-column System and Design Method Review Zhang bo (School of Civil Engineering and Architecture, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070) Abstract: This paper introduces the characteristics and some methods in common use of slab-column system,and introduce the advantages and disadvantages of these methods. Keywords: Slab-column System; Traditional Experimental Coefficient Method；Equivalent Frame Method. 1 前言 无梁楼盖结构体系是指柱间不设置梁，楼盖直接支撑于柱上的双向受力楼盖体系。又称板柱结构体系。由于整体性好、建筑空间大等优点，该楼盖结构广泛应用于商场.多层厂房.和仓库等建筑中。 2 无梁楼盖结构的特点 2.1 结构组成 无梁楼盖板与柱直接相连，楼面荷载可直接由板传给柱及柱下基础，缩短了传力途径。通常为了提高柱顶处板的抗冲切的能力以及减小板跨，往往在柱顶设置柱帽。但如果荷载不大时，也可以不加柱帽。柱帽形式如图1所示。 用于轻荷载 b）用于重荷载 c）用于重荷载 图1 无梁楼盖的柱帽形式 建筑高度比肋梁楼盖小，可以有效的增大楼层内部的空间。平滑的底板很好的改善了房间的采光、通风条件。同时，无梁楼盖也具有结构体系简单.施工简单等特点。 同时，无梁楼盖也有楼板较厚.楼盖刚度较小.柱周边剪应力集中等缺点，并且无梁楼盖没有梁，刚度小，因此当用于较高或有抗震要求的建筑时，宜设置剪力墙。 2.2 受力特点 无梁楼盖是四个点支承的双向板，而双向板肋梁楼盖是由四个边支承的双向板，承受均布荷载时，肋梁楼盖的双向板主要是沿短边方向受力，而无梁楼盖的双向板则主要沿长边方向受力。因此，配筋时二者刚好相反，肋梁楼盖是将短边方向的钢筋放在外侧，无梁楼盖是将长边方向的钢筋放在板的外侧。 由于无梁楼盖与柱直接连接，连续性差，不利于承受水平荷载，并且在板柱节点弯矩过于集中，很容易发生剪切冲切破坏。因此是抗冲切和抗震的薄弱环节，节点的破坏往往是导致结构倒塌的主要原因。 3 无梁楼盖的设计方法 3.1 无梁楼盖的内力分析 计算无梁楼盖时，常将楼盖划分成如图2所示的柱上板带与跨中板带。 图2 板带划分计算简图 3.1.1经验系数法 这是简单的计算方法之一，可以直接手工计算。但该方法只适用于计算规则结构，否则可能产生很大的误差。故采用此法需满足下列条件： ①活荷载不大于恒荷载的3倍； ②每个方向至少应有3个连续跨； ③任一区格的长短边之比不大于1.5； ④同一方向上的最大.最小跨度比不应大于1.2 ，且两端跨度不大于相应内跨； ⑤不规则柱网和柱的偏离值不应大于跨度的10﹪。 经验系数法的计算荷载，按全部均布荷载计算，不考虑活荷载的不利组合。 其计算步骤如下： 计算一个区格的跨中弯矩与支座弯矩的总和 对x方向的总弯矩为： （1） 对y方向的总弯矩为： （2） 式中 c——柱帽宽度； g q——板单位面积上的恒荷载和均布荷载； lx ly——两个方向的柱距 板柱节点处上、下柱柱端弯矩之和可近似取以下数值： 中柱 边柱 上、下柱的弯矩，可按线刚度进行分配。如楼盖外边缘有悬臂伸出，则边柱节点弯矩可扣除由悬臂荷载引起的弯矩后再分配。 （2）计算出总弯矩后，按表1中所列系数将总弯矩分配给柱上板带和跨中板带。 表1 经验系数法总弯矩分配表 截 面 柱上板带 跨中板带 内 跨 支座截面负弯矩 0.17 跨中正弯矩 0.18 0.15 边 跨 第一内支座截面负弯矩 0.50 0.17 跨中正弯矩 0.22 0.18 边支座截面负弯矩 0.48 0.05 注：①.在保持总弯矩值不变的条件下，必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分给跨中板带负弯矩。 ②. 此表为无