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PAGE9现浇混凝土空心楼盖结构技术标准目次TOC\o"1-2"\h\z\u50101总则 1127912术语和符号 273362.1术语 2201972.2符号 5218733材料 8198313.1混凝土 8225503.2普通钢筋 8243373.3预应力筋及锚固系统 863483.4填充体 9302184基本规定 1170894.1结构布置原则 1173024.2截面特性计算 1117524.3房屋适用高度 15314584.4房屋抗震等级 17228984.5抗侧力体系抗震设计要求 1865115结构分析方法 2167255.1一般规定 2148865.2拟板法 2216885.3拟梁法 24251845.4经验系数法 25316325.5等代框架法 31317675.6空间等代框架法 35248806结构构件计算 43238186.1一般规定 43306826.2设计计算原则 4411686.3承载能力极限状态计算 45322976.4正常使用极限状态验算 4860487构造规定 50184747.1一般规定 50206537.2柔性支承楼盖 55301917.3薄空心板楼盖结构 56251437.4厚空心板结构框架肋梁的构造要求 57327417.5采用空心楼盖的筒体结构 58233528节点 60226158.1柔性支承楼盖梁柱节点 60284528.2薄空心楼盖板柱节点 6135738.3厚空心板结构框架肋梁-柱节点 6378789施工及验收 6781189.1施工要点 67207879.2材料进场验收 71298269.3工程施工质量验收 739517附录A填充体检验方法 7615762A.1外观检查 7618082A.2尺寸偏差检查 76102A.3物理力学性能检查 7712593附录B空心楼板自重、折实厚度、体积空心率计算 7911704附录C正交各向异性板的等效各向同性板法 8020448附录D施工流程 825346附录E填充体质量验收记录表 8411104E.1进场验收计录表 8416265E.2填充体安装检验批质量验收记录表 869108附录F现浇混凝土空心楼板常用参数表 8824463本标准用词说明 9022074引用标准名录 91Contents1GeneralProvisions 12TermsandSymbol 22.1Terms 22.2Symbol 53Materials 83.1Concrete 83.2OrdinaryReinforcement 83.3PrestressingTendonandPrestressedAnchoringSystem 83.4Filler 94FundamentalPrinciple 114.1StructuralArrangementPrinciple 114.2SectionProperties 114.3MaximumApplicableHeight 154.4SeismicDesignGradeofStructuralMembers 174.5RequirementsforSystemtoResistLateralForces 185MethodsofStructuralAnalysis 215.1GeneralRequirements 215.2AnalogueSlabMethod 225.3AnalogueCrossBeamMethod 245.4EmpiricalCoefficientMethod 255.5EquivalentFrameMethod 315.6EquivalentSpaceFrameMethod 356CalculationofStructureMembers 436.1GeneralStipulations 436.2PrinciplesofStructureCalculationandDesign 446.3UltimateLimitStates 456.4ServiceabilityLimitStates 487DetailingRequirements 507.1GeneralRequirements 507.2FlexibleEdgeSupportedFloorStructure 557.3ThinHollowFloorStructure 567.4DetailsofRibsforThickHollowFloorStructure 577.5tubeStructurewithHollowFloor 588Joints 608.1Column-beamJointsofFlexibleEdgeSupportedFloorSystem 608.2Slab-columnJointsofThinHollowFloorStructure 618.3Column-ribJointsofThickHollowFloorStructure 639ConstructionandAcceptance 679.1ConstructionPoints 679.2MaterialApproachAcceptance 719.3ConstructionQualityAcceptance 73AppendixACheckMethodofFiller 76AppendixBCalculationofWeight,ConvertedThicknessandVolumetricVoidRatioofHollowSlab 79AppendixCEquivalentIsotropicPlateMethodofOrthotropicPlate 80AppendixDConstructionTechnologicalProcess 82AppendixEFillerQualityAcceptanceForms 84AppendixFParameterTableofCast-in-situHollowFloor 88ExplanationofWordinginThisStandard 90ListofQuotedStandards 91PAGEPAGE111总则1.0.1为使现浇混凝土空心楼盖的设计、施工做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制定本标准。条文说明1.0.1现浇混凝土空心楼盖结构在减轻楼盖自重、减少地震作用、隔声、节能等方面较传统的实心板有较明显的优势,同时可降低总体成本、改善使用功能,目前已经在一些大跨度写字楼、商业楼、大型会展中心、图书馆、多层停车场等公共建筑及大开间民用住宅中广泛应用。现浇混凝土空心楼盖结构有自身的特点,如:由于填充体布置的不对称性引起板的正交各向异性、正交异性板的内力和变形的计算方法以及圆孔板横向抗剪问题、横向最低配筋率及其算法等,这些都是过去没有遇到的,也是本标准要解决的问题。制定本标准是为了规范现浇混凝土空心楼盖中使用的填充体的技术参数,并对以上提到的新的技术问题给出解决办法,确保工程设计和施工质量,使该项技术得到更好的应用和发展。1.0.2本标准适用于广东省一般工业与民用建筑物及构筑物的现浇钢筋混凝土及预应力混凝土空心楼盖结构的设计、施工及验收。条文说明1.0.2本条明确了本标准的适用范围,适用于一般工业与民用建筑工程。因缺乏可靠的近场地震资料和数据,抗震设防烈度大于9度的柱支承空心楼盖没列入本标准。1.0.3现浇混凝土空心楼盖结构的设计、施工及验收除应符合本标准外,尚应符合《工程结构通用规范》GB55001、《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《混凝土结构通用规范》GB55008、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068、《混凝土结构设计规范》GB50010、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3等国家现行有关标准的规定。条文说明1.0.3现浇混凝土空心楼盖是混凝土结构的一种形式,设计计算依据现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001、《混凝土结构通用规范》GB55008、《混凝土结构设计规范》GB50010进行。本地方标准结合《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3,并吸收目前相关研究或工程实践经验,对在使用现浇混凝土空心楼盖多层、高层建筑设计中遇到的问题给出解决方法,确保设计质量。其他常规设计问题,凡现行标准中已有明确规定的,本标准原则上不再重复。2术语和符号2.1术语2.1.1现浇混凝土空心楼板cast-in-situconcretehollowslab采用内置或外露填充体,经现场浇筑混凝土形成的空腔楼板。2.1.2现浇混凝土空心楼盖cast-in-situconcretehollowfloorstructure由现浇混凝土空心楼板和支承梁(或暗梁)等水平构件形成的楼盖结构。条文说明2.1.2现浇混凝土空心楼盖的填充体空心部分不参与结构受力。现浇混凝土空心楼盖包括了混凝土空心楼板和梁(暗梁)等水平支承构件。2.1.3刚性支承楼盖rigidedgesupportedfloorstructure由墙或竖向刚度较大的梁作为楼板竖向支承的楼盖。条文说明2.1.3刚性支承楼盖的楼板只承受竖向荷载,竖向刚度较大的梁是一模糊的概念,一般认为达到4或5就可以作为刚性支承梁,楼板就可以按四边竖向刚性支承的双向板计算。2.1.4柔性支承楼盖flexibleedgesupportedfloorstructure由竖向刚度较小的梁作为楼板竖向支承的楼盖。条文说明2.1.4柔性支承楼盖是柱之间有刚度不大的梁作为竖向支承的楼盖,介于刚性梁支承和无梁柱支承楼盖之间,本标准给出了这类楼盖的计算方法。2.1.5柱支承楼盖columnsupportedfloorstructure由柱作为楼板竖向支承,且支承间没有刚性梁和柔性梁的楼盖。条文说明2.1.5柱支承楼盖也就是无梁楼盖。2.1.6厚空心板楼盖thickhollowfloorstructure板厚与板跨的比值(框架肋梁的高跨比)不小于1/22的现浇混凝土空心楼盖,定义为厚空心板楼盖。2.1.7薄空心板楼盖thinhollowfloorstructure板厚与板跨的比值(框架肋梁的高跨比)小于1/22的现浇混凝土空心楼盖,定义为薄空心板楼盖。2.1.8厚空心板柱(框架)结构thickhollowslab-column(frame)structure采用厚空心板楼盖,由框架肋梁或部分框架梁、扁梁与柱形成框架结构。2.1.9厚空心板柱-剪力墙结构thickhollowslab-column-shearwallstructure采用厚空心板楼盖的板柱-剪力墙结构。板柱部分由框架肋梁或部分框架梁、扁梁与柱形成框架结构。条文说明2.1.6、2.1.8~2.1.9给出了厚空心楼盖的定义。当空心楼盖较厚时,相比一般框架,在需要设置框架梁的位置设置框架肋梁,框架肋梁的梁刚度、配筋、构造措施等满足一般框架梁的要求,从而该类多、高层建筑可以参照框架设计。大多数空心楼盖均能满足厚跨比1/22的要求。2.1.10薄空心板柱(框架)结构thinhollowslab-column(frame)structure柱支承的薄空心板楼盖结构。2.1.11薄空心板柱-剪力墙结构thinhollowslab-column-shearwallstructure采用薄空心板楼盖的板柱-剪力墙结构。通常意义上的板柱-剪力墙结构。条文说明2.1.7、2.1.10~2.1.11本条主要有两方面含义:1楼板本身较薄,厚跨比小于1/22;2楼板虽较厚,但并不需要像厚空心楼盖一样对肋梁的布置、抗震措施严格要求。比如:空心楼盖用于板柱-剪力墙结构时,由于跨度或竖向荷载较大,需要采用较厚的空心楼板,但其各项指标能满足板柱-剪力墙结构《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中各项要求,可不必按厚空心楼盖设计。2.1.12填充体filler永久埋置于现浇混凝土楼板中,置换部分混凝土以达到减轻结构自重的物体。按形状和成型方式可分为:管状成型的填充管、棒状成型的填充棒、箱状成型的填充箱、块状成型的填充块等。2.1.13内置填充体embeddedfiller埋置于现浇混凝土楼板中,表面均不外露的填充体。2.1.14外露填充体exposedfiller埋置于现浇混凝土楼板中,其上表面或上、下表面暴露于楼板表面的填充体。条文说明2.1.12~2.1.14给出各种形式的内置和外露填充体的定义。目前工程使用的填充体,没有填充板形式,本次修订删除与填充板有关的内容。2.1.15体积空心率volumetricvoidratio现浇混凝土楼板区格内填充体的体积与楼板总体积的比值。填充体的体积包括了填充体材料的体积和内部空腔的体积;楼板总体积包含楼板混凝土及填充体的体积。条文说明2.1.15体积空心率只是表明了填充体占的体积,由于填充体有一定重量,因此不能完全表达减轻自重的比率。2.1.16表观密度apparentdensity自然状态下填充体的质量与体积的比值。条文说明2.1.16表观密度是衡量填充体自重和占有板内体积的一个宏观量度,体积空心率相同时,数值越小说明越能减轻自重。2.1.17肋rib;框架肋梁framerib;次肋secondary-rib肋:同一柱网内相邻填充体侧面之间、端面之间形成的混凝土区域。框架肋梁:空心板楼盖中,布置在竖向支承构件之间的、与竖向构件组成抗侧力体系的主肋或实心暗梁。次肋:现浇混凝土空心楼板中相邻轻质芯块间形成的肋。2.1.18肋间距ribspacing相邻两肋中心线之间的距离。2.1.19翼缘厚度flangedepth填充体上、下表面分别至现浇混凝土空心楼板顶面、底面的距离。2.1.20拟板法analogueslabmethod将现浇混凝土空心楼板等效为实心板进行内力和变形分析的计算方法。2.1.21拟梁法analoguecrossbeammethod将现浇混凝土空心楼板等效为双向交叉梁系进行内力和变形分析的计算方法。2.1.22经验系数法empiricalcoefficientmethod用弯矩分配系数计算现浇混凝土空心楼盖各板带控制截面弯矩的计算方法。2.1.23等代框架法equivalentframemethod在两个方向将柱支承楼盖或柔性支承楼盖等效成以柱轴线为中心的连续框架分别进行内力分析的计算方法。2.1.24空间等代框架法equivalentspaceframemethod将空心楼盖柱上板带及跨中板带按拟梁法等效为多根梁,同竖向构件一起参与整体内力分析的计算方法。条文说明2.1.20~2.1.24给出了现浇混凝土空心楼盖的几种计算方法的定义。2.2符号2.2.1材料性能——混凝土弹性模量;——梁混凝土弹性模量;——板混凝土弹性模量;——柱混凝土弹性模量; ——正交各向异性板x向弹性模量;——正交各向异性板y向弹性模量;——正交各向异性板剪变模量;——填充体表观密度;——混凝土泊松比;——正交各向异性板x向泊松比;——正交各向异性板y向泊松比;2.2.2作用、作用效应——楼板区格内填充体重量;——计算板带在计算方向一跨内的总弯矩设计值;、、——等效各向同性板向弯矩、向弯矩以及扭矩;、、——正交各向异性板向弯矩、向弯矩以及扭矩; ——板面竖向均布荷载设计值;2.2.3几何参数、——圆形截面填充体空心楼板一个计算单元宽度内纵向、横向截面积;——计算单元宽度;计算板带宽度;等代框架梁计算宽度;柱上板带宽度;——梁截面宽度;拟梁宽度;——柱截面宽度;——计算截面肋宽;——等代框架法中垂直于板跨度方向的柱(柱帽)宽;——圆形截面填充体直径;——楼板厚度;——楼板截面有效高度;——柱截面高度;——空心楼板折实厚度;——等代框架中梁板在柱(柱帽)边缘处的截面惯性矩;——计算单位等宽度实心楼板截面惯性矩;、——圆形截面填充体空心楼板一个计算单元宽度内纵向、横向截面惯性矩;——柱在计算方向的截面惯性矩;——等代框架法中柱的抗弯线刚度;——等代框架法中等效柱的抗弯线刚度;——等代框架法中柱两侧抗扭构件的抗扭刚度;——经验系数法及等代框架中板计算方向跨度;——经验系数法及等代框架中板垂直于计算方向的跨度;——正交各向异性板向计算跨度;刚性支承双向板长跨跨度;——正交各向异性板向计算跨度;刚性支承双向板短跨跨度;——等效各向同性板向和向跨度;——计算方向板的净跨。2.2.4计算系数及其他——经验系数法计算中的截面抗扭常数;——正交各向异性板向与向的弹性模量比;填充管(棒)空心楼板横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比;——经验系数法计算中计算方向梁与板截面抗弯刚度的比值;——经验系数法计算中垂直于计算方向梁与板截面抗弯刚度的比值;——填充体弹性模量与混凝土弹性模量比值;——填充管(棒)空心楼板横向受剪承载力调整系数;——等代框架计算中抗扭刚度增大系数;——经验系数法中抗扭刚度系数;——体积空心率。3材料3.1混凝土3.1.1混凝土强度等级的选取应满足工程结构的承载力、刚度及耐久性需求。用于现浇混凝土空心楼盖的混凝土强度等级:钢筋混凝土楼盖不宜低于C30,且不应低于C25;预应力混凝土楼盖不宜低于C40,且不应低于C30。条文说明3.1.1本条对现浇混凝土空心楼盖的最低混凝土强度等级作了规定。3.2普通钢筋3.2.1现浇混凝土空心楼盖的普通纵向受力钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400和HRBF500钢筋,也可采用HPB300、RRB400钢筋。条文说明3.2.1本标准提倡采用HRB400级钢筋作为主受力钢筋。3.3预应力筋及锚固系统3.3.1现浇预应力混凝土空心楼盖的预应力筋宜优先选用高强低松弛钢绞线,必要时也可选用钢丝束、纤维预应力筋等性能可靠的预应力筋,其性能应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224和《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223等有关规定。条文说明3.3.1公称直径15.2的低松弛钢绞线是我国目前预应力混凝土结构中应用最广的预应力筋,优先采用高强低松弛预应力钢绞线对于工程设计和施工都是有利的。3.3.2预应力可采用有粘结、无粘结、缓粘结等技术体系,其性能应符合国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《预应力混凝土结构设计规范》JGJ369、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92和《缓粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ387的有关规定。条文说明3.3.2本条说明了结构可采用的预应力体系类别。近年来缓粘结预应力技术在不断推广应用,对于柱支承的空心楼盖,由于楼盖参与了结构抗震,而无粘结预应力混凝土结构延性比不上有粘结预应力混凝土结构,有粘结预应力技术在楼板中应用存在波纹管和群锚布置困难等施工缺陷,而采用缓粘结预应力体系既可以提高抗震性能、又便于施工,因此,柱支承的现浇混凝土空心楼盖可以优先采用缓粘结预应力技术。3.3.3预应力锚固系统应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370的有关规定。条文说明3.3.3本条规定了预应力筋锚固系统应遵循的有关标准。3.4填充体3.4.1用于现浇混凝土空心楼盖的填充体材料,氯化物和碱的总含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《混凝土结构通用规范》GB55008中对混凝土材料的要求;有害物质释放量限值应符合《建筑环境通用规范》GB55016、《民用建筑工程室内环境污染控制标准》GB50325、《建筑材料放射性核素限量》GB6566的要求。火灾时在防火等级要求时间内不得产生析出楼板的有毒气体。条文说明3.4.1考虑填充体可能含有对结构及对环境的有害成分,本条对填充体有害物质含量、火灾时的形态等进行了规定。3.4.2填充管、填充棒的规格尺寸应根据具体工程需要确定,外径可取100~500,尺寸允许偏差应符合表3.4.2的规定,检验方法应按本标准附录A的规定执行。填充管、填充棒的外观质量应符合下列要求:1表面应平整,无明显贯通性裂纹、孔洞;2填充管管端应封堵密实、牢固;3当填充棒有外裹封闭层时,封裹应密实,粘附应牢固;4不应使用易燃材料作为外露填充体。表3.4.2填充管、填充棒尺寸允许偏差项目允许偏差()长度()≤500±8>500±10断面尺寸()≤300±5>300±8轴向表面平直度()≤5005>5008条文说明3.4.2本条对填充管、填充棒的规格、尺寸作了具体的规定,填充棒断面也可以不为圆形,此时,D取断面的最大尺寸。3.4.3填充箱、填充块的规格尺寸应根据具体工程需要确定,其边长可取400~1200。尺寸允许偏差应符合表3.4.3的规定,检验方法应按本标准附录A的规定执行。当内置填充箱、填充块的底面短边尺寸大于600时,宜在中部设置竖向通孔。填充箱、填充块的外观质量应符合下列规定:1表面应平整,无明显贯通性裂纹、孔洞;2填充箱应具有可靠的密封性;3外露填充箱的外露面侧边应与楼盖混凝土有可靠连接。表3.4.3填充箱、填充块尺寸允许偏差项目允许偏差()边长+5,-8高度+5,-8表面平整度5两对角线长度差10条文说明3.4.3本条对填充箱、块的规格、尺寸作了具体的规定。3.4.4填充体的物理力学性能应符合表3.4.4的规定,检验方法应按本标准附录A的规定执行。表3.4.4填充体的物理力学性能要求项目技术指标表观密度(kg/m3)15.0~500.048h浸泡后局部抗压荷载(kN)≥1.0自然吸水率(%)≤5项目技术指标抗振动冲击30振动棒紧贴内置表面振动1,不出现贯通性裂纹及破损注:当外露填充箱上表面为混凝土,且与现浇混凝土同样受力时,上表面质量和体积可不计入表观密度计算。条文说明3.4.4本条规定了填充体的物理力学性质,局部抗压荷载主要为了防止施工中填充体上站人等造成破坏。外露填充体表面一般为混凝土,且有一定厚度并与现浇混凝土有可靠连接,能参与板的共同受力,这种情况的外露填充体上表面可以与现浇混凝土一起考虑,在计算填充体表观密度时不计入其质量和体积。当聚苯乙烯泡沫填充体有加强构造时,表观密度可适当减小。4基本规定4.1结构布置原则4.1.1现浇混凝土空心楼盖的结构布置应受力明确、传力合理。4.1.2现浇混凝土空心楼板为单向板时,填充体长向应沿板受力方向布置。4.1.3现浇混凝土空心楼板为双向板时,填充体宜为平面对称形状,并宜按双向对称布置;当为填充管、填充棒等平面不对称形状时,其长向宜沿受力较大的方向布置。条文说明4.1.3现浇混凝土空心楼盖为双向板时,内力与两个方向的刚度比例有关,如果双向布置不对称,两个方向刚度不同,需要用正交异性板理论去求弹性内力。对于对称布置的内置填充体空心板,可根据截面惯性矩等效为各向同性板计算;对于对称布置的外露填充体空心板,由于板抗扭刚度的影响,原则上仍为正交异性板,如果忽略抗扭刚度的影响,可以按各向同性板理论计算,误差在工程设计要求精度范围内。4.1.4直接承受较大集中荷载的楼板区域,不宜布置填充体。条文说明4.1.4楼板的空心截面不利于承受较大的集中荷载,在承受较大的集中荷载的部位,宜采用实心楼板或采取有效的局部加强构造措施。当集中荷载位置无法确定,仍需采用空心楼板时,应在集中荷载作用区域增设附加基础,并对该处顶板进行抗冲切及抗弯验算。施工中设备预埋线管应尽量分散布置,较为集中处可采用实心板或加厚相应的顶板(底板)。对于直接承受较大的集中动力荷载区域,应按动力荷载相关规定考虑动力荷载放大系数,并进行动力荷载作用下的疲劳验算。4.1.5现浇空心板与现浇实心板可单一或混合布置在同一楼面、屋面结构中。4.1.6当外部条件比较严格而常规填充体材料无法满足设计、施工要求时,可考虑采用钢模作为空心楼盖填充体。条文说明4.1.6当空心楼盖的设计或施工需要考虑内模的作用时,可采用钢模。钢管各方面的性能均优于一般的填充管,且可与混凝土楼板共同工作,缺点是其造价高于一般的填充管。当荷载较大且板厚或施工条件受到限制时,钢管可作为空心内模的一个选项。4.2截面特性计算4.2.1双向布置填充体的现浇混凝土空心楼板,两正交方向的截面特性应按下列规定计算:1选取两相邻填充体中心线之间的范围作为一个计算单元(图4.2.1-1);(a)内置填充体空心板(b)单面外露填充体空心板(c)双面外露填充体空心板图4.2.1-1现浇混凝土空心楼板截面示意图1—混凝土;2—填充体2当填充体为内置填充体、单面外露填充体和双面外露填充体时,可将计算单元分别简化为I形截面、T形截面和矩形截面来计算其截面积A和截面惯性矩(图4.2.1-2);3当填充体外壳为混凝土且与现浇混凝土可靠连接时,可将填充体外壳计入混凝土截面内计算截面特性。(a)I形截面(b)T形截面(c)矩形截面图4.2.1-2截面计算单元示意图条文说明4.2.1对于具有一定刚度的实心填充体,填充体在理论上会参与楼板的受力。经过计算分析,填充体弹性模量要达到混凝土弹性模量的10%以上才有明显的效果,而目前采用的实心填充体都未达到这个数值,因此,暂时不考虑填充体与混凝土共同受力的复合作用。本节给出了将内置填充体空心楼板、单面外露填充体空心楼板和双面外露填充体空心楼板的计算单元分别简化为I形、T形和矩形截面计算单元,可以得到计算单元的截面积和截面惯性矩。4.2.2当内置填充体为圆形截面且圆心与板形心一致时,可取宽度为一个计算单元(图4.2.2),其截面面积和截面惯性矩的计算应符合下列规定:(a)空心板截面示意图(b)计算单元示意图图4.2.2圆形截面填充体空心板1—混凝土;2—填充体1空心楼板沿填充体纵向的截面积和截面惯性矩应按下列公式计算:(4.2.2-1)(4.2.2-2)式中:——纵向一个计算单元宽度内空心楼板截面积()、截面惯性矩();——填充体直径();——计算截面肋宽();——计算单元宽度(),大小为;——楼板厚度()。2空心楼板沿填充体横向的截面积和截面惯性矩可按下列公式计算:(4.2.2-3)(4.2.2-4)式中:、——横向一个计算单元宽度内空心楼板截面积()、截面惯性矩();——横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比,可按表4.2.2采用,中间值按线性插值。表4.2.2横向计算单元与纵向计算单元截面惯性矩比0.450.500.550.600.650.700.750.800.970.960.950.930.900.870.820.77条文说明4.2.2对于单向布置的圆截面填充体形成的空心楼板,纵向满足平截面假定,可以直接计算截面积和截面惯性矩。空心楼板横向不能满足平截面假定,因此不能直接得到受压时等效的截面积和抗弯时等效的截面惯性矩,本节是在采用有限元法进行计算分析基础上得到。1横向截面积的计算如下:根据填充体直径与板厚的比值以及肋宽与板厚的比值建立计算模型(图4-1),混凝土建立有限元,填充体忽略不计,左端固定,右端施加水平向位移作用,计算支座的水平支座反力,得到水平刚度;再建立外形相同的实心混凝土模型,同样左端固定,右端施加水平向位移作用,计算支座的水平支座反力,得到混凝土实心板水平刚度,空心楼板横向有效的截面积与实心楼板截面积相比为:,这样得到表4-1:表4-1横向换算截面积与实化板截面积比值0.50.60.70.80.20.5620.4630.3600.2540.30.5720.4710.3660.2590.40.5820.4780.3730.266通过对表中数据回归分析,可以得到横向宽度范围内截面有效面积的近似计算公式(4.2.2-3),该公式计算值与表中数据误差均不超过3.5%,满足工程设计精度。(a)横向截面积计算模型(b)横向截面惯性矩计算模型图4-1截面特性计算模型2截面惯性矩计算如下:计算模型见图4-1(b),左端固定,右端作用一力偶,根据端发生的转角换算出截面宏观的抗弯刚度,抗弯刚度除以混凝土弹性模量进而得到空心楼板横向宏观等效的截面惯性矩;纵向截面惯性矩可以按平截面假定得到;相同宽度板的横向等效截面惯性矩除以纵向截面惯性矩得到参数值,也就是表4.2.2给出的数值。由于纵向截面惯性矩可以通过平截面假定按公式(4.2.2-2)计算出,有了值就可以很容易得到横向等效截面惯性矩。圆形截面内置填充体现浇混凝土空心板横向和纵向惯性矩比见图4-2,计算方法可参看文献“现浇混凝土空心板的正交各向异性研究”,特种结构,2007,24(2):12-14。图4-2横向和纵向惯性矩比与圆孔直径和板厚比值的关系4.3房屋适用高度4.3.1采用刚性支承现浇混凝土空心楼盖的多、高层建筑,其最大适用高度按现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《建筑抗震设计规范》GB50011的规定取值。4.3.2采用厚空心板楼盖的板柱(框架)结构、板柱(框架)-剪力墙结构乙类和丙类的房屋建筑,最大适用高度应符合表4.3.2的规定。表4.3.2采用厚空心板楼盖的多、高层建筑房屋最大适用高度()结构体系抗震设防烈度678(0.2g)厚空心板柱(框架)结构605040厚空心板柱(框架)-剪力墙结构130120100注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施;3表中框架不含异型柱框架;4厚空心板(框架)指框架肋梁、框架梁与柱形成的框架;5甲类建筑6、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,8度时应专门研究。条文说明4.3.2空心楼盖厚度比梁板结构的实心板大较多,考虑空心楼盖贡献的框架肋梁刚度接近甚至大于普通梁。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3要求框架梁高跨比在1/8~1/18,相比较于国外规范偏严格,在高规条文说明中,明确当设计人确有可靠依据且工程上有需要时,梁的高跨比也可小于1/18。厚空心板楼盖当布置在柱与柱、墙之间的框架实心肋梁梁高接近普通梁、结构布置和节点抗震性能满足现行国家标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《建筑抗震设计规范》GB50011的规定时,按《建筑抗震设计规范》GB50011制定最大适用高度。参照《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3及国外规范,厚空心板楼盖与薄空心板楼盖按板厚与板跨比值1/22分界。4.3.3采用薄空心板楼盖的板柱(框架)结构、板柱(框架)-剪力墙结构乙类和丙类的房屋建筑,最大适用高度应符合表4.3.3的规定。表4.3.3采用薄空心板楼盖的多、高层建筑最大适用高度()结构体系抗震设防烈度678(0.2g)薄空心板柱(框架)结构2218不应采用薄空心板柱(框架)-剪力墙结构807055注:1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2超过表内高度的房屋,应进行专门研究和论证,采取有效的加强措施;3板柱(框架)-剪力墙结构指板柱、框架和剪力墙组成抗侧力体系的结构;4按本表确定薄空心板柱(框架)结构最大适用高度时,空心板板厚与跨度之比(框架暗梁高跨比)不宜小于1/25且不应小于300mm;5薄空心板柱框架指柱支承的薄空心板楼盖结构;6表中框架不含异型柱框架;7甲类建筑6、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,8度时应专门研究。条文说明4.3.3板柱结构由于抗震性能较差,在现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中均不建议采用,但相对普通的无梁楼盖或梁板结构的实心楼板,空心楼板板厚仍然较厚,一般不会小于300,如以常见的柱网,板厚300-450,框架实心暗梁高跨比为1/26.7~1/17.8。本标准通过4.4.3、4.4.4条的限定,在柱间设置实心暗梁,且实心暗梁的高跨比在1/25~1/22,并满足《建筑抗震设计规范》GB50011的抗震构造措施,仍允许层数较低、扭转不明显、7度及以下的低烈度地区(广东大部分地区)的部分框架、部分空心板柱结构使用。适用高度参考《预应力混凝土结构抗震设计标准》JGJ/T140-2019确定,薄空心板柱(框架)结构按板柱-框架结构的要求,薄空心板柱(框架)-剪力墙结构按板柱-抗震墙结构的要求。4.3.4采用现浇混凝土空心楼盖的筒体结构最大适用高度应符合表4.3.4的规定。表4.3.4采用现浇混凝土空心楼盖的筒体结构最大适用高度()结构类型6度框架-核心筒150130100筒中筒180150120钢框架-钢筋混凝土核心筒200160120核心220190150钢外筒-钢筋混凝土核心筒260210160核心280230170注:1平面和竖向均不规则的结构,最大适用高度应适当降低;2甲类建筑6、7度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求,8度时应专门研究。条文说明4.3.4本表根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3制订。4.4房屋抗震等级4.4.1采用钢筋混凝土空心楼盖的板柱(框架)结构和板柱(框架)—剪力墙结构,应根据设防类别、设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的内力调整和抗震构造要求。抗震等级应符合下列规定:1丙类建筑的抗震等级应按表4.4.1确定表4.4.1丙类钢筋混凝土空心楼盖板柱(框架)结构和板柱(框架)—剪力墙结构的抗震等级结构类型设防烈度6度7度8度厚空心板柱(框架)结构高度(m)≤2425~60≤2425~50≤2425~40框架四三三二二一跨度不小于18m的框架三二一薄空心板柱(框架)结构高度(m)≤22≤18框架三二薄空心板柱(框架)-剪力墙(斜撑)结构高度(m)≤3536~80≤3536~70≤3536~55框架、板柱的柱三二二二一剪力墙(斜撑)二二二一二一厚空心板柱(框架)-剪力墙(斜撑)结构高度(m)≤6061~130≤2425~6061~120≤2425~6061~100框架四三四三二三二一剪力墙(斜撑)三三二二一注:1表中的框架指由框架肋梁、框架梁与柱形成的框架;2抗震设防烈度不高于7度地区,高度不大于80m的结构,当楼梯采取足够的抗震措施时,可作为抗震斜撑考虑;3当采用斜撑代替剪力墙作为第一道抗震防线时,应进行专门研究和论证。2甲、乙类建筑的抗震措施,应符合现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002的规定;当房屋高度超过本规范4.3节规定的上限时,应采取更有效的抗震措施;3当房屋高度接近或等于表4.4.1的高度分界时,应结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级。条文说明4.4.1本条主要增补了由框架肋梁与柱形成的框架的抗震等级。复杂高层建筑及短肢墙的抗震等级,当其它现行标准有要求时尚应相应提高。厚空心板结构框架肋梁原则上等同框架梁的要求。薄空心板柱(框架)结构,即部分框架部分薄空心板柱结构;现行标准《混凝土结构设计规范》GB50010、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3和《建筑抗震设计规范》GB50011均已取消板柱结构,但考虑到现浇混凝土空心楼盖一般较厚,本标准除框架肋高跨比放松到1/25(并限制板厚不小于300)外,框架肋梁的抗震能力及构造措施均按框架梁要求;这样,扭转较规则、有部分框架的低层结构,可考虑在低烈度地区使用。薄空心板柱-剪力墙结构即《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中板柱-剪力墙结构。4.4.2当工程场地为Ⅰ类时,对特殊设防类和重点设防类工程,允许按本地区设防烈度的要求采取抗震构造措施;对标准设防类工程,抗震构造措施允许按本地区设防烈度降低一度、但不得低于6度的要求采用。4.4.3采用钢筋混凝土空心楼盖的筒体结构(含框架-核心筒结构及筒中筒结构),抗震等级按现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002的规定执行。4.4.4采用钢筋混凝土空心楼盖的钢-混凝土组合结构、混合承重结构,抗震等级按现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002的规定执行。4.4.5厚空心板柱(框架)-剪力墙结构的抗震等级尚应根据框架承担的倾覆力矩,按《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3调整。4.5抗侧力体系抗震设计要求4.5.1建筑周边相临竖向构件间应设明梁,楼梯间、电梯间等楼板较大开洞处宜设置边梁。条文说明4.5.1地震时由于结构不可避免的扭转,在边跨、楼电梯洞口边容易出现受力复杂的情况,因此宜设刚性支承梁。4.5.2采用现浇混凝土厚空心板楼盖的多、高层建筑房屋,应符合下列规定:1厚空心板柱(框架)结构中框架肋梁、柔性支承梁、框架梁与竖向构件形成的抗侧力体系的结构布置、抗震措施及承载力验算等各项要求应满足现行规范《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中框架结构的各项要求;2厚空心板柱(框架)-剪力墙结构中框架肋梁、柔性支承梁、框架梁与竖向构件形成的抗侧力体系的结构布置、抗震措施及承载力验算等各项要求应满足现行规范《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中框架-剪力墙结构的各项要求;3框架肋梁中线宜与柱中线重合,且应双向布置,梁宽大于柱宽的框架肋梁、扁梁不宜用于一级框架;4框架肋梁及其梁柱节点的承载力验算、抗震措施应满足《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3、《预应力混凝土结构抗震设计标准》JGJ/T140中框架梁及其梁柱的各项要求;若框架肋梁为宽扁梁时,尚应满足上述标准中宽扁梁及其梁柱节点的各项要求;5按《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011及《混凝土结构设计规范》GB50010验算柱端抗弯承载力时,梁端弯矩及实配钢筋宜采用柱上板带范围内的全部弯矩及纵筋;当有可靠的依据,能确定楼板翼缘作用的有效范围时,也可按实际范围采用。条文说明4.5.2当空心楼盖厚度较厚时(本标准以框架暗梁的跨高比不小于1/22为分界),其框架暗梁的刚度已接近甚至超过一般框架梁的刚度,为与一般的板柱结构区分,本标准称之为厚板结构,本条规定了空心楼盖厚板结构用于高层建筑时,结构布置及框架暗梁、梁柱节点的性能应达到《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3普通框架梁或宽扁梁的各项要求,从而可根据《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3确定最大适用高度。4.5.3采用空心楼盖的筒体结构(含框架-核心筒结构及筒中筒结构)的结构布置、抗震措施及承载力验算等各项要求应满足现行规范《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中框架-核心筒结构、筒中筒结构的各项要求。4.5.4采用薄空心板楼盖的多层板柱(框架)结构,应符合下列规定:1应在柱间设置框架实心暗梁、框架宽扁梁或框架梁;2单列柱数不应少于三根;3当楼板长宽比大于2或长度大于32m时,应设置框架梁。4.5.5用于抗震设防时的薄空心板柱(框架)结构,在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下,楼层竖向构件最大水平位移和层间位移,不应大于该楼层平均值的1.35倍。条文说明4.5.4、4.5.5多次地震表明扭转对结构抗震不利,本条对薄空心板柱(框架)结构的框架比例及结构的扭转规则性提出更为严格的要求。单列柱数不少于3根,主要指整体上不宜采用单跨的框架结构。4.5.6薄空心板柱(框架)-剪力墙结构应满足现行规范《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002、《建筑抗震设计规范》GB50011中板柱—剪力墙结构的各项要求;当为高层建筑结构时,尚应满足《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中板柱—剪力墙结构的各项要求。4.5.7房屋地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位时,在塔楼范围内的地下一层顶板应采用梁板结构,塔楼外的相关范围可采用厚空心板楼盖结构,并按本标准设置框架肋梁且肋梁的高跨比不宜小于1/18。条文说明4.5.7房屋地下一层顶板作为上部结构的嵌固部位时,其他要求按国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011和《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3中的有关规定。5结构分析方法5.1一般规定5.1.1现浇混凝土空心楼盖应采用满足力学平衡条件和主要变形协调条件的计算方法进行结构分析。结构分析宜采用弹性分析方法;在有可靠依据时可考虑内力重分布,当进行内力重分布时应考虑正常使用要求。5.1.2当楼盖平面布置不规则、填充体布置间距不等、作用有局部集中荷载、局部开洞等特殊情况时,宜作专门的计算分析。结构分析所采用的电算程序应经考核验证,其技术条件应符合本标准和现行国家标准《混凝土结构通用规范》GB55008、《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。5.1.3现浇混凝土空心楼板的自重应考虑空心的影响,整体分析时,也可通过折实厚度考虑板自重,可按本标准附录B计算。方案设计时,空心楼板参数也可按本标准附录F取值。5.1.4周边刚性支承的内置填充体现浇混凝土空心楼板,可采用拟板法按本标准第5.2节的规定计算;也可采用拟梁法按本标准第5.3节的规定计算。周边刚性支承的外露填充体现浇混凝土空心楼板可采用拟梁法按本标准第5.3节的规定计算。5.1.5柱支承、柔性支承及混合支承现浇混凝土空心楼盖竖向均布荷载作用下的内力可采用经验系数法按本标准第5.4节的规定计算;当不符合经验系数法的规定时,可采用等代框架法按本标准第5.5节的规定计算。5.1.6竖向荷载作用下无梁楼盖内跨板截面的弯矩,根据板水平约束和厚跨比的大小,可考虑穹顶作用。当采用有限元法进行分析时,可考虑柱、柱帽、墙等支承截面效应的有利影响。5.1.7采用或部分采用现浇混凝土空心楼盖的多、高层建筑,在竖向荷载与水平荷载作用下的内力及位移计算,宜优先采用有限元空间模型的计算方法;当符合平面等代框架法的简化条件时,也可采用本标准第5.5节等代框架法计算;厚空心板结构也可采用本标准第5.6节空间等代框架法计算。条文说明5.1一般规定本节规定了现浇混凝土空心楼盖结构分析原则和每种楼盖所采用的计算方法。5.2拟板法5.2.1现浇混凝土空心楼板按拟板法计算时,应符合下列规定:1现浇混凝土空心楼板肋间距宜小于2倍板厚;2内置填充体现浇混凝土空心楼板双向刚度相同或相差较小时,可作为各向同性板计算,否则宜按正交各向异性板计算。条文说明5.2.1本条规定了现浇混凝土空心楼板采用拟板法的条件。5.2.2刚性支承现浇混凝土空心楼板应按下列原则计算:1两对边刚性支承的现浇混凝土空心楼板可按单向板计算;2四边刚性支承现浇混凝土空心楼板应按下列规定计算:1)长边与短边长度之比不大于2时,应按双向板计算;2)长边与短边长度之比大于2,但小于3时,宜按双向板计算;3)长边与短边长度之比不小于3时,宜按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。条文说明5.2.2本条给出了单向板和双向板的划分原则。5.2.3现浇混凝土空心楼板可按下列规定等效为等厚度的实心板计算:1当现浇混凝土空心楼板作为各向同性板计算时,各向同性板弹性模量可按下式计算:(5.2.3-1)式中:——计算单元截面惯性矩(),可按本标准第4.2节的规定采用;——计算单元等宽度实心板截面惯性矩();——混凝土弹性模量()。2当现浇混凝土空心楼板作为正交各向异性板计算时,正交各向异性板的弹性模量、泊松比、剪变模量可按下列规定确定:1)向和向弹性模量可分别按下列公式计算:(5.2.3-2)(5.2.3-3)2)向和向泊松比可分别按下列公式计算:(5.2.3-4)(5.2.3-5)3)对于内置填充体现浇混凝土空心楼板,其剪变模量可按下式计算:(5.2.3-6)式中:、——向、向计算单元截面惯性矩(),可按本标准4.2节规定计算;、——与、对应计算单元等宽度实心板截面惯性矩();、——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板的向弹性模量()和泊松比;、——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板的向弹性模量()和泊松比;——现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板的剪变模量();——混凝土泊松比,取0.2。条文说明5.2.3现浇混凝土空心楼板可以采用拟板法计算,各向同性板需要的参数是板厚、弹性模量和泊松比,第1款给出了弹性模量计算方法,泊松比不变。对于正交各向异性板,需要的参数除了板厚外,还有两个正交方向上的弹性模量、泊松比,以及剪变模量。第2款给出了内置填充体形成的空心楼板力学参数计算方法。对于填充管(棒)圆截面填充体空心楼板,等效为正交异性板时顺管(棒)方向弹性模量比横向大,顺向的泊松比近似按混凝土泊松比取值,因此,有公式(5.2.3-4)。上、下表面封闭的空心楼板等效为正交异性板后剪变模量可以按公式(5.2.3-6)计算。对于上、下表面不能封闭的外露填充体形成的空心板,由于板的抗扭刚度比上、下封闭的板小很多,需要根据肋梁的抗扭刚度折算板的剪变模量,本标准没有给出。当外露填充体双向对称布置但是上、下表面不封闭时,尽管双向抗弯刚度相同,但是,严格意义上也属于正交各向异性板。对于内置填充体空心板,两个方向刚度相同或相差不大时可以按各向同性板计算;当两个方向刚度不同时宜按正交异性板理论计算,本节给出了正交各向异性板的所有力学参数的计算方法。5.2.4现浇混凝土空心楼板等效为正交各向异性板后,可用有限元法进行内力和变形计算;当填充体为内置填充体时,可按本标准附录C提供的等效各向同性板法计算。条文说明5.2.4内置填充体空心板可以等效为各向同性板计算,方法见本标准附录C。5.2.5刚性支承现浇混凝土空心楼板按拟板法求得的双向板弹性弯矩值,可按下列规定取弯矩控制值:1正弯矩:每个方向分别划分为板边区域和跨中区域三个配筋范围(图5.2.5),均按1/4板短跨尺寸分界;板边区域的弯矩控制值可取相应方向最大正弯矩值的1/2,跨中区域的弯矩控制值可取相应方向最大正弯矩值;2负弯矩:均可取相应方向负弯矩的最大值。图5.2.5双向板弹性正弯矩取值示意注:、——分别为、跨度方向计算最大正弯矩(),其中。条文说明5.2.5刚性支承楼盖按拟板法计算出的是板内最大弯矩值,本条参考了现行协会标准《现浇混凝土空心楼盖结构技术规程》CECS175:2004的有关规定将一跨板分为三个区域,给出了各区域配筋的正弯矩控制值,与全跨采用最大弯矩控制配筋相比,有效节省钢筋用量。5.3拟梁法5.3.1现浇混凝土空心楼板按拟梁法计算时,应符合下列规定:1所取拟梁宜在相邻区格边间连续;2每个区格板内拟梁的数量在各方向上均不宜少于5根(图5.3.1);(a)现浇混凝土空心楼盖示意图(b)拟梁后楼盖示意图图5.3.1拟梁法示意图1—拟梁对应的空心板宽度;2—拟梁尺寸为3计算中宜考虑空心楼板扭转刚度的影响。5.3.2拟梁的截面可按抗弯刚度相等、截面高度相等的原则确定,拟梁的宽度可按下式计算:(5.3.2)式中:——拟梁对应的空心楼板宽度();——拟梁宽度();——拟梁对应空心楼板宽范围内截面惯性矩之和(),可按本标准第4.2节的规定计算;——拟梁对应空心楼板宽范围内按等厚实心板计算的截面惯性矩()。5.3.3在用拟梁法计算现浇混凝土空心楼板的自重时应扣除两个方向拟梁交叉重叠而增加的重量。条文说明5.3拟梁法本节给出了采用拟梁法计算的条件和计算方法。每个方向拟梁不少于5根可以更接近于板的受力,并且要考虑梁的抗扭刚度。对于填充体为填充管和填充棒的空心板,可以通过板的正交各向异性确定的刚度换算为梁的刚度,进而在拟梁中考虑板的正交各向异性。5.4经验系数法5.4.1柱支承、柔性支承现浇混凝土空心楼盖在竖向均布荷载作用下,当采用经验系数法进行计算时,应符合下列规定:1楼盖为矩形区格,任一区格的长边与短边之比不应大于2;2楼盖结构的每个方向至少应有三个连续跨;3同一方向相邻跨的跨度差不应超过较长跨的1/3;4任一方向柱离相邻柱中心线的偏移距离不应超过该方向跨度的1/10;5可变荷载作用标准值与永久荷载作用标准值之比不应大于2;6楼盖应按纵、横两个方向分别计算,且均应考虑全部竖向荷载的作用;7对于柔性支承楼盖,两个垂直方向的梁尚应满足下式要求; (5.4.1-1)式中:、——分别为板计算方向和垂直于计算方向的跨度(),取柱支座中心线之间的距离;、——分别为计算方向和垂直于计算方向梁与板截面抗弯刚度的比值。8计算方向和垂直于计算方向梁与板截面抗弯刚度的比值应按下式计算:(5.4.1-2)式中:、——分别为梁、板的混凝土弹性模量();、——分别为梁、板的截面惯性矩(),应分别按本标准5.4.2条和5.4.3条的规定计算。条文说明5.4.1经验系数法参考了美国ACI318规范的相关规定。柱支承和柔性支承楼盖如满足本条限制条件,可采用经验系数法进行竖向均布荷载作用下的内力分析。第1款的限制主要是保证楼板的双向受力。第2款的限制主要是由于经验系数法假定楼盖的第一内支座既非嵌固,也非简支,如果结构只有两个连续跨,则中支座负弯矩值不满足假定。第3款的限制是为保证楼板支座负弯矩分布不超过钢筋切断点。第4款给出了柱子相对规则柱网的偏移限制。第5款的限制是由于经验系数法是在均布重力荷载试验的基础上得出的,大多数情况下,可变荷载与永久荷载比值不超过2,就可以不计荷载形式的影响。第6款给出了经验系数法的应用方法。第7款的限制是为保证楼盖弹性弯矩的分布符合经验系数法的假定,当超出该限制时,楼盖弹性弯矩的分布将发生显著变化。5.4.2柔性支承现浇混凝土空心楼盖中,梁的截面惯性矩可按形或倒形截面计算,每侧翼缘计算宽度宜取梁高与板厚之差,且不应超过板厚的4倍。条文说明5.4.2对于柔性支承楼盖,计算梁的截面惯性矩时应考虑楼板的翼缘作用。中间梁可按T形、边梁按倒L形截面计算。如图5-1所示:图5-1楼板翼缘作用示意5.4.3柔性支承现浇混凝土空心楼盖中,楼板的截面惯性矩可按本标准第5.4.4条规定的计算板带计算,梁位置按实心板计算,空心楼板部分的截面惯性矩可按本标准第4.2节的规定计算。条文说明5.4.3本条楼板的截面惯性矩主要用于和的计算,其计算宽度取为计算板带的宽度,对柔性支承楼盖,不包括梁在楼板上、下凸出部分的截面。当内模为筒芯时,由于正交各向异性,应区分顺筒方向和横筒方向分别计算。公式均由楼板实心区域和空心区域两个部分组成。5.4.4计算板带取柱支座中心线两侧区格各自中心线为界的板带。板带可划分为柱上板带和跨中板带,板带宽度应按下列规定取值:1柱上板带应为柱支座中心线两侧各自区格宽度的1/4之和;2跨中板带应为各自区格宽度的1/2。5.4.5计算板带在计算方向一跨内的总弯矩设计值()应按下式计算: (5.4.5)式中:——板面竖向均布荷载设计值();——计算板带的宽度():当垂直于计算方向柱中心线两侧跨度不等时,取两侧跨度的平均值;当计算板带位于楼盖边缘时,取该区格中心线到楼盖边缘的距离;——()条文说明5.4.5总弯矩设计值的计算公式中,假定支座反力作用于与计算方向垂直的柱或柱帽的侧面,因此计算跨度取为净跨。计算净跨时,对于矩形或方形截面柱按实际柱侧面位置确定,对于圆形、正多边型等形状可按面积相等的方形截面确定。如图5-2所示:图5-2支座等效截面5.4.6计算板带的总弯矩设计值可按下列原则分配(见图5.4.6):图5.4.6板带总弯矩的分配示意图1—边支座负弯矩;2—正弯矩;3—内支座负弯矩1计算板带的内跨负弯矩设计值应取0.65,正弯矩设计值应取0.35;2计算板带的端跨弯矩应按表5.4.6的系数分配:表5.4.6计算板带端跨各控制截面弯矩设计值分配系数约束条件截面内力边支座简支边支座为柔性支承边支座嵌固各支座之间均有梁内支座之间无梁无边梁有边梁边支座负弯矩00.160.260.300.65正弯矩0.630.570.520.500.35内支座负弯矩0.750.700.700.700.653内支座截面设计时,其负弯矩应取支座两侧负弯矩的较大值,否则应对不平衡弯矩按相邻构件的刚度再分配;设计板的边缘或边梁时,应考虑边支座负弯矩的扭转作用。条文说明5.4.6负弯矩的计算截面为支座侧面,见5.4.5条条文说明;正弯矩的计算截面为跨中。对于楼盖端跨,各控制截面弯矩按表5.4.6中系数确定。表中系数基于等效支座刚度原则确定。表中除了简支与嵌固两种情况之外,正弯矩和内支座负弯矩的系数取值接近于变化范围的上限,边支座负弯矩接近于变化范围的下限,这主要是由于多数情况下,边支座负弯矩所需配筋很少,通常按裂缝控制采用构造配筋。表中系数除符合上述原则外,还进行了适当调整,以保证正弯矩与负弯矩平均值绝对值之和等于。支座截面设计时应考虑支座两侧板弯矩的差异。对不平衡弯矩进行再分配时,构件抗弯刚度可按混凝土毛截面计取。垂直于板边或边梁的弯矩应传给柱或墙支座,设计板边和边梁时应考虑该弯矩引起的扭转应力。5.4.7柱上板带各控制截面所承担的弯矩设计值宜按本标准5.4.6条确定的弯矩设计值乘以表5.4.7的系数确定:表5.4.7柱上板带弯矩分配系数截面内力适用条件/0.51.02.0内支座负弯矩/=00.750.750.75/≥1.00.900.750.45边支座负弯矩/=0=01.001.001.00≥2.00.750.750.75/≥1.0=01.001.001.00≥2.00.900.750.45正弯矩/=00.600.600.60/≥1.00.900.750.45注:1柱上板带弯矩分配系数可按表中数值的线性插值确定;2当支座由墙或柱组成,且其支承长度不小于时,可按负弯矩在计算板带宽度范围内均匀分布计算;3表中抗扭刚度系数应按本标准第5.4.8条的规定确定。条文说明5.4.7对于承受竖向均布荷载的柱支承楼盖和柔性支承楼盖,设计时可认为控制截面弯矩分别在柱上板带和跨中板带内均匀分布。表5.4.7中的分配系数为柱上板带承担弯矩占计算板带弯矩的比值。5.4.8抗扭刚度系数应满足下列规定: (5.4.8-1) (5.4.8-2)式中:——截面抗扭常数(),将垂直于跨度方向的抗扭构件横截面划分为若干个矩形,取不同划分方案计算结果的最大值;、——抗扭构件划分为若干矩形时,每一矩形截面的高度与宽度(),抗扭构件横截面应按下列规定确定:1对于柱支承楼盖,只有一个矩形时,其截面高度可取楼板厚度,宽度可取与柱(柱帽)等宽(图5.4.8);(a)无柱帽及平托板(b)有平托板(c)有柱帽图5.4.8典型抗扭构件宽度图示2对于柔性支承楼盖,可取下述两种情况的较大值:1)板带加上横梁凸出板上、下的部分,板带的宽度取与柱(柱帽)等宽;2)本标准第5.4.2条规定的计算截面。条文说明5.4.8边支座负弯矩分配时,应考虑截面抗扭刚度系数的影响,当梁的抗扭刚度相对于被支承板的抗弯刚度很小时,即时,可认为全部边支座负弯矩由柱上板带承担,跨中板带按最小配筋率配筋即可;当梁的的抗扭刚度相对于被支承板的抗弯刚度不可忽略时,可按表中系数线性内插确定柱上板带弯矩分配系数。的计算公式中,混凝土的剪切模量根据《混凝土结构设计规范》GB50010取为其弹性模量的1/2.5。当支座为沿柱轴线布置的墙体时,可以认为是很刚性的梁,其。当边支座由垂直于计算方向的墙体组成,如果为抗扭刚度很低的砌体墙体,应取,如果为抗扭刚度很大的混凝土墙体,应取。5.4.9柔性支承楼盖柱上板带所承担的弯矩包括由板承担的弯矩和由梁承担的弯矩两部分。由梁承担的弯矩占柱上板带总弯矩的比例应按下列规定取值:1当时,取85%;2当时,取0到85%之间的线性插值;3直接作用于梁上的荷载所产生的弯矩应由梁全部承担。条文说明5.4.9对于柔性支承楼盖,柱上板带中楼板所承担的弯矩尚应减去由梁承担的弯矩。直接作用于梁上的荷载是指作用于梁腹板宽度范围内的荷载,其中线荷载包括梁上的隔墙自重和梁在板上、下凸出部分的自重,集中荷载包括梁上的立柱或梁下的吊重。5.4.10柔性支承楼盖跨中板带所承担的弯矩设计值应按下列规定取值:1计算板带中柱上板带未承受的弯矩设计值应按比例分配给两侧的跨中板带;2与支承墙平行的边跨跨中板带,应承受远离墙体的半个跨中板带弯矩设计值的两倍。条文说明5.4.10对于与支承在墙体上的柱上板带相邻的跨中板带,由于墙的截面刚度较大,与墙相邻的半个跨中板带从计算板带中分配到的弯矩较少,为保证跨中板带的承载能力,要求整个跨中板带承受远离墙体的半个跨中板带弯矩设计值的两倍。5.4.11柔性支承楼盖应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定验算梁的斜截面受剪承载力,梁承担的剪力设计值应按下列规定计算:1当时,梁应承受其荷载从属面积范围内板所传递的设计剪力;该从属面积取板角45º线与相邻区格平行于梁的中心线所包围的面积(图5.4.11阴影面积);45º45º45º图5.4.11梁的荷载从属面积示意2当时,应取0剪力值和本条第1款所计算剪力设计值之间的线性插值;3直接作用于梁上的荷载所产生的剪力应由梁全部承担。条文说明5.4.11柔性支承楼盖应验算梁的受剪承载力。当时,梁承担其从属面积内的全部设计剪力;当时,梁所承担的设计剪力按本条第2款计算,剩余的剪力由板承担,此时还应验算板的抗冲切承载力。5.5等代框架法5.5.1柱支承或柔性支承现浇混凝土空心楼盖采用等代框架法计算内力时,应按楼盖的纵、横两个方向分别进行,每个方向的计算均应取全部竖向作用荷载。条文说明5.5.1采用等代框架法进行内力分析时,在竖向均布荷载作用下,每个计算方向的等代框架均为以柱轴线为中心的连续平面框架。在水平地震荷载作用下,地震作用计算应考虑楼盖的全部永久荷载和可变荷载组合值,且应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定。5.5.2等代框架梁的计算宽度应按下列规定确定:1竖向荷载作用下,等代框架梁的计算宽度可取垂直于计算方向的两个相邻区格板中心线之间的距离(图5.5.2);图5.5.2竖向荷载作用下等代框架梁的计算宽度1—等代框架梁计算宽度2水平荷载或地震作用下,等代框架梁的计算宽度宜取下列公式计算结果的较小值:(5.5.2-1)(5.5.2-2)式中:——等代框架梁的计算宽度();、——计算方向及与之垂直方向柱支座中心线间距离();——垂直于计算方向的柱帽有效宽度(),无柱帽时取0。条文说明5.5.2在竖向荷载作用下,等代框架梁的计算宽度与经验系数法计算板带宽度相同;在水平荷载或地震作用下,等代框架梁的计算宽度较小,这是由于在水平荷载或地震作用下,主要通过柱的弯曲把水平荷载或地震作用传给板带,而能与柱一起工作的板带宽度较小。5.5.3等代框架梁位于节点区外任意截面的惯性矩应按下式计算: (5.5.3)式中:——计算方向柱轴线上梁的截面惯性矩(),梁截面应按本标准第5.4.2条规定确定;——等代框架梁宽度范围内除所取梁截面外楼板截面惯性矩(),空心楼板部分的截面惯性矩可按本标准第4.2节的规定计算。条文说明5.5.3等代框架梁抗弯惯性矩的计算原则与本标准5.4.3条基本相同,主要区别在于,第5.4.3条实心部分惯性矩的计算仅指楼板,而本条包括梁。5.5.4等代框架梁在柱中线至柱(柱帽)边之间的截面惯性矩,可按下式计算: (5.5.4)式中:——垂直于板跨度方向的柱(柱帽)宽();——等代框架中梁板在柱(柱帽)边缘处的截面惯性矩(),按式(5.5.3)计算。条文说明5.5.4本条是用来计算等代框架梁在支座节点区宽度范围内的截面惯性矩,支座节点区可以是柱、柱帽、托板和墙。5.5.5等代框架当跨度相差较大或相邻跨荷载相差较大时,应考虑柱及柱两侧抗扭构件的影响按等效柱计算,等效柱的刚度可按下列公式计算:1等效柱的截面惯性矩应按下式计算:(5.5.5-1)2等效柱的抗弯线刚度应按下式计算: (5.5.5-2)式中:——柱的抗弯线刚度(),按本标准第5.5.6条确定;——柱两侧抗扭构件刚度(),按本标准第5.5.7条确定;——柱在计算方向的截面惯性矩()。5.5.6柱的抗弯线刚度应按下列公式计算: (5.5.6-1)(5.5.6-2)(5.5.6-3)式中:——

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