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結構設計輔導知識:板柱結構計算之等代框架法

2015-03-27 08:58  建設工程教育網整理  【  【打印】【我要糾錯】

  不滿足經驗系數(shù)法時,可采用等代框架法。等代框架法的實質是取一定寬度的樓板,當做“等代梁”,然后在兩個方向分別計算平面框架(均考慮全部荷載)。如果有柱帽的話,需要將其視為剛域,修正等代梁和框架柱的線剛度。等代框架法可以考慮豎向荷載與水平荷載,不過需要注意兩種情況等代梁寬度取值不一樣。

  在豎向均布荷載作用下,等代梁的寬度一般取樓板的全寬。由豎向荷載產生的等代梁彎矩按照一定比例分配到柱上板帶和跨中板帶。

  在水平力作用下,等代梁寬度取樓板全寬的一半(有柱帽的話加上柱帽有效寬度的一半)和垂直方向板跨度3/4的較小值。對于跨度差別不大,且沒有柱帽的無梁樓蓋,等代梁的寬度一般與柱上板帶相同。水平荷載產生的等代梁彎矩只由柱上板帶承擔。當二者寬度相同時可認為等代梁的彎矩即為柱上板帶的彎矩。而當二者寬度不同時,如何將等代梁彎矩換算為柱上板帶的彎矩還是個問題,各本規(guī)范都沒有給出。實際工程中,計算樓板時忽略柱帽的影響,盡量使等代梁和柱上板帶的寬度一致,應該也可行,對于樓板是偏于安全的。

  將豎向荷載和水平荷載作用下,柱上板帶的內力組合后,便可配筋;而跨中板帶只需承擔豎向荷載的內力。

  上述等代框架法的詳細算法可見《鋼筋混凝土升板結構技術規(guī)范》GBJ 130-90,3.3節(jié)和6.2節(jié)。

  對于最一般的情況,如需要考慮地震等水平力、有剪力墻、結構層數(shù)跨數(shù)較多、比較復雜時,手算會很繁瑣,還得求助于電子計算機,用結構分析軟件設計板柱結構。用電腦分析時,其計算原理無非是上面介紹的等代框架法,或者是樓板有限元法。

  對于等代框架法,和手算一樣,需要在豎向荷載和水平荷載作用下,采用不同的等代梁寬度,而且要有“板帶”的概念,我們最常用的結構設計軟件如satwe,etabs等,都沒有這些計算的功能。

責任編輯:紅豆
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