文章编号:1009-6825(2010)22-0064-02
浅谈钢筋混凝土坡屋面梁设计
潘志刚
摘 要:介绍了框架结构坡屋面的两种常见布置方式,阐述了使用结构分析计算软件PKPM进行斜坡屋面构件计算的
方法和注意事项,提出了坡屋面结构一些特殊构造的构造措施,以指导设计人员准确分析坡屋面结构,合理设计。关键词:坡屋面,结构方案,构件,构造措施中图分类号:TU375.1
文献标识码:A
屋面板),然后采用梁托小柱支承倾斜部分。在柱网尺寸不太大的时候,方案一可不设置水平框架梁,但对框架柱的设计应充分考虑三角拱结构对框架柱顶产生的水平推力。
0 引言
随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的提高,对居住环境的要求也越来越高,因此造型优美的别墅建筑也如春笋般地出现了,甚至普通住宅楼也由方盒子变成了斜坡屋面。一般将坡度小于5%的屋面称为平屋面,坡度大于10%的屋面称为坡屋面。坡屋面结构形式具有外形美观、保温节能及防渗漏效果好等特点,在民用建筑及工业建筑中被广泛采用。如何对坡屋面结构进行准确的分析,确保其上的荷载能真实的反映和作用于下部结构是个亟待解决的问题。
由于坡屋面斜构件的设计及构造做法,规范、手册里所提较少,且根据常用结构分析计算软件PKPM系列软件所提供的资料来看,该软件对这部分的处理,是需要设计人员自行处理的,所以,作为一个结构设计人员,搞好这部分的设计、构造也是非常重要的。
2 斜坡屋面构件的计算
1)荷载输入:由于PKPM软件中,对斜坡屋面可以通过定义节点高度、梁的左右节点标高、层间斜撑等来完成倾斜构件、楼层的定义,从而建出与工程实际一致的结构模型来,但根据PKPM系列软件所提供的资料来分析,该软件提供的荷载类型中仅有倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度简图,因此,要求用户输入的倾斜构件的荷载是倾斜构件沿水平或垂直方向的分布集度,并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。
2)结构模型。在PKPM中可以通过设置/梁的端高0及/改上节点高0来布置斜梁,但是,程序中斜梁不能直接放置在下层柱顶,需要设虚梁、虚柱来传递荷载。当坡屋面下方无水平屋面时,可以用如下方法处理:在水平梁的高度设置一个标准层,该层无楼板,其上斜屋面按上述方法处理。
当坡屋面下方有平屋面板时,如果将坡屋面层的斜梁及水平周边梁直接按实际高度布置,则模型中平屋面与斜屋面的梁就会重复布置。此时,采用设置200mm短柱及100mm@100mm的虚梁传递荷载就可以解决这个问题。由于程序本身的原因,主要是鉴于PM模块在建模型时的局限性,对坡屋面结构设计时,上层
1 结构方案
框架结构坡屋面的布置方式常见的有两种:1)有平屋面;2)无平屋面。无平屋面是将顶部直接做成斜板,该斜板兼作屋面板。有平屋面时先做一层水平板作屋面板,倾斜部分按照屋面造型做。这两种方案,前者结构造价相对低,但屋面保温、隔热及防水做法较为麻烦。后一种结构造价相对较高,但屋面防水、保温隔热便于施工。在框架结构中,这两种结构方案均可以在斜坡的最低点处设置水平框架梁(方案一该处无平屋面板,方案二有平得多,在地震作用下往往是因剪坏而失效,其抗弯强度不能完全发挥。根据强剪弱弯的原则,可人为地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度。
要的作用。参考文献:
[1] GB50011-2001,建筑抗震设计规范[S].
[2] 丰定国,王社良.抗震结构设计[M].武汉:武汉理工大学出版社,2003.
[3] 张志强.延性与抗震设计[J].山西建筑,2008,34(12):93-94.
[4] 朱镜清.结构抗震分析原理[M].北京:地震出版社,2002:
11.
3 结语
通过汶川、玉树地震表明,严格按照规范进行设计、施工和使用的建筑,在遭遇罕遇地震作用下,没有出现倒塌破坏,可以有效地保护人民的生命安全。但我们还需要进一步努力使建筑抗震分析在概念上走向完善,使结构材料特性,动力响应,计算理论,稳定标准诸方面符合实际,自然会在建筑结构抗震领域内起到重
Oncharacteristicsofseismicdesignforbuildings
YANXiao-ai
Abstract:Aimingattheimportanceofthearchitecturalseismicworkinthearchitecturaldesignandconstruction,thepaper,accordingtothe
basicrequirementsoftheseismicdesignofarchitecturalstructure,pointsoutsomemeasurestoimprovetheseismicperformance,soastohavebetterseismiccapacityforarchitecturalstructureinearthquakes.
Keywords:architecturalstructure,earthquake,seismicdesign,seismicperformance
收稿日期:2010-04-21
作者简介:潘志刚(1981-),男,华南理工大学建筑设计研究院,广东广州 510640
文章编号:1009-6825(2010)22-0065-02
城际轨道交通预制梁的混凝土强度检测分析
陈日生
摘 要:以超声回弹综合法在某预制梁混凝土强度检测中的应用为例,介绍了现场检测的相关情况,分析了检测数据处理的相关内容,从而了解了预制梁混凝土强度,为混凝土强度检测积累经验。关键词:超声回弹综合法,预制梁,混凝土强度,检测中图分类号:U446
在城市轨道交通建设中,大量采用桥梁结构。在桥梁施工期间及其随后的质量评估中,梁体的混凝土强度检测及评定是极其重要的环节之一。目前混凝土强度检测方法主要有非破损法、局部破损法和综合法。超声回弹综合法属于非破损法中的一种,与其他混凝土强度检测方法相比,超声回弹综合法具有受混凝土龄期和含水率的影响小,测试精度较高,检测较便利,适用范围较广,能够较全面地反映混凝土的实际质量等优点。广珠城际铁路大量采用单箱双室预制梁,预制梁不能采用局部破损法检测,为了了解预制梁的混凝土强度,采用超声回弹综合法进行检测。
文献标识码:A
1.2 检测要点
超声回弹综合法检测混凝土强度利用超声波进行混凝土质量检测,其原理是利用由压电元件组成的发射探头和接收探头,对于混凝土内部缺陷的检测采用透射法,接触在混凝土面上,由发射探头发射超声波,便被接收探头所接收,可采集到超声波穿透混凝土的声速、频率、相位、振幅等声学参数。混凝土表面硬度值是随混凝土强度的增加而提高的。回弹仪具有一定的动能的钢锤,通过弹击杆冲击混凝土表面时,其回弹值与混凝土强度有如下公式关系,从而测得混凝土的表面回弹值。
通过超声波检测和回弹法进行综合检测,是利用通过测定的混凝土表面硬度(即回弹值)和超声仪测定的混凝土声速值来推定混凝土强度。它们关系式如下:
f=A#VB#RC(1)
其中,f为混凝土抗压强度;V为超声波声速值;R为回弹值(在回弹法规程中用N表示);A,B,C均为回归系数。
配置钢筋不仅仅要考虑板平面的抗弯,而且要考虑其轴向受力(当然也包括温度、收缩等引起的轴向受力)。因此,坡屋面板应双层双向通长配筋,并适当加密钢筋间距。
1 检测情况1.1 检测仪器设备
本次检测仪器设备主要有:北京智博联公司ZBL-520非金属超声检测仪、汕头超声波仪器厂生产的50kHz平面换能器、HT-225型回弹仪。测试前要对检测时需要的超声波检测仪和回弹仪进行检查标定,以保证测量的准确性。
的斜梁不能直接落在下层的柱顶,用PM建模型的时候斜梁下面至少要有大于200mm高的短柱来支撑,这样才不会造成传荷的错误。
在PKPM模型中的实现:建立两个标准层,坡屋面标高最低处的梁为连层梁(连接斜屋面和平屋面),而PKPM建模通常是先将此跨层梁按实际输入平屋面层,至于斜屋面层相同位置的梁用100@100的虚梁代替,导荷时先将坡屋面荷载传递给虚梁,再由短柱(连接跨层梁和虚梁)传递给下层跨架梁。
4 结语
斜坡屋面结构,首先应选用合理的结构方案,在结构设计时,应建立合理的结构模型,尤其是在采用PKPM结构软件设计时,荷载输入时一定要输入倾斜构件沿水平或垂直方向的荷载分布集度,而并不是倾斜构件沿斜长方向的荷载分布(单位面积、单位长度内的荷载)。参考文献:
[1] 中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部.多层及高层建筑
结构空间有限元分析与设计软件SATWE用户手册及技术条件[Z].
[2] 赵 兵,姚瑞萍.PKPM中屋面斜板的建模及其对结构设计
的影响[J].建筑结构,2006(9):90-92.
3 构造措施
现浇整体钢筋混凝土坡屋面的刚度及抗力贡献是客观存在的,不会根据设计者考虑与否而有无。特别是屋面坡度越陡,屋
面板的刚度及抗力贡献越明显,屋面梁甚至仅成为屋面板的分隔和约束而已。因此,在完成结构体系确定和构件计算之后,坡屋面结构的一些特殊构造成为设计的关键部分之一。
由于坡屋面板的空间作用和平面内外的综合受力,坡屋面板
Elementarydiscussionontheslopingroofbeamdesignofreinforcedconcrete
PANZh-igang
Abstract:Thispaperintroducestwocommonlayoutwaysoftheslopingroofoftheframestructure,explainsthemethodofusingstructuralanalysisandcalculationsoftwarePKPMtocalculatetheslopingroofcomponentsandprecautions,andthenproposesconstructionmeasurestosomespecialconstructionofslopingroofstructure,inordertoguidedesignerstoaccuratelyanalyzetheslopingroofstructureanddesignratio-nally.
Keywords:slopingroof,structureprograms,components,structuralmeasures
收稿日期:2010-04-12
作者简介:陈日生(1969-),男,工程师,湛江市建筑工程质量监督站,广东湛江 524000