建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析

随着社会经济的发展进步,社会群体对建筑使用功能提出了更高标准的要求,此种情况下就加大了建筑结构设计的难度。其中异形板楼结构与建筑其他结构相比,具有一定特殊性,其结构应力普遍集中于转角部位,一旦设计不合理,极易出现楼板开裂的情况,严重影响建筑结构论文网设计的有效性,甚至阻碍建筑施工的正常进行。因此加大力度探讨建筑异形板楼结构设计的具体情况,对于建筑工程结构质量控制具有重要的意义。

1模型介绍

本文以某地区高层建筑为例,其以现浇剪力墙为建筑主要结构形式,为满足建筑的使用功能需求,其客厅与餐厅的结构布置比较特殊,二者之间设置大跨度的异形楼板,在靠近异形楼板边上设置固定的支座对楼板进行支撑,以保证建筑工程异形板楼结构的稳定性,满足高层建筑户型结构的使用要求。但在实际施工过程中,应当充分考虑异形楼板的自重和楼板上的装修重量,还包括抹灰以后的荷载作用,为保证异形楼板结构设计的稳定性,应当依据异形楼板所承受的恒荷载力标准以及可变荷载情况,对异形楼板所承受应力进行准确的分析和计算,对其单元进行合理划分,对单元网格进行合理取值,切实保证建筑施工图设计中异形板楼结构设计的合理性和可靠性,促进高层建筑施工的安全顺利进行。

2有限元分析

为保证异形板楼结构设计的合理性,应当充分考虑建筑结构形式,在异形楼板的凸角位置设置暗梁,以保证传力效果。因此在建筑施工图设计中对异形楼板结构进行设计分析时,应当准确判断楼板是否存在暗梁,对有暗梁和没有暗梁的异形楼板分别进行分析和设计,结合楼板的实际厚度,合理选取暗梁厚度值,以保证异形板楼结构设计分析的准确性。

就建筑整体结构整体情况了,异形楼板应力集中于凹角位置,其余部位的楼板应力分布比较均匀,与普通楼板受力情况相比并无明显差别。此种情况下,异形楼板凹角位置的应力数值较大,处于峰值状态,明显高出其余部位应力值4倍以上,因此在建筑异形板楼结构设计过程中,应当充分衡量此项要素,在明确阳角位置后,对钢筋进行合理布置,切实增强其抵抗应力的能力,最大程度上降低异形楼板开裂的发生几率。

将图1与图3对比,图2与图4对比分析可知,楼板中间是都设置暗梁,对建筑异形板楼的应力影响并无明显差别,应力分布基本相同,带暗梁的异形板凸角部位实际承受的应力与未设置暗梁的异形楼板所承受的应力水平相差无几,此种情况表明,即便设置了暗梁,凸角位置应力情况并未达到理想的效果,异形楼板实际盈利分布情况保持不变,通过有限元分析可知,异形板楼结构设计中,暗梁设置具有随意性。

3配筋建议

在异形楼板结构中,是受到弯矩作用影响的,这种情况下,楼板的所有应力都是要由钢筋去承担,所以在布置楼板部位钢筋的时候,要依据实际的弯矩分布情况来定。从上面的有限元分析中我们可以知道,楼板底部是不用特别放大钢筋的,主要是因为能依据楼板的实际跨度情况,以及其厚度,取到的值是很合理的。在楼板的阳角部分,其应力还是比较鸡枞的,在对楼板的使用性和安全性计算的时候,要参考这个部位的应力值,要是这两者的取值是相等的情况,那么就有取得一个相对保守的应力值。所以在配筋的时候,要依据楼板顶部的弯矩作用,以及楼板的面筋情况来定,放置钢筋最合适的地方就是阳角部位,因为这里的的应力比较集中。放射钢筋以阳角角点为中心,按放射状布置。从前述板应力图中可以发现,距离凸角四分之一板跨的位置已没有负弯矩,因此,放射钢筋的长度取四分之一。

4板跨能满足受力要求

从配置暗梁的楼板的应力分析来看,布置暗梁对楼板应力的改善并不大,尤其是对楼板阳角位置。只有布置成刚度较大的明梁的时候,才能把楼板分为两跨,减小原来阳角位置的楼板应力。对于上面案例中的楼板,当楼板的厚度超过150厚以后,大部分配筋均为构造配筋,并不经济。而在150厚的楼板厚度的情况下,如果做带箍筋的暗梁,在扣除保护层厚度以后,再扣除双层双向钢筋所占的厚度,再扣除暗梁箍筋的厚度以后,暗梁钢筋之间的距离已经相当的小,按受弯构件来计算,其力臂很小,无法发挥梁的截面高度的优势,但是对于剪力墙结构来说,如果在两个阳角都有剪力墙布置,为了有效的传递水平力,保证整个结构的整体性,从概念设计的角度出发,应在两个阳角之间布置加强钢筋。因此,建议在两个阳角剪力墙之间布置纵向加强钢筋,钢筋布置在楼板上下层钢筋之间。以上述楼板为例,可以布置3根直径16的加强钢筋。

在建筑施工图设计中,为保证异形板楼结构设计的合理性,应当通常布置底部钢筋,以分离式配筋的方式,控制好异形班面的负弯矩,控制好异形楼板阳角以下板的长度和位置,采取合理的配筋处理方式,对钢筋材料进行有效使用,并依据异形楼板结构实际应力情况,对异形板楼结构的钢筋进行优化配置,提高异形板楼结构的安全性和可靠性,促进建筑施工的安全顺利进行。

结束语

总而言之,异形楼板结构中,应力普遍集中于阳角位置,其余位置的应力保持均匀分布,无突变情况发生,为保证异形楼板结构的稳定性,降低裂缝发生几率,可以通过放射钢筋的方式对阳角位置进行合理设置。由于暗梁设置并未取得理想的应力效果,异形楼板的受力方式并未得到有效改善,因此在建筑施工图设计中,对异形板楼结构分析时,应当掌握好钢筋布置间距,在异形楼板上下层钢筋之间布置纵向加强钢筋,促进异形楼板施工的顺利进行,切实保证异形板楼结构的整体性,提高异形板楼结构设计的合理性,为建筑工程质量控制奠定坚实的基础。

建筑施工图设计中异形板楼结构设计分析