在实际工程中,基于平面功能布局、楼层净高、 土建造价控制等各方面的需求,相同尺寸的柱网,可以设计几种不同结构平面布置形式的楼盖。从楼盖受力体系角度可分为两类,即梁板式和无梁楼盖。其中,梁板式楼盖根据次梁布置的方式又分为单向和双向设置次梁。同一跨度内次梁根数又可置单根或多根。本文就不同的结构布置以及合理性做以下对比分析,可为楼盖结构选型提供经济性方面的依据。 一般楼(屋)盖结构所占用的结构空间高度越小越好,有的由于使用功能或美观的要求,主次梁截面高度相同最好,这就要求结构柱网布置时通过合理调整主次梁跨度,做到主次梁截面高度相同;为达此目的,主次梁楼(屋)盖的柱网不宜设计成正方形,而应是矩形,并以短垮为主梁,长垮为次梁,短垮与长垮比例小于0.75相对比较经济。一般主次梁跨度比取0.65`0.75比较合适,这样设计计算出来的主次梁截面高度能协调一致,做到梁底齐平,从而保证楼(屋)盖的结构高度最小,结构净高最大,方便使用,主次梁梁底取平不但经济,还很美观,一般情况和不加吊顶。
在实际工程中,基于平面功能布局、楼层净高、 土建造价控制等各方面的需求,相同尺寸的柱网,可以设计几种不同结构平面布置形式的楼盖。从楼盖受力体系角度可分为两类,即梁板式和无梁楼盖。其中,梁板式楼盖根据次梁布置的方式又分为单向和双向设置次梁。同一跨度内次梁根数又可置单根或多根。本文就不同的结构布置以及合理性做以下对比分析,可为楼盖结构选型提供经济性方面的依据。
一般楼(屋)盖结构所占用的结构空间高度越小越好,有的由于使用功能或美观的要求,主次梁截面高度相同最好,这就要求结构柱网布置时通过合理调整主次梁跨度,做到主次梁截面高度相同;为达此目的,主次梁楼(屋)盖的柱网不宜设计成正方形,而应是矩形,并以短垮为主梁,长垮为次梁,短垮与长垮比例小于0.75相对比较经济。一般主次梁跨度比取0.65`0.75比较合适,这样设计计算出来的主次梁截面高度能协调一致,做到梁底齐平,从而保证楼(屋)盖的结构高度最小,结构净高最大,方便使用,主次梁梁底取平不但经济,还很美观,一般情况和不加吊顶。
次梁单向布置(长垮/短垮=1.5~2):当跨度较大时,采用梁间距较小的次梁单向布置方式往往能够取得较好的技术经济效果,此时因次梁受荷面积较小,承担荷载不大,虽然跨度较大,但截面高度可以取的较小。例如:下图所示,次梁梁高可取1/20跨度,当梁跨度为12m左右时,梁高600mm左右,梁间距取2.0~3.0m,此时楼层结构高度不超过600mm。
十字梁与井字梁:在地下车库和商业建筑大跨度空间楼(屋)盖梁的布置时,例如在8.4mX8.4m的柱网下,选择井字梁还是十字梁应该做方案比较,大多数情况下,标准层采用十字梁比井字梁较经济,大概综合成本(钢筋数量、混凝土量和模板量)要低10%左右;对于覆土厚度较大及地下车库顶板荷载较大(消防荷载)则采用井字梁比较经济,荷载越大,井字梁越便宜。
传力途径:结构布置在一定范围内决定了力的传力途径,应该使力的传递途径尽可能短,尽可能直接(避免次梁传递的次数),尽可能均匀(使荷载尽可能落在小跨度的构件上)。如下图所示次梁荷载落在6m跨的主梁上,要比落在8m跨上时合理,缩短力的传递途径,降低了梁高,减小了配筋。
基于以上分析,结构工程师若能对各种结构平面布置形式楼盖的经济性方面有一定认识,在遇到实际工程确定楼盖选型时,在满足规范要求的前提下,能够有意识地做些对比分析,最终所选定的实施方案考虑的因素会较为全面,是值得借鉴和推广的工作方法。
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