摘 要:在现在建筑行业不断发展的过程中,人们对建筑物要求也有很大的提升。这主要表现在对建筑物质量和美观程度上。目前对建筑物整体架构设计进行深入研究中要想保证建筑物自身质量能够符合现在社会的发展需求,就需要在进行建筑物施工的时候对其自身结构进行合理设计。针对于这一方面就需要对建筑物进行大跨度楼板结构设计。但是由于大跨度楼板设计施工比较复杂,因此要想保证这项施工的整体质量和稳定性,就需要对施工过程中的一些事项起到高度重视,从而实现建筑物自身质量提升和不断发展的作用。
关键词:建筑结构;大跨度楼板结构;注意事项
在我国现在建筑行业施工中,大部分建筑物在施工中都应用大跨度楼板结构,其根本原因在于这项结构自身具备的功能非常多,不仅仅能够有效提升建筑物室内美观程度,而且对建筑物自身稳定性提升也起到非常重要的作用。但是在大跨度楼板进行施工的过程中经常会受到一些外界因素的影响,使得楼板自身稳定性有所下降。而且在研究中发现发生这项不良影响的根本原因在于施工人员在进行大跨度楼板施工过程中,对其中较为重要的因素没有进行全面的考虑,因此,这就需要对发生不良因素进行深入要求,从根本的角度上提出有效的解决措施。
1 隔墙荷载的取值
在进行大跨度楼板结构施工的时候,首先要做的是隔墙荷载的范围有一个确定,这一步骤的顺利进行对整个建筑物整体稳定性和质量都起到非常重要的作用。但是对于这中隔墙荷载计算来说仅仅指依靠人工计算并不能够保证计算结果的准确性,因此在这个过程中就需要使用合理的计算软件。但是使用计算软件自身也存在很大的弊端,主要弊端在于使用计算软件的时候施工人员不能够将隔墙荷载数值准确输入但相应计算软件中去,在发生这种情况的时候就需要将建筑自身隔墙重量与楼面自身荷载进行有效结合。另外在这个过程中还需要施工人员对建筑梁柱配筋也有一定掌握,这样在进行隔墙荷载取值计算的过程中采用数值相乘的方式就可以对需要的数值进行计算获取。
在进行隔墙荷载取值确定的时候,还需要将隔墙整体的荷载与本文中重点介绍的大跨度楼板的短跨边保持平行的状态,与长跨边一种线性关系的方式存在。并且为了方便计算在荷载支座底部还需要设置一定放大系数设备,同时对其进行有效调整。这样不仅仅能够促使整个计算过程的顺利实施,对保证数值准确性也起到非常重要的作用。
如果在进行荷载数值计算的时候并没有按照相应标准进行大跨度楼板的放置,这就导致大跨度构设计并不能完全满足该建筑物的施工需求,而且还会出现相应数值计算不准确的情况。对于整个计算过程来说,相应数据的取值在很大程度上都是建立在理论基础上的,这就降低施工人员在对数值进行计算的时候对建筑隔墙自身其他性能有一个全面的考虑,这里所说的相应性能主要包括抗剪力性能。主要因为建筑物的抗剪力性能对隔墙荷载计算起到非常重要的作用,在配合抗剪力性能进行数值计算的时候,剪力墙自身结构特点会对计算过程中的大跨度楼板产生一个向下的挠度。而且在保持隔墙结构自身荷载能够以一种平行的方式在楼板两边存在时,对计算相应数值时楼板不会发生弯曲也起到不可忽视的作用。因此施工人员在对隔墙荷载相应数值进行计算的时候必须使用放大系数装置,而且在进行构造分析的时候使用这项装置对分析结果的真实准确也起到非常重要的作用,但是这项结构自身实际作用还需要通过计算和人工分析比较进行确定。
在对荷载放大系数进行计算过程中,需要根据不同目标制定合理有效的计算方案。对支座内力进行计算的时候采用的计算方法是在笔算产生结果之后,进行折减10%对照分析。对跨中内力进行计算采用的技术方法时还需要对其中是否需要考虑调幅有一个全面了解。主要因为在这个过程中是否需要考虑调幅对计算结果还有一些影响。在对上述两种内力进行计算分析中,尽管这两者之间存在一定差异,但是总的来说这两者之间存在的差异也并不是特别大。而且相应的计算结果也清楚表明在进行隔墙荷载取值过程中吸收对整个计算产生的影响也是非常大的。因此在进行大跨度楼板施工的时候需要对其自身产生的裂缝通过构造原理进行合理控制,这对计算结果真确性起到很大的保障作用。
2 边梁弹性扭矩的计算
次梁、楼板及楼板预应力钢筋引起边梁发生扭转效应,在大跨度楼板中一般无需搭设次梁,下面主要分析计算因楼板板端弯矩及预应力引起的边梁扭矩。
2.1 楼板边缘弯矩引起的边梁扭矩计算
在计算的过程中,要取单跨板带边梁当作计算的模型。假设所有的有限元分析和计算结果能够得到一个经验的边梁扭矩的比值,这个比值就是四边固定楼板支座弯矩系数。在设计的过程中,还要计算得出跨度的大小,最终得出的结果就是楼板的跨度是和其对应的梁长,这样就可以准确得到边梁的扭矩计算公式。最重要的一个环节,就是确定每一个参数的具体取值。
按有限元理论分别对宽长比为0.5、0.75、1.0三类板进行计算,为了方便计算假设恒载为,经有限元分析得到板端的弯矩即为板对梁的扭矩,此值为梁上的分布扭矩,需要进行叠加的最终梁端扭矩,此计算方法繁琐工作量大,我们可以根据已有数据来对梁的扭矩进行简化计算,将四边固支的板的弯矩系数再乘以一个系数来求得梁的扭矩。
假设板的边梁是固定不发生任何位移的刚体,这样板的竖向位移在跨中位置最大,梁端位移为0,这样梁端的扭矩就是从跨中到梁端板条端的弯矩积分。我们把这个积分称作0La/2[4αLo2/La2+αLo2]dx=0.667αqLo2La经有限元分析,发现B=(0.15~0.4)A,则B=(0.1~0.28),A=βαqLo2La。其中,β与梁截面与板截面的刚度比、配筋、荷载、跨度和板的长宽比有关。
2.2 现浇预应力楼板引起的梁端扭矩计算
楼板预应力钢筋锚固在梁内,相当于在梁上施加了侧向力,会引起边梁产生扭矩和侧弯矩,边梁所受板传来的均匀分布的侧向力会使梁发生角度的扭转。
由于预应力楼板引起的边梁扭矩是比较大的,这部分扭矩主要有梁支座处倒L截面承担,且随着构件产生塑性变形而减小。预应力使粱的侧向产生的弯矩大小,可根据Lo/2长的梁端固定,其中一段支座产生的位移等于AL来计算。此时,梁截面的惯性矩为Ip=hb3/12,此侧向弯矩也会随着构件发生塑性变形后并逐渐减小。
结束语
大跨度楼板结构设计是如今建筑工程设计中应用较为广泛的结构形式,对于提升建筑工程的使用功能和建设质量有着积极的促进作用。但是建筑设计人员在对大跨度结构进行实际设计的过程中,要明确大跨度楼板结构设计中需要注重的问题给予高度的重视,严格地保证结构设计的合理性、科学性,将大跨度楼板结构设计本身具有的优势全面的发挥出来,从而保证建筑工程建设质量,促进我国建筑行业的不断发展。结构设计人员还需要进一步地加强研究力度,使得我国大跨度楼板结构设计体系越来越为成熟。
参考文献
[1]林兰英.砼楼板施工期时变结构的安全现状调查及结构分析[J].建筑安全,2005(12).
[2]宛敏忠.楼板结构不可随意更改[J].建筑工人,2002(10).