YJK无梁楼盖操作步骤-.ppt

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无梁楼盖设计,无梁楼盖是由楼板、柱和柱帽组成的板柱结构体系，楼面荷载直接由板传给柱及柱下基础。

因此这种结构缩短了传力路径，增大了楼层净空，并且节约了施工模板。

但楼板较厚，楼盖材料用量较多；楼盖的抗弯刚度较小，柱子周边的剪应力集中，可能会引起板的冲切破坏。

由于无梁楼盖结构改善了采光、通风和卫生条件，常用于冷库、商场、仓库、书库等建筑。

在地震作用下无梁楼盖体系中板柱节点将产生不平衡弯矩，这种不平衡弯矩的反复作用将严重影响节点的承载力，因此无梁楼盖体系中板柱节点是抗冲切和抗震的薄弱环节，节点的破坏是导致结构倒塌的主要原因。

无梁楼盖的类型：

按楼面结构形式分为平板式和双向密肋式；也可在双向密肋的空隙内，填以轻质块材。

按有无柱帽分为无柱帽轻型无梁楼盖和有柱帽无梁楼盖。

按施工程序分为现浇式无梁楼盖和装配整体式无梁楼盖。

采用升板法施工的无梁楼盖是装配整体式的一种。

按平面布置可分为边缘设置悬臂板和不设置悬臂板的。

有悬臂板的可减少边跨跨中弯矩和柱的不平衡弯矩，同时也减少了柱帽类型。

一、荷载确定1、普通楼面荷载（板厚*25+1.5）；2、地下室的楼面恒载（板厚*25+2.5）；3、首层地下室顶板楼面恒载按建筑提供的覆土厚度及面层厚度等由实际工程中计算得出；二、一般规定1、无梁楼盖的柱网通常布置成正方形或矩形，以正方形更为经济。

2、无梁楼盖每个方向不宜少于三跨，以保证有足够的侧向刚度。

当楼面活荷载在5kN/以上时，跨度不宜大于6m。

3、无梁楼盖的楼板通常采用等厚平板，板厚由受弯、受冲切计算确定，并不宜小于区格长边的1/351/32，也不小于150mm。

4、为改善无梁楼盖的受力性能，节约材料，方便施工，可将沿周边的板伸出边柱外侧，伸出长度（从板边缘至外柱中心）不宜超过板缘伸出方向跨度的0.4倍。

5、当无梁楼板不伸出外柱外侧时，在板的周边应设置圈梁，圈梁截面高度不应小于板厚的2.5倍。

6、无梁楼盖的柱帽形式和尺寸，一般由建筑美观要求和板的冲切承载能力控制。

柱帽扩大了板在柱上的支撑面积，减少了板的计算跨度，也增加了房屋的刚度。

常用的柱帽形式见图1,a）b）c）图1无梁楼盖的柱帽形式a）用于轻荷载b）用于重荷载c）用于重荷载,三、无梁楼盖的板带划分和计算方法,板带划分计算简图如图2所示,图2板带划分计算简图,1、经验系数法（直接设计法）经验系数法是最直接方便的方法，因而被广泛采用。

经验系数法是在试验研究与实践经验的基础上提出来的，计算时只要算出总弯矩，再乘上弯矩分配系数，即得各截面的弯矩。

但此法适用于比较规则的等代框架且必须符合下列条件：

（1）每个方向至少有3个连续跨；

（2）同一方向上的最大跨度与最小跨度之比应不大于1.2，且两端跨不大于相邻的内跨；（3）任一区格的长边与短边之比应不大于1.5；（4）活荷载与静荷载之比应不大于3。

经验系数法的计算荷载，按全部均布荷载计算，不考虑活荷载的不利组合。

计算一个区格的跨中弯矩与支座弯矩的总和,式中c柱帽宽度；q均布荷载；,

（1）,对x方向的总弯矩为：

对y方向的总弯矩为：

（2）,计算出总弯矩后，按表1中所列系数将总弯矩分配给柱上板带和跨中板带。

表1经验系数法总弯矩分配表,注：

1.在弯矩值不变的条件下，必要时允许将柱上板带负弯矩的10%分给跨中板带负弯矩。

2.此表为无悬臂板的经验系数，有较小悬臂板时仍可采用；当悬臂板较大且其负弯矩小于边支座截面负弯矩时，须考虑悬臂弯矩对边支座与内跨的影响。

对竖向荷载作用下有柱帽的板，考虑到板的穹顶作用，除边跨跨中及边支座外，其他截面的计算弯矩，均乘以0.8的折减系数。

2、等代框架法相比经验系数法等代框架法不受各跨跨度的限制，可考虑到大小跨对内力的影响，并对任何位置可只抽出单跨来进行验算。

等代框架的梁的宽度为竖向荷载作用时，取板跨中心线之间的距离；为水平荷载作用时，则取板跨中心线之间距离的一半较为适宜。

等代框架梁的高度取板的厚度。

具体步骤如下：

（1）用连续梁模型计算等代框架每米宽度的弯矩平均值,图3连续梁各部位弯矩系数简化值示意图,

（2）按柱上板带将内力相应调大,根据无梁楼盖中弯矩在柱上板带与跨中板带的分配规律（详见图4），结合考虑穹顶效应的影响，可得出柱上板带各部位处单位宽度的简化计算式如下：

图4弯矩在柱上板带和跨中板带分配比例示意图,中间跨支座处其中1.5为柱上板带内力增大系数，0.8为考虑穹顶效应的折减系数（仅竖向荷载作用下有柱帽时考虑）；,中间跨跨中处,其中1.1为柱上板带内力增大系数，0.8为考虑穹顶效应的折减系数（仅竖向荷载作用下有柱帽时考虑）；,边跨支座处,其中1.5为柱上板带内力增大系数，并注意边跨不能考虑穹顶效应；,边跨跨中处,其中1.1为柱上板带内力增大系数，并注意边跨不能考虑穹顶效应。

（3）计算跨度的确定,当时，计算跨度为,其中为柱帽高度，为底板厚度，、等参数参照图5；,图5个参数示意图,（4）长短跨的调整可总结为以下3点原则：

当某跨小于相邻跨的0.2倍时，较近支座可视为1个支座；当相邻跨跨度相差在20%以内时，可视作等跨；当某跨与相邻跨跨度之比大于0.2小于0.8时，对邻跨的影响，弯矩增大者乘以1.1，减小者乘以0.9，重复影响者乘以1.33，如图6所示。

图6长短跨调整示意图,3、有限元法YJK系列结构设计软件主要有三个模块可以进行无梁楼盖的计算。

1、上部结构整体计算模块该模块可以以网格单元的形式给出无梁楼盖的计算结果。

2、板施工图模块该模块可以以网格单元的形式给出无梁楼盖的计算结果，并且可以以板带的形式给出YJK软件本身的设计取值。

但由于其给出的柱上板带支座设计取值很多情况下与表格算法偏差较大，故不建议直接采用其给出的柱上板带支座设计取值，其他区域的取值则可以采纳。

3、基础模块该模块可以以网格单元的形式给出无梁楼盖的计算结果，并且以传统板块形式给设计取值，但由于不符合无梁楼盖以板带形式设计的习惯，故其给出的设计取值无法使用。

需依据网格结果进行综合判断取值。

无梁楼盖设计在YJK现有的建模、上部计算、楼板施工图三个模块中就可完成，而且无梁楼盖的设计可以和其它结构整体建模和分析协同工作.它大致流程是：

1、在建模模块中布置无梁楼盖的暗梁和柱帽；2、在YJK上部计算模块中进行结构整体空间计算中并设置弹性板6，弹性板导荷方式勾选有限元方式导荷；3、在施工图模块中采用楼板有限元计算，并设置柱上板带，程序将按照柱上板带、跨中板带给出计算结果和楼板施工图设计。

下面分别进行详细讲述,1、在建模模块中布置无梁楼盖的暗梁和柱帽,1）暗梁的布置YJK在无梁楼盖的板设计时，按照柱上板带、跨中板带方式配筋，软件通过暗梁的位置确定柱上板带，因此用户需在建模中布置暗梁，暗梁按照普通梁方式输入即可。

如不需要暗梁起抗侧力作用则暗梁只需按照虚梁方式输入，否则暗梁宽度取柱宽+两侧各1.5倍板厚，暗梁高度取板厚（高规8.2.4）,2）柱帽的布置无梁楼板可根据承载力和变形要求采用无柱帽板或有柱帽板形式。

柱托板的长度和厚度应按计算确定，且每方向长度不宜小于板跨度的1/6，其厚度不宜小于板厚度的1/4。

7度时宜采用有柱帽托板，8度时应采用有柱帽托板，此时托板每方向长度尚不宜小于同方向柱截面宽度和4倍板厚之和。

托板总厚度尚不应小于柱纵向钢筋直径的16倍。

”,软件可布置的柱帽形式有3种：

柱帽、柱帽+托板、托板。

无梁楼盖中设置柱帽时，可在建模的楼板布置菜单下布置柱帽：

建模退出时，软件自动将和柱帽相连的暗梁设置成加腋梁，为的是考虑柱帽的因素按照加腋梁计算和配筋。

加腋的长度尺寸取柱帽或柱帽加托板的长方向和梁交界处，加腋的高度取柱帽+托板+板厚-梁高。

可在建模中看到自动形成的加腋梁，如果柱帽被删除，加腋梁在退出建模时，会自动删除梁加腋。

2、整体结构计算整体结构计算时，对于无梁楼盖部分应注意以下几点1）对无梁楼盖板设置弹性板62）应勾选参数“梁与弹性板变形协调”及“弹性板与梁协调时考虑梁向下相对位移”3）弹性板荷载导算方式应选择有限元方式4）点选不强制采用刚性楼板假定,内力云图,5）查看整体空间计算结果,冲切验算,柱根对柱帽的冲切,柱根对柱帽的冲切,当冲切计算不够时给出抗冲切钢筋,3、无梁楼盖的楼板计算,无梁楼盖的楼板配筋设计在楼板施工图中完成。

软件可对无梁楼盖按照细分的有限元法计算，并按照柱上板带和跨中板带方式给出计算结果和画施工图。

无梁楼板配筋计算部分参数选择1）点选“有限元法”进行板计算2）勾选“考虑梁的弹性变形”3）勾选“考虑本层竖向构件刚度”4）勾选“考虑梁上的恒载”5）勾选“考虑梁上的活载”6）点选“边缘梁墙按简支计算”,柱上板带的定义,四、施工图设计1、经验系数法和等代框架法计算结果的施工图配筋设计,按上述算得的弯矩对柱上板带各截面进行配筋设计，并按强度计算得到的配筋进行裂缝验算，其中迎水面裂缝限值为0.2mm（保护层厚度为50mm），背水面裂缝限值为0.3mm。

一般情况下，迎水面的钢筋均由裂缝控制，根据弯矩大小的不同，可比相应的强度计算配筋增大约2055。

采用理正工具箱的梁截面计算时，可同时进行强度和裂缝的验算，当第1次计算的裂缝宽度不足时，可通过“结果查看修改验算”进行配筋修改，点击“确认修改”后可算得新的裂缝宽度结果，如仍不满足，可继续调整，直至满足。

因较大的弯矩主要集中在支座部位，当底板拉通筋按典型中间跨跨中计算配筋及构造最小配筋率两者中的大值配置，较大弯矩的支座和边跨处或局部较大跨度的跨中处设置另加钢筋时，底板可获得较优的经济效益。

从底板钢筋抗裂时“宁细勿粗，宁密勿疏”的原则考虑，按经验一般可取拉通筋及另加筋的间距均为150，则有利于底板抗裂，从实际施工的情况来看，并未见现场反映过因钢筋过密而导致砼浇筑困难的问题，再类比梁、柱纵筋的间距，故最小75甚至50的板筋间距仍然是合适的。

另需注意，另加筋的长度应按以下原则确定：

伸出柱帽长度不小于柱帽间净跨的1/4，当另加筋直径较大（如并筋）时，伸出长度不宜小于柱帽间净跨的1/3。

根据上述计算公式，我们知道柱上板带跨中配筋约为支座配筋的1/2，而跨中板带跨中配筋可视为与柱上板带跨中配筋基本相同，跨中板带支座配筋为柱上板带支座配筋的1/3。

因此，在计算某跨时，可先行计算柱上板带支座配筋，当支座配筋的另加筋不超过拉通筋时，则其它部位配筋均不需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋时，则需对跨中筋进行计算，以确定是否需另加筋；当支座配筋的另加筋超过拉通筋一倍以上时，除需对跨中进行计算确定另加筋外，还需计算跨中板带支座钢筋的另加筋。

当验算竖向荷载作用下的强度时，可通过竖向荷载与水压荷载相对比例的简化方法，判断相应部位是否需设置另加筋。

当拉通筋为最小配筋率，而边跨支座处所需另加筋太大，直径超过拉通筋直径二级以上时，可采用并筋，或在一个拉通筋间距内放置2根另加筋的办法，以避免发生无法充分发挥较大直径钢筋强度的情形，但注意当采用并筋时，钢筋伸出柱帽的长度不宜小于柱帽间净跨的1/3；当另加筋采用并筋其直径仍超过拉通筋直径二级以上时，则可考虑采用以下3种办法之一，或采用2种或3种办法的组合：

a.将局部区域的拉通筋加大，与其余区域拉通筋搭接连接，从而减少另加筋直径；b.将柱上板带与跨中板带的弯矩分配比例从3:

1调整为2:

1；c.将支座弯矩下调10%15%，相应提高跨中正弯矩。

无柱帽平板宜在柱上板带中设置暗梁，暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各不大于1.5倍板厚。

暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋面积的50%，暗梁下部钢筋不宜小于上部钢筋的1/2。

无梁楼盖的设计尚应符合混规9.1.11条的抗冲切要求；沿两个主轴方向通过柱截面的板底连续钢筋的总截面面积，应符合下式要求（高规8.2.3条要求）,配筋结果,红色表示柱上板带相交区域的配筋沿数字方向配筋/垂直数字方向配筋,篮色表示柱上板带区域的配筋柱上板带的下部纵筋柱上板带的上部纵筋,榀色表示跨中板带支座区域的配筋,黄色表示跨中板带跨中区域的配筋,2、YJK有限元计算结果的施工图配筋设计,YJK给出的结果YJK计算结果并非是板带区域积分后再平均，而是在相应区域内取最大值，但由于应力集中问题，YJK给出的柱上板带支座弯矩与传统表格算法相差较大，需设计人员特殊处理。

板带划分线,柱上板带相交区域,柱上板带区域,跨中板带支座区域,跨中板带跨中区域,设计板区域时柱上板带支座弯矩取值方法,Mxx取值时应取柱帽边缘榀色区域节点值的最大值，对于边跨内支座尚需X1.2,Myy取值时应取柱帽边缘蓝色区域节点值的最大值，对于边跨内支座尚需X1.2,Mxx节点值,Myy节点值,复核柱帽区域时弯矩取值方法,Myy取值时应取柱边缘蓝色区域节点值的平均值X0.8,Mxx取值时应取柱边缘榀色区域节点值的平均值X0.8,Mxx节点值,Myy节点值,3、当复核柱边弯矩需另加配筋时可按如下方式配筋,注意：

当验算柱边弯矩需附加钢筋时，如所附加的钢筋未超过10150时，为施工方便可直接附加在第一级附加筋中,特殊情况下的取值问题,1、应尽量优化网格划分尺寸避免出现跨不同厚度网格，当无法避免出现跨不同厚度网格时，应根据插值方法大致估算托板边缘的设计值；或者在柱帽边添加虚梁，以使其成为单元的边界线。

2、对于出现非对齐板块或长短跨等非标准板跨时，同样需根据差值方法大致估算托板边缘的设计值；或者在柱帽边添加虚梁，以使其成为单元的边界线。

3、当模型出现类似于下图大片跨度与XY轴出现斜交情况时，斜交范围设计时需将模型进行整体转动使斜交区域与XY轴正交。

4、计算结果校核检查,得出计算结果后必须先根据经验判断结果趋势的合理性然后抽取若干跨利用表格算法核算计算数值的正确性后才可以用于结构设计,五、算例对比,4.1已知：

X向跨度8m、Y向跨度8m、10m5X5跨等跨度标准无梁楼板。

板厚400mm、柱帽区3mX3m厚度1000mm、荷载50.0KN/m2。

采用YJK、表格（等代框架法）,由上表可知，8mX8m跨度时YJK的中间跨计算结果较表格法计算结果相差不多、边跨跨中弯矩与表格算法也非常相近、支座弯矩YJK结果X1.2后与表格结果X0.8相近、柱边弯矩YJK结果较表格算法大些，但8mX10m时YJK结果较8mX8m的结果略大，说明有限元算法可以考虑Y向不同跨度的影响。

sap2000与YJK相比两种有限元软件计算结果相差无几。

表2X向板带弯矩计算对比,注：

表中边跨支座弯矩YJK与sap2000已按X1.2处理、柱边弯矩按平均值的0.8倍处理,