CN107975137A - 一种调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法，属于钢筋混凝土结构领域。针对现有斜柱结构体系中混凝土楼盖的设计施工中的不足，提供了一种适用的设计与施工相结合的方法，采用充分利用混凝土材料性能的思路，通过在斜柱受拉侧楼盖设置后浇带，改变楼盖中水平力的传递途径，有效的解决了斜柱结构体系中楼盖中拉力过大问题，既保证了结构的安全，又取得了良好的经济效益。

Description

一种调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法

技术领域

本发明涉及钢筋混凝土结构领域，具体地，涉及一种斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖的设计及施工方法。

背景技术

随着社会的进步，经济的发展，建筑造型越来越复杂，为了建筑整体的表现效果，斜柱越来越多的应用于建筑结构当中。斜柱不同于传统直柱的受力特点，会在与之相连的钢筋混凝土楼盖结构内产生水平力，由混凝土的材料特性可知，拉力仅能由楼盖内的钢筋承担，采用常规的设计施工方法，大大的增加了楼盖内的钢筋用量，造成很大的浪费。

发明内容

钢筋混凝土斜柱结构体系与直柱结构体系不同，在竖向荷载作用下，力会在柱顶及柱底产生水平分量，该水平分量由钢筋混凝土楼盖传递，竖向荷载、柱斜率越大，则钢筋混凝土楼盖内的水平力也越大。常规设计方案是加大楼盖配筋，以满足承载能力极限状态及正常使用极限状态的设计要求，造成为解决楼盖拉力产生的问题而极大的增加了钢筋用量，是不经济合理的。

本发明针对现有斜柱结构体系中混凝土楼盖的设计施工中的不足，提供了一种适用的设计与施工相结合的方法。该方法可应用于斜柱两侧均有钢筋混凝土楼盖的结构形式，即在取消受拉侧支承后，不改变斜柱本身的受力特点，且受压侧结构能可靠的将斜柱传来的水平力传递至基础。本方法采用充分利用混凝土材料性能的思路，通过在斜柱受拉侧楼盖中设置后浇带，使楼盖中水平力的传递途径由斜柱两侧楼盖共同承担，改为仅由受压侧楼盖承担，有效的缓解了斜柱结构体系中受拉侧楼盖中由拉力产生的问题。

一种调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法，具体包括以下步骤：

（1）确定在楼盖中设置后浇带的位置。在与斜柱相连的楼盖受拉侧，跨中三分之一部位设置后浇带，后浇带的位置应考虑到要尽量减少对后续施工的影响，后浇带内钢筋不贯通，后浇带的设置可以改变斜柱两侧楼盖刚度形成的顺序，使受压侧楼盖先于受拉侧楼盖形成刚度，使楼盖内由斜柱产生的水力主要由受压侧混凝土楼盖承担。

（2）根据施工方案，分析楼盖后浇带封闭时机，这将影响所释放水平力的大小。一般的施工顺序为先主体混凝土结构施工，之后进行上部附属钢结构的安装、结构受力构件施工完毕后进行二次结构施工、外立面幕墙施工及室内装修施工。后浇带浇筑时间越晚则释放的楼盖拉力也就越大，同时对施工组织及施工进度的影响也就越大。根据施工方案、施工工期等因素，根据不同的后浇带封闭时间节点，列出若干可行的方案。

（3）施工仿真分析。采用有限元软件，根据第（1）（2）步确定的计算条件，进行施工仿真分析，对各个方案的结构计算模型进行分析对比，对比结构构件的内力，配筋。综合考虑钢筋用量、施工工期、工程管理等因素，在满足安全经济合理的原则下，确定最优的后浇带封闭时机。

（4）根据施工仿真分析的结果，完成结构设计。

（5）根据设计结果施工，施工中应根据设计的结果留设后浇带，并严格按照要求的时间节点封闭后浇带。

通过设置后浇带，首先对常规设计无法满足设计要求的结构，通过施工阶段的调整，减少构件的内力使其能满足设计要求，达到了采用施工方法解决设计问题的一种方法；

通过设置后浇带，调整了结构构件的传力途径，减少了楼盖内的拉力，增大了楼盖内的压力，充分的发挥了混凝土材料的性能。

由于释放掉了很大部分的拉力，使结构在使用过程中不易开裂，保证结构在使用阶段耐久性及美观性。

由于拉力的减小，降低了混凝土楼盖中钢筋的配筋量，减少了工程成本，具有较好的经济效益。

附图说明

图1是本发明涉及的斜柱结构体系平面图及设置后浇带的位置；

图2是斜柱结构体系剖面图，即是图1中的A-A剖面；

图3是本发明的流程图。

附图标记：

1后浇带；

2斜柱；

3受拉侧楼盖；

4受压侧楼盖；

5环梁（上部钢结构支座）

6上部钢结构球壳。

具体实施方式：

以某带有斜柱的钢筋混凝土框架剪力墙结构为例，对本发明的实施方法进行详细说明。

该实例为一剧场工程，地下一层，钢筋混凝土主体结构高度为34.60m。在剧场入口大厅处，沿1-2轴环向布置布置的12根斜柱，斜柱柱顶12.00标高处为钢筋混凝土环梁，在该环梁上设置上部钢结构单层球壳支座，如图1图2所示。

对该工程实例调整地下室顶楼盖内拉力的方法如下：

（1）布置后浇带。斜柱向主体结构内倾斜，在柱顶12.00标高环梁处，在竖向荷载作用下斜柱对主体结构产生水平推力，在柱底斜柱对地下室顶楼盖分别产生拉力及压力，1-2轴内侧楼盖为受拉侧楼盖，在楼盖受力相对较小位置，即跨度1/3处设置弧形后浇带，钢筋不贯通，释放楼盖中拉力。

（2）后浇带封闭时间。根据该工程的施工方案可知，主要有三个可行的方案，封闭后浇带的时间节点分别为：方案1主体结构完成；方案2上部钢结构球壳安装完成；方案3内外装修施工完成。

（3）对工程实例进行施工仿真分析，对三种后浇带封闭方案分别计算，对比各模型中受拉楼盖内力，并经分析得知，该工程斜柱上方混凝土结构楼层较少，主要荷载为上部钢结构球壳传来，其中第1方案仅释放了上部混凝土结构自重产生的水平力，楼盖内拉力减小很少；第3方案能最大限度释放楼盖内拉力，但此方案对施工进度及现场管理影响过大，综合考虑，采用第2方案，即上部钢结构球壳安装完成后封闭后浇带，释放上部混凝土结构及钢结构自重产生的楼盖拉力。

（4）根据分析结果，进行结构设计设计调整，根据最终计算结果，完成结构设计，并在相应的施工图纸中，强调后浇带的封闭时间及做法。

（5）根据设计要求，制定相应的施工方案，完成上部钢结构安装后，封闭该弧形后浇带，并完成内外装修施工。

Claims (2)

1.一种调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)确定在楼盖中设置后浇带的位置：在与斜柱相连的楼盖受拉侧，跨中三分之一部位设置后浇带，后浇带的位置应考虑到要尽量减少对后续施工的影响，后浇带内钢筋不贯通，后浇带的设置可以改变斜柱两侧楼盖刚度形成的顺序，使受压侧楼盖先于受拉侧楼盖形成刚度，使楼盖内由斜柱产生的水力主要由受压侧混凝土楼盖承担。

(2)根据施工方案，分析楼盖后浇带封闭时机，这将影响所释放水平力的大小；施工顺序为先主体混凝土结构施工，之后进行上部附属钢结构的安装、结构受力构件施工完毕后进行二次结构施工、外立面幕墙施工及室内装修施工，后浇带浇筑时间越晚则释放的楼盖拉力也就越大，同时对施工组织及施工进度的影响也就越大。

(3)施工仿真分析：采用有限元软件，根据第(1)(2)步确定的计算条件，进行施工仿真分析，对各个方案的结构计算模型进行分析对比，对比结构构件的内力，配筋；综合考虑钢筋用量、施工工期、工程管理等因素，在满足安全经济合理的原则下，确定最优的后浇带封闭时机。

(4)根据施工仿真分析的结果，完成结构设计。

(5)根据设计结果施工，施工中应根据设计的结果留设后浇带，并严格按照要求的时间节点封闭后浇带。

2.根据权利要求1所述的调整斜柱结构体系中钢筋混凝土楼盖拉力的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)布置后浇带。斜柱向主体结构内倾斜，在柱顶12.00标高环梁处，在竖向荷载作用下斜柱对主体结构产生水平推力，在柱底斜柱对地下室顶楼盖分别产生拉力及压力，1-2轴内侧楼盖为受拉侧楼盖，在楼盖受力相对较小位置，即跨度1/3处设置弧形后浇带，钢筋不贯通，释放楼盖中拉力。

(2)后浇带封闭时间。根据该工程的施工方案可知，主要有三个可行的方案，封闭后浇带的时间节点分别为：方案1主体结构完成；方案2上部钢结构球壳安装完成；方案3内外装修施工完成。

(3)对工程实例进行施工仿真分析，对三种后浇带封闭方案分别计算，对比各模型中受拉楼盖内力，并经分析得知，该工程斜柱上方混凝土结构楼层较少，主要荷载为上部钢结构球壳传来，其中第1方案仅释放了上部混凝土结构自重产生的水平力，楼盖内拉力减小很少；第3方案能最大限度释放楼盖内拉力，但此方案对施工进度及现场管理影响过大，综合考虑，采用第2方案，即上部钢结构球壳安装完成后封闭后浇带，释放上部混凝土结构及钢结构自重产生的楼盖拉力。

(4)根据分析结果，进行结构设计设计调整，根据最终计算结果，完成结构设计，并在相应的施工图纸中，强调后浇带的封闭时间及做法。

(5)根据设计要求，制定相应的施工方案，完成上部钢结构安装后，封闭该弧形后浇带，并完成内外装修施工。