密肋楼盖在大跨度异形空间中应用.doc

密肋楼盖在大跨度异形空间中的应用
秦德峰1 金明昌１ 王大伟1　
（1 天津房屋鉴定勘测设计院)
【摘要】 鉴于密肋楼盖刚度大、抗震性好、增加净高、施工速度快、外型新颖美观的优点,结合结构设计的工程实践，对大跨度异形密肋楼盖有限元计算结果进行分析对比，探讨了此种结构用于实际工程的设计问题。
　　关键字:密肋楼盖 大跨度 异形板 设计方法
随着生活水平的提高，人们对居住空间的要求越来越高，异形大跨度空间也越来越多地出现在实际建筑结构中,而在这种复杂大开间结构设计中,楼盖的结构形式选择是关键，结构安全性、经济性、建筑净高要求、施工方便、、抗震性好、增加净高、施工速度快、外型新颖美观的特点使之非常适合应用于这类大空间建筑中.
本文以一工程为例，结合近几年对大开间密肋楼盖的研究成果，对此种结构用于实际工程时的设计问题进行了探讨。
1 工程概括
该工程为一办公楼项目，建筑面积约为５0０0m2，建筑主体为地下一层，地上四层，地下室层高为4．8m，地上各层层高为３。9ｍ，结构采用框架结构，抗震设防烈度为７度（０。15g）,设计分组为第一组，场地类别为Ⅲ类,,在L形两肢连接处局部有异形大空间房间,尺寸约为18ｍ×18m,详见图1，此处楼板由于建筑上要求，梁截面高度不能超过8５0ｍm。
图１　结构平面图
２　楼盖结构形式的选取
针对此大空间房间跨度较大，而且房间形状不规则属于异形板的情况，最先考虑采用井字梁楼盖、预应力肋梁楼盖及密肋楼盖三种结构形式，但由于井字梁楼盖难以满足建筑梁高不能超过８５0mｍ的要求,而预应力肋梁楼盖施工较为复杂且经济性不高，两者不适合该工程被弃用，而密肋楼盖整体性好,刚度大，承载能力高,自重较轻,抗震性能好，楼盖结构层厚度小,工程造价低，施工方便,造型新颖美观等优点，较前两者更适用于本工程,最后决定选用密肋楼盖结构形式。
3 密肋楼盖结构构件尺寸及间距
本工程根据以往研究结果及工程经验,参考井字梁结构的跨高比、钢筋混凝土实心板跨高比取值及小肋距的影响,并针对本工程跨度较大的情况,肋高按Ｌ／20~Ｌ／25取（L为短跨方向跨度，此处取1８０００mm)800mｍ，密肋板厚取1０0ｍｍ，肋宽取２5０mm，，本密肋楼盖的四周布置了宽×高为４５0ｍｍ×8５0mm的刚度较大边梁。密肋肋梁布置方式选取两种方式：方式一为部分肋梁交于框架柱上(见图2）,方式二为全部肋梁避开框架柱（见图3），根据分析结果确定最为合理的布置方式。
图2 结构平面图（方式一)
图3 结构平面图（方式二）
4 密肋楼盖静力内力分析
由于此密肋楼盖为异形楼板,内力分析较为复杂，常规楼板分析中的荷载分配、荷载传导及内力计算等假定不太适合该异形楼板分析,为了得到较为精确的结果,本工程采用精确有限元模型进行计算分析,分别通过Ｓａｐ2000和Ｍidａｓ有限元分析软件建模分析,并对结果进行对比,从而得到较为合理的内力结果，然后再进行配筋计算。
在建立有限元模型时将楼板离散为多个空间板单元，肋梁离散为多个空间梁单元，肋梁由框架梁或柱支撑；在有限元分析时,整个板单元以肋梁单元为界进行划分,而每小段肋梁单