板柱結構

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板柱結構(Slab-colume System)

目錄

什麼是板柱結構[1]

  板柱結構是由樓板和柱組成承重體系的結構,也叫無梁樓蓋。板柱結構的樓板與柱子交接處一般均有柱帽支托。為適應柱網的不斷增大,樓板的形式已由平板式發展為密肋板和井式梁板,並採用預應力技術,以減少樓蓋的厚度。這種結構的施工方法目前可分成現澆法、升板法和預應力拼裝法。

板柱結構的特點[2]

  板柱結構的特點是室內樓板下沒有梁,空間通暢簡潔;平面佈置靈活,能降低建築物層層高、適用於多層廠房、倉庫公共建築的大廳,也可用於辦公樓和住宅等。板柱結構一般以鋼筋混凝土材料為主。柱為方形,樓板用實心平板,在柱網尺寸大於六米的建築中,為減輕樓板自重,可採用雙向密肋板和雙向暗肋內填輕質材料的夾心板,或預應力混凝土平板。樓板與柱的連接處,將柱頂部擴大做成柱帽,以增強樓板在支座處的強度和減少樓板的跨度。有時因建築造型良需要,不設柱帽,但需採取局部加強措施。高度較高且受較大側向力的板柱結構,需要增設剪力牆或其他抗側向力構件,以限制結構的水平位移,增強抗地震、抗風的能力。板柱結構按建造的方法可分為:用現澆法建造的板柱結構、用升板法建造的板柱結構、用預應力拼裝法建造的板柱結構、用預製裝配法建造的板主結構。

板柱結構的佈置

  板柱結構的柱網一般佈置成正方形或近似正方形,以正方形最為經濟,每一方向的跨數不宜少於三跨,普通板柱結構跨度一般不超過6m,預應力板柱結構跨度不超過9m。板柱結構邊緣的板可以適當外伸形成懸臂板,以減少邊柱的不平衡彎矩,減少鋼筋使用量,同時邊柱可以與中柱使用同樣的柱帽,減少了柱帽類型,方便施工。

板柱結構的節點設計[3]

  (1)柱帽

  在板柱結構中,全部樓面荷載通過板柱連結面上的剪力傳給柱子,由於受力面積小,截面上剪應力往往很大,容易造成板柱連結面上剪應力承載能力不足而發生破壞,沿柱周邊產生45°斜裂縫,板柱之間錯位,產生重切破壞。為了增大柱與板之間的連結面,增強板柱連結處的抗沖切能力,通常在柱頂部設置柱帽。此外,設置柱帽還可以減小板的計算跨度以及柱的計算長度。但是設置柱帽可能會減少室內的使用空間,給施工造成不便。

  (2)常用柱帽的類型

  常用柱帽有三種形式(見下圖):①台錐形柱帽,主要用於荷載較小的情況;②折線形柱帽,用於荷載較大的情況,這種柱帽可以使從板到柱傳力更為平緩;③帶托板柱帽,這種柱帽傳力性能稍次於第二種,但施工較為簡單。柱帽的計算寬度按45。壓力線確定,托板寬度一般取板區格的邊長,托板厚度一般取板厚的一半。

  Image:常用柱帽的类型.jpg

板柱結構的適用的建築類型

  板柱結構的結構體系簡單,傳力路徑短,平面佈置靈活,空間通暢簡潔,樓層的凈空較大,能降低建築物層高。此外,採用板柱結構的房屋天棚平整,方便裝修,對採光、通風等條件也有較大改善。根據經驗,當樓面可變荷載標準值在5kN/㎡以上、跨度在6m以內時,板柱結構較肋梁樓蓋經濟。當採用升板法施工時,可節約大量的模板,提高工程質量,加快施工速度。板柱結構適用於各種民用建築與多層工業建築,如公共建築的大廳、商場、倉庫、冷庫和書庫等,也可用於辦公樓和住宅。在層數較少而層高受限制或施工場地狹窄的建築中也常用。

  由於板柱結構沒有梁,故構件節點的強度和剛度以至整體剛度比框架結構要低,其抗震能力較弱。根據以往的地震災害調查表明,無梁樓蓋或密肋樓蓋的板柱結構建築震害嚴重。因此,地震區一般不用僅有無梁樓蓋的板柱結構體系,需要時。應採取可靠措施,如增設剪力牆或支撐。

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參考文獻

  1. 國家職業資格培訓教材編審委員會編 黃愛清主編.技能型人才培訓用書 國家職業資格培訓教材 混凝土工 中級.機械工業出版社,2006年01月第1版.
  2. 王延長.現代科研後勤管理手冊.航空工業出版社,1994年03月第1版.
  3. 潘睿.房屋建築學.華中科技大學出版社,2008.8.
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