5 结构设计计算

5.1 内力分析

5.1.1 主体结构可按楼板和等代框架(等代框架—剪力墙)分别计算内力。

5.1.2 内力分析应包括以下三种内容:

5.1.2.1 计算楼板在竖向荷载作用下内力;

5.1.2.2 计算在预应力荷载作用下,预应力梁和柱的综合弯矩、次弯矩以及预应力梁的综合轴力;

5.1.2.3 计算等代框架(等代框架—剪力墙)在竖向荷载、风荷载及地震作用下内力。

5.1.3 在整板的内力计算中,楼板可简化为等代交叉梁系,其截面可按 图5.1.3—1取用;在拼板及框架(框架—剪力墙)的内力计算中,等代拼缝梁和等代框架梁的截面可按图5.1.3—2取用。当边梁高和楼板各肋高都相同时,各等代梁截面可包括边梁截面或带翼缘的各肋截面,翼缘宽度可取肋净距之半,在明槽(叠合层)浇筑混凝土之后,各等代梁截面尚应包括明槽(叠合层)截面。

5.1.4 楼板可按整板或拼板分别计算内力。

5.1.5 整板可只按施加预应力前及施加预应力后两阶段计算内力:

5.1.5.1 施加预应力前,楼板的内力分析应包括楼板运输、吊装及搁置在临时支撑上等情况。

(1)在运输、吊装时,楼板按吊点位置铰支计算,动力系数可取1.5 (图5.1.5.1/1)。

(2)当楼板搁置在临时支撑上时,荷载为楼板自重加施工荷载(可取0.5 kN/m2),可按下列两种情况分别计算内力: 楼板为四角简支,见图5.1.5.1/2 (a); 楼板除四角简支外,中间加临时支撑,见图5.1.5.1/2(b)。

5.1.5.2 施加预应力后,荷载为扣除楼板自重后的全部竖向荷载(如跨间及悬挑处有临时支撑,则包含拆支撑作用),一般楼板四周与其他相邻构件之间仅为构造连接,可按四角嵌固板计算内力(图5.1.5.2/1),或按两角嵌固悬挑板计算内力(图5.1.5.2/2)。

5.1.6 拼板可按施加预应力前、施加预应力时及施加预应力后三阶段计算内力:

5.1.6.1 施加预应力前,楼板的内力分析的规定与整板相同;

5.1.6.2 施加预应力时,可只计算上抬力在拼缝梁上产生的综合弯矩及剪力,计算时应考虑跨间及悬挑处临时支撑的作用,其计算模型见图5.1.6.2,按下列规定建立:

(1)板柱节点及板垫块节点为刚结点;

(2)垂直于拼缝的两侧内肋是间断的。

5.1.6.3 施加预应力后,荷载为扣除楼板自重后的全部竖向荷载,包括拆除跨间及悬挑处临时支撑的作用,其计算模型按下列规定建立:

(1)板柱节点及板垫块节点为刚结点;

(2)在拼缝明槽混凝土浇筑之后,若能满足本规程第6.1.9条规定,垂直于拼缝两侧的内肋变为连续梁,可按图5.1.6.3所示模型计算;若不能满足本规程第6.1.9条规定,垂直于拼缝两侧的内肋继续按断开处理,可按图5.1.6.2所示模型计算。

5.1.7 板柱结构可分别取两个互相垂直的等代平面框架进行内力分析。板柱—剪力墙结构可按等代框架—剪力墙进行内力分析。 施加预应力时的内力和施加预应力后在竖向荷载、风荷载及地震作用下的内力应分别计算。

5.1.8 施加预应力时等代框架的综合弯矩Mtot可按下列方法计算:

5.1.8.1 端部水平预应力作用下的综合弯矩: 在采用本规程第3.6.1条施工步骤时,随着楼板的逐层吊装和逐层建立预应力,逐渐形成板柱的等代框架结构。端部水平预应力作用应包括端轴力和端偏心弯矩两项。其中端轴力产生的框架梁轴向压缩变形值,可按本规程第5.1.9条计算。并应分别计算框架梁轴向压缩变形(柱内倾)产生的综合弯矩及端偏心弯矩产生的综合弯矩。

当各层层高相近,梁柱截面不变时,可只计算连续三层框架形成过程的综合弯矩,取中间层内力代表整个框架各中间层内力,顶层和底层内力分别代表整个框架底层和顶层内力(图5.1.8.1)。

5.1.8.2 上抬力产生的综合弯矩:可只计算上抬力对本层产生的综合弯矩。计算时,可不考虑对上、下层的影响(图5.1.8.2)。如在跨间及悬挑处存在临时支撑,计算时应考虑其作用。上抬力值Pi可按本规程第3.5.7条的规定计算。

5.1.8.3 外推柱产生的综合弯矩:可按独立悬臂柱计算外推柱产生的综合弯矩。

5.1.9 端轴力产生的框架梁轴向压缩变形值可按下列公式计算:

5.1.10 施加预应力后在竖向荷载、风荷载及地震作用下等代框架(等代框架—剪力墙)的内力计算中,其等代框架梁截面可按图5.1.3/2取同一值,但在风荷载及地震作用下,等代框架梁截面也 可取全板宽,即从柱轴线左跨中到右跨中所有截面都作为等代框架梁截面。

5.1.11 上述内力计算结果可按下述规定进行调幅、折减及调整:

5.1.11.1 竖向荷载及上抬力作用下预应力梁支座超静定荷载弯矩及综合弯矩可乘以0.8调幅系数,相应的跨中弯矩应增大;

5.1.11.2 柱内倾作用下框架的综合弯矩可乘0.6折减系数,但端偏心弯矩及外推柱作用下的框架综合弯矩不得进行调幅及折减;

5.1.11.3 风荷载及地震作用下,框架—剪力墙的内力应按现行的《建筑抗震设计规范》第6.2.10条的规定进行调整。

5.1.12 在预应力荷载作用下,预应力梁和柱的综合弯矩可按本规程第5.1.6.2及第5.1.8条进行计算,并按第5.1.11条进行调幅及折减,最后按下列公式计算:

5.1.13 在预应力荷载作用下,预应力梁和柱的次弯矩Msec可按下列公式计算:

5.1.14 预应力梁的综合轴力Ntot可按下列公式计算: