无梁楼盖设计要点

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无梁楼盖设计

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，是融入其它结构设计之中的。在建模中布置无梁楼盖的暗梁和柱帽，在上部结构计算中采用弹性板3或弹性板6模型，并补充柱的冲切计算，在楼板设计中采用楼板有限元计算，并按照柱上板带跨中板带给出计算结果和楼板施工图设计。一、在建模中布置暗梁和柱帽 1、布置暗梁无梁楼盖的板设计时，需要按照柱上板带、跨中板带方式配筋，软件将按照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。

《高规》8.2.4：“板柱-剪力墙结构中，板的构造应符合下列规定：

1 抗震设计时，应在柱上板带中设置构造暗梁，暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和，暗梁支座上部钢筋截面积不易小于柱上板带钢筋面积的50%，并应全跨拉通，按梁下部钢筋应不小于上部钢筋的1/2。。。。 ”

因此，暗梁的尺寸可按高规的要求输入。

在上部结构计算时，对无梁楼盖板应选择按照弹性板3或者弹性板6计算，这种计算模式将使楼板和梁变形协调，共同承担荷载，我们输入的暗梁尺寸适当，其暗梁的配筋结果就基本可用。以前用户对无梁楼盖的暗梁，有按照虚梁输入的，按照虚梁输入，在上部结构计算后虚梁肯定超筋，其结果没有参考价值。

也有用户按照等代框架梁宽高尺寸的输入暗梁，等代框架的宽度取垂直于等代框架方向两侧柱距各1/4，梁高取板厚度。这样的输入方式和如上按照《高规》的要求设置暗梁尺寸方式差不多，其暗梁配筋结果基本可用。 2、布置柱帽

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：

软件可布置的柱帽形式有3种：柱帽、柱帽+托板、托板。

《高规》8.1.9条：“板柱-剪力墙结构的布置应符合下列规定：。。。

4 无梁板可根据承载力核变性要求采用无柱帽（柱托）板或有柱帽（柱托）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度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板，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。”

3、软件自动将柱帽处的梁设置成加腋梁建模退出时，软件自动将和柱帽相连的梁设置成加腋梁，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，加腋梁不会自动删除，应手工删除自动生成的加腋部分。二、上部结构计算

上部结构计算时，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3或弹性板6 对无梁楼盖板应设置成弹性板3或者弹性板6，并应将计算参数中弹性板的单元尺寸从隐含的2米改到1米，并勾选参数“梁与弹性板变形协调”。

对无梁楼盖板按照弹性板3或者弹性板6计算，这种计算模式将使楼板和梁变形协调，共同承担荷载。弹性板3不考虑板的面内变形，仅能考虑面外刚度；弹性板6是壳元模型，即可考虑板的面内、又可考虑板的面外变形。不能选择弹性膜模型，因为弹性膜仅有面内刚度，没有面外刚度。为了保证弹性板与梁变形协调，应勾选参数“梁与弹性板变形协调”，这样梁的中间节点和板的中间节点是联系在一起工作的。但是，如果不勾选这个参数，板只在梁端节点和梁连接，不能发挥出板和梁共同工作的能力。

2、与柱帽相连的梁按照加腋梁设计为了考虑柱帽的有利因素，软件自动将和柱帽相连的梁设置成加腋梁，因此在上部结构计算中这些梁是按照加腋梁计算和配筋的。在这些梁的配筋结果文件中，可以看到加腋的尺寸等信息。有柱帽时，各层计算结果简图中将画出柱帽。

3、柱对板的冲切计算对于和无梁楼盖相连的柱，或者上边布置了柱帽的柱，软件自动补充柱的冲切计算。如果没有柱帽，软件判断无梁楼盖的标准是柱上所有梁的高度不大于板厚。柱的冲切计算考虑了上部结构计算中所有的荷载组合，有柱帽时冲切计算包括柱对柱帽、柱帽对板的冲切计算；无柱帽时冲切计算就是柱对板的冲切计算。冲切计算时，冲切力为柱顶的轴力减去冲切锥范围内的板的荷载。当冲切计算不够时给出抗冲切钢筋。

在柱的计算配筋结果文件中，做了冲切计算的柱将输出冲切计算的相关内容和结果，它们在每根柱配筋文件的后面部分。

在计算结果的柱轴压比菜单下，设置了专门的“柱冲切”菜单，专门输出柱的冲切计算结果简图，在柱上标注的三个数字分别为柱根、柱帽、托板处的冲切计算结果，为冲切力和抗冲切力的比值，小于1时满足要求。

三、无梁楼盖的楼板配筋设计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。

1、定义板带楼板施工图中设置了无梁楼盖菜单，菜单的第一项是定义板带。操作是用多边形框出需要按照无梁楼盖设计的部分，随后，软件把框出部分自动划分出柱上板带和跨中板带。

软件将按照板有限元方式计算无梁楼盖，而且按照柱上板带和跨中板带方式给出内力和配筋。

如果没有进行这一步，则软件将无梁楼盖仍然按照普通楼板方式设计。普通楼板的计算方式主要分为手册法和有限元法，有限元法还区分为是否考虑梁的弹性变形。即便对无梁楼盖按照考虑了梁弹性变形的有限元法计算，但是配筋方式仍保持普通楼板方式，即按照房间的跨中和支座分别画出钢筋的方式，不能给出柱上板带、跨中板带的配筋方式。

软件自动生成柱上板带。自动生成的柱上板带的宽度可有三种取值方法，一是按照板带间宽度的1/4，二是按照柱帽的宽度取值，三是对前两种方式的结果取大。在计算参数中由用户选择取值方法：

软件在下列位置生成柱上板带 1）沿着梁高不大于楼板厚度的梁；

2）梁高虽然大于板厚，但是梁两端布置了柱帽的梁。

软件对以墙为支座的楼板，或梁高大于板厚的梁处不生成柱上板带，对于没有柱上板带的楼板仍然按照普通楼板的方式计算和配筋。因此，无梁楼盖的柱上板带跨中板带配筋方式和普通楼板的配筋方式可以同时在一层平面上同时设计和绘图。

2、按有限元方式计算楼板对无梁楼盖应按有限元方式计算楼板，软件考虑了柱帽影响，即在柱帽处的单元按照柱帽+楼板厚度计算和配筋。

应设置为考虑梁的弹性变形，否则计算不出无梁楼盖的受力状态。

由于梁高与板厚一致重叠，为避免造成无梁板计算刚度被放大，板有限元计算时忽略了梁的截面刚度。

计算前必须在计算参数中勾选计算方法采用有限元算法和考虑梁弹性变形。

如果用户定义了板带但是没有勾选这两个参数，软件将给出提示并中断计算。

软件隐含的单元尺寸为0.4米，其计算精度已经足够高。每次计算一整个楼层的所有楼板。在计算后的计算结果显示菜单中，用户可通过等值线方式和显示各单元内力方式查看有限元计算结果。

3、分区域给出弯矩配筋

对于无梁楼盖的计算结果，不再按照普通楼板结果输出方式，而是按照柱上板带、跨中板带的分区输出，为的就是按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图。对于计算结果的配筋面积、楼板弯矩，软件将按照如下的分区输出

1）柱帽或柱上板带相交区域，这部分受力最大，标注板上部2各方向的计算结果； 2）柱上板带区域，软件自动搜索柱上板带连续的各跨，从各跨中扣除柱帽的部分挑出最大值输出，输出板带上、板带下2个值，它们是沿着板带方向的数值； 3）跨中板带区域，这里标注2各方面的内容

A、跨中板带中间区域板底结果，这是从周边扣除柱上板带以后剩余的区域，给出板底2个方向的数值；

B、跨中板带支座区域，这是垂直于柱上板带方向的板顶的结果，其计算区域是柱上板带在两个柱帽或柱上板带相交区域之间的部分。

跨中板带这两部分的内容类似于普通楼板的计算结果，A部分类似于房间跨中结果，B部分类似于房间周边支座结果，只是它们表示的区域和普通楼板不同。

4、操作步骤分为3步：

1）执行无梁楼盖菜单的第一项，定义板带；

2）执行计算菜单进行楼板有限元计算，之前需将计算参数调整好； 3）查看计算结果。

四、无梁楼盖板施工图按照平法标准图的柱上板带、跨中板带方式出图分为3个区域配筋：

1、柱上板带，沿各跨贯通连续配筋，并在第一跨标注，操作无梁楼盖菜单下的子菜单“标注板带”即可标注出柱上板带。

2、柱帽或柱上板带相交处，根据减去柱上板带的剩余部分计算面积配置，钢筋长度为柱上板带宽度。这部分钢筋也可称为柱上板带的非贯通筋。操作无梁楼盖菜单下的子菜单“标注柱帽”即可标注柱帽处的钢筋。

3、跨中板带，这部分包括2种钢筋：

（1）扣除柱上板带的剩余部分，用集中标注方式画图和修改，和普通房间板方式相同。因此操作的菜单就是集中标注的系列菜单；

（2）在柱上板带垂直布置的非贯通钢筋，用原位标注方式画图和修改，和普通房间画图的支座负筋类似，操作的菜单就是原位标注系列菜单。

五、柱上板带考虑暗梁配筋结果上部结构计算给出了暗梁的计算结果，如果暗梁不是按照虚梁输入的，如果暗梁计算时考虑了板的协同作用定义了弹性板3或弹性板6，那么暗梁的计算结果就可以代表无梁楼盖的柱上板带的配筋结果。由于上部结构计算中不仅考虑恒活竖向荷载，还考虑了风、地震等水平荷载工况和组合，因此暗梁的计算结果更全面。

为此，YJK在楼板施工图的无梁楼盖有限元计算中设置了参数，可在柱上板带配筋时读取暗梁计算结果并与本身的恒活有限元结果取大。

图示为楼板的计算参数下的无梁楼盖参数中，柱上板带内力计算的选项。勾选取整体计算结果并选大后，软件将读取上部结构计算结果中柱上板带对应位置的暗梁的计算结果，并与本身计算结果比较选大值。

在无梁楼盖施工图的说明部分增加了一条：沿柱上板带中心位置设置矩形箍筋，宽度为柱上板带宽度的50%。这条的做法就是为了满足《高规》8.2.4的相关要求。

在柱上板带配筋时考虑上部结构暗梁的配筋后，柱上板带的配筋即可代表暗梁的配筋，因此，不必再在梁的施工图菜单下单独画暗梁的配筋图。

一、建模

1、柱之间的暗梁的建模

无梁楼盖结构在上部结构整体计算时，在柱之间应该布置暗梁，并且让暗梁参与上部结构计算。

《高规》8.2.4：“板柱-剪力墙结构中。。。抗震设计时，应在柱上板带中设置构造暗梁，暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和。”因此应在建模中把暗梁按照这样的要求当做普通梁输入。

暗梁宽度取柱宽及两侧各1.5倍板厚之和，暗梁的梁高取楼板的厚度。

布置暗梁参与上部结构计算是希望在上部结构计算中能够得出暗梁的配筋。如果将暗梁周边的楼板定义为弹性板3或者弹性板6，让楼板参与整体计算，布置柱帽时如果暗梁在两端按照加腋梁计算，上部结构计算得出的暗梁的配筋应是可以直接配置在暗梁中的。以前有的用户在柱之间的布置虚梁参与上部结构计算，虚梁在上部结构计算中肯定超筋，得不出暗梁的配筋。

以前也有用户在柱之间布置和柱上板带同样宽度的扁梁，取梁宽为板带之间宽度的一半，对于这样的梁上部结构计算的梁配筋不好用。

2、柱帽的布置

《高规》8.1.9：“无梁板可根据承载力和变形要求采用无柱帽（柱托）板或有柱帽（柱托）板形式。。。7度时宜采用有柱托板，8度时应采用有柱托板。”

在建模的楼板布置菜单下设置有柱帽布置菜单。

3、软件将把与柱帽相连的梁自动设置为加腋梁的属性

当布置了柱帽时，建模软件将把与柱帽相连的梁自动设置为加腋梁的属性，该梁在上部结构计算中将按照加腋梁设计。

二、上部结构计算

1、暗梁的计算

与柱帽相连的梁的计算将按照加腋梁进行；该梁刚度不放大（取放大系数1.0）；对无梁板应设置为弹性板3或弹性板6，并勾选参数“梁柱弹性板变形协调”；弹性板单元尺寸应设置为1米。这样设置是为协调板与梁的共同作用，减少梁本身配筋。并且配筋考虑了所有工况，所以梁的配筋可靠度是可以保证的。

2、暗梁的施工图

暗梁的施工图可在梁的平法施工图中表达。 3、柱对板的冲切计算

柱对板的冲切计算在上部结构计算中进行。当柱上设置了柱帽，或者柱上的楼板厚度与柱上梁的高度相同时，软件在柱配筋文件中将增加柱对板的冲切计算内容。冲切计算不够时还将给出抗冲切的配筋面积。