具有正交各向异性的混凝土复合板无梁楼盖计算方法

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发布时间：2021-09-27

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具有正交各向异性的混凝土复合板无梁楼盖计算方法
李佩勋尚仁杰吴转琴宫锡胜周剑锋
(中冶集团建筑研究总院北京 100088)
摘要利用正交各向异性板的平衡理论推导了具有正交各向异性的现浇混凝土复合板的
弯矩和剪力与荷载之间的关系,利用分块平衡法分析了内力在柱上板带和跨中板
带的分配比例。
关键词现浇无梁楼盖空心板正交各向异性
1前言
无梁楼盖由于没有梁,因此使建筑净空增大,如对于8m跨柱距的结构,若采用梁板
体系,梁高约为600mm,采用无梁楼盖,板厚仅为200mm或180mm,无梁楼盖大大增加
了建筑的净空。但是板的跨度太大会使板厚增加,一般无梁楼盖的跨高比在45左右,板厚
带来的缺点是结构自重的增加,一方面造成材料的浪费,另一方面,竖向荷载增加不但增
加了板的内力,同时增加了竖向构件在水平地震力下的内力,因此近年来兴起了一种板内
填充空心管或聚苯乙烯等低密度物质以减小板的自重的新的现浇空心板或复合板形式,由
于这种板只是减小了靠近中性轴处的面积,其刚度减小较小而自重减小较为明显,自重减
小可达到20%-40%,因此被广泛应用于实际工程中。如水科院办公楼的四边支承板跨度
为15.6mx15.6m、上地科技创业中心8mx9m柱网的无梁楼盖局部都采用了预应力混凝土现
浇复合板。
为了施工的方便空心管或轻质填充物都是单向布置,这样人为地使混凝土板的两个方
向具有不同的抗弯刚度,混凝土板成为正交各向异性板。不同的抗弯刚度会影响到四边支
承板两个方向内力大小,正交各向异性对于无梁平板的影响如何,一些研究者已经提出了
交叉梁等计算方法[2,本文从无梁楼盖的基本理论出发证明正交各向异性无梁楼盖的内力
计算可以采用正交各向同性的计算方法设计计算,只是变形需考虑不同的刚度影响。
2板的正交各向异性
如图1所示,板厚为H,圆孔或圆截面轻质填充物形心与板的形心重合,圆截面直径
为D,两个圆截面间的净距为B,α=D/B。