减轻强梁弱柱震害的混凝土楼板优化设计方法

摘要

本发明公开了一种减轻强梁弱柱震害的混凝土楼板优化设计方法，主要步骤包括：按常规设计方法计算楼板厚度，计算框架梁反弯点所在位置，确定薄板区范围、薄板区板厚及腋板区范围，计算薄板区范围内混凝土用量差并向腋板区分配，形成变截面楼板，进行变截面楼板配筋设计及薄板区配筋设计，完成减轻强梁弱柱震害的混凝土楼板优化设计。本发明的设计方法降低了框架梁负弯矩区相邻楼板的截面高度及配筋量，减少了楼板钢筋参与框架梁负弯矩受力程度，有效减轻或基本避免了因楼板加强作用而导致的强梁弱柱震害现象，实现强柱弱梁的抗震设计要求。

主权项

一种减轻强梁弱柱震害的混凝土楼板优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，根据楼板跨度、材料强度、荷载情况等参数，按常规设计方法初步确定楼板厚度h₀；步骤2，根据框架梁端部负弯矩折减系数、跨度等参数，绘制梁弯矩曲线，计算一个方向框架梁的反弯点位置x₁、x₂，计算另一个方向框架梁的反弯点位置y₁、y₂；步骤3，根据相邻框架梁反弯点位置，确定薄板区3的范围，薄板区3位于楼板四角位置，按单向板或双向板计算薄板区3的厚度h₁，并满足混凝土结构设计规范对于现浇混凝土单向板或双向板的最小厚度要求；步骤4，确定腋板区1向板内的延伸长度，腋板区1由支座延伸至相邻框架梁反弯点位置；步骤5，根据步骤3确定的薄板区范围及厚度h₁，计算薄板区混凝土用量；根据步骤1确定的楼板厚度h₀及薄板区范围，计算两种参数下混凝土用量差w；步骤6，计算α＝x₁/y₁，将该混凝土用量差w向腋板区1分配，长跨框架梁相连腋板区混凝土分配量与短跨框架梁相连腋板区混凝土分配量比值为α，该区域楼板截面高度在支座位置较高，按坡形或阶梯形减小楼板截面高度至平板区2，形成变截面楼板；步骤7，采用有限元分析程序计算腋板区1、平板区2所组成的变截面楼板各部位的内力，根据内力计算结果进行楼板截面校核及配筋设计；步骤8，根据薄板区3的厚度h₁、平面尺寸x₁、y₁及荷载、混凝土强度等参数，计算薄板区3配筋，所述薄板区3与腋板区1交界的边界按固结边界考虑，该边界配筋满足混凝土结构设计规范的构造配筋要求，所述薄板区3与框架梁交界的边界按铰接边界考虑，并满足混凝土结构设计规范对板配筋的构造要求。步骤9，腋板区1底面的坡形区域或阶梯形区域增配构造钢筋，完成混凝土楼板优化设计。