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技术文章

PKPM和YJK不能直接算预应力空心板,施工图怎么出?

PKPM和YJK能把整层内力和边缘构件算出来,却不能直接给出预应力空心板的断面配筋,施工图要靠两套计算拼起来:整体分析程序负责整层,空心板的预应力筋和普通筋由按规范编制的计算表格完成,结果相互对照后再落图。BICP银泰建构在预应力空心板项目上就按这个分工出图,前提是截面先按等截面面积、等刚度折算成工字型,荷载按空心构造折算后输入。

作者:BICP银泰建构
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适用场景

技术文章PKPM、YJK、预应力空心板、施工图、空心楼盖配筋、计算表格
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导语

最常见的误判,是以为模型里填了实际板厚,配筋就自然对了。程序默认按实心板走:空心构造的自重与刚度都要折算,内模重量得计入,附加恒载另外叠加。这一步没做对,后面配筋算得再细也对不上。

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适合哪些项目

  • 适合: 跨度16m~30m、常规荷载,跨高比按40~45取的预应力空心板;长短向跨度比不小于1.5时按单向设计,小于1.5时按双向设计;刚性支承的局部大开间优先用拟板法(把空心楼盖按等效实心板来算),也可以用拟梁法(按等效梁格来算);跨度超过24m时,设计人要具备丰富的同类工程经验。
  • 不适合: 曲面、密集梁格、平面不规则的工况,空心板并不合适,需要另找结构方案。
  • 需要先确认: 轴网与跨度、层高与净空、荷载标准值及组合、抗震设防与防火、设计使用年限、温度环境、预留管线、施工与造价约束、当前设计阶段和设计院已有方案。这些条件既决定空心板成不成立,也决定后面怎么算、怎么出图。
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出图怎么分工:程序算什么,表格算什么

出图时哪部分由程序给、哪部分会漏,是判断设计院和专项单位分工有没有闭合的关键。

截面先折算,程序不会替你折算。 不管单向还是双向,计算截面都要先按等截面面积、等刚度换成工字型再分析;受压区高度控制在折算截面的翼缘高度以内,不进入腹板。软件给出的配筋是按实心板或普通梁单元来的,截面形态不对,配筋自然对不上。

预应力单独算一遍。 预应力损失、等效荷载、承载能力、裂缝与变形验算,由专项计算完成;整体计算里已经计入预应力效应的,按该结果配筋时不再叠加一次预应力筋的作用。单向结构按简支构件算,双向结构按双向板两个方向的内力分配系数算弯矩,再往下做设计。

肋梁箍筋没有现成公式。 现阶段还没有权威规范规定空心楼盖的肋梁箍筋怎么设计。套普通梁公式算出的配箍面积偏保守,纯按构造配又可能不够安全。软件不输出这部分,要靠设计人按工程经验补上标注。

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从建模到施工图,六步走

  1. 建整体模型。 板厚按实际值输入,自重按空心构造折算后再施加,内模重量计进去,附加恒载单独叠加,单向、双向的荷载传递路径要分开。
  2. 算边缘构件。 边缘构件的弯剪扭用折算后的总荷载算。用PKPM的,在计算结果上加宽边缘构件100mm-200mm,抗扭钢筋适度加大;用YJK的可以用板有限元法,结果比PKPM更有参考价值。刚性支承的局部大开间如果改用有限元,宜至少用两种方法各算一遍,每个控制截面取其中最不利的数值。
  3. 算板断面。 把预应力损失、等效荷载、承载能力和正常使用极限状态都算完,得到预应力筋与普通筋,再拿回整体模型对照。这一步由我们自编的预应力空心板计算表格完成,计算假定和结果随施工图一起提交,方便逐项对照。
  4. 补应力岛。 柱边实心板区板面拉应力集中,业内叫“应力岛”。做法是拿板区总计算配筋面积,减掉伸进板区的暗梁、肋梁负筋,再除以板区尺寸,得出每延米用量,据此定补强筋的直径和间距,钢筋级别与梁一致。
  5. 构造写实。 内模之间要设构造肋梁,纵筋至少2根Ø12,箍筋直径不小于Ø8,间距控制在400mm以内;板边留出不小于0.5倍板厚的实心带,同样配箍筋,间距跟边梁箍筋一致;框架柱位置设构造暗梁。
  6. 施工条件写进图里。 内模抗浮要有专项方案,混凝土坍落度不宜低于180mm,板厚大于500mm时分两层浇、第一层初凝前浇第二层,张拉完成之前不得拆除板底支撑。
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PKPM和YJK的做法差在哪几处

环节 PKPM YJK
整层整体分析 可用 可用
空心板断面配筋 不直接输出,由计算表格完成 不直接输出,由计算表格完成
边缘构件抗扭 在计算结果上加宽100mm-200mm,抗扭钢筋适度加大 可用板有限元法算弯剪扭,结果参考价值更高
实心板区补强筋 按板区总配筋减掉梁负筋另行计算并标注 梁施工图提供三种选项:不设计、只设计无柱帽板区、全部设计;与实心板区相交的梁,取边界交点处的面积作支座负筋
肋梁箍筋 不输出,人工补 不输出,人工补

布置柱帽时,YJK会强制整层走有限元,柱帽按实际厚度计算、不做空心折减,配筋查板有限元等值线复核。

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工程经验

某综合体项目的空心楼盖区域约4000㎡,跨度25.2m×25.2m,板厚550/650mm。这个跨度已经属于双向空心板要专项处理的范围,施工图阶段就把抗浮点怎么布、怎么分层浇筑、竖向剪刀撑怎么设一起定了下来,后来成了可以沿用到同类大跨空心楼盖的做法。这个案例对应本文的一个判断:空心板施工图不只是画钢筋,抗浮、浇筑和支撑这些施工工况也要在图上一并交代。

某会议培训建筑改扩建项目的最大空心板28.8m×34.2m、板厚900mm,净空受限,常规梁方案摆不开。跨度过了24m,整体计算和施工图都得专项处理,靠程序默认出图走不通,这也是我们判断一个空心板项目能不能顺利落地的分界。

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参考依据

  • 《现浇混凝土空心楼盖技术规程》JGJ/T 268-2012
  • 某综合体项目空心楼盖(跨度25.2m×25.2m、板厚550/650mm)的施工图与施工经验
  • 某会议培训建筑改扩建项目(最大空心板28.8m×34.2m、板厚900mm)的专项设计经验
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常见问题

Q1 计算表格算出来的配筋,审图认不认?

看的是计算链条闭不闭合。表格按《现浇混凝土空心楼盖技术规程》JGJ/T 268-2012编制,折算截面、预应力损失、裂缝与挠度的取值要和整体模型对照并取最不利值;这些在施工图上写清楚,审图就有据可查。

Q2 设计院没有预应力专业,能不能自己出图?

可以。我们把预应力损失与等效荷载、空心断面折算、施工阶段工况的计算依据连同深化图交给设计院,由设计院并入施工图;出图前我们还会把折算假定和荷载输入整理成对照说明,方便设计院复核。

Q3 预应力专项和设计院的界面怎么分?

设计院出施工图并对整体负责,预应力专项提供预应力部分的计算依据、深化图和现场实施。两边在出图前就把折算假定、荷载输入和构造做法对一遍,比事后返工省事。

把柱网、跨度、层高、荷载和使用功能发过来,BICP银泰建构的工程师先判断这个项目该不该走预应力空心板,再说明计算表格和整体模型怎么配合出图。

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