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JGJ/T 22-1998

基本信息

标准号: JGJ/T 22-1998

中文名称:钢筋混凝土薄壳结构设计规程JGJ/T22-98

标准类别:建筑工业行业标准(JG)

标准状态:现行

发布日期:1998-06-09

实施日期:1998-12-01

出版语种:简体中文

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下载大小:5138812

标准分类号

标准ICS号:建筑材料和建筑物>>建筑物结构>>91.080.40混凝土结构

中标分类号:工程建设>>工程结构>>P25混凝土结构工程

关联标准

替代情况:BJG 16-1965

出版信息

出版社:中国建筑工业出版社

页数:317页

标准价格:45.0 元

出版日期:1998-12-01

相关单位信息

起草单位:中国建筑科学研究院

发布部门:中华人民共和国建设部

标准简介

为了在钢筋混凝土薄壳结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规程。本规程适用于整体式或装配整体式钢筋混凝土及预应力混凝土薄壳结构的设计。 JGJ/T 22-1998 钢筋混凝土薄壳结构设计规程JGJ/T22-98 JGJ/T22-1998 标准下载解压密码:www.bzxz.net

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标准内容

中华人民共和国行业标准
钢筋混凝土薄壳结构设计规程
Specification for Design of ReinforcedCancrcteShell Stnuctures
3G1/ T 22—98
主编单位:中国建筑科学研究院批准单位:中华人民共和国建设部施行H期:1998年12月1日
3—10—1
关于发布行业标推钢筋混凝土薄壳结构设计规程》的通知
建标「1998]126号
根据建设部《关于印发儿儿一年工程建设行业标准制订、修订项目计划(建设部部分第一批)的通知(建标「1992】227号】要求,由中国建筑科学研究院主编的《钢筋混戳土薄壳结构设计规程》经审查,批准为推荐性行业标准,编号JGT22一,自1998年12月1日起施行:原部标准钢筋混凝土薄充顶盖及楼盖结构设计计算规程》BTG16—65同时废止。
本规程系根据建设部建标【1992】227号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关科研、改计单位和高等院校对原《钢筋泥凝土薄壳预盖及楼盖结构设计计算规程BJG16一65进行修证而成。在参订过程中,修订组汇总了国内外有关薄荒结构的主要科研、设计资料,调查总结了近年来国内的科研成果和工程实毁经验,提出修订稿,并以多种厅式广泛征求了全国有关单位的意见,经反复怒改,最后由有关主管部门组织审查定弱:
本规程共分8章和5个附录,对原规程作了轻火的补充和终收,对原规程条文作了全面的整理。主要内容是:
1:根据国家标准《建筑结构设计统一标准)(GJ68一4的要求,规定了设计原则和计算方法,按照国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》3—10- 2
本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院负资管理,由中国建筑科学研究院负责具体解释工作
本标雅由建设部标雄定额研究所组织中国建筑工业出版社出版:
中华人民共和国建设部
1998年6月9日
GE/T50083—97的规定,修改了符号、计量单位和基术术语:
2.以概率极限状态设计法代替原规程采用的容许成力设计法:
3.增加了扇完的控制偏微分方程的表达式、薄壳结构地覆作用的验算、壳板厚度取值和配筋构造建议;补充了多种集中荷载作用下圆形底旋转薄完的内力和位移计算及相应的图表连续拟壳的设计、膜型肩壳的设计,任意边界形状和条件下效曲扇壳控制方程的求解:介绍了各种半解析方法和数值方法;此外,对带助壳的控制方程求解作了详细说明。本规程必须与国家标准(建筑结构设计统一标准GBJ68、建筑结构荷载规范GHI9、混凝土绍构设计规范》GEJ10等配套使用。总则
2术语和符号
2.1 术语 …
2.2符号
基本规定·
结构选型…
计算原则
3—10-—4
.. 3-[0--5
—10—7
.... 310-7
.. 3107
薄完结构的内力和变形分折3—10—93.3
壳体的构造和配筋
装配整体式完体
预盘力薄壳结构
温度影响
圆形底旋转薄壳
计算方法
集中荷和环形荷裁作用下
: 3—10-9
3-10—11
.. 3--10——12
3—10—13
.- 3—-10-13
3—10—15
3--10--15
的计算和画孔应力集中.3—10—18驾,风荷载作用下的计算
和稳定验算
4.4 带肋完的计算
尧体环梁的内力
构避要求
双曲扁壳
几何尺寸
均布荷毅作用下的内力计算
3—10—23
... 3—1023
310—24
3—10—25
310—26
3—10—26
3—10—26
法向巢中荷教作用下的内力和Www.bzxZ.net
位移计算
3—10—28
半边荷载、填充荷载和水平荷截作5.4
用下的内力和位移计算
-.. 310--30
5.5稳定验算
5.6带肋壳的计算
5.7边续构件
5.8构造和配筋
圆柱面壳
...... 31031
... 31.-31
... 3--1031
3—1032
几何尺寸和计算
6.2带助壳的计算
6.3边缘构件
6.4构造要求
双曲抛物面扁扭壳
7.1 几何尺寸
7.2计算方法
7.3边缘构件
7.4构造要求
膜型扁壳
附录A
适用范周和几何尺寸
成型计算
过缘构作
构造要求
圆形底旋转薄壳的计算
壳体边像附近的内力
修正值
3—10--32
3—10-33
3—10—33
3—10—34
3—10—35
: 3—10—35
3-10—36
3-1036
.3—10—37
.. 31038
...3—10—38
: 3——10—38
:3-10—41
3—10—41
.. 3142
3—10—42
旅转薄壳的薄膜内力和位秘
计算公式
附录H
双曲扇壳的内力和位移计算
及系数表
内力和位移控制方程
的求解…·
内力和位移的系数表.
3—10—51
. 3-10-51
3—10-51
...3—10—52
圆柱面壳内力的计算方法
及系数表…
C.1长壳内力的计算
C.2短壳内行的计算
3—10-62
3-10—62
3--10-100
附录D双曲抛物面扁扭壳的内力
和位移计算
附录E
本规程用词说明
附加说明
3——114
3—10—141
3—10—142
3—10- 3
1..1为了在钢筋混凝土薄壳结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术光逃、经济合理、安全适用、确保质蓝,制定本规程,1.0.2本规程适用于整体式或装配整体式钢筋混凝土及预应力混凝土薄完结构的设计1.03本规程是根据国家标准建贫结构设计统一标准”GB68一84规定的原则制定的,符号,计量单位和基本术语按頭国家标准《建筑结构设计术语和符号标准》(/T5H0R3—97的规定采用。1.0.4本规程是根据现行国家标准(建筑结构荷载规范(GEI9,《混凝土结构设计撬范》GB10,《建筑抗霆设计规范》CBI11,《混凝士结构工程施工及验收规范GB 50214 和其他有关规范,并结合筋混凝土辫壳结构的设计待点,实践经验和科研此果面编制的,
1.0.5钢施混凝土薄壳构的设计除执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语和符号
2,1 术
2.1.1壳板 shell piate
出两个曲面所限定,且此两出面之间的距离远此曲面尺于为小的物体。
2.1.2 虎体 shell srruxcture
由壳板(有时流板上有加劲肋)与其边界上的边缘构件组成的具有一定承裁能力的物体。2.1.3壳面shell surlece
壳板的表面。
2,1.4完板厚度 shell thicknrs两尧板间垂直于中曲面的距高称为壳板厚度,2.1,5壳板中曲面 nidlte qurface af shel]在理论分析时能定义壳扳抽象形体的曲面,带为平分壳板厚度的曲面。
2.1. 壳板主曲率 principal curvature of shell完板中曲面上点处的最大和最小法曲率。2.1.7薄觉 thin shell
壳板厚度与其中曲面股小曲率半径之比不大于1/20的元体。
2.1.8壳体矢高 rise of shell structure壳板中曲面最高水平处到壳体底平面的最大髮直距离。
2.1.9竞板免高r心fshll
壳板中曲面最高水平处到尧板底平面的最大竖直距商。
310- 4
2.1.10 体边长 side lenagth of shell壳板中曲面与边缘构件中心面相交的曲线在底平面上的投影长度。
单侧平面曲线 plane curuc linc withexut2.1.11
counterflexure
曲率半径中心在曲线同一侧的光滑的平面曲线2.1.12壳板高斯曲率 Galiss curvaturc af shl)壳板两个十曲率的乘积。
2.1,13 正高斯曲率 positive Gauss curvature两个主曲率对题的曲率半径中心在曲面同一侧时的高斯曲率
2.1.14负高斯曲率megaliveGauss curvature两个主曲率对施的曲率半径中心在曲面异时的高斯曲率。
2.1. 15 零高斯曲率 zuru Grass cunvakure:两个下曲率中有一个为的高斯曲率。2.1.16 正高斯曲率壳体shell with Pxsitive Gausscurvatute
具有止高斯曲率的壳体。
2,1.,17负高斯曲率壳体 shell with negative Gausscurvature
具有负高斯曲率的壳体。
curvatuire
零高斯曲率壳体 shell with zero Gaus具有零高斯曲率的壳体。
2.1.19禁转壳 shell af revolutior由母线(直线或单割平面曲线)在空间镜一轴线转而形成的完体,底面一般为圆形,文称为阈形底旋转壳。
2.1.20扇壳 shalloy shell
光板欠商与壳体最短边长之比本大于1/5的薄壳。
2,1.21球面壳 sphericel ghell母线为画弧线的旋转壳,其各点主曲率的倒数等于球面半径:壳板久高与壳底面直径之比不大于1/5的球面壳称为扁球壳,
2.1.22棉国面壳vticxallipticalshell母线为围线的旋转壳。
2.1.23、璇转抛物而壳 rotational paraboliceal shel母线为抛物线的旋转壳。
2.1.24移动面壳体 translational shell由母线(直线或单侧平面曲线)在空间沿两条准线(直线或单平面曲线)移动而形成的壳体。2.1.25双曲扁壳 double curvature shallow shell母线及准线均为单侧乎面线(·般为抛物线或圆驱线),具有正高斯两率的移动面偏壳,2.1.26面柱面壳cylitiedrieal shell母线为直线,谁绒为单侧平面曲线的秘动面壳体。
2.t.27双曲抛物面壳hyrerhalic [arabnloial shell母线为抛物线,准线为单侧平面曲线,其有负高斯曲案的移动面壳体。
2.1.28膜型扇先 miembrane slell两个主压应力向上的截面内力被此柑等的扁壳
封闭光shell withourcpening
壳面不散口的壳练。
2.1.30 非封闭壳 shell with opening元而散口的光体。
2.1.31 壳板薄膜内力 ntthrane fear(es nf shell在各租作用下,忽略壳板截面上的弯短、扭短和垂直于元面的剪力而求得的光板截面上的内厅:2.1.32逆缘忧力 dg :f:r:1
在壳板与边缘构件连接处,由丁位移协调而产生的应力或内力
2.1,33切向 1angential diructien壳板中曲面切平面内沿坐标轴的方向,2.1.34法向nomal direction
壳板中曲面的法线方向。
2.2.1 作用
竖问集中荷载:
法向集中荷鼓;
2轴方向集中荷载;
y轴方向华中荷载
均和线荷载;
施转壳内环竖向均布线荷裁:
壳板中曲面上的法向均布荷载:壳板中曲面上的竖向均布荷载:壳板中曲面水平投影面上的分布雪荷载
9x一完板中曲面上:轴方向的均布荷载分盘:
壳板中曲面上轴方向的均布荷载分量;
壳板中曲面上轴方向的均布荷载分:
旋转壳壳板中曲面上经向的均布荷分量;
壳板中曲面上法向的均布荷载分盘;膜型扁壳融面上给定的均布线压力;膜型扁壳总荷载;
膜型扇壳壳体周边垂直于底平面的分布钱反力:
固柱面壳亮板中曲面水平投影面上的分布雪荷载:
挂面壳壳板中曲面上实际的均布位荷鞍:
圆柱面壳边梁上的竖问分布线荷载,包括翅梁自革;
作用在困柱面壳边染截面上有效的预应力合力;
画柱面长壳壳板过缘十.水平的分布边缘扰力:
柱面长壳壳板边缘上竖向的分布过缘拢力;
圆柱面长壳壳板边缘上切向的分布边扰力;
厨杜面长壳壳板边练上的分布边缘力距;
一圆柱面短壳壳板边缘上切向的分布边缘犹力;
圆社面短壳壳板边缘上法海的分布边缘扰力;
一圆托面短壳壳板边缘上环向的分布边缘扰厅:
國性面短壳充板边续上的分布边缘力矩;
圆杜面长壳边梁边缘上水平的分布边缘扰;
圆柱面长壳边梁边缘上竖向的分布边缘扰力;
圈柱面长壳边梁边缘上切向的分布边嫁扰力:
圆性面长壳边边缘上的分布边缘力矩:
圆柱面短壳边梁边缘[水平的外布边缘扰力:
圆柱面短壳边梁边缘上竖向的分布边缘扰力;
圆柱面短壳边梁边缘.:沿切向的分布逆缘胱力:
一柱面短完边梁边缘上的分布边缘力矩。
2.2.2作用效应
旋转壳壳板截面上经向的分布轴向力:或闻柱面壳壳板截面上环向的分布轴向力:
——旋转壳壳板截面上环向的分布轴向力
Rrs ny
-壳板截面上、轴方向的分布轴向力:壳板面上顺、轴中曲面切线方
面的分布轴向力:
3-10—5
2、y、2坐标系中壳板截面上相应的分布葬膜内力;
-8、9、2坐标系光板截面上相应的分布薄膜内力:
旋转壳壳板边缘上水平的分布内推力,
廉转壳外环边缘上水平的分布薄膜内推力;
魔转内环边缘上水平的分布薄膜内推力:
壳板截而1的分布剪力:
壳板面上法向的分布剪;
---壳板截面上切问的分布剪力
壳板靓面上竖向的分布剪力;
完板截面1水平的分布剪力:
扁壳壳板角点裁面上的分布剪力:VltV2
Nm、N
壳板平行于、轴截面上竖向的
分布剪力:
施转壳壳板垂直丁经向的截面上法向的分布剪力:
壳板截面上的分布扭矩;
扁壳角点截面上的分布扭矩:
壳板平行于、轴裁面上的分布
弯矩:
旋转壳壳板截面上经向的分布弯矩;或圆柱面壳壳板而上环向的分布每师:
旋转壳壳板截面上环向的分布弯矩;旋转老外、内环截面上的轴向力;壳体、、轴方向的位移;
壳律轴方向的位移:
壳体轴方向的位移:
-壳体法向的位移:
旋转壳壳体按薄膜理论计算的水平位移;
壳体的转角:
旋转壳壳体按薄膜理论计算的经间转角:
雌转壳壳扳外环边缘处的水平位移;旋转壳外环梁与壳板相接竺的水平位移;
一旋转元完板内环边缘处的水平位移:#a
旋转壳内环梁与壳板相接处的水平an
位移;
旋转壳壳板外环达爆处的经向转角:重施转壳尧板内环边续处的经向转角;3—10— 6
一旋转壳外环梁与壳板相接处的经向转角;
旋转壳内环染与光板相接处的经向转角;
便杜面壳壳板边缘的水平位移;圈柱面壳边梁与壳板连接处的水平位移;
圆柱面壳壳板边缘的竖向位移;国柱再完边梁与壳板连接处的竖向位移;
-圆往而壳壳板边缘的环向转角:a—
国杆面壳边梁与壳板连接处的环向转角;
网杜面壳边架截面上边缘中点的正应力;
因柱面壳边粱截而下边缘中点的正成力。
2.2.3几何特征
r、e, -
旋转壳的坐标系;
面柱面壳的坐标系:
病球元的坐标系;
壳的直角坐标系:
壳板厚度:
壳板的失高;
一壳体的欠高;
双曲扁壳边、边上的久高;
带助壳在2、轴方向按截面捆性
矩折算的厚度:
带助壳在、轴方间按截面面积
折算的厚度:
带助旋转壳在经向按截面惯性矩折算的厚度;
带肋旋转壳在环向按截面惯性矩折算的厚度;
带助旅转壳在经向按截咖面积折算的原度;或带肋圆柱而壳在环向按截面面积折算的厚度;
带助旋转壳在环向按截面面积折算的度;
一带肋圆柱面壳在。轴方向按裁面刚度折算的厚度:
带肋圆柱面壳在环向按截面刚度折算的厚度;
带肋圆柱面充在轴方向按截面面积折算的厚度:
等曲率壳的曲率,
*1、K2—壳体中曲面的主曲率;K—壳中曲面的扭曲率;
球面完的光径:或等曲壳的曲半径:
英转壳中曲面任意点经向的曲率光径;
一旋转壳中曲面任意点纬向的曲率半2
施转完中曲面外环边处纬向的曲率半径:
旋转壳中曲面内环边缘处纬问的曲率半径;
壳板截面单位长度的刚度;
施转壳壳体沿经线方向由旋转轴至外环边缘的弧长;
族转亢体沿经线方向内内环边缘至外环边缘的那长:
旋转壳由壳体外坏边缘量起的经向弧长,
旋转克出壳伴内环边续量起的经向弧长:
膜型扇壳周边上的倾新度;
甲”·圆柱面壳体右边边梁与板连接处至荒面上某·点的圆孤所对应的圆心:
圆杜面壳体横截面对成对称线到壳板达鉴的圆孤所对应的圆心角
形底膜型扇壳边缘构件的钢巅截面面积:
A%、A一一矩形底膜型扇完边、边边豫构件的钢筋截面面积。
2.2.4其地
壳体的特征长度参数;
旋转元外坏,内环边缘处的特征长度参数:
一效曲扁壳、轴方向的特征长度多t
3基本规定
3.1结构选型
3.1.1薄壳结构的型式成根据建效设计要求,施工条件和经济合理性确定,
3.1,2底面为圆形的壳体型式可采用球面壳、椭球面壳、旋转地物面壳和膜型扁壳3.1.3底面为矩形的壳体型式可采用双曲自壳、圆柱面壳、双曲抛物面扭壳和膜型扇充。3.1.4周边支承的矩形底面双曲亮、双曲抛物面扭壳和腰型扁壳,其底面长度与宽度的比值宜小丁2.3.1.5消荷载分布变化较人或回形底面直径大于8m矩形底较大边长度大于6m时,不宜采用膜型扁元.3.2 计算原刻
3.2.1壳体的计算曲率应来用中曲面的典率,3.2.2壳板及其边缘构件可按弹性理论分析其内力与位移。当壳体的久高与较小边长之比不大于1/5时,可采用扇壳理论进行计算。除本规程有专门规定外,壳悼的截面设计成符合现行国家标推混凝土结构设计规范》的规定。混凝土的拍松比可怒略不计:
3.2.3壳体截面应迹行承载力验算。壳板最大主拉应力不应大下4倍混凝土抗垃强虐设计。圈柱面壳边梁底的最大拉应力不应大于甚倍混凝上抗拉强度设比值:
3.2.4光体边缘构件应旅算在正带使用极限状态下的变形。除有特殊婴求者,对荷载短期效应组合下的挠度值,在跨度大于7m时不减大于赔度的1/1000,在跨度不大于7mm时不应人于跨度的1/500;荷载长期效应组合下的烧度值,在将度火于7m时不应大于跨度的 1/500,在跨度不人于 7m时不应大于穿度的17/250
3.2.5对于在正带使用极限状态下不宜山现裂缝的壳体,按荷载标准值并考虑李矩影响所得最大主拉应力应符合现行国家标准《混凝土结构设计舰范》的规定,
3.2.6壳板的自重可按壳板的实际总重量折算成半均厚度重量进行计算
3.2.7使用阶段薄壳结构的设计应符合下列规定:3.2.7.1非抗需设计时、结构构件荷载效应组合的设计值应按下列公式计算:
S = YeCeG1 Yq CoQik+Yaywtek
(3.2.7 1)
一结构构件荷载效应组合的设计值:s
Ye Yel Yw-
Gu.Qik.Wk
恒荷载、活荷载和风荷载的分项系数
恒荷裁,活荷裁和风荷的标谁
CG、Co1、C—恒荷载、活荷载和风荷裁的荷裁效应系数:
风荷载的组合值系数,
3.2.7.2非抗难设计时,荷载分项系数成按下列规定果用:
(1)承载力计算时:
恒荷熟分项系数(Yc):
当恒荷装效应对绪构不利时,分为两种情况:当壳板折算厚度不大于50mm时取1.25;当壳板折算3-10 7
厚度大于 50m 时取 1.,2。
当恒荷载效应对结构有利时,取1.0.活荷载分项系数(Yol):当活荷载标准慎不小于4kN/m2时取1,3;其他情况取1.4。风荷载分项系数(m)取1.4。
(2)变形计算时,各分项系数均取1.0。3.2.7.3抗翼设计时,应考虑荷载效应与地观作用效应的基本组合。结构构件作用效应组合的设计值应按下列公式计算:
S-YaCGx+YmCenFa+ECeFEk
(3.2.7-2)
式中Gg、Fe、Fkd、uk
Ca Cheh. Chv. C-
Ye. Yh, Yeus Yu.
重力代表值、水平地
展作用标准值、竖间
地展作用标准值,风
荷载标准值:
重力。水平地管作
用、竖向地覆作用及
风荷截的作用效应系
相应的作用分项系
-风荷裁组存值系数。
3.1.7.4抗展设计时,对承载力计算荷载与地需作用分项系数应按下列规定采用:(1)恒荷裁分项系数(c):
当恒荷裁效应对结料不利时,分为两种情况:当壳板折算厚度不大于50mm时取1.25;当壳板折算障度大于 50mmm 时取 1 .20。
当恒荷裁效应对结构有利时,取1.0,(2)水平地作用分项系数(m):当水平地震作用效应对结构不利时联1.3。(3)竖向地通作用分项系数(Y):当竖向地作用效应对结构不利、且龄度大于24m时,取0.5元
3.2.8对于扇球壳、双曲扇壳、圆柱面壳(壳面倾角大于0的裙出形圆柱面壳除外)、双由抛物面扭壳和膜型扁壳,可不考虑风衙载对壳板的影响、但必须考风荷裁对边缘构件的影响。对于旋转壳及壳面倾角大于0的锯齿形圆柱面壳,必须考虑风荷载对壳饭的影响。
3.2.9垂直于壳体表面上的风荷载标准应按下列公式计算:
uh = Pgp
式中k
-风荷截标准值,kN/m2;
2商度处的风振系数;
风荷裁体型系数;
H———风压高度变化系数
wo——基本风压,N/nz。
3—10—8
对于基本风压、风压商思变化系数、风振系数应按现行国家标推《建筑结构荷载规范》GBJ9--87的规定采用,
与壳面形式有关的风荷载体型系数可孩衣3.2.9采用。
旋转壳和锯齿形圆柱面壳的风荷载体型系数产裹3.2.9
类型!
球面充
壳股龙
转抛物
面烧!
器齿胜
T盖图形
仅指端靠,群
体型系数
十>士时、
D.5sugsinB g
十时、
壳面法线与旋转
勃间的尖角:
壳面法线在水年
面上的投影与水
平凯轴问的夹角
两应由试验确定,无
试验数据时, 而近似地
按球面壳采用
当0≤。-15\时,=
当一30时,±。一个
当。260时,,=0.8
当齐于上列数值之
间时,为,可采用暂入法
3.2.10壳体水平投影面上的雪荷载标准值应接下列式计算:
sk= ns
雪荷载标准值.kN/ml;
壳面积香分布系数;
基本雪压,kN/mz,根据不同地区按现行国家标准建筑结构荷载规范》(BJ9—87采用。
壳面积需分布系数的取值与壳面形武有关,对整转壳(包括扁球光)及圆挂面壳,其值成按表3.2.10采用:对双曲扁壳、双曲抛物面扭壳及膜型扁壳,其值应取1.心,
3,211薄壳结构的抗碳验算应符合下列规定:3.2.11.1抗设防烈度为7度的地区,对丁周边支承、跨度不人于24m的薄壳结构可不进行水平杭震验算、对于跨度大于24m的薄亮结构宣进行水平抗覆验算;抗震没防到度为8度或9度的地震区,对于各种类型的荐充结构均应进行水平抗展验算。施转充及圆柱面施转壳的积蛋分布系数 ,表3.2.10
旋转(包扇球克)
从,一奇但,不得次于1和小!
当中。大于37时,忘按第,
4.3.1 条计算
良桂衡光
点出点快称
un=1 Ha-2
边梁宽度
H— -充跨度
3.2.11.2抗焦设防烈度为7度的地区,博壳结构可不进行竖间抗解验算:抗需设防效度为8度或9度的地震区,薄光结构均应进行竖问抗覆验算3.2.11.3对忍姚长度较大的博壳结构和跨度大于24m的薄壳结构,当设防烈度为8度或9度时,其竖向地需作用值可分别取该结构自重的10%或20%进行简化计算。
3.2.11.4对于体型复杂的弹壳结构和跨度大于24m的薄壳结构,可采用振型分解反应谱法或时程分析法进行专门的竖向抗露·分析和验算,3.2.12薄壳结构设计时应对下列土要部分进行全面验算:壳板,边缘构件装配体式薄壳结构的连接.
3.2.13近缘构件在其本身面内应具有足篓的刷度,当边缘构件为钢筛混避土架时,可按荷载集中在上藏杆节点作内力分析,担对上弦杆尚盘考滤节间荷载与剪力的偏心作用所引起的力矩。3.2.14装配整体式薄完结构的预制构件,必须进行装配过程中的内力和抗裂度的验算。验算荷载包括白重,施工荷载和起吊荷载等。
对于曲板构件宜按微等板进行计算。3.3薄壳结构的内力和变形分析
3.3.1薄壳结构的内力与变形分析可采用下列方法:直接求解偏微分方程组法,半解析法和数值法,3.3.2当薄壳结构的底面投影比较规则且受均布荷载或规则分布荷载作用时,其内与位移的计算,构危措施和边缘构件的设计应符合本规程第4、5、6、7和1B章的规定,
3.3.3当薄完结构的底面投影不规则,或底面投影虽较规则,但本规程第 4-·8章未涉及别,其内力与位移宜采用半解析法或数值法求解,且其计算和构遗措施宜符合本规程相关章节的规定3.3.4当薄壳结构体型复杂时,宜用有限单元法进行整体分析。
3.4壳体的构道和配筋
3.4.1壳板的厚度不仅应符合强度要求,还成根据壳板的性能、施工要求等因素决定,其中包括壳板的钢筋布置、保护层厚度、施工质盘保证、结构稳定性以及壳板和辅助构件的变形控制等,同时应考虑结构的防火要求。
3.4.2壳板的原度可在50mm和80mum之闻选择,在壳板接近达缘和支承构件的部位,宜增学至中部厚度的23倍并增加抗弯钢筋的数量壳板应逐渐增厚,保证光滑性。塔厚的范国望少应为增厚厚度的5-10倍
3.4.3壳体混凝土保护层应符合下列规定:3.4.3.1壳板加劲肽的混凝+保护层厚度可与壳板相同。
边缘构件和支承构件的混凝士最小保护层3.4.3,2
呼度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》的有关规定,壳板钢筋伸人边缘构件的部位,其保护层厚度可维持完板内的呼度,
3.4.3.3当壳板.表面完全暴露在大气中时,应透当增加壳板的保扩层厚麦,并按熙暴器的轻度和内外裁面所处的条件来确定保护层厚度。3.4.3.5对充板表面较陡、需用双面模板随工的区域,应增扭保护层的厚度。
3.4.3.6最小保护层厚度不应小于混凝土骨料大粒的直径,也不宜小于钢筋的直径。当最小保护层厚度不能满足防火要求时,成在去应力配筋及受李配筋处增加保护层厚度。
3.4.4无板的配筛应符合下列规定:3.4.4.1在薄壳结构中,应设受薄膜力配、弯矩配筋及无体边缘处和孔洞附近的特殊配筋,悼膜内力配筋可设置在壳体中面,出单层相万正交钢筛组成,而弯短配筋宜设下靠近壳板表面处。3.4.4.2配备宜采用较小直径的钢筋:除焊接钢筋网外,成全部来用变形钢筋并合運确定钢筋间原。3.4.4.3不宜采用抗拉强度标准值大于340N/mm的钢筋,否则应限制该类钢筋的设计值。3.4.4.4薄膜内力配筋可以不按主应力方向设置,当主拉应力较大时,可在该区主拉成力方向上搭添层薄膜内片配筋
3.4.4.5薄膜内力配筋最小应为单层相4.正交钢筋其最小直径,若来用变形筋应取6rnm;若采用焊接制筛网,现说混凝土洁究应采用5mm,预制情况可采用4mm,潮膜内力配筋,在--个方向上的最小配筋率应为0.2%,在两个方向上的总和应不小下0.6%:薄膜内力的最大配筋率可按下列公式计算:3.4.4.6
f<28N/mm
(3.4.4-1)
3—10-9
fu 28N/rmt
(3.4.4-2)
尧板钢筋截面面积;
A。壳板给定的横截面通积;
fu—混凝土轴心抗压强度标准值,N/rumfk—钢筋的抗拉强度标准值,N/mm上述公式适用十钢筋的布置与壳体的主应力线相一致的情况,如巢钢筋布置的方向与主应力线之间的史角大于10,大配筋率应按与3.4.4.7款相尚的新减系数Y折诚,
3.4.4.7薄内力配筋与主应力线的偏斜角不宜大于10°。如果偏斜角大下10°,应降低钢筋强度设计值,折减系数可根据篇斜角度和两主应力之比来确定。两主成刀之比中,主应力绝对值较大的为分。
实际工程中较重要的情况为α=-1:此时折疏系数应按下列公式采用:
,=1.0,@10°
7=1.3 -0.03p,10Y1-0.4,$30
(3.4.4-3)
(3.4.4-4)
当芒~1 时:折减系数 Y1 应在 0,4--1,0 的范图内的情取值。
3.4.4.8采用变形钢筋时,钢筋的间距不宜大于5猎壳板厚度,也不宜火于300mm:采用悼接钢筋网片时,钢筋间距不宜大于4倍壳板臣度,也不宵大丁E
3.4.4.9翻筋的最小搭接长度与钢筋受力类型、接头类型密切相关,应符合现国家标推《漏凝十结构设计规范》GBI10--89的规定,
受拉钢筋直径大于22mm时不应采用搭接,而应采用焊接:
3.4.5除膜型壳外,在整体式尧体的壳板和边缘构件的连接处,应满足下列构造要求:3.4.5.1、靠近边缘构件的究板应根据该区域的内力大小逐渐增厚,增厚范周不应小于壳体直经或壳板短边近长的1/12,增的厚度不小于壳体中间部分的厚度。四块组合型双曲抛物面扭壳的加厚,应符合本规程第 7.4,2案的规定,
3.4.5.2在壳板增厚区域内必须至少配置直径为4~10cm间距不大于200mm的双层钢筋,且上下二层辆筋均必须锚人迎继构件内。其中上层钢筋的锚固长度不得小于30倍钢筋直径,下层钢筋的销固长度不得小于15 倍钢直径。此外,销固长度还感符合现行国家标源《混凝士结构设计规范》GRJ 1(—-89的规定,
3.4.6装配整体式洗体在壳板和边缘构件连接处应符合下列构造要求:
3.4.6.1当充板上具有与缘构件正交的效肋时除计算要求娜厚者外,壳板可不呱厚,如无加劲肋,则仍应按整体式充体的规定加厚。3.4.6.2在预制构性的连接达可设置齿形槽目、槽的长度不得太十1.2m(图3.4.6)。二
装配整体式瓷体的壳板和边缴构件连接图图3.4.6
1--预制板的边肋:2一承制板的中间助:3一肋内主筋;4一预制板预埋件(与助内主筋焊中):5-连按钢板3-10—10
当光板上其有与边缘构件正交儿间距不3.4.6.3
大于3m的加劲助时,亮体构造要求成符合下列规定:
(1)光板中可配置直径不小6m的单层钢筋;在纳的上部与下部应配置直径不小子10mmm的辆筋时应将助的上层钢筋皮壳板销筋伸出,并与边袋构件中伸出的钢筋煤学。焊接长度在单面焊时不魔小五10件斜筋直径,在双面焊时不应小于5倍锅筋真径。在拼缝中总灌筑细若混凝土。
(2)除采用充板,助和边续构件的纲筋相互伸出并焊接连按外,也可采用预埋件连接。可将肱中解筋焊接在助的预埋件上,再用钢板将其与边缘构件的孤埋作焊牢。焊接接头强度不得小干肋甲钢筋的强度。此时,预制板的劲助及预埋件的间距均不应大于1.5mo
(3)当壳体跨度不小于24m时,助的顾埋件必须设置衣_上表面(图3.4.6a,截面H-Ⅱ):当无体跨度小于24m时,也可将肋的预埋件设置在下表面(图3.4.6,载面-2
3.5装配薰体式壳体
3,5.1、装配整体式壳体可全部呆用预制构件、也叼部分预制、部分现烧。
3.5.2袋配整体式充体的充板预断构件划分,应符合下列规定:
3.5.2.1应减少拼链与构件类型。3.5.2.2放便于预制板的施T、、堆放、运输及安装3.5.2.3应诚少模板和支撑,节约钢材与木材。3.5.2.4应使耕缝处于受压区或剪力与位力较小的区城。
3.5.3预制壳板宜采用曲板:对圆柱面壳及曲率不大的肩克,也可采用平板,此时扳沿曲线边的逆长不得大于 3rm:
3.5.4壳板分块数目应符合下列规定:3.5.4.1崩球壳沿环向分块不应少于8块、沿经向不应少下4映。
3.5.4.2双曲扇无及双曲抛物面扭壳每边分块网不匝少于9块。
3.5.4.3圆柱面壳沿环向不应少于 7块、招纵向而不受限制。
3.5.5质制板的周逆应设管加劲助,助高应由壳体稳定及预制格件在运赖、安装过程中的刚度要求确定,宜为块体边长的 1/20 ~1/15。对于大型构件,在运输和安装时应设置临时支撑,3.5.6预制板必接继,可根据接缝处的受力说采用浪十接,钢筋混凝士接链和独成力混避土接缝。
3.5.7混凝土接缝应符合下列规定:3.5.7.1在接整中应体筑细石混凝土,混额土的强度等级不得低丁预制构件的混凝十强度等级。3.5.7.2当预制充板加动助的高度不大于 10im时,接缝上口宽度不应小『 3trru: 当所高大 F100时,上宽度不成小于m:
3.5.7.3当剪应力值天于1/4混凝土抗拉强定设计值、且超过压应力的1时,预制构件的侧边加劲肋须敏植形齿口。预制构件的板内钢筋应伸出一部分,并和相邻板的伸出辆筋桶造接,其扎长度为21~30倍钢筋直径,H在伸出钢脑的垂直方向另加二根分布钢筋(图3.5.7)。
医 3.5.7有槽口的混凝土接缝
1-附加钢筛;2:板内伸出辆筋
3.5.8钢筋凝土接应符合下列规定:3.5.8.」应将预制构件的板内钢触伸山,升在接链中绑扎或焊接,绑扎长度,为倍炳筋直径。焊接长度当果用单间媒时为10倍钢筋直径,采用双面焊时为5倍钢筋直径:
3.5.8.2助内钢肺可不神山,但必须另外放置个双层的十字形骨架,骨架的辆筋直径应与预制构件内钢筋的直径相同,其度减符合图3.5.8的规定
图3.5.8-1无概口的钢混疑土接
1一附钢筋;2一板内伸山钢筋:3—双度十字形骨架
3.5.8.3十字形架应与预制构件的板内伸巧钢解绑扎在一起,搭后用细动混魅土填链,其强度等级不得低于预制抱性的混凝士度等级:3.5.8.4 当剪应力与拉应力的关最和大于混凝土抗拉强度设计值时,侧边加劲肋上必须做搏形齿口(图3.5.8-2)。
3-10—11
.6comm
图3.5.8.2有糖口的钢筛混凝土换链1-附如钢筋:2—板内仲出钢筋:3一双层十字形价架3.5.8.5如不采用创前绑扎或炜接连接,则可在预新构件的壳板上埋人向距不大于1.5m的铁件,其内表面应与加劲助中的卡钢筋焊接:在各预制构件就位后,应系用连接板将其焊牢、焊缝强睡及铁件强度均不应小士焕断钢筋的强度
3.5.9预成刀混能1接缝应符合下列规定:3.5.9.1预虑力筋可穿入间距不大于1.5m的预朗汇或谐内:
3.5.9.2填维细石混象土的粥度等级不应低于预制构件的强度等级:填充预应力孔道的水泥砂浆强度等缓不应抵于 M20
3.5.9.3预制壳板与预制边域构件的连接可楼本规弹第3.4.6杀的规定采用,
3.5.10各接整的适用范围应符介卜列规定:3.5.10.1混觀土接缝适用于受压或受压,又受剪的接3.5.10.2钢筋混象上接链适用受拉或受剪又受位的接缝,
3.5,30.3恢应力混凝土接链适用于在正常使用情况下不宣出现裂缝的壳体,或接链中主拉应力大于混凝.1:抗拉强度设计值时。
3.5.11预制构件与现说部分的连接,可采用从预制构件内伸出必要数量的钢筋,与现绕部分的钢筋绑扎或焊接,然后灌筑混凝十的方法:3,6预应力薄壳结构
3.6.1在边拱拉托、横隔、蒙转壳的支座环,圆柱而光的边梁以及壳板的受拉区械和剪力较大区域均可采用预虚力配筋(图3.6.1);在受压区城也可采用预应力配筋来连接预制构件。
当边缘构件支承点间的距离不小于24m时,宜果用预应力配筋。
3.6.2装配体式薄壳结构的顾制构件包括达缘构件、壳板等的预加应力值,应根据装配整体后结构的[作情况及安装应为力确定。
预应力预制构件均必验算安装前由于施加预旗力产生的影响,
3--1012
图3.6.1完体预加力
3.6.3格配整体式薄壳结构的块体划分要便十安置预应力筋及灌浆,
3.6.4薄壳结构根据结构的装配方案呆用先张然或后张法,
准施加预应力的端部区威,构件的尺寸和构造应根据对预应力构件的设计规定确定,3.6.5薄壳结构的预应力筋应采用直线型或曲率不大的曲线型钢筋。在末经特殊处时,成避免把预应力钢筋或钢丝束布置注壳体结构的奔折处。3.6.6预加力可作为外荷载,其分项系数应按现行同家标准《混凝土结构没计规范》的有关规定采用
对于氢线配筋,可将其作为作用在错固处的外力,对于曲线配髂,除将其作为作用在错处的外力外,还应考虑预应力钢筋的拉力对壳体产生的等效药载,
设计和计算须应力博光结构时,应作下列验1,预加应力过程中结构的强度:2.荷载标准值作用下结构的抗裂度;3.荷载设计值作用下结构的强度。3.6.8预应力薄壳结构的基本构造应符合下列魏定:3.6.8.1当受拉区部分钢筋施加预应力已能使件符合抗裂度或裂宽度要求时,承载1Ⅱ算所册的其余抗抗钢筛可采用非预应力筋。当如非预应力钢筋采用与预应力钢前同级的冷拉Ⅱ级或冷拉目级钢鲈时,其龈面面积不宜大下受拉筋总截面面积的20%;当非预应力钢筋采用亚级及亚级以下的热轧钢筋时,其截面面积可不受服制。3.6.9,2对后张预应力混凝土薄壳结构的端部销固区,应进行局部受压承载能力计算,并配置间接筋,且H体积配筋率不应小丁0.5%,3.6.8.3在靠近支座区段宜将一部分预应力钢筋弯起,并尽可能沿构件端部均勾布置。如预应力钢筋在构件谢部不能均勾布置,而集中布置在端部载面的下部,或上部和下部对、应在构件嫩部截面高度的0.2倍范函内没置轻向的附加焊接钢筋网、封闭式
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