圣乔治码头开发区的楼板设计

  • 不规则外形的水泥板

  • 钢筋混凝土板设计向导产生钢筋分布云图

  • 改良的细节设计处理


White Young Green 为伦敦的圣乔治码头开发区2~5期提供土木和结构设计服务。LUSAS Civil&Structural被用于帮助设计住宅楼上为数众多的形状不规则的预应力混凝土板。LUSAS的混凝土楼板设计工具在绘制准确的配筋直径包络图方面非常有用,可以对单个楼板的布置进行详细设计。


概    述

圣乔治码头是一个办公楼、商铺、旅馆和住宅区混合使用的河畔开发区,位于伦敦Vauxhall大桥附近的泰晤士河南岸。该项目的住宅部分包括数座多层塔楼建筑,采用桩基础河混凝土框架结构。楼层采用钢筋混凝土材料。预制阳台板和墙体嵌板将施工时间减少到*低限度。塔楼的楼层大样各不相同,因此在LUSAS中需要格子独立建模分析。数目众多的孔洞和不规则的楼板形状也使得平板设计方法BS8110的应用变得不现实,因此,在条件允许的情况下选用LUSAS和它的钢筋混凝土板设计模块。

楼层建模

各个楼层的楼板的几何尺寸通过一个Autocad的DXF文件获得。White Young Green的Tim Todd这样解释建模过程:“我们在Autocad中勾勒出不同的几何形状并创建一个DXF文件供LUSAS的数据输入之用。然后我们用常规的网格操作,施加约束和荷载,然后利用钢筋混凝土楼板设计工具进行分析和结果处理。

LUSAS输出了大量的线和颜色填充的等高线图以直接提供配筋的范围和尺寸。例如,如果LUSAS被设定显示整个板范围内Φ12@150的配筋结果,我们就可以很容易的确定需要附加配筋的区域。一个模拟柱支承条件的保守方法需要为每个楼层建立两个模型。一个模型中,简支的支承条件被用来计算*不利的跨径弯矩,另一个模型中,增加柱端约束以得到*不利的拱起弯矩。这种方法避免了简支条件下可能出现的极值拱起弯矩。对于板的可能位移和混凝土的早期受力,也用LUSAS进行了研究。现场测试的板的挠度值与LUSAS的预测之吻合很好。


混凝土板/墙设计助手

混凝土板/墙设计助手可以基于BS8110进行板或墙的配筋计算。基于BS5400,BS8110或BS8007还可以进一步计算裂缝宽度。Wood-Armer弯矩值被用来计算配筋面积。根据不同的绘图选项,可以绘制配筋区域、配筋直径或K系数的曲线或面积填充图,以帮助进行具体的设计。可以在计算的节点值和允许的裂缝宽度值的基础上绘制整个结构的裂缝宽度包络曲线。后一选项比较计算裂缝宽度与用户设定限值,并用不同的颜色绘出通过或不能通过的区域。


White Young Green还参与设计了一个商业办公楼和一个宾馆,并为其客户圣乔治公司提供了一个181m高的49层居民楼的初步设计,该楼位于居民区的南面。并建立了一个LUSAS的三维模型来计算剪力墙的层间位移。



“在该项目上运用LUSAS的主要好处是:它可以处理形状复杂的平板和孔洞,绘制配筋曲线图,做一些手工不可能完成的设计工作。”


Tim Dodd, Project Engineer, White Young Green

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