4.1.4 叠合楼盖面内刚性

4.1.4 叠合楼盖面内刚性

1)楼盖面内刚性评估

楼盖基于刚性性能的不同通常可以分为刚性楼盖、柔性楼盖与半刚性楼盖,但是具体如何评定一个给定的楼盖体系到底属于刚性、柔性还是半刚性,目前没有一个统一标准。综合国内外相关规范规定与分析研究工作,针对楼盖体系刚性性能的分析评估,基本可以概括为如下两种评估体系:

(1)第一类评估体系

该类型评估体系主要是基于楼盖自身平面内相对变形与下部相邻抗侧结构平均侧向变形的比较,来对楼盖体系平面内刚性性能予以分析评估的。美国和伊朗对于楼盖体系刚性性能的分析评估,基本就是采用该评估体系。

美国的UBC(1997)、FEMA273、ASCE7-10、ASCE/SEI-41-13都对楼盖的刚性性能分类进行了明确规定,其分类的评定方式基本都是采用楼盖跨中的平面内最大位移Δdia与下部相邻抗侧结构平均侧移ΔLFRS的比值(图4.8),当ΔdiaLFRS<0.5时,楼盖评定为刚性楼盖;当ΔdiaLFRS>2时,楼盖评定为柔性楼盖;而当0.5<ΔdiaLFRS<2,楼盖评定为弹性楼盖。除此以外,伊朗的结构抗震设计规范(IRAN SESMIC CODE-THIRD EDITION-2800)对楼盖刚性性能的判定参数与美国规定的一样,都采用图4.8所示的楼盖平面内最大位移与楼层平均侧移的比值,但其指标的取值与美国不一致,伊朗规范规定:当ΔdiaLFRS<0.5时,楼盖可以视为刚性;当ΔdiaLFRS≥0.5时,楼盖则一律视为柔性,结构分析应该考虑楼盖的面内变形。

(2)第二类型评估体系

该类型评估体系主要考虑楼盖自身平面内刚度与采用楼盖刚性假定这两种情形下楼盖受力变形性能偏差的比较,对楼盖体系的刚性性能予以分析评估。该评估体系主要基于现浇混凝土楼盖体系的相关试验与分析成果归纳总结而提出,通常又包含有如下两种分析评估方法:

图4.8 楼盖刚性性能评估方式

①基于变形偏差比较的方法。

目前欧洲规范关于楼盖刚性性能分析评估就是采用基于变形偏差比较的方法。该评估方法认为:用楼盖实际面内刚性来对其进行模拟时,其任何一处水平位移与从刚性楼盖假设中得到的水平位移相比,超过值都不会大于抗震设计情形中对应的绝对水平位移的10%时,楼盖体系可以视为刚性楼盖,否则楼盖体系则应视为弹性楼盖,结构分析过程中就应该考虑楼盖结构的平面内变形性能。

②基于导荷性能偏差比较的方法。

该方法通过对比楼盖体系在考虑自身平面内刚度与采用楼盖刚性假定两种情形下,楼盖体系对楼层水平作用力的分配-传递性能上的差异,据此对楼盖体系的刚性性能进行分析评估。楼层地震剪力在考虑楼板刚度的计算结果与采用刚性楼板假定计算结果的偏差不超过8%时,楼盖体系可以视为刚性楼盖,否则应视为弹性楼盖而在结构分析过程中考虑楼盖自身平面内的变形。

2)叠合楼盖刚性假定相关要求

为了保证叠合楼盖满足刚性假定,《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ 1)规定后浇混凝土叠合层厚度不应小于60 mm的要求,如图4.9所示。

图4.9 叠合板构造示意图

下面给出了常见的4类叠合板预制底板厚度、叠合层厚度对比,见表4.2。

表4.2 常用的4类叠合板预制底板厚度、叠合层厚度对比