CN105672472A - 悬次梁板框架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬次梁板框架结构，该结构的典型组成部分包括框架柱、框架梁、悬次梁、菱形次梁/菱形暗梁、楼板。其中，悬次梁固结在框架梁上，向板内悬挑不超过四分之一柱网尺寸，板跨内相邻悬次梁端部设置呈菱形布置的次梁。与传统主次梁楼板框架结构相比，悬次梁板框架结构在每个柱网内中部菱形区域提供了更大的净使用高度，使得室内空间显得大气、挺拔，减少因板跨中部存在次梁而导致降低吊顶带来的压抑感，提高室内使用品质和舒适度。

Description

悬次梁板框架结构
技术领域
本发明涉及一种悬次梁板框架结构，属于建筑结构技术领域。
背景技术
框架结构是由框架梁、框架柱以刚结形式连接而成的承重结构体系。框架柱网尺寸可以根据使用需要灵活确定，办公楼、写字楼等框架结构其开间及进深较大，柱网尺寸多为6～9m。为减小楼板跨度，从而减小楼板厚度，传统框架结构一般设置十字交叉形式次梁或单向次梁，减小楼板跨度，次梁在柱网内拉通设置，例如，柱网内设置十字交叉形式次梁，楼板跨度即可减小一半，如图1所示。
传统设置单向次梁或十字交叉形式次梁的主次梁布置方式，由于在柱网中部区域存在次梁，使得通风、空调等管线、吊顶等只能设置在次梁底面的下部，管线下面再设置吊顶，吊顶下部的室内净使用高度受到较大限制，容易给人们带来空间压抑感。
为了增加室内空间高度，在不改变结构层高的前提下，可以采用板柱结构，如图2所示。板柱结构不设置框架梁及次梁，设置柱上板带，框架柱顶部一般设置柱帽。板柱结构抗震性能相对框架结构较差，在抗震设防区的建造高度、建造层数等受到一定限制。
框架结构内部增加楼板厚度而不设置次梁，即厚板式楼板框架结构，是另一种增加室内空间高度的传统方法，即在图1中去掉普通次梁。楼板设置次梁时，楼板跨度减小，楼板厚度较薄，混凝土综合用量较小，而不设置次梁时，楼板跨度大，混凝土综合用量相对较多，一般来说，无次梁楼板混凝土用量为设置次梁楼板混凝土用量的1.5倍左右。混凝土用量的增加，一方面随着自重增大结构地震反应相应增大，不利于抗震设计，另一方面混凝土用量增大，混凝土材料费用、运输费用、浇筑费用等均相应增加。
因此，在不改变框架结构层高的前提下，如何尽量增加框架结构室内空间高度，同时又不削弱结构抗震性能，也不增加结构自重，成为工程技术人员所关心的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：在不改变结构层高及结构体系的前提下，提出一种具有独特梁板布置方式的框架结构，既增加框架结构柱网内部的室内空间高度，提高空间使用舒适性，同时又不削弱结构抗震性能，也不增加结构自重。
本发明提出一种悬次梁板框架结构，其特征在于，由框架柱1、框架梁2、悬次梁3、菱形次梁/菱形暗梁4、楼板5组成，悬次梁3支撑在框架梁2上，向板内悬挑不超过四分之一柱网尺寸；柱网内相邻悬次梁3端部设置呈菱形布置的菱形次梁或菱形暗梁4，设置菱形次梁4时其截面高度按其跨度计算确定。
所述悬次梁板框架结构的悬次梁3悬挑端为等截面悬臂梁、坡形悬臂梁或阶形悬臂梁。框架梁两侧均设置悬次梁时，悬次梁类似扁担，亦可称为扁担梁。单根框架梁上的悬次梁3可以为1根、2根或多根，具体可根据柱网跨度确定，普通6m～9m跨度的柱网，单根框架梁上的悬次梁(3)数量为1根～2根，效果较好。悬次梁3的截面及配筋通过计算确定。
所述悬次梁3的悬臂长度根据楼板最大跨度不变原则进行计算确定，从而保证本发明结构的楼板厚度与传统带有次梁的楼板厚度相等。
所述菱形次梁或菱形暗梁4的截面高度及其配筋按其跨度计算确定，即，当框架梁1上的悬次梁3数量为1根，菱形次梁或暗梁4的跨度相对最大，根据跨度大小确定该梁的截面高度，此时该梁截面高度可能大于板厚，但一般来说，该梁高度相对于悬次梁来说仍然较小；当框架梁上1的悬次梁3数量为2根或更多时，菱形次梁或暗梁4的跨度较小，可以做成与楼板厚度相同的暗梁。
悬次梁3应在框架梁2的两侧同时布置，并增加框架梁2抗扭钢筋配筋量，避免仅在框架梁单侧布置悬次梁3的情况。
与传统主次梁模式的框架结构相比，本发明的悬次梁板框架结构，通过改变次梁受力机制及楼板受力方向，将两端固结次梁改为一端固结一端悬挑的次梁，并将柱网内相邻次梁端部采用暗梁或次梁连接，楼板跨度不变，但受力方向旋转约45度，从而去掉了柱网内中部区域次梁，又不增加楼板厚度，其最大特点是除了框架梁为连续梁之外，楼板主要次梁均为悬挑梁，所以命名为悬挑次梁楼板式框架结构，简称悬次梁板框架结构。
与传统主次梁框架结构、板柱结构及厚板式楼板框架结构相比，本发明具有的优点是：
(1)与传统主次梁框架结构相比，本发明的悬次梁板框架结构增加室内净使用高度，减少因板跨中部存在次梁而导致降低吊顶带来的压抑感，使得室内空间大气、挺拔，提高室内使用品质和舒适度。
(2)与板柱结构相比，本发明的悬次梁板框架结构设置框架梁，不削弱结构抗震性能。
(3)与厚板式楼板框架结构相比，本发明的悬次梁板框架结构不增加结构自重，其自重基本等同于传统主次梁框架结构，有利于抗震设计。
(4)对于本发明的悬次梁板框架结构，如果不改变吊顶高度，即吊顶至楼面的距离仍按传统主次梁结构的吊顶高度设计，则可以增大吊顶内部空间的高度，便于进行空调管线、消防管线及灯具等设备的检修工作。
附图说明
图1为十字交叉式主次梁楼板框架结构平面示意图；
图2为板柱结构平面示意图；
图3为本发明的悬次梁板框架结构实施例一平面示意图；
图4为本发明的悬次梁板框架结构实施例一剖面Ⅰ-Ⅰ示意图；
图中标记：1-框架柱；2-框架梁；3-悬次梁；4-菱形次梁/菱形暗梁；5-楼板。
具体实施方式
本发明提供了一种悬次梁板框架结构，下面通过附图和具体实施方式做进一步说明。
参照图3、图4，示出了本发明的悬次梁板框架结构的一个具体实施例。框架结构柱网尺寸7.8×7.8m，结构层高3.3m，框架柱截面尺寸700×700mm，框架梁截面400×700mm，按传统十字形次梁方式布置的次梁截面高度一般为600mm，次梁截面宽度250mm，空调管线、通风管线占用高度按300mm考虑，吊顶厚度100mm，楼面面层厚度50mm，楼板厚度125mm，此时柱网内中部区域吊顶至楼面的净高度为2.25m。
利用本发明的悬次梁板框架结构，在每根框架梁上设置1根悬次梁，悬次梁截面高度仍取600mm，其截面宽度可取1.5～2倍次梁截面宽度。传统十字形次梁布置方式下楼板的净跨度为3.575m，根据楼板最大跨度不变原则，菱形次梁4所围楼板的最大跨度也为3.575m，则计算出悬次梁的悬挑长度为1.422m(约五分之一柱网尺寸)，菱形次梁的最大跨度3.575，菱形次梁的截面高度为240mm，截面宽度350mm，其悬挑端部呈坡形，柱网内同一方向悬次梁的净间距为4.556m。此时，柱网内中部区域即图3菱形次梁所围区域同样考虑空调管线、通风管线占用高度300mm，吊顶厚度100mm，则该区域吊顶底面至楼面的净高度为2.725m，较传统十字形次梁布置方式的净高度2.25m高出475mm，参见图4。图4中，楼板下面的实线表示本发明的吊顶位置，虚线表示传统十字形次梁楼板的吊顶位置，两者对比可知，本发明的悬次梁板框架结构较大程度增加了室内净使用高度，减少因板跨中部存在次梁而导致降低吊顶带来的压抑感，使得室内空间大气、挺拔，提高室内使用品质和舒适度。
以上通过实施例对本发明进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种悬次梁板框架结构，其特征在于，由框架柱(1)、框架梁(2)、悬次梁(3)、菱形次梁/菱形暗梁(4)、楼板(5)组成，悬次梁(3)固结在框架梁(2)上，向板内悬挑不超过四分之一柱网尺寸；柱网内相邻悬次梁(3)端部设置呈菱形布置的菱形次梁/菱形暗梁(4)，设置菱形次梁(4)时其截面高度按其跨度计算确定。
2.根据权利要求1所述的一种悬次梁板框架结构，其特征在于，所述悬次梁(3)悬臂端为等截面悬臂梁、坡形悬臂梁或阶形悬臂梁。
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