CN112459329A - 一种叠合楼板桁架及底筋排布方法 - Google Patents

一种叠合楼板桁架及底筋排布方法 Download PDF

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    • E04C5/0656—Light-weight girders, e.g. with precast parts with precast parts with lost formwork

Abstract

本发明公开了一种叠合楼板桁架及底筋排布方法，其中叠合楼板桁架排布方法，包括步骤S2：计算各桁架间距的数量，具体通过建立循环算法及筛选函数求得。采用本发明通过预制构件尺寸及钢筋间距即可按规则自动进行底筋和桁架的自动排布，并使桁架与底筋对称布置、均匀美观；能有效降低混凝土预制构件的含钢量，节约构件生产成本，且极大提高了叠合楼板桁架及底筋的设计效率。

Description

一种叠合楼板桁架及底筋排布方法
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，特别是涉及一种叠合楼板桁架及底筋排布方法。
背景技术
桁架叠合楼板是目前装配式建筑的常用构件，在构件设计阶段，为减少楼板钢筋含量，降低构件成本，会将桁架下弦钢筋作为了受力钢筋，从而减少部分与桁架同向的底筋。基于现有规则，如何替换，桁架与底筋怎么布置是摆在设计师面前的难题。目前常用的方法是先按底筋均匀布置的规则生成底筋，再对称布置桁架，再人工观察底筋和桁架的位置，有分布在桁架下方的底筋，进行人工删除，此方法操作麻烦、效率低，桁架替换率低，底筋布置不规则。
因此本领域技术人员致力于开发一种桁架替换率高的叠合楼板桁架及底筋排布方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种桁架替换率高的叠合楼板桁架及底筋排布方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种叠合楼板桁架排布方法，包括步骤S2：计算各桁架间距的数量；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201：建立循环算法：
式(1)：
Figure BDA0002777270030000011
Figure BDA0002777270030000021
上式中，n_hj为桁架数量；
hj_jb为桁架距边距离；
s和p分别为桁架距边距离取值范围中的最小值和最大值；
d1是指第一种桁架间距；
d2是指第二种桁架间距；
x1是指第一种桁架间距的数量；
x2是指第二种桁架间距的数量；
k是指叠合楼板的宽度；
通过式(1)可获得包含hj_jb、x1、x2的三个数组ccc[][]、aaa[][]、bbb[][]，即所有满足2*hj_jb+x1*d1+x2*d2-k＝0的情况；
因桁架布置须满足对称性，x1、x2中至少一个为偶数，建立下列函数进行筛选：
式(2)：
Figure BDA0002777270030000031
上式中，i指数组的列；
上式中，ppp[1][i]用于筛选“x1、x2中至少一个为偶数”的情况，当IF ppp[1][i]＝0时，就表明“x1、x2中至少一个为偶数”
通过式(2)可获得数组hj_jj_th[][]、hj_n1_th[][]、hj_n2_th[][]；
再利用式(3)，筛选hj_jj_th[][]中的最大值，获得对应的x1、x2数值；
式(3)：
Figure BDA0002777270030000032
Figure BDA0002777270030000041
上式中，n为数组的某个列；
nnn为满足上式要求的数组的某个列；
hj11jj为hj_jj_th[][]数组中的最大值，即桁架距边最大的值；
由式(3)可得hj_jb、x1和x2的值。
较佳的，还包括步骤S1：计算所需桁架数量，具体通过式(4)求得；
式(4)：
n_hj＝CEIL(k/q)；
其中n_hj为桁架数量；
q为桁架间允许的最大间距。
较佳的，还包括步骤S3：桁架的布置；具体包括以下步骤：
S31:根据步骤S1中所得的hj_jb桁架距边距离，摆放楼板两端的两根桁架；
S32:根据步骤S2中求得的x1和x2的值，布置中间桁架，包括：
S301:若x1、x2均为偶数，先从两端按d1和d2中的较小值的间距对称布置桁架，再从两端按d1和d2中的较大值的间距对称布置；
S302:若x1、x2中存在一个奇数和一个偶数，先按x1和x2中偶数对应的桁架间距从两端对称布置桁架，再按x1和x2中奇数对应的桁架间距布置剩余桁架。
本发明还包括一种叠合楼板底筋排布方法，先按上述的叠合楼板桁架排布方法排布好桁架后，还包括步骤S4:与桁架平行的底筋的布置，
步骤S4具体包括以下步骤：
S401:在叠合楼板两端对称各布置一根底筋；
S402:若第一根桁架的距边距离比设定底筋间距加100mm还要大，则在距边一侧距离第一根桁架一个设定底筋间距的位置上添增加摆放一根底筋；
S403:布置剩余底筋。
本发明的有益效果是：采用本发明通过预制构件尺寸及钢筋间距即可按规则自动进行底筋和桁架的自动排布，并使桁架与底筋对称布置、均匀美观；能有效降低混凝土预制构件的含钢量，节约构件生产成本，且极大提高了叠合楼板桁架及底筋的设计效率。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1所示，一种叠合楼板桁架排布方法，包括
步骤S1：计算所需桁架数量，本申请中，通过式(4)计算：
式(4)：
n_hj＝CEIL(k/q)；
其中n_hj为桁架数量；
q为桁架间允许的最大间距。
现有技术中，通常要求桁架距板边距离不大于300mm,间距不大于600mm,因此，n_hj＝CEIL(k/600)
本步骤中，利用CEIL函数求取，CEIL函数的功能是返回大于或者等于指定表达式的最小整数，通过式(4)在给既定叠合楼板的宽度k值下，可求得所需桁架的最小数量n_hj，从而确保最小的钢筋含量。
步骤S2：计算各桁架间距的数量；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201：建立循环算法：
Figure BDA0002777270030000061
上式中，hj_jb为桁架距边距离；
s和p分别为桁架距边距离取值范围中的最小值和最大值；
d1是指第一种桁架间距；
d2是指第二种桁架间距；
x1是指第一种桁架间距的数量；
x2是指第二种桁架间距的数量；
k是指叠合楼板的宽度；
通过式(1)可获得包含hj_jb、x1、x2的三个数组ccc[][]、aaa[][]、bbb[][]，即所有满足2*hj_jb+x1*d1+x2*d2-k＝0的情况；
基于上述桁架布置原则，及为保证楼板底筋与桁架布置的均匀、美观，两根桁架之间的间距本申请选择为为底筋间距的整数倍，且只选择两个整数倍，以楼板底筋间距150mm为例，桁架间间距则选择600mm、450mm两种即d1为600，d2为450，这两种间距对应的数量可分别为x1、x2两种。
本申请中，以桁架宽度为80mm为例，桁架距边距离hj_jb的取值范围是140mm至300mm，即s取值为140，p取值为300，代入具体值，式(1)如下：
Figure BDA0002777270030000071
通过式(1)可获得三个数组ccc[][]、aaa[][]、bbb[][]；
因桁架布置须满足对称性，x1、x2中至少一个为偶数，建立下列函数进行筛选：
式(2)：
Figure BDA0002777270030000081
上式中，i指数组的列；
上式中，函数ppp[1][i]用于筛选“x1、x2中至少一个为偶数”的情况，当IF ppp[1][i]＝0时，就表明“x1、x2中至少一个为偶数”
通过式(2)可获得数组hj_jj_th[][]、hj_n1_th[][]、hj_n2_th[][]；
再利用式(3)，筛选hj_jj_th[][]中的最大值，获得对应的x1、x2数值；
式(3)：
Figure BDA0002777270030000082
Figure BDA0002777270030000091
上式中，n为数组的某个列；
nnn为满足上式要求的数组的某个列；
hj11jj为hj_jj_th[][]数组中的最大值，即桁架距边最大的值；
由式(3)可得hj_jb、x1和x2的值。
步骤S3：桁架的布置；具体包括以下步骤：
S31:根据步骤S1中所得的hj_jb桁架距边距离，摆放楼板两端的两根桁架；
S32:根据步骤S2中求得的x1和x2的值，布置中间桁架，包括：
S301:若x1、x2均为偶数，先从两端按d1和d2中的较小值的间距对称布置桁架，再从两端按d1和d2中的较大值的间距对称布置；
S302:若x1、x2中存在一个奇数和一个偶数，先按x1和x2中偶数对应的桁架间距从两端对称布置桁架，再按x1和x2中奇数对应的桁架间距布置剩余桁架。
通过以上方法，即可完成桁架的布置。
本申请中，还提供一种叠合楼板底筋的排布方法，先按上述方法布置好桁架后，底筋的排布方法包括：
步骤S4:与桁架平行的底筋的布置，
步骤S4具体包括以下步骤：
S401:在叠合楼板两端对称各布置一根底筋；
S402:若第一根桁架的距边距离比设定底筋间距加100mm还要大，则在距边一侧距离第一根桁架一个设定底筋间距的位置上添增加摆放一根底筋；
S403:布置剩余底筋。
本实施例中，步骤S403布置剩余底筋的方案与常规方法一致，依据桁架位置、桁架间距、底筋间距，布置对应数量的底筋即可。
与桁架垂直的底筋按钢筋间距均匀布置即可。
即完成所有桁架及底筋的排布。
本申请中的方法，可利用PLANBAR完成。PLANBAR是专业的PC构件BIM设计软件，利用PLANBAR软件提供的二次开发接口，基于GDL语言开发智能构件，生成桁架替换底筋的桁架叠合楼板。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种叠合楼板桁架排布方法，其特征是，包括步骤S2：计算各桁架间距的数量；
所述步骤S2具体包括以下步骤：
S201：建立循环算法：
Figure FDA0002777270020000011
上式中，n_hj为桁架数量；
hj_jb为桁架距边距离；
s和p分别为桁架距边距离取值范围中的最小值和最大值；
d1是指第一种桁架间距；
d2是指第二种桁架间距；
x1是指第一种桁架间距的数量；
x2是指第二种桁架间距的数量；
k是指叠合楼板的宽度；
通过式(1)可获得包含hj_jb、x1、x2的三个数组ccc[][]、aaa[][]、bbb[][]，即所有满足2*hj_jb+x1*d1+x2*d2-k＝0的情况；
因桁架布置须满足对称性，x1、x2中至少一个为偶数，建立下列函数进行筛选：
Figure FDA0002777270020000021
上式中，i指数组的列；
上式中，函数ppp[1][i]用于筛选“x1、x2中至少一个为偶数”的情况，当IF ppp[1][i]＝0时，就表明“x1、x2中至少一个为偶数”；
通过式(2)可获得数组hj_jj_th[][]、hj_n1_th[][]、hj_n2_th[][]；
再利用式(3)，筛选hj_jj_th[][]中的最大值，获得对应的x1、x2数值；
Figure FDA0002777270020000022
Figure FDA0002777270020000031
上式中，n为数组的某个列；
nnn为满足上式要求的数组的某个列；
hj11jj为hj_jj_th[][]数组中的最大值，即桁架距边最大的值；
由式(3)可得hj_jb、x1和x2的值。
2.如权利要求1所述的叠合楼板桁架排布方法，其特征是：还包括步骤S1：计算所需桁架数量，具体通过式(4)求得；
式(4)：
n_hj＝CEIL(k/q)；
其中n_hj为桁架数量；
q为桁架间允许的最大间距。
3.如权利要求2所述的叠合楼板桁架排布方法，其特征是：还包括步骤S3：桁架的布置；具体包括以下步骤：
S31:根据步骤S1中所得的hj_jb桁架距边距离，摆放楼板两端的两根桁架；
S32:根据步骤S2中求得的x1和x2的值，布置中间桁架，包括：
S301:若x1、x2均为偶数，先从两端按d1和d2中的较小值的间距对称布置桁架，再从两端按d1和d2中的较大值的间距对称布置；
S302:若x1、x2中存在一个奇数和一个偶数，先按x1和x2中偶数对应的桁架间距从两端对称布置桁架，再按x1和x2中奇数对应的桁架间距布置剩余桁架。
4.一种叠合楼板底筋排布方法，其特征是：先按权利要求1至3任一所述的叠合楼板桁架排布方法排布好桁架后，还包括步骤S4:与桁架平行的底筋的布置，
步骤S4具体包括以下步骤：
S401:在叠合楼板两端对称各布置一根底筋；
S402:若第一根桁架的距边距离比设定底筋间距加100mm还要大，则在距边一侧距离第一根桁架一个设定底筋间距的位置上添增加摆放一根底筋；
S403:布置剩余底筋。
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