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Revit技巧 | Revit怎么用?利用Revit和Excel计算楼板局部荷载

发布于:2024-09-30 10:22:39
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文章来源:明哥的港式建筑笔记


这篇是最近工作学到的笔记,探索一下HK是如何算楼板上面的局部荷载的。

1、在REVIT划分楼板,注意边界,并且标上楼板的序号,楼板是单向还是双向,这步骤比较重要,因为它决定了计算方式。还需要画上楼板上面的墙体(产生局部荷载的原因)和混凝土填充(也就是HK所称的CONCRETE FILL),在这里,楼板上面的墙体使用WL快捷键画,混凝土填充用注释画。

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2、把需要计算局部荷载的楼板,也就是有墙体和混凝土填充的楼板,复制到计算局部荷载PartitionLoad的另外一个RVT当中,这里以屋面楼板RS16为例子。并标上参照平面的线,作为后面尺寸标注的辅助线,也方便我们观察。

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3、扩大楼板的计算长度和计算宽度,两边可以各增加X和Y,至于X和Y这个数值,在HK一般取用楼板厚度的一半或者梁宽度的一半中的较少值,这个例子取用梁宽度一半,也就是150mm,扩大楼板计算长宽度可增加安全性。

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4、可以删掉原有的轮廓,并且用另外一种填充来表示。墙体加上A序号,代表着墙体A,混凝土填充物加上B序号,代表着混凝土填充物B,然后利用参照平面,把混凝土填充物区域和倾斜的墙体拉直,这里为了方便计算,采用了等效计算假定,所以才会这样做,然后标上跨度L,墙体长度a,墙体边缘距离板边长度x和c,还有e,那这些字母代表什么呢?是关于局部荷载计算的。

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5、局部荷载计算公式的示意图如下图所示,左边公式计算的是横向的情况。

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在这里,因为在跨度方向L的楼板上面,墙体A是平行于跨度方向的,所以我们采用左边的计算示意图,在这里墙体A属于砖墙,因此容重是22KN/立方米

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所以墙体A线荷载就是22X3(高度)X0.15(厚度)=9.9KN/m,跨度L=2.33m。由图中可得知,x=0m, a=2.33m,所以e=x+a/2 =1.165m, 而c=L-x-a=0m,然后开始算有效宽度,它的存在,是因为墙体的重量不但摊分在跨度方向上,还摊分在了与跨度垂直的方向上面,而且不同的形状采用不同的有趣公式。

在这里,有效宽度的一半减去墙厚表示为y',y'=1.2 e ( 1 - e/L )=0.699m,因为z大于y',z并不存在,一般在墙体很接近非跨度方向楼板边的时候才存在,所以有效宽度y就是2倍的y'加上墙体的厚度:2X0.699+0.15=1.548m,这个时候,如果把墙体的重量看作是一个集中荷载压在中心位置,那么集中荷载的大小就是PA =9.9X2.33=23.067KN,再把这个数除以有效宽度y,就可以得出14.9KN/m这个跨度方向的有效线荷载(类似橄榄球一样的原理)。

然后,再让这个有效线荷载所造成的弯矩,等效于整个跨度方向的最大弯矩。于是代入这条公式Mmax=1/8 x UDL x (L的平方)= ((PA/y) x e/L ) x (c + a x e/(2 x L))

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这条公式来源于建筑结构静力计算手册,上方有局部均布荷载的情况,得出的结果是6.4kpa,这个荷载是放在配筋计算的恒荷载DEAD LOAD中的。

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至于混凝土填充物B的计算方法,本质上也是一样的,不过参数就需要调整,只不过把容重变成25kN /立方米,高度变成0.3米,厚度变成1.31米而已,而DEADLOAD可以直接使用25kN / 立方米乘以高度0.3米=7.5kpa求出来。

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那么问题来了,如果右边的计算简图呢?跟跨度方向垂直又应该如何计算呢?

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在这里选择RS5作为例子,因为墙体A属于砖墙,因此容重是22KN/立方米,所以墙体A的线荷载也是22X3(高度)X0.15(厚度)=9.9KN/m,跨度L=3.55m,由图中可得知e=1.725m,a=10.205m,有效宽度的一半减去墙厚表示为y',y'=1.2 e ( 1 - e/L )=1.064m,这里z靠墙,所以z=0 m,所以有效宽度就是y=a=10.205m,这个时候,如果把墙体的重量看作是一个集中荷载压在中心位置,那么有效线荷载就是9.9X10.205/10.205=9.9KN/m。

然后,再让这个有效线荷载所造成的弯矩,等效于整个跨度方向的最大弯矩。于是代入这条公式:Mmax=1/8 x UDL x (L的平方)= ((PA/y) x e x (L-e) /L )

这条公式的后半部分跟此前的不同,也是来源于建筑结构静力计算手册里的。

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得出是5.57kpa,这个荷载是放在配筋计算的恒荷载DEAD LOAD中的,上述就是两种情况计算方法了,实际中HK工程师会用EXCEL快速填数据计算。

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局部荷载是非常重要的,看完单向板,那么双向板的局部荷载又有何不同呢?其实区别是不大的,只不过把两个方向都算一次,再取大的那个数值而已。

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先来看看左边的第一种情况,容重是22KN/立方米,墙体A线荷载为22X3.04(高度)X0.15(厚度)=10.04KN/m,跨度L=2.33m,由图中可得知,x=0m,a=3.15m, 所以e=x+a/2=1.575m, 而c=L-x-a=0m,在这里,有效宽度的一半减去墙厚表示为y',y'=1.2 e ( 1 - e/L )=0.945m,因Z小于y',所以z是存在的,是墙体A到楼板跨度垂直方向的边缘的距离,所以有效宽度y就是y'加上墙体的厚度再加上Z=320mm,结果是1.415m,这个时候,如果把墙体的重量看作是一个集中荷载压在中心位置,那么集中荷载的大小就是PA =10.04X3.15=31.626KN,再把这个数除以有效宽度y,就可以得出22.35KN/m这个跨度方向的有效线荷载。

然后,再让这个有效线荷载所造成的弯矩,等效于整个跨度方向的最大弯矩

于是代入这条公式,Mmax=1/8 x UDL x (L的平方)= ((PA/y) x e/L ) x (c + a x e/(2 x L)),得出的结果是7.1kpa,这个荷载是放在配筋计算的恒荷载DEADLOAD当中的

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那么右边的情况,墙体A的线荷载也是10.04KN/m,跨度则为L=2.45m,由图中可得知,e=0.4m,a=3.15m, 有效宽度的一半减去墙厚表示为y',这里因为A两边都靠着垂直于跨度方向楼板的边缘,所以有效宽度就是y=0m,那么有效线荷载就是10.04X3.15/3.15=10.04KN/m

然后,再让这个有效线荷载所造成的弯矩,等效于整个跨度方向的最大弯矩,于是代入这条公式:Mmax=1/8 x UDL x (L的平方)= ((PA/y) x e x (L-e) /L )得出的结果是4.48kpa,因为7.1比4.48kpa大,所以取7.1放在配筋计算当中

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因此,单向板和双向板计算有异同之处,下一节就来看看HK的楼板配筋计算

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