理论教育 混凝土楼盖截面设计与构造要求

混凝土楼盖截面设计与构造要求

时间:2023-09-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在周边都是砌体墙的单向板肋梁楼盖中,端区格的单向板和中间区格的单向板的边界条件是不同的。计算时为了考虑这一有利因素,可适当将板的计算弯矩值进行折减,对于四边与梁整体连接的中间区格的单向板,其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可各减小20%,其他情况均不予折减。图1.14连续单向板的配筋方式一端弯起式;两端弯起式;分离式配筋构造要求。

混凝土楼盖截面设计与构造要求

1.单向板的截面设计与构造要求

(1)设计要点。

因为板的混凝土用量占整个楼盖的50%以上,因此在满足刚度要求、经济和施工条件的前提下,板应尽可能设计得薄一些。板的经济配筋率一般为0.4%~0.8%。

在周边都是砌体墙的单向板肋梁楼盖中,端区格的单向板和中间区格的单向板的边界条件是不同的。图1.20中,轴线①~②,⑤~⑥属于端区格单向板,只有一个内侧边是与梁整体连接的,而轴线②~③,③~④,④~⑤则属于中间区格单向板,它的两个侧边都与梁整体连接,也就是说,中间区格中的连续单向板,除端跨外,中间跨的周边都是有梁的。

连续单向板的支座截面承受负弯矩,板面开裂;而跨内截面则承受正弯矩,板底开裂,这就使板在实际中和轴连线成为拱形(图1.5),因此在荷载的作用下,板将如同拱的作用产生推力。当板周边有梁的约束时,梁能对板提供这种水平推力,从而减少板的弯矩值。计算时为了考虑这一有利因素,可适当将板的计算弯矩值进行折减,对于四边与梁整体连接的中间区格的单向板,其中间跨的跨中截面弯矩及支座截面弯矩可各减小20%,其他情况均不予折减。

由于板的跨高比较大,仅混凝土就具有足够的斜截面承载力,一般不必进行斜截面受剪承载力的计算与配筋。

现浇板在砌体墙上的支承长度不宜小于120mm。

图1.14 连续单向板的配筋方式

(a)一端弯起式;(b)两端弯起式;(c)分离式

(2)配筋构造要求。

1)板内钢筋一般分为承受负弯矩的板面负钢筋和承受正弯矩的板底正钢筋两大类。当正钢筋采用HPB235级钢筋时,端部应采用半圆弯钩,负钢筋端部应做成直钩支撑在底模上。

2)板中受力钢筋:常用钢筋直径为6mm、8mm、10mm及12mm,为了便于施工架立,负钢筋的直径一般不小于8mm。对于绑扎钢筋,当板厚h≤150mm时,间距不宜大于200mm;当h>150mm时,间距不宜大于1.5h,且不宜大于250mm。简支板或连续板下部正钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d,其中d为下部纵向受力钢筋的直径。

3)连续板受力钢筋的配筋方式分为弯起式和分离式两种,如图1.14所示。当采用弯起式配筋时,如图1.14(a)、(b)所示,跨中正弯矩钢筋可在距支座边ln/6处弯起部分钢筋,但至少要有1/2跨中正弯矩钢筋伸入支座,且间距不应大于400mm。弯起角一般为30°,当板厚大于120mm时,弯起角可采用45°。弯起式配筋的钢筋锚固较好,可节省钢材,但施工较复杂,目前工程中已基本不采用。当采用分离式配筋时,如图1.14(c)所示,跨中正弯矩钢筋应全部伸入支座。分离式配筋的钢筋锚固稍差,耗钢量略高,但设计和施工都比较方便,是目前最常用的方式。当板厚超过120mm且承受的动荷载较大时,不宜采用分离式配筋。

4)连续单向板内受力钢筋的弯起和截断,一般可以按图1.14确定,图中a的取值为:当板上均布活荷载q与均布恒荷载g的比值q/g≤3时,a=ln/4;当q/g>3时,a=ln/3,ln为板的净跨长。当连续板的相邻跨度之差超过20%,或各跨荷载相差很大时,钢筋的弯起与切断应按弯矩包络图确定。

5)板中构造钢筋:除了按计算配置受力钢筋外,单向板还应布置以下构造钢筋。

分布钢筋:在平行于单向板的长跨,与受力钢筋垂直的方向应设置分布筋,其主要作用是:①浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置;②承受混凝土收缩和温度变化所产生的内力;③承受并分布板上局部荷载产生的内力;④对四边支承的单向板,可以承担长跨方向实际存在的弯矩,分布筋应放在受力筋的内侧。单位长度上分布筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%;分布钢筋的间距不宜大于250mm,直径不宜小于6mm。

与主梁垂直的附加构造负筋:因为力总是按最短距离传递的,所以靠近主梁的竖向荷载,大部分是传给主梁而不是往单向板的跨度方向传递的,因此必须在主梁上部的板面配置附加负筋以承担负弯矩。其钢筋直径不宜小于8mm,间距不大于200mm,且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面积的1/3,伸入板中的长度从主梁梁边算起每边不小于单向板计算跨度l0的1/4,如图1.15所示。

与承重砌体墙垂直的附加构造负筋:嵌入承重砌体墙内的单向板,虽然按简支计算时此处弯矩为零,但实际上墙体对板有一定的嵌固作用,此处将存在一定的负弯矩,故应配置附加负筋。其钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,伸出墙边长度不小于l0/7,如图1.15所示。

图1.15 板的构造钢筋

板角附加构造负筋:在两边嵌固于墙内的板角部分,应在板面双向配置附加构造负筋。其钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,沿板的受力方向的负钢筋截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的1/3,并一般不少于5ϕ8;另一方向的负钢筋一般不少于5ϕ8。每一方向伸出墙边长度≥l0/4,如图1.15所示。

2.梁的截面设计与构造要求

(1)设计要点。梁的纵向钢筋的配筋率一般为0.6%~1.5%。

1)次梁:计算由板传来的次梁荷载时,可忽略板的连续性,即次梁两侧板跨上的荷载各有一半传给次梁(图1.6)。在现浇肋梁楼盖中,因次梁与板整体浇筑,板可作为次梁的翼缘。因此跨中正弯矩区段,板位于受压区,次梁应按T形截面计算配筋,翼缘计算宽度b'f可按《混凝土结构设计原理》第5章表5.5确定;而支座附近的负弯矩区段,板处于受拉区,应按倒T形截面即矩形截面计算配筋。

当次梁按考虑塑性内力重分布方法计算时,调幅截面的相对受压区高度应满足ξ≤0.35,此外在斜截面受剪承载力计算中,为避免梁因出现剪切破坏而影响其内力重分布,应将计算所需的箍筋面积增大20%。增大范围如下:当为集中荷载时,取支座边至最近一个集中荷载之间的区段;当为均布荷载时,取距支座1.05h0的区段,其中h0为梁截面有效高度。此外,箍筋的配筋率不应小于

图1.16 主、次梁相交处配筋构造

2)主梁:主梁除承受自重和直接作用在主梁上的荷载外,主要是承受由次梁传来的集中荷载。对多跨次梁,计算时可忽略次梁的连续性,即按简支梁的反力作用在主梁上。为简化计算,可将主梁的自重等效成集中荷载,其作用点与次梁的位置相同。因梁、板整体浇筑,同次梁一样,主梁的跨中截面按T形截面计算配筋,而支座截面按矩形截面计算配筋。(www.daowen.com)

如果主梁是框架横梁,水平荷载(如风载、水平地震作用等)也会在梁中产生弯矩和剪力,此时,应按框架梁设计。

主梁的内力计算一般按弹性方法计算,不考虑塑性内力重分布。这是因为主梁比较重要,属于有较高承载力储备的结构,且对在使用荷载下的挠度及裂缝控制较严。

在主梁支座处,主梁与次梁截面的上部纵向钢筋相互交叉重叠(如图1.16所示),致使主梁承受负弯矩的纵筋位置下移,梁的有效高度减小。所以在计算主梁支座截面负钢筋时,截面有效高度h0应取:一排钢筋时,h0=h-(50~60)mm;两排钢筋时,h0=h-(70~80)mm,其中h为截面高度。

(2)配筋构造。

1)梁的一般构造要求与《混凝土结构设计原理》第4章基本构造相同。常用钢筋直径为12~25mm,梁的配筋方式也有弯起式和连续式,如图1.17所示。沿梁长纵向钢筋的弯起和切断,原则上应按弯矩及剪力包络图确定。但对于相邻跨跨度相差不超过20%,活荷载和恒荷载的比值q/g≤3的连续梁,可参考图1.17布置钢筋。

按图1.17(a)所示,中间支座负钢筋的弯起,第一排的上弯点距支座边缘为50mm;第二排、第三排上弯点距支座边缘分别为h和2h。

支座处上部受力钢筋总面积为As,则第一批截断的钢筋面积不得超过As/2,延伸长度从支座边缘起不小于ln/5+20d(d为截断钢筋的直径);第二批截断的钢筋面积不得超过As/4,延伸长度不小于ln/3。所余下的纵筋面积不小于As/4,且不少于两根,可用来承担部分负弯矩并兼作架立钢筋,其伸入边支座的锚固长度不得小于ln

2)位于次梁下部的纵向钢筋除弯起的外,应全部伸入支座,不得在跨间截断。下部纵筋伸入边支座和中间支座的锚固长度详见《混凝土结构设计原理》。

图1.17 梁的钢筋布置

(a)有弯起钢筋;(b)无弯起钢筋

3)连续次梁因截面上、下均配置受力钢筋,所以一般均沿梁全长配置封闭式箍筋,第一根箍筋可距支座边50mm处开始布置,同时在简支端的支座范围内,一般宜布置一根箍筋。

4)次梁与主梁相交处,在主梁高度范围内受到次梁传来的集中荷载的作用。此集中荷载并非作用在主梁顶面,而是靠次梁的剪压区传递至主梁的腹部,所以在主梁局部长度上将引起主拉应力,特别是当集中荷载作用在主梁的受拉区,会在梁腹部产生斜裂缝,而引起局部破坏。为此,需设置附加横向钢筋,把此集中荷载传递到主梁顶部受压区。

附加横向钢筋应设置在长度为s=2h1+3b的范围内(图1.18),以便能充分发挥作用。附加横向钢筋可采用附加箍筋和吊筋,宜优先采用附加箍筋。附加箍筋和吊筋的总截面面积按下式计算:

式中 Fl——由次梁传递的集中力设计值;

fy——吊筋的抗拉强度设计值;

fyv——附加箍筋的抗拉强度设计值;

Asb——根吊筋的截面积;

Asv1——单肢箍筋的截面积;

m——附加箍筋的排数;

n——在同一截面内附加箍筋的肢数;

α——吊筋与梁轴线间的夹角。

5)主梁纵向钢筋的弯起和切断,原则上应按弯矩包络图和剪力包络图确定。主梁搁置在砌体上时,应设置梁垫,并应进行砌体的局部受压承载力计算。

图1.18 附加横向钢筋布置

(a)附加箍筋;(b)吊筋

6)梁侧纵向构造钢筋(又称腰筋):当梁的腹板高度hw≥450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋,每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的截面面积不应小于腹板截面面积bhw的0.1%,且其间距不宜大于200mm。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈