單向板肋梁樓蓋的截面設計與構造課件

1、1. 掌握單向板、次梁及主梁的配筋計算要點；2. 掌握單向板、次梁及主梁的構造要求。三、單向板肋梁樓蓋的截面設計與構造教學目標：第1頁，共49頁。單向板、次梁及主梁的構造要求。單向板、次梁及主梁的計算要點。重 點難 點第2頁，共49頁。一般工業(yè)與民用建筑的整體式樓蓋中的板和次梁，通常均采用塑性內力重分布方法計算內力，主梁仍采用彈性理論方法計算。 1.單向板計算要點a、板的計算步驟：計算單元、荷載計算、內力計 算、配筋計算。（一）單向板的設計要點與配筋構造 b、 對于四周與梁整體相連的板: 在荷載作用下跨中下部及支座上部將出現(xiàn)裂縫，使板的實際軸線呈拱形。因支座不能自由移動，則使板在豎向荷載作用產

2、生橫向推力，此推力將使板的內力有所降低。因此，對于中間跨的跨中截面及中間支座，可按計算所得彎矩減少20%。 第3頁，共49頁。 c. 板一般均能滿足斜截面抗剪承載力要求，設計時可不進行抗剪承載力驗算。 d. 采用彎起式配筋方式，選配鋼筋時，應使相鄰跨和支座鋼筋的直徑及間距相互協(xié)調。第4頁，共49頁。 （1）板中受力鋼筋 板中受力鋼筋通常用HPB235級、HRB335級。受力筋有板面負筋和板底正鋼筋兩種。 鋼筋的直徑常為6、8和10mm等，為了防止施工時負鋼筋過細而被踩下，板面負鋼筋直徑一般不小于8mm。 鋼筋的間距不宜小于70mm。對于綁扎鋼筋，當板厚h150mm時，間距不應大于200mm；h

3、150mm時，間距不應大于1.5h；且每米寬度內不得少于3根。 伸入支座的受力鋼筋間距不應大于400mm，且截面面積不得小于受力鋼筋截面面積的1/3。當端支座是簡支時，板下部鋼筋伸入支座的長度不應小于5d。 為了施工方便，選擇板內正、負鋼筋時，一般宜使它們的間距相同而直徑不同，但直徑不宜多于兩種。 選用的鋼筋實際面積和計算面積不宜相差5%，有困難時也不宜超過+10%，以保證安全并節(jié)約鋼材。 連續(xù)板內受力鋼筋的配筋方式有彎起式和分離式兩種，分別如圖328（a）、（b）所示。2. 單向板的配筋構造第5頁，共49頁。時，當gq4nla=3當gq時，3nla=3第6頁，共49頁。分離式配筋的鋼筋錨固稍

4、差，耗鋼量略高，但設計和施工都比較方便，是目前最常用的配筋方式。當板厚超過120mm且承受的動荷載較大時，不宜采用分離式配筋。第7頁，共49頁。 （2）板中構造鋼筋 分布鋼筋 分布鋼筋的主要作用是：i. 澆筑混凝土時固定受力鋼筋的位置；ii. 承受混凝土收縮和溫度變化產生的內力；iii. 承受并分散板上局部荷載產生的內力；iv. 承受在計算中未考慮的其它因素所產生的內力，如承受板沿長跨實際的彎矩。分布鋼筋與受力鋼筋垂直，平行于單向板的長跨，放在正、負受力鋼筋的內側。分布鋼筋的截面面積不應小于受力鋼筋截面面積的10%，且每米寬度內不少于3根，在受力鋼筋彎折處也宜布置分布鋼筋。第8頁，共49頁。板

5、的配筋第9頁，共49頁。 與主梁垂直的附加短負筋 當板的受力鋼筋與主梁平行時，應沿主梁方向配置與主梁垂直的上部構造鋼筋，間距不大于200mm,直徑不宜小于8mm，且單位長度內總截面面積不宜小于板中單位寬度內受力鋼筋截面面積的1/3，伸入板中的長度從梁邊算起，每邊不宜小于l l/4(ll 為板的計算跨度）。第10頁，共49頁。 與承重墻垂直的附加短負筋應沿承重墻每米配置不少于56的附加短負筋 伸出墻邊長度 在角區(qū)伸入墻邊長度 第11頁，共49頁。 板內開洞時在孔洞邊加設的附加鋼筋第12頁，共49頁。（二）梁的設計要點與配筋構造 次梁的計算特點 1. 次梁的計算步驟 選擇截面尺寸荷載計算按塑性方法

6、計算內力按正截面承載力條件計算縱筋按斜截面承載力條件計算箍筋及彎起鋼筋確定構造鋼筋。 2. 截面尺寸：滿足此高跨比（1/181/12）、寬高比（1/31/2）的要求可不必驗算撓度和裂縫寬度。3. 次梁的荷載包括次梁的自重及由板傳來的荷載，計算由板傳來的荷載時，假定次梁兩側板跨上的荷載各有1/2傳給次梁。4. 由于次梁與板整體澆筑，正截面計算時，對跨中按T形截面計算，對支座按矩形截面計算。第13頁，共49頁。 滿足此高跨比（1/141/8）和高寬比（1/31/2）要求一般不必作撓度和裂縫寬度驗算。c、 主梁主要承受由次梁傳來的集中荷載，為簡化計算，主梁的自重可折算為集中荷載，并假定與次梁的荷載共

7、同作用在次梁位置處（見下圖）。主梁的計算特點a.主梁的計算步驟 選擇截面尺寸荷載計算按彈性理論計算內力 分別按正截面和斜截面承載力條件計算縱向鋼筋、箍筋和彎起鋼筋確定構造鋼筋。b. 主梁的截面尺寸：第14頁，共49頁。 c、 主梁主要承受由次梁傳來的集中荷載，為簡化計算，主梁的自重可折算為集中荷載，并假定與次梁的荷載共同作用在次梁位置處（見下圖）。第15頁，共49頁。梁截面形式 當梁與板整澆在一起時，梁跨中截面按T形截面受彎構件進行配筋，翼緣寬度按表37選用；支座截面混凝土翼緣在受拉區(qū)，因此應按矩形截面考慮，如圖331所示。第16頁，共49頁。梁截面有效高度 在主梁支座附近，板、次梁、主筋的頂

8、部鋼筋相互重疊（如圖332），使主梁的截面有效高度降低。這時主梁的有效高度取值為：一排鋼筋時h0=h（5060），兩排鋼筋時h0=h（7080）。在次梁與次梁等高并相交處，對次梁承受正彎矩而言也有這種情況。第17頁，共49頁。 2）梁的構造要求（1）配筋 梁的受力鋼筋通常用HRB335級、HRB400級。 梁的配筋方式有連續(xù)式配筋和分離式配筋兩種。（2）受力鋼筋的彎起和截斷 主、次梁受力鋼筋的彎起和截斷原則上應按內力包絡圖確定。但對等跨或跨度相差不超過20%的次梁，當均布的活荷載與恒載之比p/g3時，可按如圖333所示的構造要求布置鋼筋。 架立筋和腰筋架立筋的直徑d和梁的跨度l有關：l6m時，

9、d10mm；4ml6m時，d8mm。腰筋又稱縱向構造鋼筋，主要是考慮未計入的扭矩及混凝土收縮和溫度應力的影響而設置的。當梁高h700mm時，宜在梁側沿梁高每隔300400mm，設置一根直徑不小于10mm的鋼筋。第18頁，共49頁。第19頁，共49頁。 箍筋箍筋的形式：有封閉式和開口式兩種，一般采用封閉式。箍筋的肢數(shù)：有單肢、雙肢和四肢等，一般情況下采用雙肢。以下情況采用四肢箍：梁寬400mm，有計算的受壓鋼筋，且一排中超過3根；一排中的受拉鋼筋超過4根。箍筋的直徑d：梁高h250mm時，d4mm；250mm800mm時，d8mm。且（d壓為計算受壓鋼筋直徑）。箍筋間距s：梁中最大箍筋間距要求見

10、表310。當梁中有計算的受壓鋼筋時，其箍筋間距應滿足：綁扎骨架s15d，焊接骨架s20d（d為受壓鋼筋中最小直徑），同時s400mm。箍筋的最小配筋率： 第20頁，共49頁。表310 梁中箍筋的最大間距（mm） 縱筋錨固長度受力縱筋必須有一定的錨固長度以避免發(fā)生粘接錨固破壞，為此應滿足以下要求：縱筋伸入支座數(shù)量：梁寬b150mm時，不少于2根；b0.7ftbh0時，月牙鋼筋las12d，光面鋼筋las15d，螺紋鋼筋las10d。錨固長度las從支座邊緣算起。第21頁，共49頁。 附加箍筋和吊筋 在次梁與主梁相交處，次梁頂面在支座負彎矩作用下將產生裂縫（圖3-34），致使次梁主要通過其支座截面

11、剪壓區(qū)將集中荷載傳給主梁腹部。試驗表明，作用在梁截面高度范圍內的集中荷載，將產生垂直于梁軸線的局部應力，荷載作用點以上的主梁腹部內為拉應力，以下為壓應力。這種效應約在集中荷載作用點兩側各約(0.50.65)梁高范圍內逐漸消失。由于該局部應力產生的主拉應力在梁腹部可能引起斜裂縫（圖3-34），為了防止這種局部破壞的發(fā)生，應在主、次梁相交處的主梁內設置附加箍筋或吊筋（圖3-34），且宜優(yōu)先采用附加箍筋。附加橫向鋼筋應布置在長度為s2h13b的范圍內主梁附加箍筋及吊筋的總面積，按下式計算 F F次梁傳來的集中荷載； Asb每根吊筋的面積（公式中“2Asb”表示2個截面）； Asv單肢附加箍筋面積 m

12、，n分別是附加箍筋的個數(shù)和肢數(shù)。 第22頁，共49頁。第23頁，共49頁。主次梁交接處主梁中的附加鋼筋第24頁，共49頁。梁、板的配筋（1）梁的配筋 梁中通常配置縱向受力鋼筋、彎起鋼筋、箍筋、架立鋼筋等，構成鋼筋骨架。第25頁，共49頁。梁鋼筋圖：一.鋼筋骨架第26頁，共49頁。梁鋼筋骨架第27頁，共49頁。梁鋼筋骨架第28頁，共49頁。梁鋼筋骨架第29頁，共49頁?？v向受力鋼筋 作用：配置在受拉區(qū)的縱向受力鋼筋主要用來承受由彎矩在梁內產生的拉力，配置在受壓區(qū)的縱向受力鋼筋則是用來補充混凝土受壓能力的不足。 直徑：直徑應當適中，太粗不便于加工，與混凝土的粘結力也差；太細則根數(shù)增加，在截面內不好

13、布置，甚至降低受彎承載力。梁縱向受力鋼筋的常用直徑d=1225mm。當h300mm時，d8mm；當h300mm時，d10mm。 根數(shù)：梁中受拉鋼筋的根數(shù)不應少于2根，最好不少于34根?？v向受力鋼筋應盡量布置成一層。當一層排不下時，可布置成兩層，但應盡量避免出現(xiàn)兩層以上的受力鋼筋，以免過多地影響截面受彎承載力。第30頁，共49頁。梁鋼筋圖：梁板鋼筋關系第31頁，共49頁。第32頁，共49頁。 縱向構造筋設置條件：梁的腹板高度hw450mm第33頁，共49頁。混凝土保護層厚度 作用：一是保護鋼筋不致銹蝕，保證結構的耐久性；二是保證鋼筋與混凝土間的粘結；三是在火災等情況下，避免鋼筋過早軟化。 大?。?/p>

14、縱向受力鋼筋的混凝土保護層不應小于鋼筋的公稱直徑，并符合規(guī)范的規(guī)定。 實際工程中，一類環(huán)境中梁、板的混凝土保護層厚度一般取為：混凝土強度等級C20時，梁30mm，板20mm；混凝土強度等級C25時，梁25mm，板15mm。第34頁，共49頁?，F(xiàn)澆板保護層做法第35頁，共49頁。鋼筋的彎鉤、錨固與連接 保證鋼筋和混凝土之間粘結力的措施： （1）材料措施：選擇適當?shù)幕炷翉姸鹊燃墸捎谜辰Y強度較高的變形鋼筋等； （2）構造措施：保證足夠的混凝土保護層厚度和鋼筋間距，保證受力鋼筋有足夠的錨固長度，光面鋼筋端部設置彎鉤，綁扎鋼筋的接頭保證足夠的搭接長度并且在搭接范圍內加密箍筋等。第36頁，共49頁。鋼

15、筋的彎鉤 彎鉤設置條件：綁扎鋼筋骨架中的受拉光面鋼筋。 標準彎鉤的構造: 鋼筋的錨固 定義：鋼筋混凝土構件中，某根鋼筋若要發(fā)揮其在某個截面的強度，則必須從該截面向前延伸一個長度，以借助該長度上鋼筋與混凝土的粘結力把鋼筋錨固在混凝土中，這一長度稱為錨固長度。鋼筋的錨固長度取決于鋼筋強度及混凝土強度，并與鋼筋外形有關。第37頁，共49頁。受拉錨固長度計算公式： 當計算中充分利用鋼筋的抗拉強度時，普通受拉鋼筋的錨固長度按下式計算：式中：受拉鋼筋的基本錨固長度； fy 普通鋼筋、預應力鋼筋的抗拉強度設計值第38頁，共49頁。鋼筋焊接連接(閃光對焊)第39頁，共49頁。鋼筋焊接連接(電渣壓力焊)第40頁

16、，共49頁。鋼筋機械連接(鐓粗鋼筋直螺紋連接)第41頁，共49頁。 機械連接第42頁，共49頁。適用范圍： 軸心受拉及小偏心受拉構件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭； 直徑大于28mm的受拉鋼筋及直徑大于32mm的受壓鋼筋不宜綁扎搭接接頭。第43頁，共49頁。四、單向板肋梁樓蓋設計例題 某多層倉庫，樓蓋平面如圖335所示。樓層高4.5m，采用鋼筋混凝土整澆樓蓋，試設計。第44頁，共49頁。（1）板：按剛度要求，連續(xù)板的厚度取對一般樓蓋的板厚應大于60mm，本例考慮樓蓋活荷載較大，故取h=80mm。（2）次梁：截面高=250375mm，取h=400mm 截面寬b =180mm（3）主梁：截面高

17、=430750mm，取h=600mm 截面寬b =250mm第45頁，共49頁。荷 載 種 類荷載標準值（kN/m2）永 久 荷 載 20mm水泥漿面層 80mm鋼筋混凝土板 12mm抹底200.02=0.4250.08=2.0160.012=0.192 小 計2.592（取2.6）可 變 荷 載 均布活荷載8.0荷載計算 永久荷載設計值：=2.61.2=3.12（kN/m2活荷載設計值：q = 8.01.3=10.4（kN/m2）板上總荷載設計值：（g+q）=13.52（kN/m2）第46頁，共49頁。2. 設計簡圖第47頁，共49頁。3. 彎矩設計值= 4.071（kNm）第48頁，共49頁。4. 配筋計算計 算 截 面1B2C設計彎矩（Nm）40713199279