鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)手冊(cè)范文

...wd......wd......wd...目錄1鋼筋桁架樓承板簡(jiǎn)介…………21.1產(chǎn)品概況………………21.2產(chǎn)品形狀………………21.3構(gòu)件規(guī)格………………32材料…………32.1鋼筋…………32.2混凝土…………………42.3底?！?2.4焊條……………………53鋼筋桁架混凝土模板………53.1鋼筋桁架混凝土模板的形成…………53.2適用范圍………………53.3設(shè)計(jì)需遵守的相關(guān)規(guī)定………………54鋼筋桁架混凝土樓板受力特點(diǎn)……………65鋼筋桁架混凝土樓板設(shè)計(jì)…………………65.1設(shè)計(jì)內(nèi)容………………65.2計(jì)算方法………………65.3設(shè)計(jì)步驟………………95.4構(gòu)造要求………………96設(shè)計(jì)相關(guān)事宜………………97設(shè)計(jì)實(shí)例…………………107.1工程概況……………117.2鋼筋桁架樓承板長(zhǎng)度確定……………117.3鋼筋桁架樓承板選用及附加鋼筋計(jì)算……………117.4施工示意圖…………36附錄一鋼筋桁架樓承板選用表………………38附錄二等跨連續(xù)板在均布荷載作用下的彎矩系數(shù)…………46附錄三鋼筋桁架樓承板節(jié)點(diǎn)詳圖……………481鋼筋桁架樓承板簡(jiǎn)介1.1產(chǎn)品概況1.1.1鋼筋桁架樓承板是將樓板中鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與底模連接成一體的組合樓承板。見圖1.1.1。鋼筋形成桁架，承受施工期間荷載，底模托住濕混凝土，因此這種技術(shù)免去支模、拆模的工作及費(fèi)用。注：左下角標(biāo)注為肋高3mm。圖1.1.1鋼筋桁架樓承板1.2產(chǎn)品形狀1.2.1A型鋼筋桁架樓承板形狀見圖1.2.1-1、圖1.2.1-2；1.2.2B型鋼筋桁架樓承板形狀見圖1.2.2-1、圖1.2.2-2；1.3構(gòu)件規(guī)格1.3.1鋼筋桁架樓承板是由鋼筋桁架、支座鋼筋、底模等構(gòu)件構(gòu)成，產(chǎn)品構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見表1.3.1鋼筋桁架樓承板構(gòu)件規(guī)格表1.3.1名稱規(guī)格鋼筋桁架樓承板寬度〔mm〕A型600；B型576鋼筋桁架樓承板長(zhǎng)度〔m〕1.0—12.0樓板厚度h〔mm〕80—370鋼筋桁架高度ht〔mm〕50—340混凝土保護(hù)層厚度c〔mm〕15,30鋼筋桁架間距〔mm〕A型200，B型188上下弦鋼筋直徑〔mm〕6—12腹桿鋼筋直徑〔mm〕4—8支座水平筋〔mm〕10〔用于h≤100〕，12〔用于h>100〕支座豎筋〔mm〕12〔用于h≤100〕，14〔用于h>100〕底模厚度〔mm〕鍍鋅鋼板0.5mm；0.75mm冷軋鋼板0.4mm2材料2.1鋼筋2.1.1上下弦采用盤供應(yīng)的熱軋鋼筋HPB235、HRB400或冷軋帶肋鋼筋550級(jí)；腹桿采用成盤供應(yīng)的HPB235、冷軋光圓鋼筋550級(jí)或650級(jí)；桁架支座鋼筋用熱軋鋼筋HPB235或HPB335.樓板中附加鋼筋采用熱軋鋼筋HPB235、HRB335、HRB400或冷軋帶肋鋼筋550級(jí)。注：HPB235級(jí)鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋?GB13013中的Q235鋼筋；HRB335級(jí)、HRB400J級(jí)鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋?GB1499中的HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋；550級(jí)冷軋帶肋鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?冷軋帶肋鋼筋?GB13788中的CRB550鋼筋；550級(jí)或650級(jí)冷軋光圓鋼筋參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?冷軋帶肋鋼筋?GB13788中的CRB550或CRB650鋼筋。2.1.2鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?YK應(yīng)按表2.1.2采用。鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值〔N/mm2)表2.1.2種類符號(hào)?YK熱軋鋼筋HPB235〔Q235)Ф235HRB335(20MnSi〕Φ335HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi〕400冷軋鋼筋550級(jí)ΦR550650級(jí)ΦR6502.1.3鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?y和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?1y應(yīng)按表2.1.3采用。鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(N/mm2〕 表2.1.3種類符號(hào)?y?1y熱軋鋼筋HPB235〔Q235)Ф210210HRB335(20MnSi〕Φ300300HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi〕360360冷軋鋼筋550級(jí)ΦR360360650級(jí)ΦR4303802.1.4鋼筋彈性模量ES應(yīng)按表2.1.4采用。鋼筋彈性模量〔×10N/mm2〕表2.1.4種類ES熱軋鋼筋HPB235〔Q235)2.1HRB335(20MnSi〕2.0HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi〕2.0冷軋鋼筋550級(jí)1.9650級(jí)1.92.2混凝土2.2.1混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20.處于室內(nèi)高濕度或露天環(huán)境的構(gòu)造構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C30。2.2.2混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?CK、?tk應(yīng)按表2.2.2采用?；炷翉?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值〔N/mm2)表2.2.2強(qiáng)度種類混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25C30C35C40C45C50?CK13.416.720.123.426.829.632.4?tk1.541.782.012.202.392.512.642.2.3混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?C、?t、應(yīng)按表2.2.3采用。強(qiáng)度種類混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25C30C35C40C45C50?C9.611.914.316.719.121.123.1?t1.101.271.431.571.711.801.89混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值〔N/mm2)表2.2.32.2.4混凝土受壓或手拉的彈性模量EC應(yīng)按表2.2.4采用?；炷翉椥阅Ａ俊病?0〕表2.2.4混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25C30C35C40C45C50EC2.552.803.003.153.253.353.452.3底模2.3.1底模采用鍍鋅卷板時(shí)，基板厚度為0.5mm，屈服強(qiáng)度應(yīng)不低于260N/mm2，鍍鋅層兩面總計(jì)不小于80g/㎡，質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.3.2底模采用冷軋鋼板時(shí)，基板厚度為0.4mm，屈服強(qiáng)度應(yīng)不低于260N/mm2，質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。2.4焊條2.4.1手工焊采用的焊條應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?碳鋼焊條?GB/T5117或?低合金鋼焊條?GB/T5118的規(guī)定。選擇的焊條型號(hào)應(yīng)與鋼筋力學(xué)性能相適應(yīng)。2.4.2鋼筋桁架與壓型鋼筋板之間的連接，采用電阻電焊，焊點(diǎn)的抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值安表2.4.2采用。鋼筋桁架與底模焊點(diǎn)抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值〔N〕表2.4.2鋼板厚度〔mm〕0.40.50.60.8焊點(diǎn)剪承載力7501000135021002.4.3鋼筋桁架與壓型鋼筋板之間焊點(diǎn)的抗剪承載力設(shè)計(jì)值安表2.4.3采用。鋼筋桁架與底模焊點(diǎn)抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值〔N〕表2.4.3鋼板厚度〔mm〕0.40.50.60.8焊點(diǎn)剪承載力37550067510503鋼筋桁架混凝土樓板3.1鋼筋桁架混凝土樓板的形成在施工現(xiàn)場(chǎng)，將鋼筋桁架樓承板支座在鋼梁上，然后綁扎桁架連接鋼筋、支座附加鋼筋及分布鋼筋，最后澆筑混凝土，便形成鋼筋桁架混凝土樓板。其縱橫向剖面見圖3.1.1和圖3.1.2.圖3.1.1鋼筋桁架混凝土樓板縱剖面圖圖3.1.2鋼筋桁架混凝土樓板橫剖面圖3.2適用范圍3.2.1適用于一般工業(yè)與民用建筑樓板和屋蓋、一般構(gòu)筑物操作平臺(tái)、市政高架橋橋面等。3.2.2處于高濕、侵蝕環(huán)境、構(gòu)造外表溫度高于100℃，或有生產(chǎn)熱源且結(jié)果外表溫度經(jīng)常高于60℃時(shí)，應(yīng)另作處理。3.2.3當(dāng)鋼筋桁架上下弦采用冷軋帶肋鋼筋時(shí)，不適用于有強(qiáng)烈震動(dòng)的樓蓋，不適用于抗震設(shè)防烈度大于9度地區(qū)的樓蓋。3.3設(shè)計(jì)需遵守的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)·建筑構(gòu)造荷載標(biāo)準(zhǔn)〔GB50009〕·鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔GB50017〕·冷彎薄壁型鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔GB50018)·混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〔GB50010)·鋼—混凝土組合樓蓋構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工規(guī)程〔YB9238)·高層民用建筑鋼構(gòu)造技術(shù)規(guī)程〔JGJ99)·冷軋帶肋鋼筋混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程〔JGJ95〕4鋼筋桁架混凝土樓板受力特點(diǎn)4.1.1普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，施工階段因下部支模故基本沒有撓度，待混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后拆模，在自重作用下，樓板下?lián)希瑯堑谆炷廉a(chǎn)生拉力、甚至出現(xiàn)裂縫。而鋼筋桁架樓承板根據(jù)是否設(shè)臨時(shí)支撐分為兩種情況：1.設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，與普通現(xiàn)澆混凝土樓板基本一樣。2.不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，在混凝土結(jié)硬前，樓板強(qiáng)度和剛度即鋼筋桁架的強(qiáng)度和剛度，鋼筋桁架樓承板自重、混凝土重量及施工荷載全由鋼筋桁架承受?；炷两Y(jié)硬是在鋼筋桁架樓承板變形下進(jìn)展的，所以樓承板自重不會(huì)使板底混凝土產(chǎn)生拉力，在除樓承板自重以外的永久荷載及樓面活荷載作用下，板底混凝土才產(chǎn)生拉力。這樣，樓板開裂延遲，樓板的剛度比普通現(xiàn)澆混凝土樓板大。4.2.1在使用階段，鋼筋桁架上下弦鋼筋和混凝土一起共同工作，此樓板與鋼筋混凝土疊合式樓板具有一樣的受力性能，雖然受拉鋼筋應(yīng)力超前，但其承載力與普通鋼筋混凝土樓板一樣。4.1.3做為底模的壓型鋼板厚度較薄，而且考慮經(jīng)濟(jì)型，鋼板下部不做防火處理，所以計(jì)數(shù)樓承板載力時(shí)不應(yīng)考慮鋼板的作用。但在正常使用情況下，鋼板的存在增加了樓板的剛度，改善了樓板下部混凝土的受力性能。5鋼筋桁架混凝土樓板設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)內(nèi)容5.1.1在混凝土從澆筑到到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度過(guò)程中，樓板受力明顯不同。所以應(yīng)進(jìn)展使用及施工兩階段計(jì)數(shù)。5.1.2使用階段計(jì)數(shù)包括樓板的正截面承載力計(jì)算、樓板下部鋼筋應(yīng)力控制驗(yàn)算、支座裂縫控制驗(yàn)算以及撓度計(jì)算。5.1.3施工階段計(jì)算包括上下弦桿強(qiáng)度驗(yàn)算、受壓弦桿和腹桿穩(wěn)定性驗(yàn)算以及桁架撓度驗(yàn)算。5.2計(jì)算方法5.2.1鋼筋桁架混凝土樓板根據(jù)具體工程情況可設(shè)計(jì)為單向板，也可設(shè)計(jì)為雙向板。在確定設(shè)計(jì)為單向板還是雙向板時(shí)，不必遵守樓板長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度的比例關(guān)系原那么，即：當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于等于2.0時(shí)，也可按單向板設(shè)計(jì)，但沿長(zhǎng)邊方向應(yīng)布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。5.2.2單向板設(shè)計(jì)1.使用階段A.施工階段不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，按以下原那么設(shè)計(jì)：〔1〕內(nèi)力計(jì)數(shù)此階段樓板形成，根據(jù)支座實(shí)際情況，按簡(jiǎn)支或連續(xù)梁模型計(jì)算。當(dāng)為連續(xù)板時(shí)，板支座及跨中彎矩按以下公式計(jì)算。支座彎矩調(diào)幅不應(yīng)大于15%。①支座彎矩：M支〔5.2.2-1〕②跨中彎矩：M中〔5.2.2-2〕式中g(shù)1——樓板自重；g2——出樓板自重以外的永久荷載；P2——樓面活荷載；——板的計(jì)數(shù)跨度；M支——支座彎矩；M中——跨中彎矩；——樓板自重作用下，根據(jù)施工階段桁架連續(xù)性確定的支座或跨中彎矩系數(shù)；——除樓板自重以外的永久荷載作用下，根據(jù)使用階段樓板連續(xù)性確定的支座或跨中彎矩系數(shù)；——樓面活荷載作用下，根據(jù)使用階段樓板連續(xù)性、考慮活荷載不利布置確定的支座或跨中彎矩系數(shù)。注：1.施工階段桁架連續(xù)性：如圖5.2.2所示的樓板簡(jiǎn)圖，設(shè)計(jì)選用兩塊長(zhǎng)度為la和lb的鋼筋桁架樓承板，認(rèn)為施工階段樓板為兩跨〔長(zhǎng)度為la〕和三跨〔長(zhǎng)度為lb〕的連續(xù)桁架。在樓板自重作用下，各支座及跨中彎矩分別按兩跨和三跨連續(xù)桁架計(jì)算。2.使用階段樓板連續(xù)性：如圖5.2.2所示的樓板簡(jiǎn)圖，認(rèn)為使用階段樓板為五跨連續(xù)板。在除樓板自重以外的永久荷載及樓板活荷載作用下，各支座及跨中彎矩按五跨連續(xù)板計(jì)算。3.等跨連續(xù)板在均補(bǔ)荷載作用下彎矩系數(shù)見附錄B。〔2〕承載力極限狀態(tài)計(jì)數(shù)及正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算①樓板正截面承載力應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010及?冷軋帶肋鋼筋混凝土構(gòu)造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?JGJ95有關(guān)規(guī)定計(jì)算。②樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力應(yīng)符合以下規(guī)定：≤0.9?y〔5.2.2-3〕〔5.2.2-3〕〔5.2.2-5〕〔5.2.2-6〕式中As——計(jì)算寬度范圍內(nèi)桿件截面面積；?y——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值h0——截面有效高度；M2k——使用階段除樓板自重以外的永久荷載及樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩值；——樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉力；——樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉應(yīng)力；——在彎矩M2k作用下樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力；——樓板下部的拉應(yīng)力。③樓板支座的最大裂縫寬度限值按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。其裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010的相關(guān)公式執(zhí)行，其中Mk應(yīng)為除樓板自重以外的永久荷載以及樓面荷載作用下按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值。④樓板撓度：樓面活荷載作用下樓板的撓度不應(yīng)超過(guò)計(jì)算跨度的1/350，樓板自重、除樓板自重以外的永久荷載以及樓面活荷載作用下樓板的撓度不應(yīng)超過(guò)計(jì)算跨度的1/250。在樓板撓度計(jì)算中，剛度按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010中相關(guān)公式計(jì)算。B.施工階段設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，與普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板一樣進(jìn)展使用階段內(nèi)力計(jì)算以及承載力極限狀態(tài)計(jì)算、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。2.施工階段A..施工階段不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，鋼筋桁架樓承板中桁架桿件的內(nèi)力以及鋼筋桁架樓承板的撓度，采用桁架模型計(jì)算。承載能力極限狀態(tài)按荷載效應(yīng)基本組合，重要性系數(shù)Υ0取0.9。撓度采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合計(jì)算。此階段荷載包括鋼筋桁架樓承板自重、濕混凝土重量以及施工荷載。施工荷載采用均布荷載為1.5KN/㎡H和跨中集中荷載沿板寬慰2.5KN/m中叫不利者，不考慮二者同時(shí)作用?！?〕上下弦桿強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算：〔5.2.2-7〕〔2〕受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性應(yīng)按下式計(jì)算：〔5.2.2-8〕式中——鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；ht0——上下弦桿軸心之間的距離；N——桿件軸心拉力或壓力；——上下弦桿的應(yīng)力；——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?鋼構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50017附錄C采用。其中受壓弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度取0.9倍的受壓弦桿節(jié)點(diǎn)間距，腹桿的計(jì)算長(zhǎng)度取0.7倍的腹桿節(jié)點(diǎn)間距?！?〕桁架撓度與跨度之比值不大于1/180，也不大于20mm。B.設(shè)有臨時(shí)支撐時(shí)，無(wú)需進(jìn)展施工階段驗(yàn)算。5.2.3雙向板設(shè)計(jì)為了節(jié)約鋼材，雙向板在施工階段應(yīng)沿垂直于桁架方向設(shè)臨時(shí)支撐。施工階段無(wú)需驗(yàn)算；使用階段按普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板計(jì)算。5.3設(shè)計(jì)步驟5.3.1確定設(shè)計(jì)基本參數(shù)設(shè)計(jì)基本參數(shù)包括樓板的跨度、厚度，兩個(gè)階段板支座情況，鋼筋種類，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，使用荷載等。5.3.2確定鋼筋桁架樓承板的長(zhǎng)度根據(jù)工程情況，樓承板長(zhǎng)度可以為一跨或幾跨之和，確定時(shí)應(yīng)注意：〔1〕鋼筋桁架樓板其長(zhǎng)度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長(zhǎng)度可為100mm的倍數(shù)?！?〕樓承板長(zhǎng)度最好定為幾跨之和的連續(xù)板?！?〕樓承板長(zhǎng)度不宜大于20m。5.3.3通過(guò)使用階段計(jì)算，初步選擇鋼筋桁架樓承板的型號(hào)。鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)包括桁架桿件設(shè)計(jì)、底模設(shè)計(jì)、桁架桿件連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和桁架與底模連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)四個(gè)方。其中連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度通過(guò)構(gòu)造保證，不需要驗(yàn)算，底模已設(shè)計(jì)成型，滿足手里要求，所以設(shè)計(jì)人員只需進(jìn)展桁架桿件設(shè)計(jì)便可選擇鋼筋桁架樓承板的型號(hào)。5.3.4當(dāng)不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，可查附表A或進(jìn)展施工階段驗(yàn)算，調(diào)整樓承板的型號(hào)，以至滿足受力要求。5.3.5確定支座附加鋼筋用量當(dāng)鋼筋桁架連續(xù)時(shí)，使用階段計(jì)算的支座負(fù)筋截面面積減去鋼筋桁架上弦鋼筋截面面積，即為支座附加鋼筋量；當(dāng)鋼筋桁架在支座處不連續(xù)時(shí)，使用階段計(jì)算的支座負(fù)筋截面面積即為支座附加鋼筋量。不同種類鋼筋應(yīng)進(jìn)展等強(qiáng)帶換。5.3.6繪制樓板構(gòu)造圖樓板構(gòu)造圖包括平面布置圖及節(jié)點(diǎn)大樣。平面布置圖包含：鋼筋桁架樓承板排板，支座負(fù)筋、洞邊和柱邊附加鋼筋、分布鋼筋，柱邊、混凝土墻邊支撐件，等等。同時(shí)圖中必須明確施工期間臨時(shí)支撐布置情況。5.4構(gòu)造要求5.4.1縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度〔鋼筋外邊緣至混凝土外表的距離〕不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑且應(yīng)符合表5.4.1的規(guī)定?；炷帘Ｗo(hù)層最小厚度〔mm〕表5.4.1環(huán)境類別混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20C25－C45≥C50一151515二a202020b——2520三——3025注：1.環(huán)境類別應(yīng)根據(jù)?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010中表3.4.1劃分；由于鋼筋桁架混凝土保護(hù)層厚度能得到充分保證，所以當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度較?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010規(guī)定有所減小。5.4.2當(dāng)計(jì)數(shù)中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且在任何情況下，縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于250mm。(5.4.2-1)式中——縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度；?y——鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；?t——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C40時(shí)，按C40取值；d——鋼筋的公稱直徑——鋼筋的外形系數(shù)，光面鋼筋取0.16，帶肋鋼筋取0.14.5.4.3同一方向，兩塊樓承板連接處，應(yīng)設(shè)置上下弦連接鋼筋；上部鋼筋按計(jì)算確定，下部鋼筋按構(gòu)造配置，配置量不小于Ф6@250.連接鋼筋與鋼筋桁架上弦鋼筋的搭接長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)小于300mm：(5.4.3-1)式中l(wèi)Ι——縱向受拉鋼筋的長(zhǎng)度連接鋼筋與鋼筋桁下弦鋼筋的搭接長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)小于200mm：(5.4.3-2)5.4.4縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率取0.2和45?t/?y中的較大值。高層建筑中地下室頂板及轉(zhuǎn)換層樓板的最小配筋百分率為0.25.5.4.5桁架下弦鋼筋深入梁邊的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于5d，且不小于50mm，壓型鋼板伸入梁邊不應(yīng)小于30mm。5.4.6設(shè)計(jì)鋼筋桁架樓承板時(shí)，其長(zhǎng)度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長(zhǎng)度可為100mm的倍數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)調(diào)整柱網(wǎng)及梁上翼緣寬度，與之相適應(yīng)。5.4.7樓板厚度大于等于100mm，小于等于300mm。5.4.8樓板開孔，孔洞切斷桁架上下弦鋼筋時(shí)，孔洞邊應(yīng)設(shè)洞邊加強(qiáng)筋，當(dāng)孔洞邊有較大的集中荷載或洞邊長(zhǎng)大于1000mm，應(yīng)設(shè)洞邊梁。5.4.9鋼筋桁架樓承板懸挑長(zhǎng)度不宜大于7ht，否那么，施工時(shí)必須設(shè)臨時(shí)支撐。5.4.10設(shè)計(jì)除符合以上規(guī)定外，同時(shí)也應(yīng)嚴(yán)格按?混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50010和?冷軋帶肋鋼筋混凝土構(gòu)造技術(shù)規(guī)程?JGJ95中相關(guān)構(gòu)造執(zhí)行。6設(shè)計(jì)相關(guān)事宜6.1.1鋼筋桁架樓承板桁架上下弦鋼筋規(guī)格的多樣化，加上不同情況下樓板厚度不同，引起鋼筋桁架的規(guī)格很多，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，附錄A中列出了幾種常用的產(chǎn)品型號(hào)，以供設(shè)計(jì)選用。6.1.2樓板可設(shè)計(jì)為單向板，也可設(shè)計(jì)為雙向板。鋼筋桁架樓承板在施工階段均為單向板。不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，一般情況下，施工階段要求的配筋量已大于使用階段按單向板計(jì)算的配筋量，故樓板宜設(shè)計(jì)為單向板。當(dāng)因具體工程情況需設(shè)計(jì)為雙向板時(shí)，為了節(jié)約鋼材，施工階段應(yīng)沿垂直于桁架方向設(shè)置臨時(shí)支撐。6.1.3設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能使鋼筋桁架樓承板連續(xù)，這是因?yàn)檫B續(xù)板較簡(jiǎn)支板的撓度小，這樣施工階段樓承板變形小，有利建筑美觀。但單塊樓承板的長(zhǎng)度不宜大于12m，以方面運(yùn)輸及施工。6.1.4當(dāng)板跨較大時(shí)，為降低樓板鋼筋用量，建議施工階段設(shè)臨時(shí)支撐。根據(jù)大量計(jì)算，當(dāng)通過(guò)使用階段計(jì)算后，對(duì)于施工階段，只需在跨中設(shè)一道臨時(shí)支撐，便可滿足施工階段受力要求。6.1.5設(shè)計(jì)人員自行編號(hào)的鋼筋桁架樓承板，必須說(shuō)明鋼筋規(guī)格代號(hào)的具體內(nèi)容。6.1.6對(duì)一個(gè)工程來(lái)說(shuō)，為了方便制作，桁架型號(hào)不宜過(guò)多。6.1.7當(dāng)垂直于鋼筋桁架方向的上不=部附加鋼筋置于桁架上弦的頂面時(shí)，為保證混凝土保護(hù)層厚度，可將桁架的高度減小或在家樓板厚度，但在設(shè)計(jì)前必須與營(yíng)銷人員或業(yè)主溝通，得到業(yè)主的認(rèn)可。如果不能進(jìn)展有效溝通，設(shè)計(jì)時(shí)，必須將垂直于鋼筋桁架方向的上部附加鋼筋置于桁架上弦的下外表。6.1.8當(dāng)垂直于鋼筋桁架方向布置有分布鋼筋時(shí)，宜將分布鋼筋置于鋼筋桁架下弦的上外表。6.1.9當(dāng)樓板澆注完成后需要將底模撕除時(shí)，底模宜采用0.4mm厚冷軋鋼板；垂直于鋼筋桁架方向的受力筋或分布筋不得置于桁架上弦頂面，必須布置于鋼筋桁架下弦的上外表。7設(shè)計(jì)實(shí)例7.1工程概況建筑用途：商店；次梁間距分別為2.0m、2.6m、2.8m、3.0m；樓板厚度100mm；樓面鋪地面磚，設(shè)吊頂；混凝土強(qiáng)度為C20；樓面梁布置見施工示意圖。施工過(guò)程不舍臨時(shí)支撐。7.2鋼筋桁架模板長(zhǎng)度確定根據(jù)構(gòu)造平面布置圖，擬采用三種板長(zhǎng)：2.0m、5.6m、8.4m。其中2.0m板按簡(jiǎn)支板設(shè)計(jì)；5.6m板按連續(xù)板設(shè)計(jì)；8.4m板按連續(xù)板設(shè)計(jì)。7.3鋼筋桁架模板選用及附加鋼筋計(jì)算7.3.12.0m板設(shè)計(jì)7.3.1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1基本數(shù)據(jù)混凝土強(qiáng)度C20樓板厚度h=100mm施工階段構(gòu)造重要性系數(shù)γ01=0.9左支撐梁上翼緣寬度b1左=200mm使用階段構(gòu)造重要性系數(shù)γ02=1右支撐梁上翼緣寬度b1右=200mm永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2模板在梁上的支撐長(zhǎng)度a=50mm可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4單榀桁架計(jì)算寬度b=188mm次梁間距1=2000mm鋼筋桁架節(jié)點(diǎn)間距l(xiāng)s=200mm混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=9.6鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.1鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=550混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1.54鋼筋彈性模梁=190000混凝土彈性模具=25500混凝土上保護(hù)層厚度=15mm構(gòu)件受力特征系數(shù)=2.1混凝土下保護(hù)層厚度C=15mm受拉區(qū)縱向受力鋼筋的相對(duì)粘結(jié)性系數(shù)Vi=1mm桁架高度ht=70mm相對(duì)受壓區(qū)高度=0.373鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=3602荷載施工階段：模板自重+濕混凝土重量2.5施工荷載1.5使用階段：樓板2.5面層1吊頂0.3樓面活荷載3.57.3.1.2使用階段計(jì)算1荷載計(jì)算樓板凈跨n=-〔b1左+b1右〕/2=1800mm樓板計(jì)算跨度0=n+a=1850mm除樓板自重外的永久荷載g2=〔1+0.3〕×b=0.244使用荷載P2=3.5×b=0.658除樓板自重外的永久荷載產(chǎn)生的彎矩M2GK==0.105KN·m使用荷載產(chǎn)生的彎矩M2QK==0.282KN·mM2K=M2GK+M2QK=0.386KN·mMK=M1GK+M2GK+M2QK=0.587KN·mM=γ02[γg(M1gk+M2gk)+γQM2QK]=0.761KN·m2截面設(shè)計(jì)施工階段簡(jiǎn)支且使用階段也簡(jiǎn)支時(shí)，桁架上弦鋼筋只在施工階段起作用，故使用階段截面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按單筋截面計(jì)算下弦受拉鋼筋M=如圖1所示h0=h-20=80mm混凝土受壓區(qū)高度x=h0-=5.456mm受拉區(qū)鋼筋截面面積∴鋼筋直徑根據(jù)鋼筋桁架模板表，初選TD1-70下弦鋼筋直徑D2=6mm上弦鋼筋直徑D1=8mm腹桿鋼筋直徑Dc=4mm3配筋率驗(yàn)算最大配筋率最小配筋率取0.002與中的較大值最小配筋率=0.002根據(jù)選用的模板確定h0=h-c-D2/2=82.000mmρminh0=30.832mm2ρmaxh0=153.338AS=D22×2=56.549∴ρminbh0<As<ρmaxbh0滿足要求4樓板下部鋼筋應(yīng)力控制驗(yàn)算施工階段不舍臨時(shí)支持時(shí)，裂縫寬度只與使用階段增加的面層吊頂重量及使用荷載有關(guān)。樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉力==3351.198N樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉應(yīng)力==59.262N在彎矩M2k作用下樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力==98.089N樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力〈0.9fy，滿足要求〉5最大裂縫寬度構(gòu)件特征系數(shù)=2.1有效受拉混凝土截面面積Ate=0.5bh+〔-b〕=9400.000mm2縱向受拉鋼筋的配筋率==0.006∵在最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng)ρte小于0.01時(shí)，取0.01∴ρte=0.010縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力==98.089裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)Ψ=1.1-0.65=0.0790.121-0.921∵根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.200最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離c：當(dāng)c<20時(shí)，取c=20，∴c=20.000mm受拉區(qū)縱向鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)vi=1mm受拉縱向鋼筋等效直徑==6.000mm∴最大裂縫寬度ωmax=αcrΨ〔1.9c+0.08〕=0.019mm又∵根據(jù)裂縫控制等級(jí)查出最大裂縫寬度限值ωmin=0.3mm∴ωmax<ωmin裂縫寬度小于限值，滿足要求!6撓度計(jì)算縱向受拉鋼筋的配筋率te==0.006縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力==98.089裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)0.796Ψ=1.1-0.65=-0.5961.596根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.200根據(jù)彈性模具量與混凝土彈性模具量之比=7.451mm縱向受拉鋼筋配筋率0.0038∴樓板的短期剛度Bs==1.150E+11Nmm4=0.5870.418考慮荷載長(zhǎng)期作用下?lián)隙仍龃笙禂?shù)，按標(biāo)準(zhǔn)取θ=1.644∴受彎構(gòu)件的剛度B=BS=7.880E+10Nmm4樓面活荷載作用下樓板的撓度撓度限值撓度小于限值，滿足要求樓板總撓度撓度限值撓度小于限值，滿足要求!7.3.1.3施工階段驗(yàn)算因桁架模型手算工作量太大，為了演示設(shè)計(jì)步驟，施工階段內(nèi)力按梁模型計(jì)算，結(jié)果有一定誤差。1荷載計(jì)算施工階段構(gòu)造重要性系數(shù)γ01=0.9樓板自重=2.5×b=0.740KN·m施工荷載=1.5×b=0.282KN·m樓板自重產(chǎn)生的彎矩施工荷載產(chǎn)生的彎矩Ml=γ01〔γG+γQ〕=0.369KN·m剪力=0.5γ01〔γG+γQ〕l0=0.798KN2截面特性計(jì)算如圖2所示，ht0=ht-D1/2-D2/263.000mm腹桿鋼筋截面面積：=12.566mm2受壓區(qū)鋼筋截面面積：=50.265mm2如圖2所示，=ht0+c+D2/2=81.000mm2受壓區(qū)鋼筋截面面積：As=56.549mm2Y0==47.647mm2XC=-Y0=33.353mm2Xt=ht0-=29.647mm2截面有效慣性矩mm43上下弦強(qiáng)度驗(yàn)算弦桿軸力N==5859.809N上弦鋼筋受壓應(yīng)力116.577N〈0.9fy，滿足要求!下弦鋼筋受拉應(yīng)力103.624N〈0.9fy，滿足要求!4受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性對(duì)受壓下弦桿受壓上弦桿節(jié)點(diǎn)間距Is=200mm上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度l0x=l0y=0.9ls=180.000mm慣性矩201.062回轉(zhuǎn)半徑2.000mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy===90.000λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.367上弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=317.532〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！〔2〕對(duì)腹桿如圖3所示：如圖4所示：AD==91.363mmAG==157.255mmAF=AD+30=121.363mmAC=×AG=93.313mmAB=×AD=×AD=76.016mm∴腹桿節(jié)點(diǎn)間距1c=AC=93.313mm腹桿計(jì)算長(zhǎng)度l0x=l0y=0.7lc=65.319mm2回轉(zhuǎn)半徑x=y==1.000mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==65.319λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.607腹桿與水平面的夾角θ==45.890腹桿軸力N==556.061N腹桿穩(wěn)定驗(yàn)算=72.931〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！5撓度驗(yàn)算施工階段鋼筋桁架模板的撓度5.689mm撓度限值為與20mm中的較小值，=10.278mm所以撓度限值為10.278mm撓度小于限值，滿足要求！7.3.1.4結(jié)論經(jīng)過(guò)上述計(jì)算可知：TD1-70免租施工及使用階段的要求！7.3.25.6m及8.4m板設(shè)計(jì)7.3.2.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)1基本數(shù)據(jù)混凝土強(qiáng)度C20施工階段構(gòu)造重要性系數(shù)γ01=0.9次梁間距l(xiāng)1=2600mm使用階段構(gòu)造重要性系數(shù)γ02=1l2=3000mm永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2l3=2800mm可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4樓板厚度h=100mm鋼筋桁架節(jié)點(diǎn)間距l(xiāng)s=200mm假設(shè)支撐梁上翼緣寬度b1均為200mm混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=9.6N/mm2模板在梁上的支撐長(zhǎng)度a=50mm混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.1N/M㎡單榀桁架計(jì)算寬度b=188mm混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1.54N/M㎡混凝土彈性模具=25500N/M㎡鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=550N/mm2構(gòu)件受力特征系數(shù)αcr=2.1鋼筋彈性模梁Es=190000N/mm2受拉區(qū)縱向受力鋼筋的相對(duì)粘結(jié)性系數(shù)Vi=1mm連接鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=210N/mm2相對(duì)受壓區(qū)高度ξb=0.373混凝土上保護(hù)層厚度=15mm鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy1=360N/mm2混凝土下保護(hù)層厚度C=15mm鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360N/mm2桁架高度ht=70mm2荷載施工階段：模板自重+濕混凝土重量2.5KN/m2施工荷載1.5KN/m2使用階段：樓板2.5KN/m2吊頂0.3KN/m2面層1KN/m2樓面活荷載3.5KN/m27.3.2.2使用階段計(jì)算使用階段，2.6m+3.0m板與2.8m+2.8m+2.8m板共同形成一五跨連續(xù)板。一、荷載計(jì)算樓板凈跨l1n=l1-b1=2400mm計(jì)算跨度l10=l10+a/2+b1/2=2525mml2n=l2-b1=2800mml20=l2n+b1=3000mml3n=l3-b1=2600mml30=l3n+b1=2800mml40=l3n+b1/2+a/2=2725mm樓板自重g1=2.5×b=0.470KN/m施工荷載p1=1.5×b=0.282KN/m除樓板自重外的永久荷載g2=〔1+0.3〕×b=0.244KN/m樓面活荷載p2=3.5×b=0.658KN/m1施工階段荷載計(jì)算2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板施工階段計(jì)算跨度l1邊=l10=2525mml2邊=l2n+b1/2+a/2=2925mm∵n=l2邊/l1邊=1.158∴根據(jù)n值，查?建筑構(gòu)造靜力計(jì)算手冊(cè)?得：恒載下：AB段跨中彎矩M1GK1=0.0619×g1l102=0.185KN·mBC段跨中彎矩M1GK2=0.1020×g1l102=0.306KN·mB處支座彎矩M1GKB=-0.1482×g1l102=-0.444KN·m活荷載：考慮荷載最不利組合AB段跨中彎矩M1QK1=0.0977×P1l102=0.176KN·mBC段跨中彎矩M1QK2=0.1259×P1l102=0.226KN·mB處支座彎矩M1QKB=-0.1482×P1l102=-0.266KN·m∴施工階段最大彎矩跨中：BC跨M1k2=M1GK2+M1QK2=0.532KN·mM12=γ01〔γGM1GK2+γQM1QK2)=0.615KN·m支座：B支座M1KB=M1GKB+M1QKB=-0.711KN·mM1B=γ01〔γGM1GK2+γQM1GKB)=-0.815KN·m施工階段最大剪力V1B右=0.7069γ01〔γGg1+γQP1)=1.540KN·m(2)2.8m+2.8m+2.8m三等跨連續(xù)板施工階段計(jì)算跨度l3左=l3n+a/2+b1/2=2725mml3中=l30=2800mml3右=l3左=2725mm∵〔l3中-l3左〕/l3中×100%=0.027<10%∴可按三等跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。查?建筑構(gòu)造靜力計(jì)算手冊(cè)?得：恒載下：CD段跨中彎矩M1GK3=0.080×g1l3左2=0.279KN·mDE段跨中彎矩M1GK4=0.025×g1l3中2=0.092KN·mD處支座彎矩M1GKD=-0.100×g1l3中2=-0.368KN·mD處支左端剪力V1GKD左=-0.600×g1l3左=-0.768KN活荷載：考慮荷載最不利組合CD段跨中彎矩M1QK3=0.101×P1l3左2=0.211KN·mDE段跨中彎矩M1QK4=0.075×P1l3中2=0.166KN·mD處支座彎矩M1QKD=-0.117×P1l3中2=-0.259KN·mD處支座左端剪力V1QKD左=-0.617×P1l3左=-0.474KN∴施工階段最大彎矩跨中：CD跨M1k3=M1GK3+M1QK3=0.491KN·mM13=γ01〔γGM1GK3+γQM1QK3)=0.568KN·m支座：D支座M1KD=M1GKD+M1QKD=-0.627KN·mM1D=γ01〔γGM1GKD+γQM1GKD)=-0.724KN·m施工階段最大剪力V1D左=γ01〔γGV1GKD左+γQV1QKD左)=-1.427KN·m2使用階段荷載計(jì)算∵〔l30-l10〕/l30×100%=0.098<10%〔l20-l30〕/l30×100%=0.071<10%〔l30-l40〕/l30×100%=0.027<10%∴可按五跨連續(xù)板計(jì)算內(nèi)力。查?建筑構(gòu)造靜力計(jì)算手冊(cè)?得：恒載下：AB段跨中彎矩M2GK1=0.078×g2l102=0.122KN·mBC段跨中彎矩M2GK2=0.033×g2l202=0.073KN·mCD段跨中彎矩M2GK3=0.046×g2l302=0.088KN·mDE段跨中彎矩M2GK4=0.033×g2l302=0.063KN·mEF段跨中彎矩M2GK5=0.078×g2l402=0.142KN·mB處支座彎矩M2GKB=-0.105×g2l202=-0.231KN·mD處支座彎矩V2GKD=-0.079×g2l302=-0.151KN·m活荷載：考慮荷載最不利組合AB段跨中彎矩M2QK1=0.100×P2l102=0.420KN·mBC段跨中彎矩M2QK2=0.079×P2l202=0.468KN·mCD段跨中彎矩M2QK3=0.085×P2l302=0.438KN·mDE段跨中彎矩M2QK4=0.079×P2l302=0.408KN·mEF段跨中彎矩M2QK5=0.100×P2l402=0.489KN·mB處支座彎矩M2QKB=-0.119×P2l202=-0.705KN·mD處支座彎矩M2QKD=-0.111×P2l302=-0.573KN·m表1板跨中彎矩計(jì)算〔KN·m〕AB跨BC跨CD跨DE跨EF跨施工恒載0.1850.3060.2790.0920.279使用恒載0.1220.0730.0880.0630.142使用荷載0.4200.4680.4380.4080.489Σ0.7270.8460.8060.5630.909表2板支座彎矩計(jì)算〔KN·m〕BCDE施工恒載-0.4440.000-0.368-0.368使用恒載-0.231-0.151-0.151-0.231使用荷載-0.705-0.573-0.573-0.705Σ-1.380-0.724-1.092-1.304∴使用階段最大彎矩原2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板跨中：BC跨M2K2=M2GK2+M2QK2=0.540KN·mMK2=M1GK2+M2GK2+M2QK2=0.846KN·mM2=γ02[γG(M1GK2+M2GK2)+γQM2QK2]=1.109KN·m支座：B支座M2KB=M2GKB+M2QKB=-0.936KN·mMKB=M1GKB+M2GKB+M2QKB=-1.380KN·mMB=γ02[γG(M1GKB+M2GKB)+γQM2QKB]=-1.797KN·m原2.8m+2.8m+2.8m三等跨連續(xù)板跨中：EF跨M2K5=M2GK5+M2QK5=0.630KN·mMK5=M1GK3+M2GK5+M2QK5=0.909KN·mM5=γ02[γG(M1GK3+M2GK5)+γQM2QK5]=1.189KN·m支座：E支座M2KE=M2GKB+M2QKB=-0.936KN·mMKE=M1GKD+M2GKB+M2QKB=-1.304KN·mMB=γ02[γG(M1GKD+M2GKB)+γQM2QKB]=-1.706KN·mC處支座彎矩M2GKC=-0.151KN·mM2KC=M2GKC+M2QKC+MKC=-0.724KN·mM2QKC=-0.573KN·mMC=γ02[γG(M2GKC+γQM2QKC]=-0.983KN·m截面設(shè)計(jì)鋼筋桁架選型：根據(jù)使用階段樓板底部配筋量確定桁架下弦鋼筋直徑，據(jù)此初步選定鋼筋桁架型號(hào)，然后在施工階段驗(yàn)算所選型號(hào)鋼筋桁架的上弦鋼筋直徑是否滿足要求。假設(shè)滿足，那么設(shè)計(jì)完畢；假設(shè)不滿足，那么根據(jù)鋼筋桁架模板選用表，選擇具有較大上弦鋼筋的型號(hào)繼續(xù)驗(yàn)算，直到滿足。如果所需上弦鋼筋直徑過(guò)大，選用表中無(wú)此型號(hào)，那么適當(dāng)增加下弦鋼筋直徑，根據(jù)選用表中上弦鋼筋直徑從低到高的順序繼續(xù)選擇驗(yàn)算，直到滿足。1原2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板使用階段，按單筋截面計(jì)算下弦受拉鋼筋。h=100mmb=188mm∵D1、D2未知，∴設(shè)=20mmas=20mmH0=h-αs=80.000mm∵∴混凝土受壓區(qū)高度x=h0-=8.089mm受拉區(qū)鋼筋截面面積AS==40.552mm2下線鋼筋直徑D2==5.081mm根據(jù)鋼筋桁架模板表，初選TD1—70腹桿鋼筋直徑Dc=4mm上弦鋼筋直徑D1=8mm上弦鋼筋截面面積：=50.265mm2下弦鋼筋直徑D2=6mm下弦鋼筋截面面積：AS=56.549mm2腹桿鋼筋截面面積：ASC=12.566mm22原2.8m+2.8m+2.8m三等跨連續(xù)∵∴混凝土受壓區(qū)高度=8.709mm受拉區(qū)鋼筋截面面積AS==43.660mm2下線鋼筋直徑D2==5.272mm根據(jù)鋼筋桁架模板表，初選TD1—70上弦鋼筋直徑D1=8mm下弦鋼筋直徑D2=6mm腹桿鋼筋直徑Dc=4mm上弦鋼筋截面面積：=50.265mm2下弦鋼筋截面面積：AS=56.549mm2腹桿鋼筋截面面積：ASC=12.566mm2三、配筋率驗(yàn)算最大配筋率ρmax==0.010最小配筋率取0.002與中的較大值∵=0.001∴最小配筋率=0.0020.00063根據(jù)選用的模板確定h0=h-c-D2/2=82.000mmρminbh0=30.832mm2Ρmaxbh0=153.338mm2AS=×2=56.549mm2所以ρminbh0<AS<Ρmaxbh0滿足要求！支座負(fù)筋計(jì)算1B支座h=100mm=+D1/2=19.000mmas=c+D2/2=18.000mmh0=h-as=82.000mm∵∴混凝土受壓區(qū)高度x=-=13.398mmB支座所需負(fù)筋截面面積AB==67.169 mm2B支座所需負(fù)筋直徑DB==9.248mm2C支座施工階段兩種桁架在C支座處交接，為了在使用階段連續(xù)，通過(guò)連續(xù)鋼筋搭接相連。連接鋼筋可采用熱軋鋼筋HPB235、HRB335、HRB400，這里采用HPB235.∵C支座處D1=8.000mm∴∴混凝土受壓區(qū)高度x=-=7.032mmC支座所需連接鋼筋截面面積AC==60.431mm2B支座所需負(fù)筋直徑DC==8.772mm3E支座∵E支座處D1=8.000mm∴∴混凝土受壓區(qū)高度x=-=7.032mmE支座所需負(fù)筋截面面積AE==63.461mm2E支座所需負(fù)筋直徑DE==8.980mm樓板下部鋼筋應(yīng)力控制驗(yàn)算因桁架模型手算工作量太大，為了演示設(shè)計(jì)步驟，施工階段內(nèi)力按量模型計(jì)算，結(jié)果有一定誤差1原2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板BC跨：樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉力=5094.124N樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉應(yīng)力=125.620在彎矩作用下樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力=191.476樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力317.095〈0.9fy，滿足要求！2原2.8m+2.8m+2.8m三不等跨連續(xù)板EF跨：樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉力=4653.392N樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉應(yīng)力=106.583在彎矩作用下樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力=207.378樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力313.961〈0.9fy，滿足要求！六、最大裂縫寬度驗(yàn)算施工階段不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，裂縫寬度只與使用階段增加的面層吊頂重量及使用荷載有關(guān)。1跨中最大裂縫寬度表3使用階段各跨中彎矩〔KN·m〕AB跨BC跨CD跨DE跨EF跨施用恒載0.1220.0730.0880.0630.142使用荷載0.4200.4680.4380.4080.489Σ0.5410.5400.5270.4710.630如表3所示，面層吊頂重量及使用荷載作用下產(chǎn)生的跨中最大彎矩在EF跨處，所以只需驗(yàn)算EF跨的跨中最大裂縫寬度構(gòu)件特征系數(shù)有效受拉混凝土截面面積縱向受拉鋼筋的配筋率ρte==0.006∵在最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng)ρte小于0.01時(shí)，取0.01∴ρte=0.010縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)∵根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.200最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離c=15mm：當(dāng)c<20時(shí)，取c=20，∴c=20.000mm受拉區(qū)縱向鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)vi=1mm受拉縱向鋼筋等效直徑最大裂縫寬度又∵根據(jù)裂縫控制等級(jí)查出最大裂縫寬度限值ωmin=0.3mm∴ωmax<ωmin裂縫寬度小于限值，滿足要求!2支座最大裂縫寬度表4使用階段各支座處彎矩〔KN·m〕BCDE使用恒載-0.231-0.151-0.151-0.231使用荷載-0.705-0.573-0.573-0.705Σ-0.936-0.724-0.724-0.936如圖4所示，面層吊頂重量及使用荷載作用下產(chǎn)生的支座最大彎矩在B支座和C支座處，所以只需驗(yàn)算B支座和C支座的支座最大裂縫寬度。驗(yàn)算時(shí)負(fù)筋面積及負(fù)筋直徑，取支座負(fù)筋計(jì)算中所得的值。〔1〕B支座B支座縱向受拉鋼筋的配筋率ρte==0.007∵最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng)ρte小于0.01時(shí)，取0.01∴ρte=0.010縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力10.0此處80.000mm裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)Ψ=1.1-0.65=0.600∵根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.600受拉縱向鋼筋等效直徑=10.000mm∴最大裂縫寬度0.157mm又∵根據(jù)裂縫控制等級(jí)查出最大裂縫寬度限值ωmin=0.3mm∴ωmax<ωmin裂縫寬度小于限值，滿足要求!C支座C支座縱向受拉鋼筋的配筋率ρte==0.006∵最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng)ρte小于0.01時(shí)，取0.01∴ρte=0.010縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)此處=h-20=80.000mm裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)0.518∵根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.518受拉縱向鋼筋等效直徑9.000mm∴最大裂縫寬度0.109mm又∵根據(jù)裂縫控制等級(jí)查出最大裂縫寬度限值ωmin=0.3mm∴ωmax<ωmin裂縫寬度小于限值，滿足要求!撓度計(jì)算樓板撓度只需驗(yàn)算樓板自重、面層吊頂重量以及使用荷載作用下產(chǎn)生的跨中彎矩最大處，如圖1所示，最大跨中彎矩在EF跨，所以只需驗(yàn)算EF跨的撓度?？v向受拉鋼筋的配筋率ρte==0.006縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力==156.206裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)0.035∵根據(jù)混凝土標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)Ψ<0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，取1∴Ψ=0.200鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量之比7.451mm向受拉鋼筋的配筋率0.004∴樓板的短期剛度1.216E+11N·mm4又∵0.909KN·m0.616KN·m考慮荷載長(zhǎng)期作用下?lián)隙仍龃笙禂?shù)，按標(biāo)準(zhǔn)取1.644∴受彎構(gòu)件的剛度8.466E+10N·mm41樓面活荷載作用下樓板的撓度2.760mm∵撓度限值12.000mm∴撓度小于限值，滿足要求！2樓板總撓度5.757mm∵撓度限值12.000mm∴撓度小于限值，滿足要求！7.3.2.3施工階段驗(yàn)算因桁架模型手算工作量太大，為了演示設(shè)計(jì)步驟，施工階段內(nèi)力按量模型計(jì)算，結(jié)果有一定誤差一、2.6m+3.0m兩不等跨板施工階段驗(yàn)算1截面特性經(jīng)施工階段驗(yàn)算，TD1—70不能滿足要求，故以下直接采用TD4—70驗(yàn)算。3如圖6所示，鋼筋桁架模板型號(hào)：TD4—70圖6上弦鋼筋直徑D1=10mm上下弦鋼筋軸心距60.000mm下弦鋼筋直徑D2=10mm上弦鋼筋截面面積：A1S=78.540mm2腹桿鋼筋直徑Dc=4.5mm下弦鋼筋截面面積：AS=157.080mm2腹桿鋼筋截面面積：ASC=15.904mm2如圖6所示，80.000mm2=40.000mm2mm2Xt=ht0-=20.000mm2截面有效慣性矩1.885E+05mm42上下弦強(qiáng)度驗(yàn)算上下弦桿強(qiáng)度包括跨中弦桿及支座弦桿兩局部驗(yàn)算?！?〕跨中上下弦強(qiáng)度驗(yàn)算BC跨：弦桿軸力10255.192N上弦鋼筋受壓應(yīng)力130.573〈0.9fy，滿足要求！下弦鋼筋受拉應(yīng)力65.287〈0.9fy，滿足要求！〔2〕支座上下弦桿強(qiáng)度驗(yàn)算B支座：弦桿軸力13589.086N上弦鋼筋受拉應(yīng)力173.022〈0.9fy，滿足要求！下弦鋼筋受壓應(yīng)力65.287〈0.9fy，滿足要求！3受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性驗(yàn)算受壓弦桿穩(wěn)定性包括跨中上弦桿及支座下弦桿兩局部驗(yàn)算。BC跨跨中上弦桿受壓上線桿節(jié)點(diǎn)間距Is=200mm上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度180.000mm慣性矩490.874回轉(zhuǎn)半徑2.500mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==72.000λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.529上弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=246.649〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！B支座下弦桿回轉(zhuǎn)半徑2.500mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==72.000λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.529下弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=163.416〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！腹桿圖7圖8如圖8所示：91.001mm121.001mm69.589mm如圖7所示：156.976mm90.278mm∴腹桿節(jié)點(diǎn)間距=AC=90.278mm腹桿計(jì)算長(zhǎng)度63.195mm2回轉(zhuǎn)半徑===1.125mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==56.17393.82673214λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.718上弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=246.649〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！腹桿與水平面的夾角腹桿軸力N==1070.043N腹桿穩(wěn)定驗(yàn)算=93.763〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！4撓度驗(yàn)算施工階段鋼筋桁架模板的撓度8.861mm∵撓度限值為與20mm中的較小值，=16.667mm∴撓度限值為16.667mm撓度小于限值，滿足要求！綜上可知，2.6m+3.0m兩不等跨板選取TD4-70滿足要求！二、2.8m+2.8m+2.8m三等跨板施工階段驗(yàn)算1截面特性經(jīng)施工階段驗(yàn)算，TD1—70不能滿足要求，故以下直接采用TD4—70驗(yàn)算。如圖6所示，鋼筋桁架模板型號(hào)：TD4—70上弦鋼筋直徑D1=10mm上下弦鋼筋軸心距60.000mm下弦鋼筋直徑D2=10mm上弦鋼筋截面面積：A1S=78.540mm2腹桿鋼筋直徑Dc=4.5mm下弦鋼筋截面面積：AS=157.080mm2腹桿鋼筋截面面積：ASC=15.904mm2如圖6所示，66.109mm2=-Y0=40.000mm226.109mm2Xt=ht0-=20.000mm2截面有效慣性矩1.885E+05mm42上下弦強(qiáng)度計(jì)算上下弦桿包括跨中弦桿及支座弦桿兩局部驗(yàn)算?？缰猩舷孪覘U強(qiáng)度驗(yàn)算CD跨：弦桿軸力9467.093N上弦鋼筋受壓應(yīng)力120.539〈0.9fy，滿足要求！下弦鋼筋受拉應(yīng)力60.269〈0.9fy，滿足要求！〔2〕支座上下弦桿強(qiáng)度驗(yàn)算D支座：弦桿軸力12064.772N上弦鋼筋受拉應(yīng)力153.613〈0.9fy，滿足要求！下弦鋼筋受壓應(yīng)力76.807〈0.9fy，滿足要求！3受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性驗(yàn)算受壓弦桿穩(wěn)定性包括跨中上弦桿及支座下弦桿兩局部驗(yàn)算?！?〕CD跨跨中上弦桿受壓上線桿節(jié)點(diǎn)間距Is=200mm上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度l0x=l0y=0.9lc=180.000mm慣性矩490.874回轉(zhuǎn)半徑ix===2.500mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==72.000λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.529上弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=227.694〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！(2)D支座下弦桿回轉(zhuǎn)半徑ix===2.500mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==72.000λ〈[150]，滿足要求！由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)=0.529下弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算=145.086〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！(4)腹桿圖7圖8如圖8所示：91.001mm121.001mm69.589mm如圖7所示：156.976mm90.278mm∴腹桿節(jié)點(diǎn)間距=AC=90.278mm腹桿計(jì)算長(zhǎng)度l0x=l0y=0.7lc=63.195mm2回轉(zhuǎn)半徑x=y==1.125mm長(zhǎng)細(xì)化λx=λy==56.17393.82673214λ〈[150]，滿足要求！