单向板肋梁楼盖的截面设计与构造.ppt

 1. 1. 掌握单向板、次梁及主梁的配筋计算要点；掌握单向板、次梁及主梁的配筋计算要点；2. 2. 掌握单向板、次梁及主梁的构造要求掌握单向板、次梁及主梁的构造要求三、单向板肋梁楼盖的截面设计与构造三、单向板肋梁楼盖的截面设计与构造教学目标：单向板、次梁及主梁的构造要求单向板、次梁及主梁的构造要求单向板、次梁及主梁的计算要点单向板、次梁及主梁的计算要点重重 点点难难 点点一般工业与民用建筑的整体式楼盖中的板和次梁，通常均采用塑性内一般工业与民用建筑的整体式楼盖中的板和次梁，通常均采用塑性内力重分布方法计算内力，主梁仍采用弹性理论方法计算力重分布方法计算内力，主梁仍采用弹性理论方法计算 1.单向板计算要点单向板计算要点a、板的计算步骤：、板的计算步骤：计算单元、荷载计算、内力计计算单元、荷载计算、内力计 算、配筋计算算、配筋计算一）单向板的设计要点与配筋构造（一）单向板的设计要点与配筋构造 b、、 对于四周与梁整体相连的板对于四周与梁整体相连的板: 在荷载作用下跨中下部及支座上部将出现裂缝，使板的实际轴在荷载作用下跨中下部及支座上部将出现裂缝，使板的实际轴线呈拱形因支座不能自由移动，则使板在竖向荷载作用产生横向线呈拱形。

因支座不能自由移动，则使板在竖向荷载作用产生横向推力，此推力将使板的内力有所降低因此，对于中间跨的跨中截推力，此推力将使板的内力有所降低因此，对于中间跨的跨中截面及中间支座，可按计算所得弯矩面及中间支座，可按计算所得弯矩减少减少20%  c. 板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，设计时可不板一般均能满足斜截面抗剪承载力要求，设计时可不进行抗剪承载力验算进行抗剪承载力验算 d. 采用弯起式配筋方式，选配钢筋时，应使相邻跨和支座采用弯起式配筋方式，选配钢筋时，应使相邻跨和支座钢筋的直径及间距相互协调钢筋的直径及间距相互协调 （1）板中受力钢筋板中受力钢筋①① 板中受力钢筋通常用板中受力钢筋通常用HPB235级、级、HRB335级受力筋有板面负筋和级受力筋有板面负筋和板底正钢筋两种板底正钢筋两种②② 钢筋的直径常为钢筋的直径常为6、、8 和和 10 mm 等，为了防止施工时负钢筋过细而等，为了防止施工时负钢筋过细而被踩下，板面负钢筋直径一般不小于被踩下，板面负钢筋直径一般不小于 8 mm③③ 钢筋的间距不宜小于钢筋的间距不宜小于 70 mm。

对于绑扎钢筋，当板厚对于绑扎钢筋，当板厚 h≤150 mm 时，间距不应大于时，间距不应大于200 mm；；h > 150 mm 时，间距不应大于时，间距不应大于 1.5 h；且每米宽度内不得少于；且每米宽度内不得少于3根④④ 伸入支座的受力钢筋间距不应大于伸入支座的受力钢筋间距不应大于 400 mm，且截面面积不得小于受，且截面面积不得小于受力钢筋截面面积的力钢筋截面面积的1/3当端支座是简支时，板下部钢筋伸入支座的长度当端支座是简支时，板下部钢筋伸入支座的长度不应小于不应小于5 d⑤⑤ 为了施工方便，选择板内正、负钢筋时，一般宜使它们的间距相同而直为了施工方便，选择板内正、负钢筋时，一般宜使它们的间距相同而直径不同，但直径不宜多于两种径不同，但直径不宜多于两种⑥⑥ 选用的钢筋实际面积和计算面积不宜相差选用的钢筋实际面积和计算面积不宜相差±5%，有困难时也不宜超过，有困难时也不宜超过+10%，以保证安全并节约钢材以保证安全并节约钢材⑦⑦ 连续板内受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式两种，分别如图连续板内受力钢筋的配筋方式有弯起式和分离式两种，分别如图3－－28（（a）、（）、（b）所示。

所示2. 单向板的配筋构造单向板的配筋构造时，时，当当gq≤≤4nla= =3当当gq＞＞ 时，时，3nla= =3分离式配筋的钢筋锚固稍差，耗钢量略高，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，是目前最常用的配筋方式但设计和施工都比较方便，是目前最常用的配筋方式当板厚超过当板厚超过 120 mm 且承受的动荷载较大时，不宜采用分离式配筋且承受的动荷载较大时，不宜采用分离式配筋 （（2 2）板中构造钢筋）板中构造钢筋 ①①分布钢筋分布钢筋 分布钢筋的主要作用是：分布钢筋的主要作用是：i. 浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置；浇筑混凝土时固定受力钢筋的位置；ii. 承受混凝土收缩和温度变化产生的内力；承受混凝土收缩和温度变化产生的内力；iii. 承受并分散板上局部荷载产生的内力；承受并分散板上局部荷载产生的内力；iv. 承受在计算中未考虑的其它因素所产生的内力，如承受板沿长跨实际的弯矩承受在计算中未考虑的其它因素所产生的内力，如承受板沿长跨实际的弯矩分布钢筋与受力钢筋垂直，平行于单向板的长跨，放在正、负受力钢筋的内侧分布钢筋与受力钢筋垂直，平行于单向板的长跨，放在正、负受力钢筋的内侧。

分布钢筋的截面面积不应小于受力钢筋截面面积的分布钢筋的截面面积不应小于受力钢筋截面面积的 10%，且每米，且每米 宽度内不少于宽度内不少于 3 根，在受力钢筋弯折处也宜布置分布钢筋根，在受力钢筋弯折处也宜布置分布钢筋板的配筋板的配筋②② 与主梁垂直的附加短负筋与主梁垂直的附加短负筋 当板的受力钢筋与主梁平行时，应沿主梁方向配置与主梁当板的受力钢筋与主梁平行时，应沿主梁方向配置与主梁垂直的上部构造钢筋，间距不大于垂直的上部构造钢筋，间距不大于200mm,直径不宜小于直径不宜小于8mm，且单位长度内总截面面积不宜小于板中单位宽度内受，且单位长度内总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的力钢筋截面面积的1/3，伸入板中的长度从梁边算起，每边不，伸入板中的长度从梁边算起，每边不宜小于宜小于l l/4(ll 为板的计算跨度）为板的计算跨度）③③ 与承重墙垂直的附加短负筋与承重墙垂直的附加短负筋应沿承重墙每米配置不少于56的附加短负筋 伸出墙边长度≥ 在角区伸入墙边长度≥ ④④ 板内开洞时在孔洞边加设的附加钢筋板内开洞时在孔洞边加设的附加钢筋（二）梁的设计要点与配筋构造（二）梁的设计要点与配筋构造 次梁的计算特点次梁的计算特点 1. 次梁的计算步骤次梁的计算步骤 选择截面尺寸选择截面尺寸→荷载计算荷载计算→按塑性方法计算内力按塑性方法计算内力→按正按正截面承载力条件计算纵筋截面承载力条件计算纵筋→按斜截面承载力条件计算箍筋及按斜截面承载力条件计算箍筋及弯起钢筋弯起钢筋→确定构造钢筋。

确定构造钢筋 2. 截面尺寸：满足此高跨比（截面尺寸：满足此高跨比（1/18~1//12）、宽高比）、宽高比（（1/3~1/2）的）的要求可不必验算挠度和裂缝宽度要求可不必验算挠度和裂缝宽度3. 次梁的荷载包括次梁的自重及由板传来的荷载，计算由板传来的次梁的荷载包括次梁的自重及由板传来的荷载，计算由板传来的荷载时，假定次梁两侧板跨上的荷载各有荷载时，假定次梁两侧板跨上的荷载各有1/2传给次梁传给次梁4. 由于次梁与板整体浇筑，正截面计算时，对跨中按由于次梁与板整体浇筑，正截面计算时，对跨中按T形截面计算，形截面计算，对支座按矩形截面计算对支座按矩形截面计算 满足此高跨比（满足此高跨比（1/14~1/8）和高宽比（）和高宽比（1/3~1/2）要求一般不）要求一般不必作挠度和裂缝宽度验算必作挠度和裂缝宽度验算c、、 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载，为主梁主要承受由次梁传来的集中荷载，为简化计算，主梁的自重可折算为集中荷载，并假定与次梁的荷载共同作用简化计算，主梁的自重可折算为集中荷载，并假定与次梁的荷载共同作用在次梁位置处（见下图）在次梁位置处（见下图）。

主梁的计算特点主梁的计算特点a.a.主梁的计算步骤主梁的计算步骤 选选择择截截面面尺尺寸寸→→荷荷载载计计算算→→按按弹弹性性理理论论计计算算内内力力→ → 分分别别按按正正截截面面和和斜斜截截面面承承载载力力条条件件计计算算纵纵向向钢钢筋筋、、箍箍筋筋和和弯弯起起钢钢筋筋→→确定构造钢筋确定构造钢筋b. 主梁的截面尺寸：主梁的截面尺寸：            c、、 主梁主要承受由次梁传来的集中荷载，为简化计算，主梁主梁主要承受由次梁传来的集中荷载，为简化计算，主梁的自重可折算为集中荷载，并假定与次梁的荷载共同作用在次梁位置的自重可折算为集中荷载，并假定与次梁的荷载共同作用在次梁位置处（见下图）处（见下图）梁截面形式梁截面形式  当当梁梁与与板板整整浇浇在在一一起起时时，，梁梁跨跨中中截截面面按按T形形截截面面受受弯弯构构件件进进行行配配筋筋，，翼翼缘缘宽宽度度按按表表3－－7选选用用；；支支座座截截面面混混凝凝土土翼翼缘缘在在受受拉拉区区，，因因此此应应按按矩形截面考虑，如图矩形截面考虑，如图3－－31所示梁截面有效高度梁截面有效高度  在在主主梁梁支支座座附附近近，，板板、、次次梁梁、、主主筋筋的的顶顶部部钢钢筋筋相相互互重重叠叠（（如如图图 3－－32）），，使使主主梁梁的的截截面面有有效效高高度度降降低低。

这这时时主主梁梁的的有有效效高高度度取取值值为为：：一一排排钢钢筋筋时时 h0 = h－－（（50～～60）），，两两排排钢钢筋筋时时 h0 = h－－（（70～～80））在在次次梁梁与与次次梁梁等等高高并并相相交交处处，，对对次次梁梁承承受受正正弯弯矩矩而而言言也也有有这这种情况 2）梁的构造要求）梁的构造要求（1）配筋    梁的受力钢筋通常用HRB335级、HRB400级    梁的配筋方式有连续式配筋和分离式配筋两种2）受力钢筋的弯起和截断    主、次梁受力钢筋的弯起和截断原则上应按内力包络图确定但对等跨或跨度相差不超过20%的次梁，当均布的活荷载与恒载之比p/g≤3时，可按如图3－33所示的构造要求布置钢筋   ③ 架立筋和腰筋架立筋的直径d和梁的跨度l有关：l<4m时，d≥6mm；l>6m时，d≥10mm；4m≤l≤6m时，d≥8mm腰筋又称纵向构造钢筋，主要是考虑未计入的扭矩及混凝土收缩和温度应力的影响而设置的当梁高h>700mm时，宜在梁侧沿梁高每隔300～400mm，设置一根直径不小于10mm的钢筋。

④④ 箍筋箍筋箍筋的形式：箍筋的形式：有封闭式和开口式两种，一般采用封闭式箍筋的肢数：箍筋的肢数：有单肢、双肢和四肢等，一般情况下采用双肢以下情况采用四肢箍：梁宽≥400mm，有计算的受压钢筋，且一排中超过3根；一排中的受拉钢筋超过4根箍筋的直径箍筋的直径d：：梁高h≤250mm时，d≥4mm；250mm<h≤300mm时，d≥6mm；h>800mm时，d≥8mm且（d压为计算受压钢筋直径）箍筋间距箍筋间距 s：：梁中最大箍筋间距要求见表3－10当梁中有计算的受压钢筋时，其箍筋间距应满足：绑扎骨架s≤15d，焊接骨架s≤20d（d为受压钢筋中最小直径），同时s≤400mm箍筋的最小配筋率：箍筋的最小配筋率：：≥  表表3－－10 梁中箍筋的最大间距（梁中箍筋的最大间距（mm））⑤⑤ 纵筋锚固长度纵筋锚固长度受力纵筋必须有一定的锚固长度以避免发生粘接锚固破坏，为此应满足以下要求：纵筋伸入支座数量：梁宽b≥150mm时，不少于2根；b<150mm时，可用1根纵筋伸入支座内长度las：V≤0.7ftbh0时，las≥5d；V>0.7ftbh0时，月牙钢筋las≥12d，光面钢筋las≥15d，螺纹钢筋las>10d。

锚固长度las从支座边缘算起⑥⑥ 附加箍筋和吊筋附加箍筋和吊筋          在次梁与主梁相交处，次梁顶面在支座负弯矩作用下将产生裂缝在次梁与主梁相交处，次梁顶面在支座负弯矩作用下将产生裂缝（图（图3-34），致使次梁主要通过其支座截面剪压区将集中荷载传给主），致使次梁主要通过其支座截面剪压区将集中荷载传给主梁腹部试验表明，作用在梁截面高度范围内的集中荷载，将产生垂梁腹部试验表明，作用在梁截面高度范围内的集中荷载，将产生垂直于梁轴线的局部应力，荷载作用点以上的主梁腹部内为拉应力，以直于梁轴线的局部应力，荷载作用点以上的主梁腹部内为拉应力，以下为压应力这种效应约在集中荷载作用点两侧各约下为压应力这种效应约在集中荷载作用点两侧各约(0.5～～0.65)梁梁高范围内逐渐消失由于该局部应力产生的主拉应力在梁腹部可能引高范围内逐渐消失由于该局部应力产生的主拉应力在梁腹部可能引起斜裂缝（图起斜裂缝（图3-34），为了防止这种局部破坏的发生，应在主、次梁），为了防止这种局部破坏的发生，应在主、次梁相交处的主梁内设置附加箍筋或吊筋（图相交处的主梁内设置附加箍筋或吊筋（图3-34），且宜优先采用附加），且宜优先采用附加箍筋。

附加横向钢筋应布置在长度为箍筋附加横向钢筋应布置在长度为s＝＝2h1＋＋3b的范围内的范围内主梁附加箍筋及吊筋的总面积，按下式计算主梁附加箍筋及吊筋的总面积，按下式计算 F≤ F——次梁传来的集中荷载； Asb——每根吊筋的面积（公式中“2Asb”表示2个截面）； Asv——单肢附加箍筋面积 m，n——分别是附加箍筋的个数和肢数 主次梁交接处主梁中的附加钢筋梁、板的配筋梁、板的配筋（（1 1）梁的配筋）梁的配筋 梁梁中中通通常常配配置置纵纵向向受受力力钢钢筋筋、、弯弯起起钢钢筋筋、、箍箍筋筋、、架架立钢筋等，构成钢筋骨架立钢筋等，构成钢筋骨架梁钢筋图：一梁钢筋图：一.钢筋骨架钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架梁钢筋骨架纵向受力钢筋纵向受力钢筋 作作用用：：配配置置在在受受拉拉区区的的纵纵向向受受力力钢钢筋筋主主要要用用来来承承受受由由弯弯矩矩在在梁梁内内产产生生的的拉拉力力，，配配置置在在受受压压区区的的纵纵向向受受力力钢钢筋筋则则是是用用来来补补充充混凝土受压能力的不足混凝土受压能力的不足 直直径径：：直直径径应应当当适适中中，，太太粗粗不不便便于于加加工工，，与与混混凝凝土土的的粘粘结结力力也也差差；；太太细细则则根根数数增增加加，，在在截截面面内内不不好好布布置置，，甚甚至至降降低低受受弯弯承承载载力力。

梁梁纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的常常用用直直径径d=12~25mm当当h＜＜300mm时，时，d≥8mm；当；当h≥300mm时，时，d≥10mm 根根数数：：梁梁中中受受拉拉钢钢筋筋的的根根数数不不应应少少于于2根根，，最最好好不不少少于于3～～4根根纵纵向向受受力力钢钢筋筋应应尽尽量量布布置置成成一一层层当当一一层层排排不不下下时时，，可可布布置置成成两两层层，，但但应应尽尽量量避避免免出出现现两两层层以以上上的的受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力梁钢筋图：梁钢筋图：梁板钢筋关系梁板钢筋关系 纵向构造筋设置条件：梁的腹板高度纵向构造筋设置条件：梁的腹板高度h hw w≥450mm≥450mm混凝土保护层厚度 作作用用：：一一是是保保护护钢钢筋筋不不致致锈锈蚀蚀，，保保证证结结构构的的耐耐久久性性；；二二是是保保证证钢钢筋筋与与混混凝凝土土间间的的粘粘结结；；三三是是在在火火灾灾等等情情况况下下，，避避免免钢钢筋筋过过早软化 大大小小：：纵纵向向受受力力钢钢筋筋的的混混凝凝土土保保护护层层不不应应小小于于钢钢筋筋的的公公称称直径，并符合规范的规定。

直径，并符合规范的规定 实实际际工工程程中中，，一一类类环环境境中中梁梁、、板板的的混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度一一般般取取为为：：混混凝凝土土强强度度等等级级≤C20时时，，梁梁30mm，，板板20mm；；混混凝凝土强度等级土强度等级≥C25时，梁时，梁25mm，板，板15mm现浇板保护层做法现浇板保护层做法钢筋的弯钩、锚固与连接钢筋的弯钩、锚固与连接 保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施：保证钢筋和混凝土之间粘结力的措施： （（1））材材料料措措施施：：选选择择适适当当的的混混凝凝土土强强度度等等级级，，采采用用粘粘结结强强度度较高的变形钢筋等；较高的变形钢筋等； （（2））构构造造措措施施：：保保证证足足够够的的混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度和和钢钢筋筋间间距距，，保保证证受受力力钢钢筋筋有有足足够够的的锚锚固固长长度度，，光光面面钢钢筋筋端端部部设设置置弯弯钩钩，，绑绑扎扎钢筋的接头保证足够的搭接长度并且在搭接范围内加密箍筋等钢筋的接头保证足够的搭接长度并且在搭接范围内加密箍筋等钢筋的弯钩钢筋的弯钩 弯钩设置条件：弯钩设置条件：绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。

绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋 标准弯钩的构造标准弯钩的构造: 钢筋的锚固钢筋的锚固 定定义义：：钢钢筋筋混混凝凝土土构构件件中中，，某某根根钢钢筋筋若若要要发发挥挥其其在在某某个个截截面面的的强强度度，，则则必必须须从从该该截截面面向向前前延延伸伸一一个个长长度度，，以以借借助助该该长长度度上上钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的粘粘结结力力把把钢钢筋筋锚锚固固在在混混凝凝土土中中，，这这一一长长度度称称为为锚锚固固长长度度钢钢筋筋的的锚固长度取决于钢筋强度及混凝土强度，并与钢筋外形有关锚固长度取决于钢筋强度及混凝土强度，并与钢筋外形有关受拉锚固长度受拉锚固长度计算公式：计算公式： 当当计计算算中中充充分分利利用用钢钢筋筋的的抗抗拉拉强强度度时时，，普普通通受受拉拉钢钢筋筋的的锚锚固固长度按下式计算：长度按下式计算：式中：式中：—受拉钢筋的基本锚固长度；受拉钢筋的基本锚固长度； fy — 普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值钢筋焊接连接(闪光对焊)钢筋焊接连接(电渣压力焊)钢筋机械连接(镦粗钢筋直螺纹连接) 机械连接适用范围：适用范围： ■轴轴心心受受拉拉及及小小偏偏心心受受拉拉构构件件的的纵纵向向受受力力钢钢筋筋不不得得采用绑扎搭接接头；采用绑扎搭接接头； ■直直径径大大于于28mm的的受受拉拉钢钢筋筋及及直直径径大大于于32mm的的受受压钢筋不宜绑扎搭接接头。

压钢筋不宜绑扎搭接接头四、单向板肋梁楼盖设计例题四、单向板肋梁楼盖设计例题 o某多层仓库，楼盖平面如图3－35所示楼层高4.5m，采用钢筋混凝土整浇楼盖，试设计（1）板：按刚度要求，连续板的厚度取对一般楼盖的板厚应大于60mm，本例考虑楼盖活荷载较大，故取h=80mm2）次梁：截面高=250～375mm，取h=400mm          截面宽b =180mm（3）主梁：截面高=430～750mm，取h=600mm           截面宽b =250mm荷荷 载 种种 类荷荷载标准准值（（kN/ /m2））永永 久久 荷荷 载 20 mm水泥水泥浆面面层 80 mm钢筋混筋混凝土板凝土板 12 mm抹底抹底20×0.02=0.425×0.08=2.016×0.012=0.192 小小 计2.592（取（取2.6））可可 变 荷荷 载 均布活荷均布活荷载8.0荷载计算荷载计算 永久荷载设计值：=2.6×1.2=3.12（kN/m2活荷载设计值：q = 8.0×1.3=10.4（kN/m2）板上总荷载设计值：（g+q）=13.52（kN/m2）2. 设计简图3. 弯矩设计值== 4.071（kN·m）4. 配筋计算计 算算 截截 面面1B2C设计弯矩（弯矩（N·m））4 071－－3 1992 799(2 799×0.8 = 2 239））－－2 799(－－2 799×0.8 =－－2 239)0.0950.0750.065(0.054)0.065(0.054)0.1000.0780.067(0.056)0.067(0.056) (mm2)314.0257.3218.0(176.0)218.0(176.0)选配配钢筋筋轴线②②～～⑤⑤8/ /10 @180As = 3588 @180As = 2796/ /8 @180As = 2186/ /8 @180As = 218轴线①①～～②②⑤⑤～～⑥⑥8 @150As= 335 mm28@150As = 335 mm2 6/ /8 @150As = 262 mm26/ /8 @150As = 262 mm2。