单向板肋梁楼盖的截面设计与构造课件

1、1. 掌握单向板、次梁及主梁的配筋计算要点；2. 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教学目标：第1页，共49页。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。重 点难 点第2页，共49页。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。 1.单向板计算要点a、板的计算步骤：计算单元、荷载计算、内力计 算、配筋计算。（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: 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

2、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面及中间支座，可按计算所得弯矩减少20%。 第3页，共49页。 c. 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。 d. 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。第4页，共49页。 （1）板中受力钢筋 板中受力钢筋通常用HPB235级、HRB335级。受力筋有板面负筋和板底正钢筋两种。 钢筋的直径常为6、8和10mm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8mm。 钢筋的间距不宜小于70mm。对于绑扎钢筋，当板厚h150mm时，间距不应大于200mm；h

3、150mm时，间距不应大于1.5h；且每米宽度内不得少于3根。 伸入支座的受力钢筋间距不应大于400mm，且截面面积不得小于受力钢筋截面面积的1/3。当端支座是简支时，板下部钢筋伸入支座的长度不应小于5d。 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。 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+10%，以保证安全并节约钢材。 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328（a）、（b）所示。2. 单向板的配筋构造第5页，共49页。时，当gq4nla=3当gq时，3nla=3第6页，共49页。分离式配筋的钢筋锚固稍

4、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。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。第7页，共49页。 （2）板中构造钢筋 分布钢筋 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；ii. 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；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。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10%，且每米宽度内不少于3根，在受力钢筋弯折处也宜布置分布钢筋。第8页，共49页。板

5、的配筋第9页，共49页。 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垂直的上部构造钢筋，间距不大于200mm,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，每边不宜小于l l/4(ll 为板的计算跨度）。第10页，共49页。 与承重墙垂直的附加短负筋应沿承重墙每米配置不少于56的附加短负筋 伸出墙边长度 在角区伸入墙边长度 第11页，共49页。 板内开洞时在孔洞边加设的附加钢筋第12页，共49页。（二）梁的设计要点与配筋构造 次梁的计算特点 1. 次梁的计算步骤 选择截面尺寸荷载计算按塑性方法

6、计算内力按正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弯起钢筋确定构造钢筋。 2. 截面尺寸：满足此高跨比（1/181/12）、宽高比（1/31/2）的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，计算由板传来的荷载时，假定次梁两侧板跨上的荷载各有1/2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T形截面计算，对支座按矩形截面计算。第13页，共49页。 满足此高跨比（1/141/8）和高宽比（1/31/2）要求一般不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

7、同作用在次梁位置处（见下图）。主梁的计算特点a.主梁的计算步骤 选择截面尺寸荷载计算按弹性理论计算内力 分别按正截面和斜截面承载力条件计算纵向钢筋、箍筋和弯起钢筋确定构造钢筋。b. 主梁的截面尺寸：第14页，共49页。 c、 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处（见下图）。第15页，共49页。梁截面形式 当梁与板整浇在一起时，梁跨中截面按T形截面受弯构件进行配筋，翼缘宽度按表37选用；支座截面混凝土翼缘在受拉区，因此应按矩形截面考虑，如图331所示。第16页，共49页。梁截面有效高度 在主梁支座附近，板、次梁、主筋的顶

8、部钢筋相互重叠（如图332），使主梁的截面有效高度降低。这时主梁的有效高度取值为：一排钢筋时h0=h（5060），两排钢筋时h0=h（7080）。在次梁与次梁等高并相交处，对次梁承受正弯矩而言也有这种情况。第17页，共49页。 2）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/g3时，可按如图333所示的构造要求布置钢筋。 架立筋和腰筋架立筋的直径d和梁的跨度l有关：l6m时，

9、d10mm；4ml6m时，d8mm。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h700mm时，宜在梁侧沿梁高每隔300400mm，设置一根直径不小于10mm的钢筋。第18页，共49页。第19页，共49页。 箍筋箍筋的形式：有封闭式和开口式两种，一般采用封闭式。箍筋的肢数：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400mm，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d：梁高h250mm时，d4mm；250mm800mm时，d8mm。且（d压为计算受压钢筋直径）。箍筋间距s：梁中最大箍筋间距要求见

10、表310。当梁中有计算的受压钢筋时，其箍筋间距应满足：绑扎骨架s15d，焊接骨架s20d（d为受压钢筋中最小直径），同时s400mm。箍筋的最小配筋率： 第20页，共49页。表310 梁中箍筋的最大间距（mm） 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b150mm时，不少于2根；b0.7ftbh0时，月牙钢筋las12d，光面钢筋las15d，螺纹钢筋las10d。锚固长度las从支座边缘算起。第21页，共49页。 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（图3-34），致使次梁主要通过其支座截面

11、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(0.50.65)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），且宜优先采用附加箍筋。附加横向钢筋应布置在长度为s2h13b的范围内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

12、，n分别是附加箍筋的个数和肢数。 第22页，共49页。第23页，共49页。主次梁交接处主梁中的附加钢筋第24页，共49页。梁、板的配筋（1）梁的配筋 梁中通常配置纵向受力钢筋、弯起钢筋、箍筋、架立钢筋等，构成钢筋骨架。第25页，共49页。梁钢筋图：一.钢筋骨架第26页，共49页。梁钢筋骨架第27页，共49页。梁钢筋骨架第28页，共49页。梁钢筋骨架第29页，共49页。纵向受力钢筋 作用：配置在受拉区的纵向受力钢筋主要用来承受由弯矩在梁内产生的拉力，配置在受压区的纵向受力钢筋则是用来补充混凝土受压能力的不足。 直径：直径应当适中，太粗不便于加工，与混凝土的粘结力也差；太细则根数增加，在截面内不好

13、布置，甚至降低受弯承载力。梁纵向受力钢筋的常用直径d=1225mm。当h300mm时，d8mm；当h300mm时，d10mm。 根数：梁中受拉钢筋的根数不应少于2根，最好不少于34根。纵向受力钢筋应尽量布置成一层。当一层排不下时，可布置成两层，但应尽量避免出现两层以上的受力钢筋，以免过多地影响截面受弯承载力。第30页，共49页。梁钢筋图：梁板钢筋关系第31页，共49页。第32页，共49页。 纵向构造筋设置条件：梁的腹板高度hw450mm第33页，共49页。混凝土保护层厚度 作用：一是保护钢筋不致锈蚀，保证结构的耐久性；二是保证钢筋与混凝土间的粘结；三是在火灾等情况下，避免钢筋过早软化。 大小：

14、纵向受力钢筋的混凝土保护层不应小于钢筋的公称直径，并符合规范的规定。 实际工程中，一类环境中梁、板的混凝土保护层厚度一般取为：混凝土强度等级C20时，梁30mm，板20mm；混凝土强度等级C25时，梁25mm，板15mm。第34页，共49页。现浇板保护层做法第35页，共49页。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： （1）材料措施：选择适当的混凝土强度等级，采用粘结强度较高的变形钢筋等； （2）构造措施：保证足够的混凝土保护层厚度和钢筋间距，保证受力钢筋有足够的锚固长度，光面钢筋端部设置弯钩，绑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。第36页，共49页。钢

15、筋的弯钩 弯钩设置条件：绑扎钢筋骨架中的受拉光面钢筋。 标准弯钩的构造: 钢筋的锚固 定义：钢筋混凝土构件中，某根钢筋若要发挥其在某个截面的强度，则必须从该截面向前延伸一个长度，以借助该长度上钢筋与混凝土的粘结力把钢筋锚固在混凝土中，这一长度称为锚固长度。钢筋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。第37页，共49页。受拉锚固长度计算公式： 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，普通受拉钢筋的锚固长度按下式计算：式中：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第38页，共49页。钢筋焊接连接(闪光对焊)第39页，共49页。钢筋焊接连接(电渣压力焊)第40页

16、，共49页。钢筋机械连接(镦粗钢筋直螺纹连接)第41页，共49页。 机械连接第42页，共49页。适用范围： 轴心受拉及小偏心受拉构件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头； 直径大于28mm的受拉钢筋及直径大于32mm的受压钢筋不宜绑扎搭接接头。第43页，共49页。四、单向板肋梁楼盖设计例题 某多层仓库，楼盖平面如图335所示。楼层高4.5m，采用钢筋混凝土整浇楼盖，试设计。第44页，共49页。（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60mm，本例考虑楼盖活荷载较大，故取h=80mm。（2）次梁：截面高=250375mm，取h=400mm 截面宽b =180mm（3）主梁：截面高

17、=430750mm，取h=600mm 截面宽b =250mm第45页，共49页。荷 载 种 类荷载标准值（kN/m2）永 久 荷 载 20mm水泥浆面层 80mm钢筋混凝土板 12mm抹底200.02=0.4250.08=2.0160.012=0.192 小 计2.592（取2.6）可 变 荷 载 均布活荷载8.0荷载计算 永久荷载设计值：=2.61.2=3.12（kN/m2活荷载设计值：q = 8.01.3=10.4（kN/m2）板上总荷载设计值：（g+q）=13.52（kN/m2）第46页，共49页。2. 设计简图第47页，共49页。3. 弯矩设计值= 4.071（kNm）第48页，共49页。4. 配筋计算计 算 截 面1B2C设计弯矩（Nm）40713199279