鋼筋混凝土梁板的配筋構(gòu)造講解.doc

鋼筋混凝土梁板的配筋構(gòu)造3.1 受彎構(gòu)件的構(gòu)造要求(1) 梁的一般構(gòu)造鋼筋混凝土梁的常用截面有矩形、T形、工形和花籃形等形式，如圖圖3.25梁的截面形式受彎構(gòu)件在外荷載作用下，截面上將同時承受彎矩M和剪力y的作用。在彎矩較大的區(qū)段可能發(fā)生沿橫截面的(稱為正截面)受彎破壞，在剪力較大的區(qū)段可能發(fā)生沿斜截面的受剪破壞，當受力鋼筋過早切斷、彎起或錨固不滿足要求時，還可能發(fā)生沿斜截面的受彎破壞。 一、梁和板的一般構(gòu)造規(guī)定 (一)梁的配筋構(gòu)造 1）梁的截面尺寸梁的截面高度h與梁的跨度l及所受荷載大小有關(guān)。一般情況下，獨立簡支梁，其截面高度h與其跨度l的比值(稱為高跨比) h/l=1/121/8 ；獨立的懸臂梁h/l為1/6左右；多跨連續(xù)梁h/l=1/181/12 。 梁的截面寬度b與截面高度h的比值b/h，對于矩形截面一般為1/2.51/2；對于T形截面一般為1/31/2.5 。為了統(tǒng)一模板尺寸便于施工，梁的常用寬度一般為180mm、200mm、220mm、250mm，250mm以上以50mm為模數(shù)；而梁的高度h一般為250mm、300 mm、1000mm等尺寸，當h800mm時以50mm為模數(shù)，當h800mm時以1OOmm為模數(shù)。 2)梁的配筋 梁中一般配置下列幾種鋼筋(圖3.26)： 縱向受力筋。如號筋，它是用來承受彎矩的鋼筋?？v向受力鋼筋的常用直徑為10-28mm，根數(shù)不得少于2根。梁內(nèi)受力縱筋的直徑應(yīng)盡可能相同；當采用不同的直徑時，它們之間相差至少應(yīng)為2mm以上，便于施工中容易用肉眼識別，但相差也不宜超過6mm。彎起鋼筋。如、號鋼筋，它是由縱向受力鋼筋彎起而成。它的作用是：中間段同縱向受力鋼筋一樣，可以承受跨中正彎矩；彎起段可以承受剪力；彎起后的水平段有時還可以用來承受支座處的負彎矩。 彎起鋼筋的彎起角度般是：當梁高h 800mm時為45；當梁高h800mm時為60 圖3.26梁的配筋形式 箍筋。如號鋼筋，它主要是用于承受剪力。在構(gòu)造上還可固定縱向受力鋼筋的間距和位置，以便綁扎成一個立體的鋼筋骨架。 箍筋的最小直徑與梁的截面高度有關(guān)，常用直徑為6mm、8mm、l0mm等。 縱向構(gòu)造鋼筋。如號鋼筋，稱為架立鋼筋，其作用是固定箍筋并與受力鋼筋形成骨架，一般設(shè)置在梁的受壓區(qū)外緣兩側(cè)。 架立鋼筋的直徑與梁的跨度l有關(guān)。當l6m時，架立鋼筋的直徑不宜小于12mm；當l=46m時，直徑不宜小于10mm ；當l4m時，直徑不宜小于8mm。 簡支梁的架立鋼筋一般伸至梁端，當考慮其受力時，架立鋼筋兩端在支座內(nèi)應(yīng)有足夠的錨固長度。當梁的腹板高度hw450mm時(hw見斜截面承載力計算)，在梁的兩個側(cè)面沿梁高度方向應(yīng)設(shè)置縱向構(gòu)造鋼筋(腰筋號)，每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋(不包括梁上、下部受力鋼筋及架立鋼筋)的截面面積不應(yīng)小于bhw的0.1，且其間距不宜大于200mm并用拉筋聯(lián)系(號)。（2）板鋼筋混凝土板的常用截面有矩形、槽形和空心形等形式，如圖3.23所示。圖3.23板的截面形式 1)扳的厚度 板的厚度h與其跨度l及所受荷載大小有關(guān)?，F(xiàn)澆板的最小厚度分別為：單跨板h/l1/35 ，多跨連續(xù)板h/l1/40，懸臂板h/l1/12。一般屋面板厚度不小于60mm，樓面板厚度不小于70mm。 2)板的受力鋼筋 受力鋼筋的直徑通常采用6mm、8mm、10mm。受力鋼筋的間距一般不小于70mm；當h215mm(24025215)，因此需要向下彎150mm。 號鋼筋左端彎終點外的錨固長度 (按受拉區(qū))20d2020400mm，右端 (按受壓區(qū)) lOd1020200mm。 彎起鋼筋斜段長度計算。首先要確定彎起鋼筋在豎直方向上的外包尺寸。根據(jù)配筋剖面圖，分析該根鋼筋從上部上邊緣至下部下邊緣間的凈高度，此即為外包尺寸(梁高扣除上下保護層厚度、排列在其外側(cè)的縱筋直徑和間距等)。即號筋的斜段(500252)1.414635mm。 號筋的斜段計算見剖面22。左端斜段在豎直方向上的外包尺寸為5002522025405mm；斜段長為4051.414573mm。圖2.37懸挑梁端部鋼筋 右端斜段在豎直方向上的外包尺寸計算。由配筋詳圖可見，懸挑梁底部邊緣與水平面的夾角的正切值為tan2001740，該根鋼筋在懸挑梁端部的豎直方向上的外包尺寸為3502522025255mm。 根據(jù)圖720所示幾何關(guān)系可準確計算出其斜段長度，即 由此可解得224mm，右端斜段長1.414224316mm。 計算彎起鋼筋斜段長度，也可以用幾何作圖的方法求得，可避免繁瑣的計算。 (3)按照上述公式計算各根鋼筋的下料長度，填入鋼筋配料單。 號筋(25) (6690+1502)+26.252522257203(mm)號筋(22) (175+265+4810+1740+2635)+26.25224O.5222228447(mm) 號筋(12) (5675+150)+26.25122125951(mm) 號筋(20) 3155+26.25203405(mm) 號筋(12) 1960+26.25122110(mm) 號筋(20) (400+573+340+316+200)+26.25204O.5202039(mm) 號筋(6) (500225+12)+(200一225+12)2+501298(mm)。 箍筋根數(shù)(6260-100)200+132(根) 號筋(6) 因為懸挑梁底部邊緣與水平面的夾角的正切值為tana一2001740；左邊第一根箍筋(距支座邊50mm)在豎直方向上的外包尺寸為252+12306mm，箍筋間距為200mm，箍筋根數(shù)n= 9.325(取9根)。箍筋高差25mm，由第一根箍筋向右每根箍筋在豎直方向上的外包尺寸依次遞減25mm，則下料長度每根依次遞減25250mm。 第一根箍筋下料長度為306+(200一225+12)2+50986 mm；以306依次遞減25可得向右各箍筋在豎直方向上的外包尺寸；以986依次遞減50可得向右各箍筋的下料長度。 (4)鋼筋和混凝土之間的粘結(jié) 1）粘結(jié)力的組成 粘結(jié)，是鋼筋和混凝土這兩種性質(zhì)截然不同的材料能夠共同工作的基礎(chǔ)。在鋼筋和混凝土之間通過粘結(jié)應(yīng)力來實現(xiàn)力的傳遞，協(xié)調(diào)變形，否則，它們就不可能共同工作。所謂粘結(jié)應(yīng)力，就是由于鋼筋和混凝土的相對滑動趨勢，在二者接觸面產(chǎn)生的縱向剪應(yīng)力。2）影響粘結(jié)強度的因素 影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強度的因素很多，主要有： 混凝土強度等級。強度等級越高，粘結(jié)強度越大，但不成正比。 鋼筋外觀特征。變形鋼筋由于表面凸凹不平，其粘結(jié)強度高于光面鋼筋。保護層厚度和鋼筋間距，適當提高保護層厚度，保證一定的鋼筋間距，可以提高混凝土對鋼筋的握固力，進而提高粘結(jié)力。 澆注位置?；炷翝沧⑸疃瘸^300mm時，由于混凝土的泌水下沉，氣泡逸出，使其與“頂部”水平鋼筋之間產(chǎn)生空隙層，從而削弱了鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)作用。 橫向配筋及側(cè)向壓力。橫向鋼筋的配置可延緩裂縫的發(fā)展，側(cè)向壓力將進一步提高混凝土對鋼筋的握固作用。 經(jīng)過修正后的錨固長度不應(yīng)小于250mm。 鋼筋的搭接長度 施工中當鋼筋的長度不夠，需要搭接時，若采用綁扎接頭，為保證粘結(jié)力的傳遞，必須具有足夠的搭接長度。規(guī)范規(guī)定：受拉鋼筋的搭接接頭首先應(yīng)滿足接頭面積百分率的要求，搭接長度按下式計算： ll=. la （3.35）式中：ll縱向受拉鋼筋的搭接長度；一縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù)，按表3.8采用。 縱向受拉鋼筋搭接長度修正系數(shù) 表3.8 縱向受拉鋼筋搭接接頭面積百分率 25 50 lOO 1.21.4l.6 在任阿請況下，縱向受拉鋼筋綁扎搭接接頭的搭接長度均不應(yīng)小于300mm。 構(gòu)件中的縱向受壓鋼筋，當采用搭接連接時，其搭接長度不應(yīng)小于受拉鋼筋搭接長度的O.7倍，且在任何情況下不應(yīng)小于200mm。 光面鋼筋的粘結(jié)能力差，為提高其粘結(jié)能力，鋼筋末端應(yīng)設(shè)180彎鉤（圖3.28），變形鋼筋末端可不設(shè)彎鉤，但都應(yīng)滿足錨固長度或搭接長度的要求。圖3.28鋼筋末端180彎鉤 3.2.2 鋼筋混凝土樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求 1.受彎構(gòu)件的破壞形式 少筋破壞(瞬時受拉破壞) 當構(gòu)件的受拉區(qū)配筋太少時，隨著荷載的增加，受拉區(qū)邊緣出現(xiàn)裂縫，裂縫截面處的拉力即全部轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，由于鋼筋配置較少，其應(yīng)力突增，很快超過屈服極限甚至被拉斷，裂縫就急速發(fā)展，構(gòu)件也立即破壞，如圖3.6(b)所示，這種破壞稱為少筋破壞。少筋破壞的受彎構(gòu)件承載力實際上和素混凝土受彎構(gòu)件的承載力接近，它雖然配置了鋼筋，但鋼筋的作用不大，破壞前無明顯預(yù)兆，破壞是突然發(fā)生的，破壞呈脆性性質(zhì)。在實際工程中不允許采用少筋構(gòu)件，一般用最小配筋率min來加以限制。 適筋破壞(拉壓破壞) 當構(gòu)件的受拉區(qū)配置適量的鋼筋時，隨著荷載的增加，受拉區(qū)邊緣出現(xiàn)裂縫，裂縫截面處的拉力即全部轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，隨著荷載繼續(xù)增加，受拉區(qū)鋼筋屈服，受壓區(qū)高度減小，最后受壓區(qū)混凝土被壓碎導(dǎo)致構(gòu)件破壞，如圖3.6(c)所示，這種破壞稱為適筋破壞。破壞時鋼筋和混凝土的強度都能得到充分利用，破壞前有明顯的裂縫和塑性變形，破壞不是突然發(fā)生的，破壞呈塑性性質(zhì)。實際設(shè)計中必須將受彎構(gòu)件設(shè)計成適筋構(gòu)件。 超筋破壞(受壓破壞)當構(gòu)件的受拉區(qū)配置太多的受拉鋼筋時，隨著荷載的增加，受拉區(qū)邊緣出現(xiàn)裂縫，裂縫截面處的拉力即全部轉(zhuǎn)由鋼筋承擔(dān)，但由于鋼筋配置太多，荷載繼續(xù)增加鋼筋還未屈服時受壓區(qū)混凝土先壓碎導(dǎo)致構(gòu)件破壞，如圖3.6(d)所示，這種破壞稱為超筋破壞。超筋破壞前雖然也有一定的變形和裂縫預(yù)兆，但不像適筋破壞那樣明顯，而且當混凝土壓碎時，破壞突然發(fā)生，破壞帶有脆性性質(zhì)，另外破壞時鋼筋還未屈服，鋼筋的強度得不到充分利用，所以在實際工程中不宜采用超筋構(gòu)件。一般用最大配筋率max來加以限制。鋼筋混凝土構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋百分率() 表3.1 受力類型 最小配筋百分率受壓構(gòu)件 全部縱向鋼筋O.6一側(cè)縱向鋼筋O.2 受彎構(gòu)件，偏心受拉，軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋 O.2和45ft/fy中的較大值 受彎構(gòu)件的截面最大配筋率max () 表3.2 鋼筋等級 混凝的強度等級C15 C20 C25 C30 HPB235 2.105 2.807 3.479 4.18l HRB335 1.76 2.182 2.622 HRB400 RRB400 1.387 1.719 2.066 設(shè)計經(jīng)驗表明，當適筋受彎構(gòu)件的配筋率為 實心板 =O.40.8 矩形梁 =O.61.5 T形梁 =O.91.8時，構(gòu)件的用鋼量和造價都較為經(jīng)濟，施工比較方便，受力性能也比較好。因此，常將梁、板的配筋率設(shè)計在上述范圍之內(nèi)。梁、板的上述配筋率稱為常用配筋率，也稱為經(jīng)濟配筋率。 梁內(nèi)箍筋最大間距smax(mm) 表3.5 梁高 V0.7ftbho VO.7 ftbho 150h300 150 200 300h500 200 300 500800 300 400梁中箍筋最小直徑(mm) 表3.6 梁高 箍筋直徑 h800 6 h800 8為防止斜拉破壞，規(guī)范規(guī)定：梁內(nèi)箍筋間距不宜超過表3.5規(guī)定的smax值。2 常用預(yù)制構(gòu)件 （一） 預(yù)制板 由預(yù)制構(gòu)件廠供應(yīng)生產(chǎn)。（1） 實心板（平板） 其主要特點是：制作簡單、上下板面比較平整，并且施工方便。缺點是材料用料多，自重大，抗彎剛度小，所以實心板的跨度一般比較小，適用于跨度不大的走道板、地溝蓋板等。(2)空心板 空心板又稱多孔板，如圖6-2-6(b)所示，又可分為普通鋼筋混凝土空心板和預(yù)應(yīng)力空心板。 空心板具有上下板面平整，用料省，自重輕，并且剛度大，受力性能好，隔聲、隔熱效果好等優(yōu)點，因此是目前民用建筑中應(yīng)用最廣泛的一種板，但空心板制作比較復(fù)雜，且不能開洞。 (3)槽形板 槽形板有正槽板(肋向下)和反槽板(肋向上)兩種，如圖6-2-6(c)所示。槽形板由面板、縱肋和橫肋組成，肋向下的稱為正槽板，肋向上的稱為反槽板。 正槽板受力合理，用料省、自重輕、便于開洞，但不能形成平整的頂棚，隔聲、隔熱效果較差。正槽板一般用于對頂棚要求不高的建筑樓面，在工業(yè)廠房中應(yīng)用較為廣泛。 反槽板的受力性能較差，但可提供平整的頂棚，可與正槽板組成雙層樓蓋，在兩層槽板中間填充保溫材料，具有良好的保溫性能，可用在寒冷地區(qū)的屋蓋中。 (4)T形板 T形板有單T板和雙T板兩種，如圖6-2-6(d)所示。有預(yù)應(yīng)力板和非預(yù)應(yīng)力板兩種。單T板具有受力性能好、制作簡便、布置靈活、開洞自由、能跨越較大空間等特點，是通用性很強的構(gòu)件。雙T板的寬度和跨度在預(yù)制時可根據(jù)需要加以調(diào)整，并且整體剛度比單T板好，承載力大，但自重較大，對吊裝有較高要求。T形板既可用于樓板、屋面板，也可用作外墻板。 以上四種預(yù)制板均有標準圖供選用，不需自己設(shè)計。施工單位可直接在預(yù)制構(gòu)件加工廠買到定型產(chǎn)品。(二)樓蓋梁 樓蓋梁的截面尺寸和配筋受梁跨度、負荷面積、樓蓋荷載等較多因素影響，不便設(shè)計定型圖，設(shè)計人員需自行設(shè)計。 預(yù)制梁一般為單跨梁，主要是簡支梁、挑梁和外伸梁。其截面形式常為矩形、十字形和花籃形。矩形截面梁的外形簡單，施工方便，應(yīng)用較廣泛。當梁截面高度較大時，在層高不變的條件下采用十字形或花籃形截面可增大房屋凈高，較經(jīng)濟。十字形或花籃形截面，可全部預(yù)制，也可做成疊合梁(有利于加強樓蓋的整體性)。在房屋的門窗過梁和工業(yè)房屋的連系梁中也用到L形截面。 (三)懸挑構(gòu)件 建筑工程中，常見的鋼筋混凝土雨篷、挑檐等是具有代表性的懸挑構(gòu)件?？涩F(xiàn)澆可預(yù)制。 (1)雨篷 雨篷由雨篷板和雨篷梁兩部分組成。 雨篷梁一方面支撐雨篷板，另一方面又兼作門過梁，除承受自重及雨篷板傳來的荷載外，還承受著上部墻體的重量以及樓面梁、板可能傳來的荷載。雨篷可能發(fā)生的破壞有雨篷板根部受彎斷裂，雨篷梁受彎、剪、扭破壞和整體雨篷傾覆破壞三種。 為防止