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文檔簡介
1、目錄1 鋼筋桁架樓承板簡介 21.1 產品概況 21.2 產品形狀 21.3 構件規格 32 材料 32.1鋼筋 32.2 混凝土 42.3 底模 42.4 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 設計需遵守的相關規定 54 鋼筋桁架混凝土樓板受力特點 65 鋼筋桁架混凝土樓板設計 65.1 設計內容 65.2 計算方法 65.3 設計步驟 95.4 構造要求 96 設計相關事宜 97 設計實例 107.1 工程概況 117.2 鋼筋桁架樓承板長度確定 117.3 鋼筋桁架樓承板選用及附加鋼筋計算 117.4 施工示意圖 36附錄一鋼筋
2、桁架樓承板選用表 38附錄二等跨連續板在均布荷載作用下的彎矩系數 46附錄三鋼筋桁架樓承板節點詳圖 481鋼筋桁架樓承板簡介1.1 產品概況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。鋼筋形成桁架,承受施工期間荷載,底模托住濕混凝土, 因此這種技術免去支模、拆模的工作及費用。底模1.2 產品形狀20D>200Ji11.2.1 A 型鋼筋桁架樓承板蹲桁架間圖1.2.1-1 、圖 1.2.1-2 ;T上弦鋼筋腹桿鋼筋下弦鋼筋注:左下角標注為肋高 3mm圖鋼筋桁架樓承板圖1.2.1-1 A型鋼筋桁架樓承板橫剖面圖70Cht腹桿
3、鋼筋、下弦鋼筋/ /X-/zX7- 7: 一/*CL鋼筋桁架節點間距上弦鋼筋支座豎筋圖1.2.1-2 A 型鋼筋桁架樓承板縱剖面圖1.2.2 B 型鋼筋桁架樓承板形筋桁見圖距1.2.2-1 、圖1.2.2-2;圖1.2.1-1 B型鋼筋桁架樓承板橫剖面圖完整版本上弦鋼筋f鋼筋桁架節點間距*支座豎筋h:氏/ :腹桿鋼筋 乂A下弦鋼筋彳、彳 /7P 一Q“底模支座水平筋圖121-2 B型鋼筋桁架樓承板縱剖面圖1.3構件規格1.3.1鋼筋桁架樓承板是由鋼筋桁架、支座鋼筋、底模等構件構成,產品構件標準規格見表 鋼筋桁架樓承板構件規格表名稱規格鋼筋桁架樓承板寬度(mmA 型 600; B 型 576鋼筋
4、桁架樓承板長度(m)1.0 12.0樓板厚度h (mm80 370鋼筋桁架高度ht (mr)i50 340混凝土保護層厚度 c(mm15,30鋼筋桁架間距(mmA 型 200,B 型 188上下弦鋼筋直徑(mm612腹桿鋼筋直徑(mm4 8支座水平筋(mm10 (用于 h< 100 ) , 12 (用于 h>100 )支座豎筋(mm12 (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 上下弦采用盤供應的熱軋鋼筋HPB235 HRB400或冷軋帶肋鋼筋 550級;腹
5、桿采用成盤供應的HPB235冷軋光圓鋼筋550級或650級;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。注:HPB235級鋼筋系指現行國家標準鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋GB 13013中的Q235 鋼筋;HRB335級、HRB400J級鋼筋系指現行國家標準鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋GB1499中的HRB335級和HRB400級鋼筋;550級冷軋帶肋鋼筋系指現行國家標準冷軋帶肋鋼筋 GB13788中的CRB550鋼筋;550級或650級冷軋光圓鋼筋參照現行國家標準冷軋帶肋鋼 筋GB 13788 中的 C
6、RB550或 CRB650鋼筋。2.1.2 鋼筋強度標準值? YK應按表采用。鋼筋強度標準值(N/mn2)表種類符號?YK熱軋鋼筋HPB 235 (Q235)235HRB 335 (20MnSi )335HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)r400冷軋鋼筋550級R550650級R650鋼筋抗拉強度設計值? y和抗壓強度設計值? 1y應按表采用。鋼筋強度設計值(N/mm2)表種類符號?y?1y熱軋鋼筋HPB 235 (Q235)210210HRB 335 (20MnSi )300300HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)Z360360冷軋鋼筋
7、550級R360360650級R4303802.1.4鋼筋彈性模量 巳應按表采用。鋼筋彈性模量(X 10 N/mm2)表種類呂熱軋鋼筋HPB 235 (Q235)2.1HRB 335 (20MnSi )2.0HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)2.0冷軋鋼筋550級1.9650級1.92.2 混凝土2.2.1 混凝土強度等級不應低于C20.處于室內高濕度或露天環境的結構構件,其混凝土強度不應低于C30。2.2.2 混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度標準值?*?tk應按表采用?;炷翉姸葮藴手担∟/mnn)表強度種類混凝土強度等級C20C25C30C35C40C45C50?C
8、K13.416.720.123.426.829.632.4?tk1.541.782.012.202.392.512.642.2.3混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度設計值?c、?t、應按表采用?;炷翉姸仍O計值(N/mm)表強度 種類混凝土強度等級C20C25C30C35C40C45C50?C9.611.914.316.719.121.123.1?t1.101.271.431.571.711.801.892.2.4混凝土受壓或手拉的彈性模量Ec應按表采用?;炷翉椥阅A浚╔ 10)表混凝土強度等級C20C25C30C35C40C45C50E c2.552.803.003.153.253.353.45
9、2.3 底模2.3.1 底模采用鍍鋅卷板時,基板厚度為0.5mm,屈服強度應不低于260N/mnm,鍍鋅層兩面總計不小于80g/怦,質量應符合相應標準的規定。2.3.2 底模采用冷軋鋼板時,基板厚度為0.4mm,屈服強度應不低于260 N/mn2,質量應符合相應標準的規定。2.4 焊條2.4.1 手工焊采用的焊條應符合現行國家標準碳鋼焊條GB/T 5117或低合金鋼焊條GB/T 5118的規定。選擇的焊條型號應與鋼筋力學性能相適應。2.4.2 鋼筋桁架與壓型鋼筋板之間的連接,采用電阻電焊,焊點的抗剪承載力標準值安表采用。鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力標準值(N)表鋼板厚度(mr)0.40.50.
10、60.8焊點剪承載力7501000135021002.4.3鋼筋桁架與壓型鋼筋板之間焊點的抗剪承載力設計值安表采用。鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力標準值(N)表鋼板厚度(mm0.40.50.60.8焊點剪承載力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場,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_ 二 及分布鋼筋,;最后澆筑混凝土,曠便形成鋼筋桁架混凝土樓板。了其縱橫向剖面見圖1. 和圖: .二-.;F -.圖3.1.1鋼筋桁架混凝土樓板縱剖面圖3.2 適用范圍3.2.1 適用于一般工業與民用建筑樓板和屋蓋、一般構筑物操作平臺
11、、市政高架橋橋面等。3.2.2 處于高濕、侵蝕環境、結構表面溫度高于100C,或有生產熱源且結果表面溫度經常高于60C時,應另作處理。3.2.3 當鋼筋桁架上下弦采用冷軋帶肋鋼筋時,不適用于有強烈震動的樓蓋,不適用于抗 震設防烈度大于9度地區的樓蓋。3.3 設計需遵守的相關標準建筑結構荷載規范(GB 50009)鋼結構設計規范(GB 50017)冷彎薄壁型鋼結構設計規范(GB 50018)混凝土結構設計規范 (GB 50010) 鋼混凝土組合樓蓋結構設計與施工規程( YB 9238) 高層民用建筑鋼結構技術規程( JGJ 99) 冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程(JGJ 95)4 鋼筋桁架混凝土
12、樓板受力特點4.1.1 普通現澆鋼筋混凝土樓板,施工階段因下部支模故基本沒有撓度,待混凝土達到一 定強度后拆模,在自重作用下,樓板下撓,樓底混凝土產生拉力、甚至出現裂縫。而鋼筋桁 架樓承板根據是否設臨時支撐分為兩種情況:1. 設臨時支撐時,與普通現澆混凝土樓板基本相同。2. 不設臨時支撐時, 在混凝土結硬前, 樓板強度和剛度即鋼筋桁架的強度和剛度, 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。 混凝土結硬是在鋼筋桁架樓承 板變形下進行的, 所以樓承板自重不會使板底混凝土產生拉力, 在除樓承板自重以外的永久 荷載及樓面活荷載作用下,板底混凝土才產生拉力。這樣,樓板開裂延遲,樓板
13、的剛度比普 通現澆混凝土樓板大。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 合式樓板具有相同的受力性能, 雖然受拉鋼筋應力超前, 但其承載力與普通鋼筋混凝土樓板 相同。4.1.3 做為底模的壓型鋼板厚度較薄,而且考慮經濟型,鋼板下部不做防火處理,所以計 數樓承板載力時不應考慮鋼板的作用。 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計5.1 設計內容5.1.1 在混凝土從 澆筑到達到設計強度過程中, 樓板受力明顯不同。 所以應進行使用及施 工兩階段計數。5.1.2 使用階段計數包括樓板的正
14、截面承載力計算、樓板下部鋼筋應力控制驗算、支座裂 縫控制驗算以及撓度計算。5.1.3 施工階段計算包括上下弦桿強度驗算、受壓弦桿和腹桿穩定性驗算以及桁架撓度驗 算。5.2 計算方法5.2.1 鋼筋桁架混凝土樓板根據具體工程情況可設計為單向板,也可設計為雙向板。在確 定設計為單向板還是雙向板時, 不必遵守樓板長邊與短邊長度的比例關系原則, 即: 當長邊 與短邊長度之比小于等于 2.0 時,也可按單向板設計, 但沿長邊方向應布置足夠數量的構造 鋼筋。5.2.2 單向板設計1. 使用階段A. 施工階段不設臨時支撐時,按以下原則設計:( 1 ) 內力計數此階段樓板形成,根據支座實際情況,按簡支或連續梁
15、模型計算。 當為連續板時, 板支 座及跨中彎矩按以下公式計算。支座彎矩調幅不應大于15%。 支座彎矩:M支1F g1l02F g2l03F P2l0( -1 ) 跨中彎矩:2 2 2M中1M g1l 02M g2l03M p2l 0( -2 )式中g 1 樓板自重;g2 出樓板自重以外的永久荷載;P 2樓面活荷載;M 支支座彎矩;M 中跨中彎矩;1F, 1M 樓板自重作用下,根據施工階段桁架連續性確定的支座或跨中彎矩系數;2F, 2M除樓板自重以外的永久荷載作用下,根據使用階段樓板連續性確定的座或跨中彎矩系數;3F,3M 樓面活荷載作用下,根據使用階段樓板連續性、考慮活荷載不利布置定的支座或跨
16、中彎矩系數。注:1.施工階段桁架連續性:如圖所示的樓板簡圖,設計選用兩塊長度為la和lb的鋼筋桁架樓承板,認為施工階段樓板為兩跨(長度為I a)和三跨(長度為I b)的連續桁架。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桁架計算。2. 使用階段樓板連續性:如圖所示的樓板簡圖,認為使用階段樓板為五跨連續板。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3. 等跨連續板在均補荷載作用下彎矩系數見附錄B。(2)承載力極限狀態計數及正常使用極限狀態驗算 樓板正截面承載力應按現行國家標準混凝土結構設計規范軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規范JGJ 95有關規定計算。 樓板下部鋼
17、筋的拉應力應符合下列規定:GB50010及冷sk W 0.9 ?y(5.2.2-3 )sks1ks2k(5.2.2-3 )slkNik(522-5 )S2K2KO.87ASh0(522-6 )式中 As計算寬度范圍內桿件截面面積;?y鋼筋抗拉強度設計值 ho截面有效高度;Mk使用階段除樓板自重以外的永久荷載及樓面荷載標準值作用下計算截面 產生的彎矩值;Nik樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉力;sik樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉應力;s2k在彎矩Mk作用下樓板下部鋼筋的拉應力;sk樓板下部的拉應力。 樓板支座的最大裂縫寬度限值按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB50010有關規定執
18、行。其裂縫控制驗算應按現行國家標準混凝土結構設計規范 GB 50010的相關公式執行,其中 M應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 應標準組合計算的彎矩值。 樓板撓度:樓面活荷載作用下樓板的撓度不應超過計算跨度的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超過計算跨度的1/250。在樓板撓度計算中,剛度按現行國家標準混凝土結構設計規范GB 50010中相關公式計算。B.施工階段設臨時支撐時,與普通現澆鋼筋混凝土樓板一樣進行使用階段內力計算以及 承載力極限狀態計算、正常使用極限狀態驗算。2.施工階段A.施工階段不設臨時支撐時,鋼筋桁架樓承板中
19、桁架桿件的內力以及鋼筋桁架樓承板的撓度,采用桁架模型計算。承載能力極限狀態按荷載效應基本組合,重要性系數Y 0取0.9。撓度采用荷載的標準效應組合計算。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/ m2 H和跨中集中荷載沿板寬慰2.5KN/m中叫不利者,不考慮二者同時作用。(1 )上下弦桿強度應按下式計算:n0.9 fy( 522-7 )AS(2)受壓弦桿及腹桿穩定性應按下式計算:(5.2.2-8 )n as式中fy 鋼筋抗壓強度設計值;hto上下弦桿軸心之間的距離;N桿件軸心拉力或壓力;上下弦桿的應力;軸心受壓構件的穩定系數,按現行國家標準
20、鋼結構設計規范GB50017附錄C采用。其中受壓弦桿的計算長度取0.9倍的受壓弦桿節點間距,腹桿的計算長度取0.7倍的腹桿節點間距。(3)桁架撓度與跨度之比值不大于1/180,也不大于20mmB.設有臨時支撐時,無需進行施工階段驗算。5.2.3 雙向板設計為了節約鋼材,雙向板在施工階段應沿垂直于桁架方向設臨時支撐。施工階段無需驗算;使用階段按普通現澆鋼筋混凝土雙向板計算。5.3 設計步驟5.3.1 確定設計基本參數設計基本參數包括樓板的跨度、厚度,兩個階段板支座情況,鋼筋種類,混凝土強度等級,使用荷載等。5.3.2 確定鋼筋桁架樓承板的長度根據工程情況,樓承板長度可以為一跨或幾跨之和,確定時應
21、注意:(1) 鋼筋桁架樓板其長度宜為200mm的倍數,特殊情況下長度可為100mm的倍數。(2)樓承板長度最好定為幾跨之和的連續板。(3)樓承板長度不宜大于 20mo5.3.3 通過使用階段計算,初步選擇鋼筋桁架樓承板的型號。鋼筋桁架樓承板設計包括桁架桿件設計、底模設計、桁架桿件連接節點設計和桁架與底模連接節點設計四個方。其中連接節點的強度通過構造保證,不需要驗算,底模已設計成型, 滿足手里要求,所以設計人員只需進行桁架桿件設計便可選擇鋼筋桁架樓承板的型號。5.3.4 當不設臨時支撐時,可查附表A或進行施工階段驗算,調整樓承板的型號,以至滿足受力要求。5.3.5 確定支座附加鋼筋用量當鋼筋桁架
22、連續時,使用階段計算的支座負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;當鋼筋桁架在支座處不連續時,使用階段計算的支座負筋截面面積即 為支座附加鋼筋量。不同種類鋼筋應進行等強帶換。5.3.6 繪制樓板結構圖樓板結構圖包括平面布置圖及節點大樣。平面布置圖包含:鋼筋桁架樓承板排板,支座 負筋、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。同時圖中必須明 確施工期間臨時支撐布置情況。5.4 構造要求5.4.1 縱向受力鋼筋的混凝土保護層厚度(鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離)不應小于鋼筋的公稱直徑且應符合表的規定?;炷帘Wo層最小厚度(mm表環境類別混凝土強度等級C20C2
23、5- C45> C50-一-151515二a202020b2520三3025注:1.環境類別應根據混凝土結構設計規范GB 50010中表341劃分;2.由于鋼筋桁架混凝土保護層厚度能得到充分保證,所以當混凝土強度等級為C20時,混凝土保護層厚度較混凝土結構設計規范GB 50010規定有所減小。Id542 當計數中充分利用鋼筋的抗拉強度時,受拉鋼筋的錨固長度應按下式計算,且在任 何情況下,縱向受力鋼筋的錨固長度不應小于250mm(542-1)式中la縱向受力鋼筋的錨固長度;'y 鋼筋的抗拉強度設計值;C40時,按C40取值;?t 混凝土軸心抗拉強度設計值,當混凝土強度等級高于 d鋼
24、筋的公稱直徑鋼筋的外形系數,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,應設置上下弦連接鋼筋;上部鋼筋按計算確定,下部鋼筋按構造配置,配置量不小于6250.連接鋼筋與鋼筋桁架上弦鋼筋的搭接長度應按下式計算,且不應小于300mmIl 1.6la(5.4.3-1)式中I i縱向受拉鋼筋的長度連接鋼筋與鋼筋桁下弦鋼筋的搭接長度應按下式計算,且不應小于200mmll 1.12la( 543-2)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
25、長度la不應小于5d,且不小于50mm壓型鋼板伸入梁邊不應小于30mm5.4.6 設計鋼筋桁架樓承板時,其長度宜為200mm的倍數,特殊情況下長度可為100mm的倍數。設計時,應調整柱網及梁上翼緣寬度,與之相適應。5.4.7 樓板厚度大于等于 100mm小于等于300mm5.4.8 樓板開孔,孔洞切斷桁架上下弦鋼筋時,孔洞邊應設洞邊加強筋,當孔洞邊有較大 的集中荷載或洞邊長大于 1000mm應設洞邊梁。5.4.9 鋼筋桁架樓承板懸挑長度不宜大于7ht,否則,施工時必須設臨時支撐。5.4.10 設計除符合以上規定外,同時也應嚴格按混凝土結構設計規范GB50010和冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規程J
26、GJ 95中相關構造執行。6設計相關事宜6.1.1 鋼筋桁架樓承板桁架上下弦鋼筋規格的多樣化,加上不同情況下樓板厚度不同,引起鋼筋桁架的規格很多,為了實現產品標準化,附錄A中列出了幾種常用的產品型號,以供設計選用。6.1.2 樓板可設計為單向板, 也可設計為雙向板。 鋼筋桁架樓承板在施工階段均為單向板。 不設臨時支撐時, 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算的配筋 量,故樓板宜設計為單向板。當因具體工程情況需設計為雙向板時,為了節約鋼材,施工階 段應沿垂直于桁架方向設置臨時支撐。6.1.3 設計時,盡可能使鋼筋桁架樓承板連續,這是因為連續板較簡支板的撓度小,這樣施工階段
27、樓承板變形小,有利建筑美觀。但單塊樓承板的長度不宜大于12m,以方面運輸及施工。6.1.4 當板跨較大時,為降低樓板鋼筋用量,建議施工階段設臨時支撐。根據大量計算, 當通過使用階段計算后, 對于施工階段, 只需在跨中設一道臨時支撐, 便可滿足施工階段受 力要求。6.1.5 設計人員自行編號的鋼筋桁架樓承板,必須說明鋼筋規格代號的具體內容。6.1.6 對一個項目來說,為了方便制作,桁架型號不宜過多。6.1.7 當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,為保證混凝土保護層厚度,可將桁架的高度減小或在家樓板厚度,但在設計前必須與營銷人員或業主溝通, 得到業主的認可。 如果不能進行
28、有效溝通, 設計時, 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表面。6.1.8 當垂直于鋼筋桁架方向布置有分布鋼筋時,宜將分布鋼筋置于鋼筋桁架下弦的上表 面。6.1.9 當樓板澆注完成后需要將底模撕除時,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表面。77.1 工程概況建筑用途:商店;次梁間距分別為 2.0m、2.6m、樓板厚度 100mm; 樓面鋪地面磚,設吊頂; 混凝土強度為 C20; 樓面梁布置見施工示意圖。 施工過程不舍臨時支撐。7.2 鋼筋桁架模板長度確定根據結構平面布置圖,擬采用三種板長: 其中
29、 2.0m 板按簡支板設計; 5.6m板按連續板設計;8.4m板按連續板設計。7.3 鋼筋桁架模板選用及附加鋼筋計算7.3.1 2.0m 板設計7.3.1.1 設計數據1 基本數據 混凝土強度 C20施工階段結構重要性系數丫01=0.9使用階段結構重要性系數丫02=1永久荷載分項系數丫 g=1.2設計實例2.8m、3.0m;2.0m、5.6m、8.4m。樓板厚度 h=100 mm左支撐梁上翼緣寬度 b1 左=200 mm右支撐梁上翼緣寬度 b1 右=200 mm模板在梁上的支撐長度 a=50 mm可變荷載分項系數丫次梁間距仁2000mm混凝土抗壓強度設計值混凝土抗拉強度設計值 混凝土抗拉強度標
30、準值 混凝土彈性模具q=1.4ftk=1.54%Ec =25500 KN2單榀桁架計算寬度 b=188 mm鋼筋桁架節點間距I s=200 mm鋼筋抗拉強度設計值 fy=360 K%2 鋼筋強度標準值f yk =550 KN m2鋼筋彈性模梁Es =1900002混凝土上保護層厚度 c =15 mm構件受力特征系數c產2.1混凝土下保護層厚度 C=15 mm受拉區縱向受力鋼筋的相對粘結性系數相對受壓區高度b =0.3732荷載V=1 mm桁架高度ht=70 mm鋼筋抗壓強度設計值fy=360KNm施工階段:模板自重+濕混凝土重量2.5 K%?施工荷載1.5 KNm2使用階段:樓板2.5 KNm
31、2吊頂0.3 KN 27.3.1.2使用階段計算面層1 KN/ 2樓面活荷載3.51荷載計算樓板凈跨ln=l - (6 左+4 右) /2=1800 mm樓板計算跨度 I 0= I n+a=1850 mm除樓板自重外的永久荷載g2= (1+0.3 ) x b=0.244使用荷載 P2=3.5 x b=0.658 KNm除樓板自重外的永久荷載產生的彎矩際=必=0.105 KN- m8使用荷載產生的彎矩Mq=曲=0.282 KN - m8M2k=Mgk+Mqk= 0.386 KN - mM=Mgk+Mgk+Mqk= 0.587 KN - mM=丫 02【丫 g(M1gk+Mgk)+ 丫 qIqK=
32、 0.761 KN - m2截面設計施工階段簡支且使用階段也簡支時,桁架上弦鋼筋只在施工階段起作用,故使用階段截面設計時,應按單筋截面計算下弦受拉鋼筋-ifcbx fy Asfcbx如圖 1 所示 ho=h-2O=8O mm混凝土受壓區高度x=h o-h0-22 2Mho - f d =5.456 mm i'cd受拉區鋼筋截面面積 A fcbX 27.351mm2fy鋼筋直徑d24.173mm下弦鋼筋直徑D2=6mm腹桿鋼筋直徑Dc=4mm根據鋼筋桁架模板表,初選TD1-70上弦鋼筋直徑 Di=8mm3配筋率驗算最大配筋率maxfcbf| y0.010最小配筋率取0.002與45主中的
33、較大值fy0.00138最小配筋率=0.002根據選用的模板確定h0=h-c-D 2/2= 82.000 mm2p min b h0=30.832 mmp max b h°=153.338As=D22 X 2=56.5494P minbho<A< p mabh。滿足要求4樓板下部鋼筋應力控制驗算施工階段不舍臨時支持時,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。樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉力IkM|GKhto=3351.198N樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉應力si kNikAs=59.262NM 2k0.87 Ash °=98.089
34、N在彎矩Mk作用下樓板下部鋼筋的拉應力樓板下部鋼筋的拉應力sksiks2k 157.351N0.9fy5最大裂縫寬度構件特征系數cr=2.1有效受拉混凝土截面面積A te=0.5bh+ ( bf-b ) h f2=9400.000 mms2k滿足要求一As Ap縱向受拉鋼筋的配筋率te=- =0.006Ate在最大裂縫寬度計算中,當 p te小于0.01時,取0.01p te =0.010縱向受拉鋼筋應力或等效應力sk2k0.87h0As=98.089Mpa裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數¥ te sk/根據混凝土規范,當屮 <0.2時,取0.2 ;當¥ >1時
35、,取1¥ =0.200最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區底邊的距離c:當 c<20 時,取 c=20,. c=20.000mm受拉區縱向鋼筋的相對粘結特性系數vi=1mm2n- d-受拉縱向鋼筋等效直徑deq= =6.000mmdeq)=0.019mmten-v-di最大裂縫寬度skCO max= a(1.9c+0.08Es又根據裂縫控制等級查出最大裂縫寬度限值O m-n=0.3mmO maxV O min裂縫寬度小于限值,滿足要求6撓度計算縱向受拉鋼筋的配筋率te = A 氏=0.006M 2kAte縱向受拉鋼筋應力或等效應力sk=跡;AS =98.089裂縫間縱向受拉鋼筋應變
36、不均勻系數0.796¥ tetk=-0.596sk1.596根據混凝土規范,當屮< 0.2時,取¥ =0.2000.2 ;當屮>1時,取1根據彈性模具量與混凝土彈性模具量之比E =7.451mm縱向受拉鋼筋配筋率As. bh°0.0038樓板的短期剛度Bs=1.15EsAA20.2 6 E1 3.5 f=1.150E+11 NmrnfM k =0.587 KN mMq (M 1Gk M2Gk)0.4M 2Qk 0.418 kN m考慮荷載長期作用下撓度增大系數,按規范取9 =1.644受彎構件的剛度B=MkMq( -1) Mk4BS=7.880E+10
37、Nmm樓面活荷載作用下樓板的撓度1.274 mm25M 2QK l048B撓度限值I 03505.286 mm撓度小于限值,滿足要求2.656mm5MkB48B樓板總撓度撓度限值7.400250撓度小于限值,滿足要求731.3施工階段驗算因桁架模型手算工作量太大,為了演示設計步驟,施工階段內力按梁模型計算,結果 有一定誤差。1荷載計算施工階段結構重要性系數丫 01=0.9樓板自重 g1=2.5 X b=0.740 KN m施工荷載 p1 =1.5 X b=0.282 KN m樓板自重產生的彎矩M 1Gkgilo80.201 kN m施工荷載產生的彎矩M 1Q k2Pllo0.121 KN m8
38、M 1kM 1QkM 1Gk0.322KNmM i = y 01 (丫 GM1Gk +y QM1Qk)=0.369 KN m剪力 V =0.5 y 01 (y Gg1 + y Qp1) 10=0.798 KN2截面特性計算:圖2如圖 2 所示,ht°=ht-D1/2-D2/2 63.000 mm腹桿鋼筋截面面積:A;c=12.566mrn受壓區鋼筋截面面積:As =50.265mmI ” I _2如圖 2 所示,xh =ht0 +c+D2/2=81.000mmD2受壓區鋼筋截面面積:2As=56.549mmA (c 石)A xhY0=47.647mmAs AsX= xh -Yo=33
39、.353mm2t=hto- xc=29.647mm截面有效慣性矩 獸 AsXCD;32.059 E 05 mm3上下弦強度驗算弦桿軸力N=山=5859.809 Nh t0上弦鋼筋受壓應力116.577 N0.9fy,滿足要求!下弦鋼筋受拉應力As103.624 N0.9fy,滿足要求!4受壓弦桿及腹桿穩定性(1)對受壓下弦桿上弦桿計算長度10x=l 0y=0.91 s=180.000 mm受壓上弦桿節點間距 I s=200mm慣性矩IxIyD1464201.062回轉半徑ixAsiyxD12.000 mm4長細化入x= xy= lo =loy =90.000ix iy入150,滿足要求!由入查
40、得a類截面軸心受壓構件穩定系數=0.367上弦桿穩定驗算N=317.532 MpaAsfy穩定性滿足要求!對腹桿Ls-20075H-0如圖4所示:如圖3所示:AD=(ht c)2 (752D1)2=91.363 mmAF=AD+30=121.363 mmAG= AF2( s )2=157.255mm 2ABAC=X AG=93.313 mmAFAB=h D2 AHhtX AD=AOhtX AD=76.016 mm c腹桿節點間距1c=AC=93.313mm腹桿計算長度210x=l oy =0.7 l c=65.319 mm長細化回轉半徑a類截面軸心受壓構件穩定系數2=1.0004oy=65.3
41、19 iymm入150,滿足要求!由入查得=0.607腹桿與水平面的夾角=72.931 MpaAscAH0 =arcs in=45.890AC0 5VN腹桿軸力 N=1 =556.061 N 腹桿穩定驗算sin5撓度驗算fy穩定性滿足要求!施工階段鋼筋桁架模板的撓度5 M ik 丨048Esl°5.689 mm撓度限值為肅與20訕的較小值,J=10.278mm180所以撓度限值為10.278mm 7.3.1.4 結論經過上述計算可知:7.3.2 5.6m 及 8.4m 板設計7.3.2.1設計數據1基本數據混凝土強度C20施工階段結構重要性系數丫 使用階段結構重要性系數丫 永久荷載分
42、項系數丫g=1.2可變荷載分項系數丫q=1.4撓度小于限值,滿足要求!TD1-7001=0.902=1免租施工及使用階段的要求!次梁間距I 1= 2600 mm2= 3000 mm3= 2800 mm樓板厚度h=100mm鋼筋桁架節點間距l s=200mm假設支撐梁上翼緣寬度 b1均為200mm混凝土抗壓強度設計值2fc = 9.6N/mm模板在梁上的支撐長度a=50mm混凝土抗拉強度設計值ft=1.1N/M m2單榀桁架計算寬度 b=188mm混凝土抗拉強度標準值ftk =1.54N/M m混凝土彈性模具 Ee=25500N/M m22鋼筋強度標準值fyk=550N/mm構件受力特征系數ac
43、r=2.1受拉區縱向受力鋼筋的相對粘結性系數 相對受壓區高度E b=0.373 鋼筋抗壓強度設計值f y1=360N/mm鋼筋抗拉強度設計值f y=360N/mm2荷載施工階段:鋼筋彈性模梁E3=190000N/mrn2V=1mm連接鋼筋抗拉強度設計值 fy=210N/mm混凝土上保護層厚度 c =15mm混凝土下保護層厚度 C=15mm桁架高度ht=70mm模板自重 +濕混凝土重量 施工荷載樓板22.5KN/m21.5KN/m22.5KN/m2使用階段:2吊頂 0.3KN/m 樓面活荷載3.5KN/m2面層1KN/m7.3.2.2使用階段計算使用階段,2.6m+3.0m板與2.8m+2.8m
44、+2.8m板共同形成一五跨連續板。I.I.I '一、何載計算樓板凈跨l 1n=l 1-b 1=2400mm計算跨度l 10=l 10+a/2+b 1/2=2525mml2n=l 2-b 1=2800mml20=l 2n+b1=3000mml樓板自重g 1=2.5 施工何載 p 1=1.53n=l 3-b1=2600mmlx b=0.470KN/mx b=0.282KN/ml30=13 n+b 仁2800mm40=l 3n+b1/2+a/2=2725mm除樓板自重外的永久荷載g 2= (1+0.3 )X b=0.244KN/m樓面活荷載 p 2=3.5 x b=0.658KN/m1施工階
45、段荷載計算(1)2.6m+3.0m 兩不等跨連續板I2邊=l 2n+bi/2+a/2=2925mmn=l 2 邊/I 1 邊=1.158根據恒載下:n值,查建筑結構靜力計算手冊得:AB 段跨中彎矩 M 1gk1=0.0619 x g1l 10 =0.185 KN mBCB活何載:段跨中彎矩 M 1gk2=0.1020 x g1l 102=0.306 KN m 處支座彎矩 M 1gkb= -0.1482 x g1l 10 =-0.444 KN m 考慮荷載最不利組合ABBCB段跨中彎矩 M 1qk=0.0977 x P 102=0.176 KN m 段跨中彎矩 M 1qk2=0.1259 x P
46、1I 102=0.226 KN- m處支座彎矩M 1qkb= -0.1482 x P1I 10 =-0.266 KN m施工階段最大彎矩跨中:BC跨 Mk2=MGK+MQK2=0.532 KN mM支座:12= 丫 01 (y GMgk+丫 qMqk=0.615 KN mB支座 Mkb=Mgk+Mqk=-0.711 KN mM1B= y 01 ( Y GMgk+ y qMgki)=-0.815KN m施工階段最大剪力V伯右=0.7069 丫 01 (丫 Q1 + 丫 cP)=1.540 KN mI3 右=13 左=2725mm(|3中-I 3左)/I 3中X 100%=0.027<10%
47、 可按三等跨連續板計算內力。查建筑結構靜力計算手冊得:恒載下:CD段跨中彎矩DE 段跨中彎矩D處支座彎矩2M igk3=0.080 X gi| 3左=0.279 KN m2M 1gk4=0.025 X g1l 3中=0.092 KN m2M igke= -0.100 X gil 3中=-0.368 KN m活何載:考慮荷載最不利組合DCD段跨中彎矩DE段跨中彎矩D處支座彎矩處支左端剪力ViGKD左=-0.600 X gil 3左=-0.768 KN2M iqkf0.101 X Pil 3左=0.211 KN m2M iqk尸0.075 X Pil 3中=0.166 KN m2M iqk= -0
48、.117 X Pil 3中=-0.259 KN mD處支座左端剪力Viqkd左=-0.617 X Pil 3左=-0.474 KN施工階段最大彎矩跨中:CD跨 Mk3=MGK+MQK=0.491 KN mMi3= 丫 0i ( y GV1gk3+ y qMqk:)=0.568 KN m支座:D 支座 Mki=Mgk+Mqk=-0.627 KN mMid= y 0i ( Y gMgk+ y cMgk=-0.724KN m施工階段最大剪力Vid左 = y 0i (丫 gVigkd左+ y QVqkd左)=-1.427KN m2使用階段荷載計算(130-l 10)/l 30X 100%=0.098&
49、lt;10%(120-l 30)/l 30X 100%=0.071<10%(130-l 40)/l 30X 100%=0.027<10%可按五跨連續板計算內力。 查建筑結構靜力計算手冊得:恒載下:AB段跨中彎矩M22gki=0.078 X g2l i0 =0.122 KN-mBC段跨中彎矩m22gk2=0.033 X g?l 20 =0.073 KN-mCD段跨中彎矩m22gk3=0.046 X g2l 30 =0.088 KN-mDEEFB段跨中彎矩段跨中彎矩處支座彎矩2M 2gk4=0.033 X g2l 30 =0.063 KN m2M 2gk5=0.078 X g2l 40 =0.142 KN m2M 2gkb= -0.105 X g2l 20 =-0.231 KN mD活
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