鋼筋桁架樓承板設計手冊-2

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目錄 1 鋼筋桁架樓承板簡介………………………………………………………… 2 1.1 產(chǎn)品概況……………………………………………………………… 2 1.2 產(chǎn)品形狀……………………………………………………………… 2 1.3 構件規(guī)格……………………………………………………………… 3 2 材料………………………………………………………………………… 3 2.1 鋼筋………………………………………………………………………… 3 2.2 混凝土………………………………………………………………… 4 2.3 底?！? 4 2.4 焊條…………………………………………………………………… 5 3 鋼筋桁架混凝土模板……………………………………………………… 5 3.1 鋼筋桁架混凝土模板的形成………………………………………… 5 3.2 適用范圍……………………………………………………………… 5 3.3 設計需遵守的相關規(guī)定……………………………………………… 5 4 鋼筋桁架混凝土樓板受力特點…………………………………………… 6 5 鋼筋桁架混凝土樓板設計………………………………………………… 6 5.1 設計內(nèi)容……………………………………………………………… 6 5.2 計算方法……………………………………………………………… 6 5.3 設計步驟……………………………………………………………… 9 5.4 構造要求……………………………………………………………… 9 6 設計相關事宜……………………………………………………………… 9 7 設計實例………………………………………………………………… 10 7.1 工程概況…………………………………………………………… 11 7.2 鋼筋桁架樓承板長度確定…………………………………………… 11 7.3 鋼筋桁架樓承板選用及附加鋼筋計算…………………………… 11 7.4 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)點詳圖…………………………………………… 48 1 鋼筋桁架樓承板簡介 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，因此這種技術免去支模、拆模的工作及費用。 注：左下角標注為肋高3mm。 圖1.1.1鋼筋桁架樓承板 1.2 產(chǎn)品形狀 1.2.1 A型鋼筋桁架樓承板形狀見圖1.2.1-1、圖1.2.1-2； 1.2.2 B型鋼筋桁架樓承板形狀見圖1.2.2-1、圖1.2.2-2； 1.3 構件規(guī)格 1.3.1 鋼筋桁架樓承板是由鋼筋桁架、支座鋼筋、底模等構件構成，產(chǎn)品構件標準規(guī)格見表1.3.1 鋼筋桁架樓承板構件規(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 0.4mm 2 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(xiàn)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(xiàn)行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB 1499中的HRB335級和HRB400級鋼筋；550級冷軋帶肋鋼筋系指現(xiàn)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(xiàn)行國家標準《冷軋帶肋鋼 筋》GB 13788中的CRB550或CRB650鋼筋。 2.1.2 鋼筋強度標準值?YK應按表2.1.2采用。 鋼筋強度標準值 （N/mm) 表2.1.2 種類 符號 ?YK 熱軋鋼筋 HPB 235（Q235) Ф 235 HRB 335 (20MnSi） Φ 335 HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi） 400 冷軋鋼筋 550級 ΦR 550 650級 ΦR 650 2.1.3鋼筋抗拉強度設計值?y和抗壓強度設計值?1y應按表2.1.3采用。 鋼筋強度設計值 (N/mm） 表2.1.3 種類 符號 ?y ?1y 熱軋鋼筋 HPB 235（Q235) Ф 210 210 HRB 335 (20MnSi） Φ 300 300 HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi） 360 360 冷軋鋼筋 550級 ΦR 360 360 650級 ΦR 430 380 2.1.4 鋼筋彈性模量ES應按表2.1.4采用。 鋼筋彈性模量（10 N/mm） 表2.1.4 種類 ES 熱軋鋼筋 HPB 235（Q235) 2.1 HRB 335 (20MnSi） 2.0 HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi） 2.0 冷軋鋼筋 550級 1.9 650級 1.9 2.2 混凝土 2.2.1 混凝土強度等級不應低于C20.處于室內(nèi)高濕度或露天環(huán)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?CK、?tk應按表2.2.2采用。 混凝土強度標準值（N/mm2) 表2.2.2 強度種 類 混凝土強度等級 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 ?CK 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 ?tk 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39 2.51 2.64 2.2.3 混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強度設計值?C、?t、應按表2.2.3采用。 強度種 類 混凝土強度等級 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 ?C 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.1 23.1 ?t 1.10 1.27 1.43 1.57 1.71 1.80 1.89 混凝土強度設計值（N/mm2) 表2.2.3 2.2.4 混凝土受壓或手拉的彈性模量EC應按表2.2.4采用。 混凝土彈性模量（10） 表2.2.4 混凝土強度等級 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 EC 2.55 2.80 3.00 3.15 3.25 3.35 3.45 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/mm2，鍍鋅層兩面總計不小于80g/㎡，質(zhì)量應符合相應標準的規(guī)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/mm2，質(zhì)量應符合相應標準的規(guī)定。 2.4 焊條 2.4.1 手工焊采用的焊條應符合現(xiàn)行國家標準《碳鋼焊條》GB/T 5117或《低合金鋼焊條》GB/T 5118的規(guī)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2.4.2采用。 鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力標準值（N） 表2.4.2 鋼板厚度（mm） 0.4 0.5 0.6 0.8 焊點剪承載力 750 1000 1350 2100 2.4.3 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2.4.3采用。 鋼筋桁架與底模焊點抗剪承載力標準值（N） 表2.4.3 鋼板厚度（mm） 0.4 0.5 0.6 0.8 焊點剪承載力 375 500 675 1050 3 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，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、一般構筑物操作平臺、市政高架橋橋面等。 3.2.2 處于高濕、侵蝕環(huán)境、結構表面溫度高于100℃，或有生產(chǎn)熱源且結果表面溫度經(jīng)常高于60℃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(qū)的樓蓋。 3.3 設計需遵守的相關標準 建筑結構荷載規(guī)范 （GB 50009） 鋼結構設計規(guī)范 （GB 50017） 冷彎薄壁型鋼結構設計規(guī)范 （GB 50018) 混凝土結構設計規(guī)范 （GB 50010) 鋼—混凝土組合樓蓋結構設計與施工規(guī)程 （YB 9238) 高層民用建筑鋼結構技術規(guī)程 （JGJ 99) 冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規(guī)程 （JGJ 95） 4 鋼筋桁架混凝土樓板受力特點 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，待混凝土達到一定強度后拆模，在自重作用下，樓板下?lián)?，樓底混凝土產(chǎn)生拉力、甚至出現(xiàn)裂縫。而鋼筋桁架樓承板根據(jù)是否設臨時支撐分為兩種情況： 1. 設臨時支撐時，與普通現(xiàn)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?；炷两Y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(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(jīng)濟型，鋼板下部不做防火處理，所以計數(shù)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(nèi)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(shù)。 5.1.2 使用階段計數(shù)包括樓板的正截面承載力計算、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(wěn)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(jù)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(shù)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(nèi)力計數(shù) 此階段樓板形成，根據(jù)支座實際情況，按簡支或連續(xù)梁模型計算。當為連續(xù)板時，板支座及跨中彎矩按以下公式計算。支座彎矩調(diào)幅不應大于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 g1——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la）和三跨（長度為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)桁架計算。 2.使用階段樓板連續(xù)性：如圖5.2.2所示的樓板簡圖，認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)板計算。 3.等跨連續(xù)板在均補荷載作用下彎矩系數(shù)見附錄B。 （2）承載力極限狀態(tài)計數(shù)及正常使用極限狀態(tài)驗算 ① 樓板正截面承載力應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010及《冷 軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規(guī)范》JGJ 95有關規(guī)定計算。 ② 樓板下部鋼筋的拉應力應符合下列規(guī)定： ≤0.9?y （5.2.2-3） （5.2.2-3） （5.2.2-5） （5.2.2-6） 式中 As——計算寬度范圍內(nèi)桿件截面面積； ?y——鋼筋抗拉強度設計值 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準值作用下計算截面 產(chǎn)生的彎矩值； ——樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉力； ——樓板自重標準值作用下鋼筋桁架下弦的拉應力； ——在彎矩M2k作用下樓板下部鋼筋的拉應力； ——樓板下部的拉應力。 ③ 樓板支座的最大裂縫寬度限值按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010 有關規(guī)定執(zhí)行。其裂縫控制驗算應按現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》 GB 50010 的 相關公式執(zhí)行，其中Mk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。 ④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(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)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(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板一樣進行使用階段內(nèi)力計算以及 承載力極限狀態(tài)計算、正常使用極限狀態(tài)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，采用桁架模型計算。承載能力極限狀態(tài)按荷載效應基本組合，重要性系數(shù)Υ0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/㎡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： （5.2.2-7） （2）受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性應按下式計算： （5.2.2-8） 式中 ——鋼筋抗壓強度設計值； ht0——上下弦桿軸心之間的距離； N——桿件軸心拉力或壓力； ——上下弦桿的應力； ——軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)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(jié)點間距，腹桿的 計算長度取0.7倍的腹桿節(jié)點間距。 （3）桁架撓度與跨度之比值不大于1/180，也不大于20mm。 B.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(jié)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(xiàn)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(shù) 設計基本參數(shù)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(jù)工程情況，樓承板長度可以為一跨或幾跨之和，確定時應注意： （1）鋼筋桁架樓板其長度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長度可為100mm的倍數(shù)。 （2）樓承板長度最好定為幾跨之和的連續(xù)板。 （3）樓承板長度不宜大于20m。 5.3.3 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(jié)點設計和桁架與底模連接節(jié)點設計四個方。其中連接節(jié)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(diào)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 當鋼筋桁架連續(xù)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(xù)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(jié)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5.4.1的規(guī)定。 混凝土保護層最小厚度（mm） 表5.4.1 環(huán)境類別 混凝土強度等級 C20 C25－C45 ≥C50 一 15 15 15 二 a 20 20 20 b —— 25 20 三 —— 30 25 注：1.環(huán)境類別應根據(jù)《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010中表3.4.1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(guī)范》GB 50010規(guī)定有所減小。 5.4.2 當計數(shù)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。 (5.4.2-1) 式中 ——縱向受力鋼筋的錨固長度； ?y——鋼筋的抗拉強度設計值； ?t——混凝土軸心抗拉強度設計值，當混凝土強度等級高于C40時，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Ф6@250. 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300mm： (5.4.3-1) 式中 lΙ——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度不應小于5d，且不小于50mm，壓型鋼板伸入梁邊不應小于30mm。 5.4.6 設計鋼筋桁架樓承板時，其長度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長度可為100mm的倍數(shù)。設計時，應調(diào)整柱網(wǎng)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300mm。 5.4.8 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(guī)定外，同時也應嚴格按《混凝土結構設計規(guī)范》GB 50010和《冷軋帶肋鋼筋混凝土結構技術規(guī)程》JGJ 95中相關構造執(zhí)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(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，為了實現(xiàn)產(chǎn)品標準化，附錄A中列出了幾種常用的產(chǎn)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(jié)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(xù)，這是因為連續(xù)板較簡支板的撓度小，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(jù)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(guī)格代號的具體內(nèi)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(yè)主溝通，得到業(yè)主的認可。如果不能進行有效溝通，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。 7 設計實例 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(jù)結構平面布置圖，擬采用三種板長：2.0m、5.6m、8.4m。 其中 2.0m板按簡支板設計； 5.6m板按連續(xù)板設計； 8.4m板按連續(xù)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(shù)據(jù) 1 基本數(shù)據(jù) 混凝土強度C20 樓板厚度h=100 mm 施工階段結構重要性系數(shù)γ01=0.9 左支撐梁上翼緣寬度b1左=200 mm 使用階段結構重要性系數(shù)γ02=1 右支撐梁上翼緣寬度b1右=200 mm 永久荷載分項系數(shù)γG=1.2 模板在梁上的支撐長度a=50 mm 可變荷載分項系數(shù)γQ=1.4 單榀桁架計算寬度b=188 mm 次梁間距1=2000mm 鋼筋桁架節(jié)點間距l(xiāng)s=200 mm 混凝土抗壓強度設計值=9.6 鋼筋抗拉強度設計值fy=360 混凝土抗拉強度設計值ft=1.1 鋼筋強度標準值=550 混凝土抗拉強度標準值=1.54 鋼筋彈性模梁=190000 混凝土彈性模具=25500 混凝土上保護層厚度=15 mm 構件受力特征系數(shù)=2.1 混凝土下保護層厚度C=15 mm 受拉區(qū)縱向受力鋼筋的相對粘結性系數(shù)Vi=1 mm 桁架高度ht=70 mm 相對受壓區(qū)高度=0.373 鋼筋抗壓強度設計值=360 2 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3.5 7.3.1.2 使用階段計算 1 荷載計算 樓板凈跨 n=-（b1左+b1右）/2=1800 mm 樓板計算跨度 0=n+a=1850 mm 除樓板自重外的永久荷載g2=（1+0.3）b=0.244 使用荷載P2=3.5b=0.658 除樓板自重外的永久荷載產(chǎn)生的彎矩 M2GK==0.105 KNm 使用荷載產(chǎn)生的彎矩 M2QK==0.282 KNm M2K=M2GK+M2QK= 0.386 KNm MK=M1GK+M2GK+M2QK= 0.587 KNm M=γ02[γg(M1gk+M2gk)+γQM2QK]= 0.761 KNm 2 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 M= 如圖1所示h0=h-20=80 mm 混凝土受壓區(qū)高度 x=h0-=5.456 mm 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=4mm 3 配筋率驗算 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= 82.000 mm ρminh0=30.832 mm2 ρmaxh0=153.338 AS=D222=56.549 ∴ ρminbh01時，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c<20時，取c=20，∴c=20.000mm 受拉區(qū)縱向鋼筋的相對粘結特性系數(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 撓度計算 縱向受拉鋼筋的配筋率te==0.006 縱向受拉鋼筋應力或等效應力==98.089 裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù) 0.796 Ψ=1.1-0.65=-0.596 1.596 根據(jù)混凝土規(guī)范，當Ψ< 0.2時，取0.2；當Ψ>1時，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+11 Nmm4 =0.587 0.418 考慮荷載長期作用下?lián)隙仍龃笙禂?shù)，按規(guī)范取 θ=1.644 ∴ 受彎構件的剛度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(nèi)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(shù) γ01=0.9 樓板自重=2.5b=0.740 KNm 施工荷載=1.5b=0.282 KNm 樓板自重產(chǎn)生的彎矩 施工荷載產(chǎn)生的彎矩 Ml=γ01（γG+γQ）=0.369 KNm 剪力=0.5γ01（γG+γQ）l0=0.798 KN 2 截面特性計算 如圖2所示，ht0=ht-D1/2-D2/2 63.000 mm 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=56.549mm2 Y0= =47.647mm2 XC=-Y0=33.353mm2 Xt=ht0-=29.647mm2 截面有效慣性矩 mm4 3 上下弦強度驗算 弦桿軸力 N==5859.809 N 上弦鋼筋受壓應力 116.577 N 〈0.9fy，滿足要求! 下弦鋼筋受拉應力 103.624 N 〈0.9fy，滿足要求! 4 受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性 （1） 對受壓下弦桿 受壓上弦桿節(jié)點間距Is=200mm 上弦桿計算長度 l0x=l0y=0.9ls=180.000 mm 慣性矩201.062 回轉半徑2.000 mm 長細化λx=λy===90.000 λ〈[150]，滿足要求！ 由λ查得a類截面軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù) =0.367 上弦桿穩(wěn)定驗算 =317.532 〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！ （2） 對腹桿 如圖3所示： 如圖4所示： AD==91.363 mm AG==157.255mm AF=AD+30=121.363 mm AC=AG=93.313 mm AB=AD=AD=76.016 mm ∴ 腹桿節(jié)點間距1c=AC=93.313 mm 腹桿計算長度 l0x=l0y=0.7lc=65.319 mm2 回轉半徑 x=y==1.000 mm 長細化 λx=λy== 65.319 λ〈[150]，滿足要求！ 由λ查得a類截面軸心受壓構件穩(wěn)定系數(shù) =0.607 腹桿與水平面的夾角 θ==45.890 腹桿軸力 N==556.061 N 腹桿穩(wěn)定驗算=72.931 〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！ 5 撓度驗算 施工階段鋼筋桁架模板的撓度5.689 mm 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 結論 經(jīng)過上述計算可知：TD1-70 免租施工及使用階段的要求！ 7.3.2 5.6m及8.4m板設計 7.3.2.1 設計數(shù)據(jù) 1 基本數(shù)據(jù) 混凝土強度C20 施工階段結構重要性系數(shù)γ01=0.9 次梁間距 l1= 2600 mm 使用階段結構重要性系數(shù)γ02=1 l2= 3000 mm 永久荷載分項系數(shù)γG=1.2 l3= 2800 mm 可變荷載分項系數(shù)γQ=1.4 樓板厚度h=100mm 鋼筋桁架節(jié)點間距l(xiāng)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= 9.6N/mm2 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㎡ 單榀桁架計算寬度b=188mm 混凝土抗拉強度標準值=1.54N/M㎡ 混凝土彈性模具=25500N/M㎡ 鋼筋強度標準值=550N/mm2 構件受力特征系數(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粘結性系數(shù)Vi=1mm 連接鋼筋抗拉強度設計值fy=210N/mm2 相對受壓區(qū)高度ξb=0.373 混凝土上保護層厚度=15mm 鋼筋抗壓強度設計值fy1=360N/mm2 混凝土下保護層厚度C=15mm 鋼筋抗拉強度設計值fy=360N/mm2 桁架高度ht=70mm 2 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/m2 7.3.2.2 使用階段計算 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、荷載計算 樓板凈跨 l1n=l1-b1=2400mm 計算跨度 l10=l10+a/2+b1/2=2525mm l2n=l2-b1=2800mm l20=l2n+b1=3000mm l3n=l3-b1=2600mm l30=l3n+b1=2800mm l40=l3n+b1/2+a/2=2725mm 樓板自重 g1=2.5b=0.470KN/m 施工荷載 p1=1.5b=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=3.5b=0.658KN/m 1施工階段荷載計算 （1） 2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板 施工階段計算跨度l1邊=l10=2525mm l2邊=l2n+b1/2+a/2=2925mm ∵ n=l2邊/l1邊=1.158 ∴ 根據(jù)n值，查《建筑結構靜力計算手冊》得： 恒載下： AB段跨中彎矩 M1GK1=0.0619g1l102=0.185 KNm BC段跨中彎矩 M1GK2=0.1020g1l102=0.306 KNm B處支座彎矩 M1GKB= -0.1482g1l102=-0.444 KNm 活荷載： 考慮荷載最不利組合 AB段跨中彎矩 M1QK1=0.0977P1l102=0.176 KNm BC段跨中彎矩 M1QK2=0.1259P1l102=0.226 KNm B處支座彎矩 M1QKB= -0.1482P1l102=-0.266 KNm ∴ 施工階段最大彎矩 跨中：BC跨M1k2=M1GK2+M1QK2=0.532 KNm M12=γ01（γGM1GK2+γQM1QK2)=0.615 KNm 支座：B支座M1KB=M1GKB+M1QKB=-0.711 KNm M1B=γ01（γGM1GK2+γQM1GKB)=-0.815 KNm 施工階段最大剪力 V1B右=0.7069γ01（γGg1+γQP1)=1.540 KNm