钢筋桁架楼承板设计手册-2.doc
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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date钢筋桁架楼承板设计手册-21 钢筋桁架楼承板简介目录1 钢筋桁架楼承板简介 2 1.1 产品概况 2 1.2 产品形状 2 1.3 构件规格 32 材料 32.1 钢筋 32.2 混凝土 42.3 底模 42.4 焊条 53 钢筋桁架混凝土模板 53.1 钢筋桁架混凝土模板的形成 53.2 适用范围 53.3 设计需遵守的相关规定 54 钢筋桁架混凝土楼板受力特点 6
2、5 钢筋桁架混凝土楼板设计 65.1 设计内容 65.2 计算方法 65.3 设计步骤 95.4 构造要求 96 设计相关事宜 97 设计实例 107.1 工程概况 117.2 钢筋桁架楼承板长度确定 117.3 钢筋桁架楼承板选用及附加钢筋计算 117.4 施工示意图 36附录一 钢筋桁架楼承板选用表 38附录二 等跨连续板在均布荷载作用下的弯矩系数 46附录三 钢筋桁架楼承板节点详图 48 1 钢筋桁架楼承板简介1.1 产品概况1.1.1 钢筋桁架楼承板是将楼板中钢筋在工厂加工成钢筋桁架,并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼承板。见图1.1.1。钢筋形成桁架,承受施工期间荷载,底模托住湿混
3、凝土,因此这种技术免去支模、拆模的工作及费用。 注:左下角标注为肋高3mm。 图1.1.1钢筋桁架楼承板1.2 产品形状1.2.1 A型钢筋桁架楼承板形状见图1.2.1-1、图1.2.1-2;1.2.2 B型钢筋桁架楼承板形状见图1.2.2-1、图1.2.2-2;1.3 构件规格1.3.1 钢筋桁架楼承板是由钢筋桁架、支座钢筋、底模等构件构成,产品构件标准规格见表1.3.1 钢筋桁架楼承板构件规格 表1.3.1名称规格 钢筋桁架楼承板宽度(mm)A型600;B型576 钢筋桁架楼承板长度(m)1.012.0楼板厚度h(mm)80370 钢筋桁架高度ht(mm)50340混凝土保护层厚度c(mm
4、)15,30钢筋桁架间距(mm)A型200,B型188上下弦钢筋直径(mm)612腹杆钢筋直径(mm)48支座水平筋(mm)10(用于h100),12(用于h100)支座竖筋(mm)12(用于h100),14(用于h100)底模厚度(mm)镀锌钢板 0.5mm;0.75mm冷轧钢板 0.4mm2 材料2.1 钢筋2.1.1 上下弦采用盘供应的热轧钢筋HPB235、HRB400或冷轧带肋钢筋550级;腹杆采用成盘供应的HPB235、冷轧光圆钢筋550级或650级;桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HPB335.楼板中附加钢筋采用热轧钢筋HPB235、HRB335、HRB400或冷轧带肋钢筋55
5、0级。注:HPB235级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB 13013中的Q235 钢筋;HRB335级、HRB400J级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB 1499中的HRB335级和HRB400级钢筋;550级冷轧带肋钢筋系指现行国家标准冷轧带肋钢筋GB13788中的CRB550钢筋;550级或650级冷轧光圆钢筋参照现行国家标准冷轧带肋钢 筋GB 13788中的CRB550或CRB650钢筋。2.1.2 钢筋强度标准值YK应按表2.1.2采用。 钢筋强度标准值 (N/mm) 表2.1.2种类符号YK热轧钢筋HPB 235(Q235)235HRB 335 (20
6、MnSi)335HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)400冷轧钢筋550级 R550650级 R6502.1.3钢筋抗拉强度设计值y和抗压强度设计值1y应按表2.1.3采用。 钢筋强度设计值 (N/mm) 表2.1.3种类符号y1y热轧钢筋HPB 235(Q235)210210HRB 335 (20MnSi)300300HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)360360冷轧钢筋550级 R360360650级 R4303802.1.4 钢筋弹性模量ES应按表2.1.4采用。 钢筋弹性模量(10 N/mm) 表2.1.4种类ES热轧钢筋HPB 2
7、35(Q235)2.1HRB 335 (20MnSi)2.0HRB 400 (20MnSiV、20MnTi、20MnSi)2.0冷轧钢筋550级1.9650级1.92.2 混凝土2.2.1 混凝土强度等级不应低于C20.处于室内高湿度或露天环境的结构构件,其混凝土强度不应低于C30。2.2.2 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值CK、tk应按表2.2.2采用。 混凝土强度标准值(N/mm2) 表2.2.2 强度种 类混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50CK13.416.720.123.426.829.632.4tk1.541.782.012.202.392.512.642.
8、2.3 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值C、t、应按表2.2.3采用。强度种 类混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50C9.611.914.316.719.121.123.1t1.101.271.431.571.711.801.89 混凝土强度设计值(N/mm2) 表2.2.32.2.4 混凝土受压或手拉的弹性模量EC应按表2.2.4采用。 混凝土弹性模量(10) 表2.2.4 混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50 EC2.552.803.003.153.253.353.452.3 底模2.3.1 底模采用镀锌卷板时,基板厚度为0.5mm,屈服强度应不低
9、于260N/mm2,镀锌层两面总计不小于80g/,质量应符合相应标准的规定。2.3.2 底模采用冷轧钢板时,基板厚度为0.4mm,屈服强度应不低于260 N/mm2,质量应符合相应标准的规定。2.4 焊条 2.4.1 手工焊采用的焊条应符合现行国家标准碳钢焊条GB/T 5117或低合金钢焊条GB/T 5118的规定。选择的焊条型号应与钢筋力学性能相适应。2.4.2 钢筋桁架与压型钢筋板之间的连接,采用电阻电焊,焊点的抗剪承载力标准值安表2.4.2采用。 钢筋桁架与底模焊点抗剪承载力标准值(N) 表2.4.2 钢板厚度(mm)0.40.50.60.8 焊点剪承载力750100013502100
10、2.4.3 钢筋桁架与压型钢筋板之间焊点的抗剪承载力设计值安表2.4.3采用。 钢筋桁架与底模焊点抗剪承载力标准值(N) 表2.4.3 钢板厚度(mm)0.40.50.60.8焊点剪承载力3755006751050 3 钢筋桁架混凝土楼板3.1 钢筋桁架混凝土楼板的形成 在施工现场,将钢筋桁架楼承板支座在钢梁上,然后绑扎桁架连接钢筋、支座附加钢筋及分布钢筋,最后浇筑混凝土,便形成钢筋桁架混凝土楼板。其纵横向剖面见图3.1.1和图3.1.2. 图3.1.1 钢筋桁架混凝土楼板纵剖面图图3.1.2 钢筋桁架混凝土楼板横剖面图3.2 适用范围3.2.1 适用于一般工业与民用建筑楼板和屋盖、一般构筑物
11、操作平台、市政高架桥桥面等。3.2.2 处于高湿、侵蚀环境、结构表面温度高于100,或有生产热源且结果表面温度经常高于60时,应另作处理。3.2.3 当钢筋桁架上下弦采用冷轧带肋钢筋时,不适用于有强烈震动的楼盖,不适用于抗震设防烈度大于9度地区的楼盖。3.3 设计需遵守的相关标准 建筑结构荷载规范 (GB 50009) 钢结构设计规范 (GB 50017) 冷弯薄壁型钢结构设计规范 (GB 50018) 混凝土结构设计规范 (GB 50010) 钢混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 (YB 9238) 高层民用建筑钢结构技术规程 (JGJ 99) 冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程 (JGJ 95)
12、4 钢筋桁架混凝土楼板受力特点4.1.1 普通现浇钢筋混凝土楼板,施工阶段因下部支模故基本没有挠度,待混凝土达到一定强度后拆模,在自重作用下,楼板下挠,楼底混凝土产生拉力、甚至出现裂缝。而钢筋桁架楼承板根据是否设临时支撑分为两种情况: 1. 设临时支撑时,与普通现浇混凝土楼板基本相同。 2. 不设临时支撑时,在混凝土结硬前,楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度,钢筋桁架楼承板自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受。混凝土结硬是在钢筋桁架楼承板变形下进行的,所以楼承板自重不会使板底混凝土产生拉力,在除楼承板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下,板底混凝土才产生拉力。这样,楼板开裂延迟,楼板的
13、刚度比普通现浇混凝土楼板大。4.2.1 在使用阶段,钢筋桁架上下弦钢筋和混凝土一起共同工作,此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能,虽然受拉钢筋应力超前,但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。4.1.3 做为底模的压型钢板厚度较薄,而且考虑经济型,钢板下部不做防火处理,所以计数楼承板载力时不应考虑钢板的作用。但在正常使用情况下,钢板的存在增加了楼板的刚度,改善了楼板下部混凝土的受力性能。5 钢筋桁架混凝土楼板设计5.1 设计内容5.1.1 在混凝土从 浇筑到达到设计强度过程中,楼板受力明显不同。所以应进行使用及施工两阶段计数。5.1.2 使用阶段计数包括楼板的正截面承载力计算、楼板下部钢
14、筋应力控制验算、支座裂缝控制验算以及挠度计算。5.1.3 施工阶段计算包括上下弦杆强度验算、受压弦杆和腹杆稳定性验算以及桁架挠度验算。5.2 计算方法5.2.1 钢筋桁架混凝土楼板根据具体工程情况可设计为单向板,也可设计为双向板。在确定设计为单向板还是双向板时,不必遵守楼板长边与短边长度的比例关系原则,即:当长边与短边长度之比小于等于2.0时,也可按单向板设计,但沿长边方向应布置足够数量的构造钢筋。5.2.2 单向板设计 1. 使用阶段 A. 施工阶段不设临时支撑时,按以下原则设计: (1) 内力计数此阶段楼板形成,根据支座实际情况,按简支或连续梁模型计算。当为连续板时,板支座及跨中弯矩按以下
15、公式计算。支座弯矩调幅不应大于15%。 支座弯矩: M支 (5.2.2-1) 跨中弯矩: M中 (5.2.2-2)式中 g1楼板自重; g2出楼板自重以外的永久荷载; P2楼面活荷载; 板的计数跨度; M支支座弯矩; M中跨中弯矩; 楼板自重作用下,根据施工阶段桁架连续性确定的支座或跨中弯矩系数; 除楼板自重以外的永久荷载作用下,根据使用阶段楼板连续性确定的支 座或跨中弯矩系数; 楼面活荷载作用下,根据使用阶段楼板连续性、考虑活荷载不利布置确 定的支座或跨中弯矩系数。注: 1.施工阶段桁架连续性:如图5.2.2所示的楼板简图,设计选用两块长度为la和lb 的钢筋桁架楼承板,认为施工阶段楼板为两
16、跨(长度为la)和三跨(长度为lb)的 连续桁架。在楼板自重作用下,各支座及跨中弯矩分别按两跨和三跨连续桁架计算。 2.使用阶段楼板连续性:如图5.2.2所示的楼板简图,认为使用阶段楼板为五跨连续 板。在除楼板自重以外的永久荷载及楼板活荷载作用下,各支座及跨中弯矩按五跨 连续板计算。 3.等跨连续板在均补荷载作用下弯矩系数见附录B。 (2)承载力极限状态计数及正常使用极限状态验算 楼板正截面承载力应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB 50010及冷 轧带肋钢筋混凝土结构技术规范JGJ 95有关规定计算。 楼板下部钢筋的拉应力应符合下列规定: 0.9y (5.2.2-3) (5.2.2-3)
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