鋼筋溷凝土梁板的配筋構(gòu)造

1、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(dāng)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(dú)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(dú)立的懸

2、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(dāng)h800mm時以50mm為模數(shù)，當(dāng)h>800mm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

3、。梁內(nèi)受力縱筋的直徑應(yīng)盡可能相同；當(dāng)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(fù)彎矩。 彎起鋼筋的彎起角度般是：當(dāng)梁高h(yuǎn) 800mm時為45°；當(dāng)梁高h(yuǎn)>800mm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

4、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(dāng)l>6m時，架立鋼筋的直徑不宜小于12mm；當(dāng)l=46m時，直徑不宜小于10mm；當(dāng)l<4m時，直徑不宜小于8mm。 簡支梁的架立鋼筋一般伸至梁端，當(dāng)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(dāng)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

5、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(dāng)h<150mm時，間距不應(yīng)大于200mm；當(dāng)h150mm時，間距不應(yīng)大于1.5h ，且不宜大于250mm(圖3.24) 板內(nèi)鋼筋的保護(hù)層見圖3.27，

6、其厚度取決于周圍環(huán)境和混凝土的強(qiáng)度等級。板內(nèi)混凝土保護(hù)層厚度具體要求見規(guī)范 。 3)板的分布鋼筋 板內(nèi)的分布鋼筋是指垂直于板內(nèi)受力鋼筋方向布置的構(gòu)造鋼筋。分布鋼筋與受力鋼筋綁扎或焊接在一起，形成鋼筋骨架。分布鋼筋的作用是：將板面的荷載更均勻地傳遞給受力鋼筋；抵抗該方向溫度和混凝土的收縮應(yīng)力；在施工中固定受力鋼筋的位置等。分布鋼筋的截面面積不應(yīng)少于受力鋼筋截面面積的15，且不宜小于板該方面截面面積的0.15，間距不宜大于250mm。分布鋼筋的直徑般為6mm、8mm、10mm(圖3.24)。圖3.24板的配筋為了便于澆注混凝土，保證鋼筋與混凝土能夠較好地粘結(jié)在一起，以及保證鋼筋周圍混凝土的密實(shí)性，

7、縱向受力鋼筋的凈間距及混凝土的最小保護(hù)層厚度應(yīng)滿足有關(guān)要求。(3) 混凝土保護(hù)層厚度 混凝土保護(hù)層厚度是指受力鋼筋外邊緣至混凝土構(gòu)件表面的距離，其作用是保護(hù)鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中不受銹蝕，如設(shè)計無要求時應(yīng)符合表2.17規(guī)定?；炷帘Ｗo(hù)層厚度(mm) 表2.17項次環(huán)境與條件構(gòu)件名稱混疑土強(qiáng)度等級C20C25及C30C351室內(nèi)正常環(huán)境板、墻、殼梁和柱15252露天或室內(nèi)高濕度環(huán)境板、墻、殼梁和柱3545253515253有墊層無墊層基礎(chǔ)3570注：1.處于室內(nèi)正常環(huán)境由工廠生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不低于C20且施工質(zhì)量有可靠保證時，其保護(hù)層厚度可按表中規(guī)定減5mm，但預(yù)制構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋

8、(包括低碳冷拔鋼絲)的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15Mm，處于露天或室內(nèi)高濕環(huán)境的預(yù)制構(gòu)件，當(dāng)表面另作水泥砂漿抹面層且有質(zhì)量保證措施時，保護(hù)層厚度可按表中室內(nèi)正常環(huán)境中構(gòu)件的數(shù)值采用。 2.鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，鋼筋端頭的保護(hù)層厚度一般為10mm。預(yù)制的肋形板，其主肋的保護(hù)層厚度可按梁考慮。3.板、墻、殼中分布鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于10mm。梁柱中箍筋和構(gòu)造鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm。(5) 鋼筋下料長度計算 直鋼筋下料長構(gòu)件長度一保護(hù)層厚度+彎鉤增加長度彎起鋼筋下料長度直段長度+斜段長度一彎折量度差值+彎鉤增加長度箍筋下料長度直段長度+彎鉤增加長度一彎折量度差值(或箍筋下料長度箍筋周長箍筋調(diào)整

9、值) (6)配筋計算實(shí)例 例2.1某外廊式教學(xué)樓共有5根相同型號的鋼筋混凝土外伸簡支梁(L1)，梁的配筋如圖2.36所示，鋼筋級別為HRB235級(光圓鋼筋)。求各種鋼筋的下料長度并填寫鋼筋配料單。解：鋼筋配筋計算可按下列步驟進(jìn)行。(1)閱讀施工圖紙。了解該梁的配筋情況，包括縱向受力鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、位置，箍筋、橫向鋼筋的品種、規(guī)格、數(shù)量、間距等。在施工配筋圖上，如果鋼筋的錨固與搭接等細(xì)部問題，設(shè)計未予注明者按一般構(gòu)造要求處理，此處取縱筋及梁端保護(hù)層25mm。在鋼筋配料單上繪出各種鋼筋簡圖，并填寫有關(guān)各種數(shù)據(jù)。 (2)分析和計算各鋼筋的外包尺寸，將數(shù)據(jù)標(biāo)注在鋼筋簡圖上。號受力鋼筋伸入支座

10、的錨固長度(HRB235光圓鋼筋)15d一15×25375mm，因此需向上彎。為滿足操作需要，至少上彎150mm。 號彎起鋼筋左端彎終點(diǎn)外的錨固長度 (受拉區(qū))20d20×22440mm，因此需向下彎440265175mm。 圖2.36鋼筋混凝土外伸簡支梁L1的配筋 號架立鋼筋左端錨固長度 (用作構(gòu)造負(fù)筋)25d25×12300mm>215mm(24025215)，因此需要向下彎150mm。 號鋼筋左端彎終點(diǎn)外的錨固長度 (按受拉區(qū))20d20×20400mm，右端 (按受壓區(qū)) lOd10×20200mm。 彎起鋼筋斜段長度計算。首先要

11、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(hù)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(50025×2)×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50025×22025405mm；斜段長為405×1.414573mm。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35025

12、5;22025255mm。 根據(jù)圖720所示幾何關(guān)系可準(zhǔn)確計算出其斜段長度，即 由此可解得224mm，右端斜段長1.414×224316mm。 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+150×2)+2×6.25×252×2×257203(mm)號筋(22) (175+265+4810+1740+2×635)+2×6.25×224×O.5×222×228447(mm

13、) 號筋(12) (5675+150)+2×6.25×122×125951(mm) 號筋(20) 3155+2×6.25×203405(mm) 號筋(12) 1960+2×6.25×122110(mm) 號筋(20) (400+573+340+316+200)+2×6.25×204×O.5×202039(mm) 號筋(6) (5002×25+12)+(200一2×25+12)×2+501298(mm)。 箍筋根數(shù)(6260-100)200+132(根) 號

14、筋(6) 因?yàn)閼姨袅旱撞窟吘壟c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25×2+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25×250mm。 第一根箍筋下料長度為306+(200一2×25+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）

15、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(shí)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(qiáng)度的因素 影響鋼筋和混凝土粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多，主要有：混凝土強(qiáng)度等級。強(qiáng)度等級越高，粘結(jié)強(qiáng)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(qiáng)度高于光面鋼筋。保護(hù)層厚度和鋼筋間距，適當(dāng)提高保護(hù)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(jìn)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，

16、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(jìn)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(dāng)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?？v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 5

17、0 lOO1.21.4l.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(dāng)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(dāng)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)，

18、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(shí)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(shí)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(dāng)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

19、破壞。破壞時鋼筋和混凝土的強(qiáng)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(shí)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(dāng)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(dāng)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(qiáng)度得不到充分利用，所以在實(shí)際工程中不宜采用超筋構(gòu)

20、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(qiáng)度等級C15 C20 C25 C30 HPB2352.1052.8073.4794.18l HRB335 1.762.182 2.622 HRB400 RRB400 1.3871.719 2.066設(shè)計經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)適筋受彎構(gòu)件的配筋率為 實(shí)心板 =O.40.8 矩形梁 =O.61

21、.5 T形梁 =O.91.8時，構(gòu)件的用鋼量和造價都較為經(jīng)濟(jì)，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(jì)配筋率。梁內(nèi)箍筋最大間距smax(mm) 表3.5梁高V>0.7ftbhoVO.7 ftbho150<h300 150 200 300<h500200 300 500<h800 250350 h>800 300 400梁中箍筋最小直徑(mm)表3.6 梁高 箍筋直徑 h800 6h>8008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（

22、一） 預(yù)制板 由預(yù)制構(gòu)件廠供應(yīng)生產(chǎn)。（1） 實(shí)心板（平板） 其主要特點(diǎn)是：制作簡單、上下板面比較平整，并且施工方便。缺點(diǎn)是材料用料多，自重大，抗彎剛度小，所以實(shí)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(diǎn)，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

23、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(diǎn)，是通用性很強(qiáng)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

24、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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(dāng)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(jì)。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(qiáng)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