鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)手冊(cè)-2

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目錄 1 鋼筋桁架樓承板簡(jiǎn)介………………………………………………………… 2 1.1 產(chǎn)品概況……………………………………………………………… 2 1.2 產(chǎn)品形狀……………………………………………………………… 2 1.3 構(gòu)件規(guī)格……………………………………………………………… 3 2 材料………………………………………………………………………… 3 2.1 鋼筋………………………………………………………………………… 3 2.2 混凝土………………………………………………………………… 4 2.3 底模…………………………………………………………………… 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(shè)計(jì)需遵守的相關(guān)規(guī)定……………………………………………… 5 4 鋼筋桁架混凝土樓板受力特點(diǎn)…………………………………………… 6 5 鋼筋桁架混凝土樓板設(shè)計(jì)………………………………………………… 6 5.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容……………………………………………………………… 6 5.2 計(jì)算方法……………………………………………………………… 6 5.3 設(shè)計(jì)步驟……………………………………………………………… 9 5.4 構(gòu)造要求……………………………………………………………… 9 6 設(shè)計(jì)相關(guān)事宜……………………………………………………………… 9 7 設(shè)計(jì)實(shí)例………………………………………………………………… 10 7.1 工程概況…………………………………………………………… 11 7.2 鋼筋桁架樓承板長(zhǎng)度確定…………………………………………… 11 7.3 鋼筋桁架樓承板選用及附加鋼筋計(jì)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(diǎn)詳圖…………………………………………… 48 1 鋼筋桁架樓承板簡(jiǎn)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(shù)免去支模、拆模的工作及費(fèi)用。 注：左下角標(biāo)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(gòu)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(gòu)件構(gòu)成，產(chǎn)品構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格見表1.3.1 鋼筋桁架樓承板構(gòu)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(zhǎng)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(hù)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(yīng)的熱軋鋼筋HPB235、HRB400或冷軋帶肋鋼筋550級(jí)；腹桿采用成盤供應(yīng)的HPB235、冷軋光圓鋼筋550級(jí)或650級(jí)；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(jí)。注：HPB235級(jí)鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB 13013中的Q235 鋼筋；HRB335級(jí)、HRB400J級(jí)鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB 1499中的HRB335級(jí)和HRB400級(jí)鋼筋；550級(jí)冷軋帶肋鋼筋系指現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷軋帶肋鋼筋》GB13788中的CRB550鋼筋；550級(jí)或650級(jí)冷軋光圓鋼筋參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《冷軋帶肋鋼 筋》GB 13788中的CRB550或CRB650鋼筋。 2.1.2 鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?YK應(yīng)按表2.1.2采用。 鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 （N/mm) 表2.1.2 種類 符號(hào) ?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(jí) ΦR 550 650級(jí) ΦR 650 2.1.3鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?y和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值?1y應(yīng)按表2.1.3采用。 鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 (N/mm） 表2.1.3 種類 符號(hào) ?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(jí) ΦR 360 360 650級(jí) ΦR 430 380 2.1.4 鋼筋彈性模量ES應(yīng)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(jí) 1.9 650級(jí) 1.9 2.2 混凝土 2.2.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20.處于室內(nèi)高濕度或露天環(huán)境的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于C30。 2.2.2 混凝土軸心抗壓、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值?CK、?tk應(yīng)按表2.2.2采用。 混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2) 表2.2.2 強(qiáng)度種 類 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 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(qiáng)度設(shè)計(jì)值?C、?t、應(yīng)按表2.2.3采用。 強(qiáng)度種 類 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 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(qiáng)度設(shè)計(jì)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(yīng)按表2.2.4采用。 混凝土彈性模量（10） 表2.2.4 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 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(shí)，基板厚度為0.5mm，屈服強(qiáng)度應(yīng)不低于260N/mm2，鍍鋅層兩面總計(jì)不小于80g/㎡，質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2.3.2 底模采用冷軋鋼板時(shí)，基板厚度為0.4mm，屈服強(qiáng)度應(yīng)不低于260 N/mm2，質(zhì)量應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 2.4 焊條 2.4.1 手工焊采用的焊條應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《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(hào)應(yīng)與鋼筋力學(xué)性能相適應(yīng)。 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(diǎn)的抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值安表2.4.2采用。 鋼筋桁架與底模焊點(diǎn)抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值（N） 表2.4.2 鋼板厚度（mm） 0.4 0.5 0.6 0.8 焊點(diǎn)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(diǎn)的抗剪承載力設(shè)計(jì)值安表2.4.3采用。 鋼筋桁架與底模焊點(diǎn)抗剪承載力標(biāo)準(zhǔn)值（N） 表2.4.3 鋼板厚度（mm） 0.4 0.5 0.6 0.8 焊點(diǎn)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(chǎng)，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(gòu)筑物操作平臺(tái)、市政高架橋橋面等。 3.2.2 處于高濕、侵蝕環(huán)境、結(jié)構(gòu)表面溫度高于100℃，或有生產(chǎn)熱源且結(jié)果表面溫度經(jīng)常高于60℃時(shí)，應(yīng)另作處理。 3.2.3 當(dāng)鋼筋桁架上下弦采用冷軋帶肋鋼筋時(shí)，不適用于有強(qiáng)烈震動(dòng)的樓蓋，不適用于抗震設(shè)防烈度大于9度地區(qū)的樓蓋。 3.3 設(shè)計(jì)需遵守的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 （GB 50009） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50017） 冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50018) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB 50010) 鋼—混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程 （YB 9238) 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 （JGJ 99) 冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 （JGJ 95） 4 鋼筋桁架混凝土樓板受力特點(diǎn) 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(dá)到一定強(qiáng)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(shè)臨時(shí)支撐分為兩種情況： 1. 設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，與普通現(xiàn)澆混凝土樓板基本相同。 2. 不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，在混凝土結(jié)硬前，樓板強(qiáng)度和剛度即鋼筋桁架的強(qiáng)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(jié)硬是在鋼筋桁架樓承板變形下進(jìn)行的，所以樓承板自重不會(huì)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(yīng)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(jì)型，鋼板下部不做防火處理，所以計(jì)數(shù)樓承板載力時(shí)不應(yīng)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(shè)計(jì) 5.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容 5.1.1 在混凝土從 澆筑到達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度過程中，樓板受力明顯不同。所以應(yīng)進(jìn)行使用及施工兩階段計(jì)數(shù)。 5.1.2 使用階段計(jì)數(shù)包括樓板的正截面承載力計(jì)算、樓板下部鋼筋應(yīng)力控制驗(yàn)算、支座裂縫控制驗(yàn)算以及撓度計(jì)算。 5.1.3 施工階段計(jì)算包括上下弦桿強(qiáng)度驗(yàn)算、受壓弦桿和腹桿穩(wěn)定性驗(yàn)算以及桁架撓度驗(yàn)算。 5.2 計(jì)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(shè)計(jì)為單向板，也可設(shè)計(jì)為雙向板。在確定設(shè)計(jì)為單向板還是雙向板時(shí)，不必遵守樓板長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度的比例關(guān)系原則，即：當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比小于等于2.0時(shí)，也可按單向板設(shè)計(jì)，但沿長(zhǎng)邊方向應(yīng)布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。 5.2.2 單向板設(shè)計(jì) 1. 使用階段 A. 施工階段不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，按以下原則設(shè)計(jì)： （1） 內(nèi)力計(jì)數(shù) 此階段樓板形成，根據(jù)支座實(shí)際情況，按簡(jiǎn)支或連續(xù)梁模型計(jì)算。當(dāng)為連續(xù)板時(shí)，板支座及跨中彎矩按以下公式計(jì)算。支座彎矩調(diào)幅不應(yīng)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(jì)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(jiǎn)圖，設(shè)計(jì)選用兩塊長(zhǎng)度為la和lb 的鋼筋桁架樓承板，認(rèn)為施工階段樓板為兩跨（長(zhǎng)度為la）和三跨（長(zhǎng)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(jì)算。 2.使用階段樓板連續(xù)性：如圖5.2.2所示的樓板簡(jiǎn)圖，認(rèn)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(jì)算。 3.等跨連續(xù)板在均補(bǔ)荷載作用下彎矩系數(shù)見附錄B。 （2）承載力極限狀態(tài)計(jì)數(shù)及正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 ① 樓板正截面承載力應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010及《冷 軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》JGJ 95有關(guān)規(guī)定計(jì)算。 ② 樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力應(yīng)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(jì)算寬度范圍內(nèi)桿件截面面積； ?y——鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)值作用下計(jì)算截面 產(chǎn)生的彎矩值； ——樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉力； ——樓板自重標(biāo)準(zhǔn)值作用下鋼筋桁架下弦的拉應(yīng)力； ——在彎矩M2k作用下樓板下部鋼筋的拉應(yīng)力； ——樓板下部的拉應(yīng)力。 ③ 樓板支座的最大裂縫寬度限值按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010 有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。其裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB 50010 的 相關(guān)公式執(zhí)行，其中Mk應(yīng)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(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)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(yīng)超過計(jì)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(yīng)超過計(jì)算跨度的 1/250。 在樓板撓度計(jì)算中，剛度按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010中相關(guān) 公式計(jì)算。 B.施工階段設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，與普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板一樣進(jìn)行使用階段內(nèi)力計(jì)算以及 承載力極限狀態(tài)計(jì)算、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。 2.施工階段 A..施工階段不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，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(jì)算。承載能力極限狀態(tài)按荷載效應(yīng)基本組合，重要性系數(shù)Υ0取0.9。撓度采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合計(jì)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(shí)作用。 （1）上下弦桿強(qiáng)度應(yīng)按下式計(jì)算： （5.2.2-7） （2）受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性應(yīng)按下式計(jì)算： （5.2.2-8） 式中 ——鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(yīng)力； ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017附 錄C采用。其中受壓弦桿的計(jì)算長(zhǎng)度取0.9倍的受壓弦桿節(jié)點(diǎn)間距，腹桿的 計(jì)算長(zhǎng)度取0.7倍的腹桿節(jié)點(diǎn)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(shè)有臨時(shí)支撐時(shí)，無需進(jìn)行施工階段驗(yàn)算。 5.2.3 雙向板設(shè)計(jì) 為了節(jié)約鋼材，雙向板在施工階段應(yīng)沿垂直于桁架方向設(shè)臨時(shí)支撐。施工階段無需驗(yàn)算；使用階段按普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土雙向板計(jì)算。 5.3 設(shè)計(jì)步驟 5.3.1 確定設(shè)計(jì)基本參數(shù) 設(shè)計(jì)基本參數(shù)包括樓板的跨度、厚度，兩個(gè)階段板支座情況，鋼筋種類，混凝土強(qiáng)度等級(jí)，使用荷載等。 5.3.2 確定鋼筋桁架樓承板的長(zhǎng)度 根據(jù)工程情況，樓承板長(zhǎng)度可以為一跨或幾跨之和，確定時(shí)應(yīng)注意： （1）鋼筋桁架樓板其長(zhǎng)度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長(zhǎng)度可為100mm的倍數(shù)。 （2）樓承板長(zhǎng)度最好定為幾跨之和的連續(xù)板。 （3）樓承板長(zhǎng)度不宜大于20m。 5.3.3 通過使用階段計(jì)算，初步選擇鋼筋桁架樓承板的型號(hào)。 鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)包括桁架桿件設(shè)計(jì)、底模設(shè)計(jì)、桁架桿件連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和桁架與底模連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)四個(gè)方。其中連接節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度通過構(gòu)造保證，不需要驗(yàn)算，底模已設(shè)計(jì)成型，滿足手里要求，所以設(shè)計(jì)人員只需進(jìn)行桁架桿件設(shè)計(jì)便可選擇鋼筋桁架樓承板的型號(hào)。 5.3.4 當(dāng)不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，可查附表A或進(jìn)行施工階段驗(yàn)算，調(diào)整樓承板的型號(hào)，以至滿足受力要求。 5.3.5 確定支座附加鋼筋用量 當(dāng)鋼筋桁架連續(xù)時(shí)，使用階段計(jì)算的支座負(fù)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(dāng)鋼筋桁架在支座處不連續(xù)時(shí)，使用階段計(jì)算的支座負(fù)筋截面面積即為支座附加鋼筋量。不同種類鋼筋應(yīng)進(jìn)行等強(qiáng)帶換。 5.3.6 繪制樓板結(jié)構(gòu)圖 樓板結(jié)構(gòu)圖包括平面布置圖及節(jié)點(diǎn)大樣。平面布置圖包含：鋼筋桁架樓承板排板，支座負(fù)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(shí)圖中必須明確施工期間臨時(shí)支撐布置情況。 5.4 構(gòu)造要求 5.4.1 縱向受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度（鋼筋外邊緣至混凝土表面的距離）不應(yīng)小于鋼筋的公稱直徑且應(yīng)符合表5.4.1的規(guī)定。 混凝土保護(hù)層最小厚度（mm） 表5.4.1 環(huán)境類別 混凝土強(qiáng)度等級(jí) 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(yīng)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010中表3.4.1劃分； 2. 由于鋼筋桁架混凝土保護(hù)層厚度能得到充分保證，所以當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度較《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010規(guī)定有所減小。 5.4.2 當(dāng)計(jì)數(shù)中充分利用鋼筋的抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且在任何情況下，縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于250mm。 (5.4.2-1) 式中 ——縱向受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度； ?y——鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ?t——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C40時(shí)，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(yīng)設(shè)置上下弦連接鋼筋；上部鋼筋按計(jì)算確定，下部鋼筋按構(gòu)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(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)小于300mm： (5.4.3-1) 式中 lΙ——縱向受拉鋼筋的長(zhǎng)度 連接鋼筋與鋼筋桁下弦鋼筋的搭接長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算，且不應(yīng)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(zhuǎn)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(zhǎng)度不應(yīng)小于5d，且不小于50mm，壓型鋼板伸入梁邊不應(yīng)小于30mm。 5.4.6 設(shè)計(jì)鋼筋桁架樓承板時(shí)，其長(zhǎng)度宜為200mm的倍數(shù)，特殊情況下長(zhǎng)度可為100mm的倍數(shù)。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)調(diào)整柱網(wǎng)及梁上翼緣寬度，與之相適應(yīng)。 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(shí)，孔洞邊應(yīng)設(shè)洞邊加強(qiáng)筋，當(dāng)孔洞邊有較大的集中荷載或洞邊長(zhǎng)大于1000mm，應(yīng)設(shè)洞邊梁。 5.4.9 鋼筋桁架樓承板懸挑長(zhǎng)度不宜大于7ht，否則，施工時(shí)必須設(shè)臨時(shí)支撐。 5.4.10 設(shè)計(jì)除符合以上規(guī)定外，同時(shí)也應(yīng)嚴(yán)格按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010和《冷軋帶肋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 95中相關(guān)構(gòu)造執(zhí)行。 6 設(shè)計(jì)相關(guān)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(shí)現(xiàn)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化，附錄A中列出了幾種常用的產(chǎn)品型號(hào)，以供設(shè)計(jì)選用。 6.1.2 樓板可設(shè)計(jì)為單向板，也可設(shè)計(jì)為雙向板。鋼筋桁架樓承板在施工階段均為單向板。不設(shè)臨時(shí)支撐時(shí)，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(jì)算的配筋量，故樓板宜設(shè)計(jì)為單向板。當(dāng)因具體工程情況需設(shè)計(jì)為雙向板時(shí)，為了節(jié)約鋼材，施工階段應(yīng)沿垂直于桁架方向設(shè)置臨時(shí)支撐。 6.1.3 設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能使鋼筋桁架樓承板連續(xù)，這是因?yàn)檫B續(xù)板較簡(jiǎn)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(zhǎng)度不宜大于12m，以方面運(yùn)輸及施工。 6.1.4 當(dāng)板跨較大時(shí)，為降低樓板鋼筋用量，建議施工階段設(shè)臨時(shí)支撐。根據(jù)大量計(jì)算，當(dāng)通過使用階段計(jì)算后，對(duì)于施工階段，只需在跨中設(shè)一道臨時(shí)支撐，便可滿足施工階段受力要求。 6.1.5 設(shè)計(jì)人員自行編號(hào)的鋼筋桁架樓承板，必須說明鋼筋規(guī)格代號(hào)的具體內(nèi)容。 6.1.6 對(duì)一個(gè)項(xiàng)目來說，為了方便制作，桁架型號(hào)不宜過多。 6.1.7 當(dāng)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(shí)，為保證混凝土保護(hù)層厚度，可將桁架的高度減小或在家樓板厚度，但在設(shè)計(jì)前必須與營(yíng)銷人員或業(yè)主溝通，得到業(yè)主的認(rèn)可。如果不能進(jìn)行有效溝通，設(shè)計(jì)時(shí)，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(dāng)垂直于鋼筋桁架方向布置有分布鋼筋時(shí)，宜將分布鋼筋置于鋼筋桁架下弦的上表面。 6.1.9 當(dāng)樓板澆注完成后需要將底模撕除時(shí)，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(shè)計(jì)實(shí)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(shè)吊頂； 混凝土強(qiáng)度為C20； 樓面梁布置見施工示意圖。 施工過程不舍臨時(shí)支撐。 7.2 鋼筋桁架模板長(zhǎng)度確定 根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置圖，擬采用三種板長(zhǎng)：2.0m、5.6m、8.4m。 其中 2.0m板按簡(jiǎn)支板設(shè)計(jì)； 5.6m板按連續(xù)板設(shè)計(jì)； 8.4m板按連續(xù)板設(shè)計(jì)。 7.3 鋼筋桁架模板選用及附加鋼筋計(jì)算 7.3.1 2.0m板設(shè)計(jì) 7.3.1.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 1 基本數(shù)據(jù) 混凝土強(qiáng)度C20 樓板厚度h=100 mm 施工階段結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(xiàng)系數(shù)γG=1.2 模板在梁上的支撐長(zhǎng)度a=50 mm 可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4 單榀桁架計(jì)算寬度b=188 mm 次梁間距1=2000mm 鋼筋桁架節(jié)點(diǎn)間距l(xiāng)s=200 mm 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=9.6 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=360 混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.1 鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=550 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1.54 鋼筋彈性模梁=190000 混凝土彈性模具=25500 混凝土上保護(hù)層厚度=15 mm 構(gòu)件受力特征系數(shù)=2.1 混凝土下保護(hù)層厚度C=15 mm 受拉區(qū)縱向受力鋼筋的相對(duì)粘結(jié)性系數(shù)Vi=1 mm 桁架高度ht=70 mm 相對(duì)受壓區(qū)高度=0.373 鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)算 1 荷載計(jì)算 樓板凈跨 n=-（b1左+b1右）/2=1800 mm 樓板計(jì)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(shè)計(jì) 施工階段簡(jiǎn)支且使用階段也簡(jiǎn)支時(shí)，桁架上弦鋼筋只在施工階段起作用，故使用階段截面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)按單筋截面計(jì)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(yàn)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(shí)，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(dāng)c<20時(shí)，取c=20，∴c=20.000mm 受拉區(qū)縱向鋼筋的相對(duì)粘結(jié)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(jí)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(jì)算 縱向受拉鋼筋的配筋率te==0.006 縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力==98.089 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)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(dāng)Ψ< 0.2時(shí)，取0.2；當(dāng)Ψ>1時(shí)，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(zhǎng)期作用下?lián)隙仍龃笙禂?shù)，按規(guī)范取 θ=1.644 ∴ 受彎構(gòu)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(yàn)算 因桁架模型手算工作量太大，為了演示設(shè)計(jì)步驟，施工階段內(nèi)力按梁模型計(jì)算，結(jié)果有一定誤差。 1 荷載計(jì)算 施工階段結(jié)構(gòu)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(jì)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(qiáng)度驗(yàn)算 弦桿軸力 N==5859.809 N 上弦鋼筋受壓應(yīng)力 116.577 N 〈0.9fy，滿足要求! 下弦鋼筋受拉應(yīng)力 103.624 N 〈0.9fy，滿足要求! 4 受壓弦桿及腹桿穩(wěn)定性 （1） 對(duì)受壓下弦桿 受壓上弦桿節(jié)點(diǎn)間距Is=200mm 上弦桿計(jì)算長(zhǎng)度 l0x=l0y=0.9ls=180.000 mm 慣性矩201.062 回轉(zhuǎn)半徑2.000 mm 長(zhǎng)細(xì)化λx=λy===90.000 λ〈[150]，滿足要求！ 由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù) =0.367 上弦桿穩(wěn)定驗(yàn)算 =317.532 〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！ （2） 對(duì)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(diǎn)間距1c=AC=93.313 mm 腹桿計(jì)算長(zhǎng)度 l0x=l0y=0.7lc=65.319 mm2 回轉(zhuǎn)半徑 x=y==1.000 mm 長(zhǎng)細(xì)化 λx=λy== 65.319 λ〈[150]，滿足要求！ 由λ查得a類截面軸心受壓構(gòu)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(yàn)算=72.931 〈fy′，穩(wěn)定性滿足要求！ 5 撓度驗(yàn)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(jié)論 經(jīng)過上述計(jì)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(shè)計(jì) 7.3.2.1 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 1 基本數(shù)據(jù) 混凝土強(qiáng)度C20 施工階段結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ01=0.9 次梁間距 l1= 2600 mm 使用階段結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ02=1 l2= 3000 mm 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.2 l3= 2800 mm 可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.4 樓板厚度h=100mm 鋼筋桁架節(jié)點(diǎn)間距l(xiāng)s=200mm 假設(shè)支撐梁上翼緣寬度b1均為200mm 混凝土抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值= 9.6N/mm2 模板在梁上的支撐長(zhǎng)度a=50mm 混凝土抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.1N/M㎡ 單榀桁架計(jì)算寬度b=188mm 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=1.54N/M㎡ 混凝土彈性模具=25500N/M㎡ 鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值=550N/mm2 構(gòu)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(duì)粘結(jié)性系數(shù)Vi=1mm 連接鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=210N/mm2 相對(duì)受壓區(qū)高度ξb=0.373 混凝土上保護(hù)層厚度=15mm 鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy1=360N/mm2 混凝土下保護(hù)層厚度C=15mm 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)算 樓板凈跨 l1n=l1-b1=2400mm 計(jì)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(jì)算 （1） 2.6m+3.0m兩不等跨連續(xù)板 施工階段計(jì)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(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》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