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混凝土板钢筋配置技巧

时间:2023-08-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:板厚120mm,混凝土强度等级为C45;钢筋采用HPB235。③板的负筋的长度、配置量,均已满足规范要求。与混凝土梁、混凝土墙整体浇筑单向板的非受力方向,钢筋截面面积尚不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3。沿板的洞边、凹角部位宜加配防裂构造钢筋,并采取可靠的锚固措施。

混凝土板钢筋配置技巧

(一)考试要求

1.《考试大纲》的要求:掌握

2.“试题”回顾

【试题6.1.2】 校审屋面板(2004年)

图6.1.5为某现浇钢筋混凝土梁板结构屋面板的施工详图;截面画有斜线部分为剪力墙体,未画斜线的为钢筋混凝土柱。屋面板的昼夜温差较大。板厚120mm,混凝土强度等级为C45;钢筋采用HPB235。

校审该屋面板施工图时,有如下几种意见,试问其中哪种说法是正确的,并说明其理由。

提示:①属于《混凝土结构设计规范》同一条中的问题,应算为一处。

978-7-111-49557-4-Chapter06-7.jpg

图 6.1.5

②板边支座均按简支考虑。

③板的负筋(构造钢筋、受力钢筋)的长度、配置量,均已满足规范要求。

(A)均符合规范,无问题 (B)有一处违反强规,有三处不符合一般规定

(C)有三处不符合一般规定 (D)有一处违反强规,有两处不符合一般规定

【试题6.1.3】 板孔边的附加钢筋(2007年)

某现浇钢筋混凝土楼板,板上开有550mm×550mm的孔洞,平面位置示意如图6.1.6所示。该楼板配置978-7-111-49557-4-Chapter06-8.jpg10@110的双向受力钢筋。试问,图中孔洞边每侧附加钢筋的最低配置,应选用下列何项才最为合适?

(A)2978-7-111-49557-4-Chapter06-9.jpg12 (B)2978-7-111-49557-4-Chapter06-10.jpg14 (C)2978-7-111-49557-4-Chapter06-11.jpg16 (D)2978-7-111-49557-4-Chapter06-12.jpg18

978-7-111-49557-4-Chapter06-13.jpg

图 6.1.6

【试题6.1.4】 踏步板的分布钢筋(2008年)

某非寒冷和非严寒地区的现浇钢筋混凝土室外楼梯,混凝土强度等级为C30,楼梯梁、柱及楼梯板的纵向受力钢筋均采用HRB335级钢筋,柱箍筋及楼梯板分布钢筋均采用HPB235级钢筋。楼梯的结构平面图与剖面图如图6.1.7所示。

已知踏步板跨中纵向受力钢筋配置为978-7-111-49557-4-Chapter06-14.jpg12@120,试问,踏步板跨中垂直于受力钢筋方向的分布钢筋配置,选用以下何项最为合适?

(A)978-7-111-49557-4-Chapter06-15.jpg8@300 (B)978-7-111-49557-4-Chapter06-16.jpg8@250 (C)978-7-111-49557-4-Chapter06-17.jpg8@200 (D)978-7-111-49557-4-Chapter06-18.jpg8@150

978-7-111-49557-4-Chapter06-19.jpg

图 6.1.7

a)楼梯平面图 b)楼梯剖面图

【试题6.1.5】 悬挑板的分布钢筋(2010年)

某滨海风景区体育建筑中的钢筋混凝土悬挑板疏散外廊如图6.1.8所示。悬挑板及栏板建筑面层做法为双面抹灰各20mm。混凝土重度25kN/m3,抹灰重度20kN/m3。混凝土强度等级为C30,受力钢筋采用HRB335级(978-7-111-49557-4-Chapter06-20.jpg),分布钢筋采用HPB235级(978-7-111-49557-4-Chapter06-21.jpg)。

假定该悬挑板的负弯矩钢筋配置为978-7-111-49557-4-Chapter06-22.jpg14@150,试问,其分布钢筋的配置选用下列何项最为合适?

(A)978-7-111-49557-4-Chapter06-23.jpg6@250 (B)978-7-111-49557-4-Chapter06-24.jpg6@200 (C)978-7-111-49557-4-Chapter06-25.jpg8@250 (D)978-7-111-49557-4-Chapter06-26.jpg8@200

(二)《混凝土结构设计规范》规定和算例

1.板的受力配筋

《混凝土结构设计规范》规定:

978-7-111-49557-4-Chapter06-27.jpg

图 6.1.8

9.1.3 板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时不宜大于200mm;当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。

【例6.1.3】 板的受力钢筋

条件:钢筋混凝土现浇梁板结构,单向板厚h=120mm,h0=95mm;采用C25混凝土,HRB335级受力钢筋。计算表明板为构造配筋。

要求:确定板的受力钢筋。

解答:根据《混规》第9.1.3条规定,取钢筋的间距s=200mm,查《混规》fy=300N/mm2ft=1.27N/mm2

根据《混规》第8.5.1条,978-7-111-49557-4-Chapter06-28.jpgAs=0.2%×120×200=48mm2,选用978-7-111-49557-4-Chapter06-29.jpg8,As=50.3mm2,最后取978-7-111-49557-4-Chapter06-30.jpg8@200。

2.板的分布配筋

《混凝土结构设计规范》规定:

9.1.7 当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15%,且配筋率不宜小于0.15%;分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。

当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制。

【例6.1.4】 板的分布钢筋

条件:【例6.1.3】中,若受力钢筋截面面积为870mm2/m(978-7-111-49557-4-Chapter06-31.jpg12@130),分布筋采用HPB300级,承担着较大的集中荷载。

要求:确定板的分布钢筋。

解答:根据《混规》第9.1.7条的规定,分布钢筋间距取200mm。

(1)单位宽度上受力钢筋截面面积的15%:

As1=15%×870×0.2=26.12mm2

(2)单位长度上该方向截面面积的0.15%:

As2=0.15%×120×200=36mm2

As=As2=36mm2,选978-7-111-49557-4-Chapter06-32.jpg8,As=50.3mm2,取978-7-111-49557-4-Chapter06-33.jpg8@200。

3.支座板面构造配筋

《混凝土结构设计规范》规定:

9.1.6 按简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置板面构造钢筋,并符合下列要求:

1.钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,且单位宽度内的配筋面积不宜小于跨中相应方向板底钢筋截面面积的1/3。与混凝土梁、混凝土墙整体浇筑单向板的非受力方向,钢筋截面面积尚不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3。

2.钢筋从混凝土梁边、柱边、墙边伸入板内的长度不宜小于l0/4,砌体墙支座处钢筋伸入板边的长度不宜小于l0/7,其中计算跨度l0对单向板按受力方向考虑,对双向板按短边方向考虑。

3.在楼板角部,宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。

4.钢筋应在梁内、墙内或柱内可靠锚固。

【例6.1.5】 确定支座负筋

条件:【例6.1.4】中,边梁支座负筋采用HRB400级。

要求:确定支座负筋。

解答:根据《混规》第9.1.6条规定,978-7-111-49557-4-Chapter06-34.jpg

根据《混规》第9.1.6条规定,选用978-7-111-49557-4-Chapter06-35.jpg8钢筋为支座负筋,As=50.3mm2。则其间距s为:978-7-111-49557-4-Chapter06-36.jpg,得s=173.4mm<200mm,符合《混规》第9.1.6条规定。

故取s=150mm,支座负筋配置为978-7-111-49557-4-Chapter06-37.jpg8@150。

4.防裂构造钢筋

《混凝土结构设计规范》规定:

9.1.8 在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10%,间距不宜大于200mm。防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置钢筋并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。

楼板平面的瓶颈部位宜适当增加板厚和配筋。沿板的洞边、凹角部位宜加配防裂构造钢筋,并采取可靠的锚固措施。

【例6.1.6】 配置温度收缩钢筋

条件:现浇钢筋混凝土板,板厚为160mm,受力钢筋按分离式配筋,板负筋沿板顶未贯通。

要求:在板未配筋的上、下表面沿纵、横方向配置温度收缩钢筋。

解答:根据《混规》第9.1.8条,得As=0.1%bh=0.1%×1000×160=160mm2,选用978-7-111-49557-4-Chapter06-38.jpg6钢筋(As=28.3mm2)。

求间距s:(1000/s)×28.3=160mm2,得s=176.9mm。

由《混规》第9.1.8条,smax=150~200mm,取s=175mm符合要求。所以,温度收缩钢筋可配置为978-7-111-49557-4-Chapter06-39.jpg6@175。(www.xing528.com)

5.板底伸入支座的纵筋长度

《混凝土结构设计规范》规定:

9.1.4 采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座;支座负弯矩钢筋向跨内延伸的长度应根据负弯矩图确定,并满足钢筋锚固的要求。简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的5倍,且宜伸过支座中心线。当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的长度宜适当增加。

【例6.1.7】 纵筋伸入支座的长度

钢筋混凝土简支板的下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于以下何值?

(A)5dd为受力钢筋直径,余同) (B)10d

(C)25d (D)30d

答案:(A)

根据《混规》第9.1.4条规定,简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不小于5dd为下部纵向受力钢筋的直径)。

(三)模拟考题

【6.1.3】 对于板内受力钢筋的间距,下列叙述中哪条是错误的?

(A)间距s≥70mm

(B)当板厚h≤150mm时,间距不宜大于200mm

(C)当板厚h>150mm时,间距不宜大于1.5h,且不宜大于250mm

(D)当板厚h>150mm时,间距不宜大于1.5h,且不应大于200mm

答案:(D)

根据《混规》第9.1.3条规定,板内受力钢筋间距不宜过小,一般不应小于70mm,也不宜过大,当板厚h≤150mm时,间距不宜大于200mm;当h>150mm时,间距不宜大于1.5h及250mm。

【6.1.4】 钢筋混凝土单向板中,分布钢筋的面积和间距应满足下列哪一个条件?

(A)截面面积不应小于受力钢筋面积的10%,且间距不小于200mm

(B)截面面积不宜小于受力钢筋面积的15%,且间距不宜大于250mm

(C)截面面积不应小于受力钢筋面积的20%,且间距不小于200mm

(D)截面面积不应小于受力钢筋面积的15%,且间距不小于300mm

答案:(B)

根据《混规》第9.1.7条规定,钢筋混凝土单向板中,分布钢筋的面积和间距应满足:截面面积不宜小于受力钢筋面积的15%,间距不宜大于250mm,当集中荷载较大时,间距不宜大于200mm。

【6.1.5】 图6.1.9中现浇梁式板标有ⓐ、ⓑ、ⓒ、ⓓ、ⓔ,其中何处存在错误?

978-7-111-49557-4-Chapter06-40.jpg

图 6.1.9

答案:ⓐ、ⓑ、ⓒ

ⓐ处:应标注板的厚度,而不应标注受力钢筋到板顶的距离。

ⓑ处:根据《混规》第9.1.7条,板的分布钢筋间距不宜大于250mm。

ⓒ处:根据《混规》第9.1.6条,嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板,应沿支承周边配置上部构造钢筋。

【6.1.6】 校审屋面板(2004年,因规范改版,本题已作相应调整。)

图6.1.10为某现浇钢筋混凝土梁板结构屋面板的施工详图;截面画斜线部分为剪力墙,未画斜线的为钢筋混凝土柱。屋面板的昼夜温差较大。板厚120mm,混凝土强度等级为C45;钢筋采用HPB300。

校审该屋面板施工图时,有如下几种意见,试问其中哪种说法正确,并说明其理由。

提示:①属于《混凝土结构设计规范》同一条中的问题,应算为一处。

978-7-111-49557-4-Chapter06-41.jpg

图 6.1.10

②板边支座均按简支考虑。

③板的负筋(构造钢筋、受力钢筋)的长度、配置量,均已满足规范要求。

(A)均符合规范,无问题

(B)有一处违反强规,有三处不符合一般规定

(C)有二处不符合一般规定

(D)有一处违反强规,有两处不符合一般规定

答案:(C)

(1)根据《混规》表8.5.1,最小配筋百分率(强制性条文):

ρmin=max{0.20%,45ft/fy%}=max{0.20%,0.30%}=0.30%

跨中板最小配筋面积为:0.30%×1000×120=360mm2

978-7-111-49557-4-Chapter06-42.jpg10@200,As=393mm2,符合要求。

(2)根据《混规》9.1.6-3条,在楼板角部,宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。不符合规定。

(3)根据《混规》9.1.8条,在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10%,间距不宜大于200mm。防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置钢筋并原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。不符合规定。

978-7-111-49557-4-Chapter06-43.jpg

图 6.1.11

【6.1.7】 悬挑板的配筋(2010年,因规范改版,本题已作相应调整。)

某滨海海风环境风景区体育建筑中的钢筋混凝土悬挑板疏散外廊如图6.1.11所示。挑板及栏板建筑面层做法为双面抹灰各20mm。混凝土容重25kN/m3,抹灰容重20kN/m3。混凝土强度等级为C30,受力钢筋采用HRB335级(978-7-111-49557-4-Chapter06-44.jpg),分布钢筋采用HPB300级(978-7-111-49557-4-Chapter06-45.jpg)。

假定悬挑板的负弯矩钢筋配置为978-7-111-49557-4-Chapter06-46.jpg14@150,试问,其分布钢筋的配置选用下列何项最为合适?

(A)978-7-111-49557-4-Chapter06-47.jpg6@250 (B)978-7-111-49557-4-Chapter06-48.jpg6@200 (C)978-7-111-49557-4-Chapter06-49.jpg8@250 (D)978-7-111-49557-4-Chapter06-50.jpg8@200

答案:(C)

(1)根据《混规》9.1.7条,当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15%,且配筋率不宜小于0.15%;分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm。

1)978-7-111-49557-4-Chapter06-51.jpg14@150每平方米面积为1026mm2,则分布钢筋面积为:1026×15%=153.9mm2

2)最小配筋率0.15%,面积为:1000×130×0.15%=195mm2

(2)计算各选项配筋所对应的配筋面积

(A)978-7-111-49557-4-Chapter06-52.jpg6@250:113 (B)978-7-111-49557-4-Chapter06-53.jpg6@200:142

(C)978-7-111-49557-4-Chapter06-54.jpg8@250:201 (D)978-7-111-49557-4-Chapter06-55.jpg8@200:252

故(C)正确。

【6.1.8】 (2014年一级,原题为连锁题中一道子题)

某现浇钢筋混凝土楼板,板上有作用面为400mm×500mm的局部荷载,并开有550mm×550mm的洞口,平面位置示意如图6.1.12所示。

978-7-111-49557-4-Chapter06-56.jpg

图 6.1.12

假定,该楼板板底配置978-7-111-49557-4-Chapter06-57.jpg12@100的双向受力钢筋,试问,图6.1.12洞口周边每侧板底补强钢筋,最好选用下列何项配筋?

(A)2978-7-111-49557-4-Chapter06-58.jpg12 (B)2978-7-111-49557-4-Chapter06-59.jpg16 (C)2978-7-111-49557-4-Chapter06-60.jpg18 (D)2978-7-111-49557-4-Chapter06-61.jpg22

答案:(B)

根据《混凝土结构构造手册》第九节板上开洞时的配筋规定,当板上圆形孔洞直径d及矩形孔洞宽度bb为垂直于板跨方向的孔洞宽度)为300mm<d(或b)≤1000mm时,应在孔洞每侧布置相应的补强钢筋。

选用978-7-111-49557-4-Chapter06-62.jpg12,面积As=113.1mm2; (113.1/100)×550=622mm2

一边面积为622/2=311mm2,取2978-7-111-49557-4-Chapter06-63.jpg12=226mm2,不合适。取2978-7-111-49557-4-Chapter06-64.jpg16=402mm2,合适。

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