结构设计的最终产品是结构施工图,可是设计人员尤其是设计新手,普遍缺乏的两点能力是:第一,缺乏对设计原理的深刻理解,以致在设计中对计算机过于依赖;第二,缺乏对施工知识的必要了解,即自己对自己生产的产品如何应用都认识不足。
本文寄希望整理以下内容:钢筋混凝土框架结构主要构件——板、梁、柱、独立基础中主要钢筋的摆放方法,以期设计新手在拿出施工图的同时,对
钢筋混凝土结构的主角——钢筋,如何摆放有一个大致的认识。以后再去了工地,不致于没有一点头绪。期间对产生的一些其它问题也一并总结在内。
一、板底钢筋的锚固
《混规》
9.1.4
条:采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座;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。相关图形解释见
101-1P92
。
综上,板底钢筋无论边跨中跨,都按“≥
5d
且至少到梁中线”的要求锚固。
1
、施工中的实际操作
梁按最小
200mm
计,一半
100mm
,
5d=100mm
时,
d=20mm
,而板底筋一般
6~12
足矣, 因此实际施工中,此项多由“梁中线”控制。
2
、为什么不区分边跨中跨,统一按一个长度锚固
既然是按一个标准控制的,那就肯定是基于一定的共性,而梳理这个共性,恐怕还得去力学上找原因。
在现浇结构中,
无论板的中跨边跨,在支座处负弯矩广泛存在,从而支座处的板底筋多处于受压状态且弯矩不大,可统一按较低要求锚固。
3
、为什么这个锚固长度多小于
La
梁宽一半多
100
、
125
、
150mm
,而
C30
、
HRB400
筋的
La=35d
,
d
按
6~12
计时,
La为
210~420mm
,远远大于梁宽一半,即板底筋的锚固达不到
La
,为什么?
由于地震作用是水平作用,而板平面内刚度是很大的,因此板才不必考虑地震作用对其的影响,即
地震作用对板有影响,但由于板的平面内巨大刚度,该影响不大。所以板筋的锚固不必按照
LaE
操作,按
La
即可。至于为什么未按
La
,原因和(
2
)是一致的。
4
、
PKPM
对板支座的力学处理
PKPM
结构施工图设计第
57~58
页,对板边界条件的规定:公共边界无错层按刚接,有错层(
10mm
以上)需人工指定;边支座且外界无悬挑板需人工指定,有悬挑板按刚接。
为什么?
刚接铰接都是力学理想状态,我们人为指定,只能说是在刚接
~
铰接中,是更倾向于刚接还是铰接而已,
其真实状态终归是刚接~
铰接复合状态。
而刚接铰接,不同在于有无约束力矩,约束力矩大小,在于梁对板的约束能力强弱。而此强弱不仅在于梁本身抗扭刚度的强弱,更在于结构布置后产生的权衡关系。打个比方,你花十分力推倒了一个胖子,那推倒一个瘦子就不用十分力,可如果瘦子靠在墙上,你花十二分力也推不倒他。
那么这个制衡关系的要害何在呢?在现浇结构中,混凝土是一体的,但是混凝土本身的抗拉是有限的,因此,梁对板能否有足够的约束力矩,我以为,要点是看支座处钢筋能否形成一体。如公共边界处,无错层则板顶筋贯通,有错层则板筋分别锚固入梁,
钢筋一体则可认为刚接,分别锚固或只单侧时则认为为铰接。
二、板底钢筋的连接
1、接头位置
连接处多即薄弱处,故连接点应选择在钢筋受力较小的区段。板底筋的主要受力区段是跨中受拉段,如前所述,支座受压段受力较小。因此,11G101-1 第92 页:接头位置,下部钢筋宜在距支座1/4 净跨内。
实际施工中,板底筋多在中间支座锚固,因此多不涉及连接的问题,也可以贯通中间支座后在上述连接区连接,但不常见。
2、接头面积百分率
同一根钢筋,我们择其受力较小段做连接,而同一构件同一位置处的很多钢筋,我们也需要将其连接点分开布置,避免连接点集中出现在同一截面导致该截面薄弱累加,这就是受拉钢筋接头面积百分率的概念。
混规8.4.3 条规定板类构件不宜大于25%,但允许放宽,放宽后需增大搭接长度。而11G101-1 说法是不宜大于50%,12G901-1 的说法是不应大于50%,看似不统一的背后却暗藏了实质的道理:
接头百分率,并不是强制要求,能不突破就不突破,突破了也无妨,有加强措施托底即可。因此不必纠结到底是25%还是50%,领会规范精神最重要。
特此声明,新手总结,不知对错,不盼褒贬,但求回帖指正!一起进步,不胜感激!
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