混凝土结构设计（a）教学辅导3
钢筋混凝土现浇楼盖（三 ）
一、 本讲知识思维图。
二、 板的计算要点和构造要求。
1． 计算要点。
1） 确定计算简图。
计算单元：取单位板宽为计算单元
板厚：根据板的刚度、类型和构造确定
荷载：根据板的构造及用途确定板的自重和使用荷载。
2） 内力分析。
板的内力计算一般按塑性内力重分布方法计算内力。如图11-18，板在达到极限状态时，板的支座处在负弯矩作用下上部开裂，而跨中则由于正弯矩的作用而下部开裂，这样，板的实际轴线变成拱形。如果板四周有限制水平位移的边梁，即板的支座不能自由移动时，那么，板拱在竖向荷载作用下会产生横向推力，此推力可减少板中各计算截面的弯矩。
为此，《规范》规定：对四周与梁整体连接的单向板，其中间跨的跨中截面及中间支座，计算弯矩可减少20%，其它截面不予降低。
图11-18钢筋混凝土连续板的推力效应。
3） 配筋计算。
至于板的配筋计算，是根据各跨跨内及支座截面的弯矩计算各部分钢筋数量。在选配钢筋时，应考虑跨中及支座钢筋的直径和间距相互协调，以利施工。板的经济配筋率约为0.3～0.8%。
由于板的宽度较大，且承受的荷载较小，因此，对于一般工业与民用建筑楼盖，仅混凝土就足以承担剪力，从而设计时可不进行抗剪承载力验算。
2． 构造要求。
由于板的混凝土用量占整个楼盖的50%～70%，因此从经济角度考虑，应使板厚尽可能接近构造要求的最小板厚，同时为了使板具有一定的刚度，要求连续板的板厚满足教材中表11-7的要求。
1） 板厚。
一般屋面不小于60mm
民用建筑楼面不小于60mm
工业建筑楼面不小于70mm
行车道下的楼板不小于80mm
2） 受力钢筋。
直径：常用钢筋直径为 mm。
间距：板中受力钢筋的间距，一般不小于70 mm；当板厚h≤150mm时，不宜大于200mm；当板厚h>150mm时，不宜大于1.5 h，且不宜大于250mm。
板中承受正弯矩的钢筋，可随弯矩的减小而部分切断或弯起，但至少要保留跨中受力钢筋截面面积的1/3伸入支座，其间距不应大于400nm。同时，下部正钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d，d为下部正钢筋的直径。
配筋方式：有弯起式配筋和分离式配筋两种。
前者支座承受负弯矩的钢筋由支座两侧的跨中钢筋在距支座边缘l0/6弯起1/2～2/3来提供。弯起钢筋的角度一般为300，当板厚大于120mm时，可采用450。当弯起钢筋不足以抵抗支座负弯矩时，则应另加直钢筋。
弯起式配筋锚固较好，可节约钢筋，但施工复杂。常用于板厚≥120 mm或经常承受动载的情况。而分离式配筋则是在跨中和支座全部采用直筋，单独选配。
其特点是，构造简单，施工方便，但用钢量比弯起式多，整体性差。
图11-19 钢筋混凝土连续板受力钢筋的两种配筋方式。
为便于施工，设计时不论采用那种配筋方式，都应注意相邻跨中及中间支座钢筋直径和间距的互相配合，一般宜使它们的间距相同而直径不同，直径不宜多于两种。
弯起点和截断点：连续板中受力钢筋的弯起点和截断点一般应按弯矩包络图及抵抗弯矩图确定。但在各跨荷载相差不大的情况下，相邻跨相差不超过20%时，亦可按图11-19所示的构造要求来处理。
其中，a值当q/g≤3时取l0/4；当q/g>3时取l0/3。q、g、l0分别为恒载、活载设计值及板的净跨。
3） 构造钢筋。
连续单向板除了按计算配置受力钢筋外，通常还应布置3种构造钢筋，分别是：
分布钢筋：分布钢筋是与受力钢筋垂直分布的钢筋。
嵌固墙内的板面附加钢筋：在板伸入墙端的上部单位板宽内和板角双向内应配置不少于5φ8的构造钢筋。
垂直主梁的板面附加钢筋： 板面沿主梁方向每米配置不少于5φ8的构造钢筋。
三、 次梁的截面设计与构造要求。
1． 计算要点。
确定计算简图：次梁按正截面受弯承载力确定纵向受拉钢筋时，应当注意，在整体式肋梁楼盖中，板与次梁共同工作，因此板可作为次梁的翼缘。这样，跨中截面在正弯矩作用下，板位于受压区，应按t形截面计算；而支座附近的负弯矩区，翼缘位于受拉区，按矩形截面计算（图11-22）。
按斜截面受剪承载力计算箍筋和弯起钢筋用量时，若荷载、跨度较小，一般可只配置箍筋；否则，宜在支座附近设置弯起钢筋，以减少箍筋用量。
内力计算：次梁一般按塑性理论方法计算内力。
图11-21 次梁的荷载范围示意图。
配筋计算：
正截面，跨中截面应按t形截面计算；而支座附近的负弯矩，按矩形截面计算。
斜截面，一般只配箍筋。
图11-22 配筋计算时次梁计算截面形状的确定。
2． 构造要求。
次梁的一般构造要求可参见第四章。需要说明的是，次梁中纵向受力钢筋的弯起与截断，原则上应按弯矩及剪力包络图确定。但对相邻跨度相差不超过20%，且均布活载与恒载的比q/g≤3的次梁，可按图11-23确定。
图11-23 次梁的配筋构造要求。
四、 主梁的截面设计与构造要求。
1． 计算要点。
主梁的计算要点与次梁基本相同，需要注意的是：
a.在计算内力时一般不宜考虑内力塑性重分布，应按弹性理论计算。这是因为主梁是主要承重构件，需要有较大的强度储备，而且对使用荷载下的变形及裂缝的要求较高。
b.在计算主梁支座截面配筋时，要考虑由于板、次梁和主梁负弯矩钢筋的相互交叉，主梁的纵筋必须放在次梁纵筋的下面，致使主梁的有效高度h0有所降低（图11-24）。当主梁支座负弯矩钢筋为单排时：
h0＝h- (50~60) mm；当钢筋为两排时：h0＝h- (70~80) mm。
图10-24 主梁支座截面纵筋位置。
2． 构造要求。
主梁除了应满足第四章的一般构造要求外，还应注意以下问题：
a.主梁的配筋应根据内力包络图，通过作抵抗弯矩图来布置；
b.附加横向钢筋。
在主次梁交接处，应设置附加横向钢筋（箍筋或吊筋），用来承受由次梁作用于主梁截面高度范围内的集中荷载f（图11-25）。附加横向钢筋宜优先选用箍筋，布置在长度为s（=2h1+3b）的范围内，且第一道附加箍筋离次梁边50 mm。
图11-25 附加横向钢筋布置。
附加横向钢筋的面积可按下式计算：
式中：f——两侧次梁传给主梁的集中荷载设计值；
m——在宽度s范围内的附加箍筋个数；
n——同一截面内附加箍筋的肢数；
asv1——附加箍筋的单肢截面面积；
fyv——附加钢筋的抗拉强度设计值；
asb——附加吊筋的截面面积；
附加吊筋弯起部分与梁的轴线夹角，一般为450，当梁高》800 mm时，采用600。
显然，若集中力f全部由附加箍筋承受，则所需附加箍筋的截面面积为：
在选定附加箍筋的直径和肢数后，即可根据算得s范围内附加箍筋的根数m。
若集中力f全部由附加吊筋承受，则其截面面积为。
当吊筋的直径选定后，不难求出吊筋的根数。
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