钢筋桁架楼承板设计手册

1目录1钢筋桁架楼承板简介…………………………………………………………21.1产品概况………………………………………………………………21.2产品形状………………………………………………………………21.3构件规格………………………………………………………………32材料…………………………………………………………………………32.1钢筋…………………………………………………………………………32.2混凝土…………………………………………………………………42.3底模……………………………………………………………………42.4焊条……………………………………………………………………53钢筋桁架混凝土模板………………………………………………………53.1钢筋桁架混凝土模板的形成…………………………………………53.2适用范围………………………………………………………………53.3设计需遵守的相关规定………………………………………………54钢筋桁架混凝土楼板受力特点……………………………………………65钢筋桁架混凝土楼板设计…………………………………………………65.1设计内容………………………………………………………………65.2计算方法………………………………………………………………65.3设计步骤………………………………………………………………95.4构造要求………………………………………………………………96设计相关事宜………………………………………………………………97设计实例…………………………………………………………………107.1工程概况……………………………………………………………117.2钢筋桁架楼承板长度确定……………………………………………117.3钢筋桁架楼承板选用及附加钢筋计算……………………………117.4施工示意图…………………………………………………………36附录一钢筋桁架楼承板选用表………………………………………………38附录二等跨连续板在均布荷载作用下的弯矩系数…………………………46附录三钢筋桁架楼承板节点详图……………………………………………4821钢筋桁架楼承板简介1.1产品概况1.1.1钢筋桁架楼承板是将楼板中钢筋在工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与底模连接成一体的组合楼承板。见图1.1.1。钢筋形成桁架，承受施工期间荷载，底模托住湿混凝土，因此这种技术免去支模、拆模的工作及费用。注：左下角标注为肋高3mm。图1.1.1钢筋桁架楼承板1.2产品形状1.2.1A型钢筋桁架楼承板形状见图1.2.1-1、图1.2.1-2；1.2.2B型钢筋桁架楼承板形状见图1.2.2-1、图1.2.2-2；图1.2.1-1A型钢筋桁架楼承板横剖面图htc下弦钢筋上弦钢筋腹杆钢筋钢筋桁架间距底模Ch图1.2.1-2A型钢筋桁架楼承板纵剖面图t上弦钢筋下弦钢筋腹杆钢筋支座竖筋支座水平筋底模钢筋桁架节点间距图1.2.1-1B型钢筋桁架楼承板横剖面图htc下弦钢筋上弦钢筋钢筋桁架间距上弦钢筋底模31.3构件规格1.3.1钢筋桁架楼承板是由钢筋桁架、支座钢筋、底模等构件构成，产品构件标准规格见表1.3.1钢筋桁架楼承板构件规格表1.3.1名称规格钢筋桁架楼承板宽度（mm）A型600；B型576钢筋桁架楼承板长度（m）1.0—12.0楼板厚度h（mm）80—370钢筋桁架高度ht（mm）50—340混凝土保护层厚度c（mm）15,30钢筋桁架间距（mm）A型200，B型188上下弦钢筋直径（mm）6—12腹杆钢筋直径（mm）4—8支座水平筋（mm）10（用于h≤100），12（用于h100）支座竖筋（mm）12（用于h≤100），14（用于h100）底模厚度（mm）镀锌钢板0.5mm；0.75mm冷轧钢板0.4mm2材料2.1钢筋2.1.1上下弦采用盘供应的热轧钢筋HPB235、HRB400或冷轧带肋钢筋550级；腹杆采用成盘供应的HPB235、冷轧光圆钢筋550级或650级；桁架支座钢筋用热轧钢筋HPB235或HPB335.楼板中附加钢筋采用热轧钢筋HPB235、HRB335、HRB400或冷轧带肋钢筋550级。注：HPB235级钢筋系指现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013中的Q235钢筋；HRB335级、HRB400J级钢筋系指现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499中的HRB335级和HRB400级钢筋；550级冷轧带肋钢筋系指现行国家标准《冷轧带肋钢筋》GB13788中的CRB550钢筋；550级或650级冷轧光圆钢筋参照现行国家标准《冷轧带肋钢筋》GB13788中的CRB550或CRB650钢筋。2.1.2钢筋强度标准值ƒYK应按表2.1.2采用。钢筋强度标准值（N/mm²)表2.1.2种类符号ƒYK热轧钢筋HPB235（Q235)Ф235HRB335(20MnSi）Φ335HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi）400冷轧钢筋550级ΦR550650级ΦR650Ch图1.2.1-2B型钢筋桁架楼承板纵剖面图t上弦钢筋下弦钢筋腹杆钢筋支座竖筋支座水平筋底模钢筋桁架节点间距42.1.3钢筋抗拉强度设计值ƒy和抗压强度设计值ƒ1y应按表2.1.3采用。钢筋强度设计值(N/mm²）表2.1.3种类符号ƒyƒ1y热轧钢筋HPB235（Q235)Ф210210HRB335(20MnSi）Φ300300HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi）360360冷轧钢筋550级ΦR360360650级ΦR4303802.1.4钢筋弹性模量ES应按表2.1.4采用。钢筋弹性模量（×10N/mm²）表2.1.4种类ES热轧钢筋HPB235（Q235)2.1HRB335(20MnSi）2.0HRB400(20MnSiV、20MnTi、20MnSi）2.0冷轧钢筋550级1.9650级1.92.2混凝土2.2.1混凝土强度等级不应低于C20.处于室内高湿度或露天环境的结构构件，其混凝土强度不应低于C30。2.2.2混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值ƒCK、ƒtk应按表2.2.2采用。混凝土强度标准值（N/mm2)表2.2.22.2.3混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值ƒC、ƒt、应按表2.2.3采用。混凝土强度设计值（N/mm2)表2.2.32.2.4混凝土受压或手拉的弹性模量EC应按表2.2.4采用。混凝土弹性模量（×10）表2.2.42.3底模强度种类混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50ƒCK13.416.720.123.426.829.632.4ƒtk1.541.782.012.202.392.512.64强度种类混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50ƒC9.611.914.316.719.121.123.1ƒt1.101.271.431.571.711.801.89混凝土强度等级C20C25C30C35C40C45C50EC2.552.803.003.153.253.353.4552.3.1底模采用镀锌卷板时，基板厚度为0.5mm，屈服强度应不低于260N/mm2，镀锌层两面总计不小于80g/㎡，质量应符合相应标准的规定。2.3.2底模采用冷轧钢板时，基板厚度为0.4mm，屈服强度应不低于260N/mm2，质量应符合相应标准的规定。2.4焊条2.4.1手工焊采用的焊条应符合现行国家标准《碳钢焊条》GB/T5117或《低合金钢焊条》GB/T5118的规定。选择的焊条型号应与钢筋力学性能相适应。2.4.2钢筋桁架与压型钢筋板之间的连接，采用电阻电焊，焊点的抗剪承载力标准值安表2.4.2采用。钢筋桁架与底模焊点抗剪承载力标准值（N）表2.4.22.4.3钢筋桁架与压型钢筋板之间焊点的抗剪承载力设计值安表2.4.3采用。钢筋桁架与底模焊点抗剪承载力标准值（N）表2.4.33钢筋桁架混凝土楼板3.1钢筋桁架混凝土楼板的形成在施工现场，将钢筋桁架楼承板支座在钢梁上，然后绑扎桁架连接钢筋、支座附加钢筋及分布钢筋，最后浇筑混凝土，便形成钢筋桁架混凝土楼板。其纵横向剖面见图3.1.1和图3.1.2.图3.1.1钢筋桁架混凝土楼板纵剖面图图3.1.2钢筋桁架混凝土楼板横剖面图3.2适用范围3.2.1适用于一般工业与民用建筑楼板和屋盖、一般构筑物操作平台、市政高架桥桥面等。3.2.2处于高湿、侵蚀环境、结构表面温度高于100℃，或有生产热源且结果表面温度经常高于60℃时，应另作处理。3.2.3当钢筋桁架上下弦采用冷轧带肋钢筋时，不适用于有强烈震动的楼盖，不适用于抗震设防烈度大于9度地区的楼盖。3.3设计需遵守的相关标准·建筑结构荷载规范（GB50009）·钢结构设计规范（GB50017）·冷弯薄壁型钢结构设计规范（GB50018)·混凝土结构设计规范（GB50010)·钢—混凝土组合楼盖结构设计与施工规程（YB9238)钢板厚度（mm）0.40.50.60.8焊点剪承载力750100013502100钢板厚度（mm）0.40.50.60.8焊点剪承载力37550067510506·高层民用建筑钢结构技术规程（JGJ99)·冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程（JGJ95）4钢筋桁架混凝土楼板受力特点4.1.1普通现浇钢筋混凝土楼板，施工阶段因下部支模故基本没有挠度，待混凝土达到一定强度后拆模，在自重作用下，楼板下挠，楼底混凝土产生拉力、甚至出现裂缝。而钢筋桁架楼承板根据是否设临时支撑分为两种情况：1.设临时支撑时，与普通现浇混凝土楼板基本相同。2.不设临时支撑时，在混凝土结硬前，楼板强度和刚度即钢筋桁架的强度和刚度，钢筋桁架楼承板自重、混凝土重量及施工荷载全由钢筋桁架承受。混凝土结硬是在钢筋桁架楼承板变形下进行的，所以楼承板自重不会使板底混凝土产生拉力，在除楼承板自重以外的永久荷载及楼面活荷载作用下，板底混凝土才产生拉力。这样，楼板开裂延迟，楼板的刚度比普通现浇混凝土楼板大。4.2.1在使用阶段，钢筋桁架上下弦钢筋和混凝土一起共同工作，此楼板与钢筋混凝土叠合式楼板具有相同的受力性能，虽然受拉钢筋应力超前，但其承载力与普通钢筋混凝土楼板相同。4.1.3做为底模的压型钢板厚度较薄，而且考虑经济型，钢板下部不做防火处理，所以计数楼承板载力时不应考虑钢板的作用。但在正常使用情况下，钢板的存在增加了楼板的刚度，改善了楼板下部混凝土的受力性能。5钢筋桁架混凝土楼板设计5.1设计内容5.1.1在混凝土从浇筑到达到设计强度过程中，楼板受力明显不同。所以应进行使用及施工两阶段计数。5.1.2使用阶段计数包括楼板的正截面承载力计算、楼板下部钢筋应力控制验算、支座裂缝控制验算以及挠度计算。5.1.3施工阶段计算包括上下弦杆强度验算、受压弦杆和腹杆稳定性验算以及桁架挠度验算。5.2计算方法5.2.1钢筋桁架混凝土楼板根据具体工程情况可设计为单向板，也可设计为双向板。在确定设计为单向板还是双向板时，不必遵守楼板长边与短边长度的比例关系原则，即：当长边与短边长度之比小于等于2.0时，也可按单向板设计，但沿长边方向应布置足够数量的构造钢筋。5.2.2单向板设计1.使用阶段A.施工阶段不设临时支撑时，按以下原则设计：（1）内力计数此阶段楼板形成，根据支座实际情况，按简支或连续梁模型计算。当为连续板时，板支座及跨中弯矩按以下公式计算。支座弯矩调幅不应大于15%。①支座弯矩：M支202320222011gglPllFFF（5.2.2-1）7②跨中弯矩：M中202320222011pgglllMMM（5.2.2-2）式中g1——楼板自重；g2——出楼板自重以外的永久荷载；P2——楼面活荷载；0l——板的计数跨度；M支——支座弯矩；M中——跨中弯矩；MF11,——楼板自重作用下，根据施工阶段桁架连续性确定的支座或跨中弯矩系数；MF22,——除楼板自重以外的永久荷载作用下，根据使用阶段楼板连续性确定的支座或跨中弯矩系数；MF33,——楼面活