王東?!√飿?shù)彬
摘要:從新舊規(guī)范對(duì)比及板實(shí)配鋼筋兩個(gè)方面指出設(shè)計(jì)人員在板的設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題,并提出了切實(shí)可行的配筋方案一解決板裂縫問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:鋼筋砼板設(shè)計(jì)
建筑工程中現(xiàn)澆混凝土板應(yīng)用很普遍,板的跨度有的很大、有的很小、而目前有許多現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,特別是雙向大跨度現(xiàn)澆板四周常出現(xiàn)斜裂縫的跨中縱向或橫向水平裂縫。這些裂縫寬0.5-0.8mm;有的甚至貫通,空氣中的潮氣一旦進(jìn)入縫中,就會(huì)造成鋼筋緩慢銹蝕,將直接危害建筑結(jié)構(gòu)的安全。還有一種狀況是與大跨板相鄰的小跨板的支座方向分布。經(jīng)觀察、分析和試驗(yàn),我們認(rèn)為這些裂縫產(chǎn)生的原因與設(shè)計(jì)人員對(duì)新規(guī)范的理解與運(yùn)用是有直接關(guān)系。
眾所周知,鋼筋保護(hù)層厚度是影響混凝土結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵因素之一,在新規(guī)范中對(duì)鋼筋混凝土保護(hù)層厚度作為強(qiáng)制性條文提出了嚴(yán)格的限制:在一類(lèi)環(huán)境中,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≤C50時(shí)為20mm,小于C20時(shí)為15mm;而兩類(lèi)A環(huán)境中均為20mm;二類(lèi)B環(huán)境中一般為25mm,僅當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)≥C50時(shí)為20mm;三類(lèi)環(huán)境中一般為30mm,僅當(dāng)混凝土強(qiáng)度≥C50時(shí)為25mm,尤其是設(shè)計(jì)人員在利用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),一定要注意這個(gè)數(shù)據(jù)的填寫(xiě)。
在新舊規(guī)范中對(duì)單雙向板的區(qū)分界限也是有差異的。在舊規(guī)范中單雙向板的區(qū)分界限為長(zhǎng)邊與短邊之比2,即板的長(zhǎng)邊與短邊之比≤2時(shí)為雙向板,小于2時(shí)為單向板;而在新規(guī)范第10.1.2-2中第二條規(guī)定:當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊方向受力的單向板計(jì)算時(shí),應(yīng)延長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋;如果不能很好地學(xué)習(xí)理解新規(guī)范,很可能在板的長(zhǎng)邊與短邊之比大于2,但小于3時(shí),按單向板計(jì)算,其含鋼量則達(dá)不到新規(guī)范的要求。又如第10.1.4條規(guī)定:版中受力鋼筋的間距,當(dāng)板厚H≤150mm時(shí),不宜大于200mm;當(dāng)板厚H大于150mm時(shí),不宜大于1.5H,且不宜大于250mm;而老規(guī)范與之對(duì)應(yīng)的則是當(dāng)板厚H大于150mm時(shí),不宜大干1.5H,且不宜大干300mm。也就是說(shuō),對(duì)版中受力鋼筋的間距作出啦更為嚴(yán)格的規(guī)定。
在新規(guī)范第10.1.7中,第一、二條還明確規(guī)定:現(xiàn)澆樓蓋周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的單向板或雙向板,應(yīng)在半邊上部設(shè)置直于板邊的構(gòu)造鋼筋,其截面面積不宜小于板跨中相應(yīng)方向縱向鋼筋面面積的三分之一;在半角處該鋼筋應(yīng)沿兩個(gè)垂直方向布置或按放射狀布置;當(dāng)柱腳或墻的陽(yáng)角突出到板內(nèi)且尺寸較大時(shí),亦應(yīng)沿柱邊或墻陽(yáng)臺(tái)邊布置構(gòu)造鋼筋;而嵌固在砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土板,其上部與板邊垂直的方向,應(yīng)設(shè)置構(gòu)造鋼筋,沿板的受力方向配置的上部構(gòu)造鋼筋,其截面面積不宜小于該方向跨中受力鋼筋截面面積的三分之一;沿非受力方向配置上部構(gòu)造鋼筋從支座邊算起的伸入板內(nèi)的長(zhǎng)度也作出啦詳細(xì)的規(guī)定。在實(shí)際工程這幾中,有的設(shè)計(jì)人員在板角和板邊上部設(shè)置構(gòu)造鋼筋的數(shù)量和錨固長(zhǎng)度上均不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求,不足以抵抗板角和板邊負(fù)彎矩,以致使板角和板邊出現(xiàn)斜裂縫和通常裂縫。
在雙向大跨度板的中央位置,由于彎矩和撓度均較大,易產(chǎn)生板底縱向或橫向通長(zhǎng)裂縫;又因?yàn)殡p向大跨度現(xiàn)澆板表面積較大,在教導(dǎo)晝夜溫差和混凝土凝固時(shí)的干縮變形雙重作用下,其表面易產(chǎn)生縱向或橫向通長(zhǎng)裂縫,該縫一旦與板底裂縫相遇,就會(huì)形成通長(zhǎng)貫通裂縫;將對(duì)結(jié)構(gòu)造成危害,因而這種裂縫引起設(shè)計(jì)人員的足夠重視,避免發(fā)生。
另外與雙向大跨度板相鄰的小跨度板的容易產(chǎn)生裂縫,形成裂縫的主要原因是由于小跨度較薄,以及支座負(fù)彎矩鋼筋配鋼筋長(zhǎng)度在小跨度板則不足造成的。通常設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往蔣相鄰的大跨度和小跨度板間按連續(xù)板帶計(jì)算,即支座兩側(cè)負(fù)彎矩大小和彎矩影響范圍基本相同,但在具體配筋設(shè)計(jì)時(shí)又往往忽視配筋時(shí)大、小、跨度板支座負(fù)筋伸過(guò)的長(zhǎng)度也不同,致使小跨度板在使用階段中由于板厚較薄,支座負(fù)筋伸過(guò)的長(zhǎng)度不足,不能得到的抵抗與大跨度板相同的負(fù)彎矩而產(chǎn)生裂縫。這種裂縫通過(guò)設(shè)計(jì)人員的努力是可以避免的。
綜上所述,可采取以下設(shè)計(jì)手法避免上述板的裂縫問(wèn)題:①設(shè)計(jì)人員在利用結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要注意板保護(hù)層厚度的選擇;②板角板邊上部負(fù)筋配筋應(yīng)按支座負(fù)彎矩計(jì)算值配足,且錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定;③按構(gòu)造配筋的數(shù)量及錨固長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定:④對(duì)雙向大跨度現(xiàn)澆板來(lái)說(shuō),由于在兩個(gè)方面跨度均較大(≥4MM),樓面荷載(含自重)作用下的板中央部位的彎矩和撓度均較大,除按計(jì)算配置下層雙向受力鋼筋外,尚應(yīng)同時(shí)配置不小于@150mm的上層雙向構(gòu)造鋼筋,以提高其整體剛度,減小板中央部位撓度值和增加板面抵抗溫差變形干縮變形的能力。⑤要保證小跨度板支座負(fù)彎矩筋能抵抗與大跨度板支座相同的彎矩,支座負(fù)筋在小跨度板伸過(guò)的長(zhǎng)度,要與大跨度板伸過(guò)的長(zhǎng)度相同。