淺談鋼筋混凝土板的設(shè)計(jì)

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。