- 楼承板组合楼板相关理论(3)
- 作者:乐上楼承板
- 类别:楼承板百科
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- 发表时间:2020-04-10
钢筋
钢筋的类型和节点
组合板中的钢筋通常采用一种相对较轻的焊接组织形式,通常辅以一些钢筋。钢筋需要完成以下几个功能:
在着火条件下在板的支撑处提供抗弯性(通常在“正常”载荷条件下忽略这种加固)。
·减少和控制支撑处的开裂,这是由于弯曲张力和收缩收缩效果。
·分布局部点荷载和线荷载的影响。
·加强开口的边缘(请参阅第4.2.6节)。
·充当复合梁的横向钢筋(请参见第5.3.2节)。
最常见的网片尺寸是A142和A193(根据BS 4483[22]使用名称),数字表示每米宽度的钢筋横截面积(mm2)。这种织物通常以2.4米宽、4.8米长的“片”形式生产。“A”型织物在两个方向上都有等距的条纹层(称为“正方形”织物),是最常用的网片。可以订购特殊的织物,如“B”型或“C”型织物,其金属丝较粗或在一个方向上的间距较短。“B”型“结构”织物在100毫米中心有纵向筋,在200毫米中心有横向筋。当需要高度加固的区域用于结构或防火目的时,可以使用这些材料。“C”型“公路”网片是用于公路的,在横向上只有很轻的加强。组合地板不应使用C型网片。
不建议使用小于A142的网片尺寸,因为其防火性能差且无法控制收缩,因此被认为是非结构性的。
钢筋可以用来补充网片:
·延长耐火时间。
·加强重要开口周围的楼板。
·需要额外的横向加固时。
·实现更好的裂缝控制。
钢筋应符合BS 4483 [22](网片)或BS 4449 [23](钢筋),其细节应符合BS EN
1992-1-1 [24]或BS 8110 [30]和BS 8666 [25]。 钢筋分为三种延性等级; A,B或C。在英国,通常使用延性等级B的钢筋,但大多数织物的延性等级为A。增强材料的延性等级对搭接和锚固长度没有影响。BS 4483提供的网片中的钢筋是有肋的,与普通钢筋相比,这将减少所需的锚固长度。 BS EN 1992-1-1假定钢筋是有肋的,但是BS 8110允许使用肋和普通钢筋。
在浅层复合板中,应将钢筋支撑在地板顶部上方足够高的位置,以允许混凝土围绕钢筋放置。所需的顶盖取决于混凝土等级和暴露程度。BS EN 1992-1-1的表NA.2和NA.3中给出了建议。这些提供的信息与BS 8500-1
[17]中的信息相同,但形式更紧凑。结构设计师应确定楼板顶部相关的暴露条件。适用以下暴露条件:
对于在干燥保护环境中的楼板,例如 在这样的封闭建筑中
作为办公室,混凝土的暴露等级为XC1。
·对于暴露在高湿度环境中的外部楼板,暴露等级具体的是XC3或XC4。
·对于暴露在海洋环境中的楼板,暴露等级为XS1,XS2或XS3。
·对于暴露于冻融循环的楼板,暴露等级应为是XS(有关此类的建议,请参阅BS 8500-1)。
BS EN 1992-1-1中的表NA.2适用于预期工作寿命为50年的情况,表NA.3适用于预期工作寿命为100年的情况(通常不适用于建筑物)。
在楼板暴露于氯化物和冻结/融化侵蚀的停车场,暴露等级为XD3,或者,如果预期的设计寿命不超过30年,则暴露等级为XF3或XF4,前提是要保护混凝土表面 有效,耐用且持久的防水膜。 (任何膜都应该是防水涂层,以防止包含溶解的除冰盐的水进入混凝土,包括混凝土的任何接缝和裂缝处。)
表4.2中给出了针对XC1和XC3 / 4暴露等级的推荐防护范围。 有关其他暴露等级的保护层和具体规格,请参阅BS 8500-1。本节中有关耐久性的建议仅涉及混凝土和钢筋。 金属楼承板的腐蚀防护在A.1.1节中介绍。
注意:
(a)这些值取自BS 8500-1
[17]和BS EN 206-1
[16]
(b)暴露条件在BS 8500-1中定义。用于水密加热的内部楼板建筑物,在干燥条件下,暴露条件应为XC1。适用于楼板在高湿度或周期性干湿条件下,暴露条件应为XC3 / 4。更严格的暴露条件可能适用于某些条件,例如停车场。
(c)标称覆盖:BS 8500-1列出了标称覆盖的最小覆盖范围。名义覆盖表4.2中列出的是BS 8500-1中给出的最小覆盖层加上固定公差(Δc)10毫米所列盖板的预期使用寿命为50年。对于有意100年的工作寿命,无需更改XC1暴露等级保护,并且15毫米应加到XC3 / 4上。
(d)在实践中,由于不建议使用轻型网片制成小于30毫米的标称覆盖层在将轻型网片支撑在正确的位置方面存在实际困难。
(e)所列的覆盖是出于耐用目的。火灾可能需要更大的掩护抵抗因素。
表4.3给出了建议的焊接网片和钢筋的张力搭接和锚固长度,见表4.3,表BS EN 1992-1-1的推荐张力见表和锚固长度见表4.4
注意:
(a)表4.3基于BS 8110-1
[30]中给出的信息,假设钢筋/网片完全受力。 但是应注意,根据BS EN 1992-1-1确定的建议(如下表4.4所示)可能与上述内容有所不同。
(b)如果在截面的顶部出现搭接,并且最小覆盖层小于搭接钢筋的尺寸的两倍,则搭接长度应增加1.4倍。
(c)变形的2型钢筋/钢丝:钢筋的横向肋间距基本均匀,并突出超出钢筋/钢丝的主要圆形部分。 可能有纵向肋。 注意:英国提供的大多数变形高屈服钢筋为Type 2。
(d)钢筋和网片的最小搭接/固定长度分别应为300毫米和250毫米。
注意:
1名义上的覆盖所有面且条之间的距离≥25 mm(即a2<1)。
2假定考虑到影响锚固的因素的系数(在BS EN
1992-1-1中的8.4.4节中定义)a1=a3=a4=a5= 1.0。
3设计应力为435 MPa。在测量锚固位置thesd处钢筋的设计应力小于435 MPa的情况下,该表中的数字可以用ssd/ 435进行分解。最小搭接长度在BS EN
1992-1-1的第8.7.3节中给出。
4锚固和搭接长度已四舍五入至最接近的10毫米。
5在一个位置重叠了33%的钢筋的情况下,将“在一个位置重叠50%”的搭接长度减小了0.82倍。
6钢筋延展性等级对搭接和锚固长度没有影响。
7在不超过250毫米厚的楼板中,所有水平钢筋都可以视为具有良好粘结条件。
8在厚250毫米以上的楼板中,底部250毫米的水平钢筋可以认为具有良好的粘结条件。顶部区域(距底部250毫米以上)的钢筋可认为粘结条件较差。
9该表中的信息取自《欧洲规范2》 [26]中的如何设计混凝土结构。应该咨询该出版物以获取其他具体类别或更多指导。
钢筋纤维
钢筋纤维由钢,聚丙烯或两者的组合制成的短纤维组成,在放置前将其混合到混凝土中。 在受控情况下,可用纤维代替部分或全部钢筋网片。钢筋纤维料的使用产生了三维增强混凝土组合板。
使用与用于验证传统强化在压型钢板组合楼板中的使用相同的测试方案,对纤维增强的性能进行了经验验证,特别是针对耐火性和纵向剪切传递。
使用纤维钢筋可以取得可观的收益,包括降低人工成本和节省建设计划。 可以显着减少钢筋和网片的纵向抗剪加固的需求,并且仅需要购买,运输和存储少量的织物增强。 起重机的使用较少。地板的安装更容易,更安全,因为减少了用于遮盖地板工作区域以及处理,固定和检查的加固物,这可以减少多达20%的安装时间。
独立测试表明,纤维钢筋可以提供与传统焊接金属丝网解决方案同等或更高的性能,尽管在集中载荷的位置可能需要局部增强。 纤维增强材料可抵抗塑性收缩,沉降开裂和韧性,但性能与特定纤维有关。
BS EN 14889 [27]涵盖了用作混凝土增强材料的纤维的要求。 第1部分介绍了钢纤维,第2部分介绍了聚合物纤维。 选择聚合物纤维时应格外小心,因为仅符合BS EN 14889的11类(宏)纤维可替代钢甲板复合板中传统的织物增强材料。
重要的是要注意,纤维钢筋组合板不是通用产品。 必须根据纤维制造商的特定压型钢板规格使用特定类型和剂量的纤维,并且不能替代其他压型钢板或纤维类型。
当使用钢筋纤维解决方案时,仍然普遍的做法是在组合边缘梁上使用U型钢筋,在楼板开口处使用钢筋,在施工缝处或在组合楼板悬臂超出支撑的位置使用网片或钢筋。
有关纤维增强的更多信息,请参见第6.2.1节。 有关使用钢或宏观合成纤维增强混凝土的进一步指导,分别可在《混凝土协会技术报告》第63 [40]和65 [41]中找到。
在已交付并准备现场泵送的混凝土中提供了纤维钢筋。 这样最多可以减少20%的安装时间。