楼盖上的竖向荷载是通过柱帽传给柱子的,所以柱帽的形式和尺寸必须满足冲切承载力条件。
柱帽或柱(无柱帽时)的周界即是楼板的冲切面。冲切破坏锥体的斜面大致呈45°倾角。无梁楼盖的冲切验算公式如下:
1.不配置抗冲切钢筋
Fl≤0.7βhftηumh0 (10-39)
式中 um——计算截面的周长,取距离局部荷载或集中反力作用面积周边h0/2处板垂直截面的最不利周长(图10-67)。
图10-67 柱帽冲切破坏锥体范围
式(10-39)中的系数η,应按下列两个公式计算,并取其中较小值:
式中 Fl——局部荷载设计值或集中反力设计值;对板柱结构的节点,取柱所承受的轴向压力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内(图10-67)板所承受的荷载设计值;当有不平衡弯矩时,其集中反力设计值Fl应以等效集中反力设计值Fl,eq代替,Fl,eq按混凝土结构设计规范附录F计算;
βh——截面高度影响系数:当h≤800mm时,取βh=1.0;当h≥2000时,取βh=0.9,其间按线性内插法取用;
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值;
h0——截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;
η1——局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数;
η2——临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;
βs——局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值,βs不宜大于4;当βs<2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;
αs——板柱结构中柱类型的影响系数;对中柱,取αs=40;对边柱,取αs=30;对角柱,取αs=20。
当冲切承载力不满足且板厚受到限制时,可配置抗冲切箍筋或弯起筋。(www.xing528.com)
配置抗冲切钢筋,应满足下列构造要求:
(1)板厚h≥150mm;
(2)按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在45°冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图10-68a)。箍筋应为封闭式,其间距s不应大于h0/3,并不应大于100mm,箍筋直径不应小于6mm。
图10-68 抗冲切钢筋
(3)弯起钢筋的弯起角一般为30°~45°,弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交,其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外h/2~2h/3的范围内(图10-68b)。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜小于3根。
2.配置抗冲切钢筋
配置箍筋
Fl≤0.5ftηumh0+0.8fyvAsvu (10-40)
配置弯起钢筋
Fl≤0.5ftηumh0+0.8fyAsbusinα (10-41)
式中 Asvu——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积;
Asbu——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积;
α——弯起钢筋与板底面的夹角。
此外,为了控制板厚不致过小,抗冲切钢筋不致过多,以避免使用阶段的冲切斜裂缝开展过宽,还应满足下式
Fl≤1.2ftηumh0 (10-42)
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