CN104264880A - 可大幅降低钢筋用量的楼板结构 - Google Patents

Abstract

可大幅降低钢筋用量的楼板结构，属于建筑结构部件技术领域。本发明为了解决现有的钢砼楼板存在钢筋用量大的问题。楼板结构包括混凝土本体及配置在混凝土本体内的纵向钢筋和横向钢筋，所述纵向钢筋与横向钢筋固定形成钢筋网，所述纵向钢筋和横向钢筋均采用扁钢，且纵向钢筋和横向钢筋由楼板的中心区域边缘至楼板外缘由密到疏排布，楼板的中心区域占楼板总面积的4％至5％，楼板的中心区域按照楼板的最大正弯矩布置钢筋。本发明对于楼板可节约40％左右的钢筋用量。

Description

可大幅降低钢筋用量的楼板结构

技术领域

本发明涉及一种楼板结构，具体涉及一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构，属于建筑结构部件技术领域。

背景技术

钢砼楼板与其它钢砼结构一样，全部采用圆截面的钢筋，包括光面圆钢和螺纹圆钢。楼板是受弯构件，通常厚度不大，钢筋下要设保护层，受拉钢筋的位置相对偏高，即钢筋的中心线与砼受压中心的距离(作为弯矩的力臂)很小，为了形成一定的抗弯强度，因此，只能加大钢筋的用量，因而增加了建筑成本。

另外，对包括楼板在内的受弯构件，在受力状态各处的弯矩是不同的，并且差值极大，对于楼板而言，最大正弯矩在板的中央。

几乎所有的建筑工程的楼板设计，都是按照满足最大弯矩的要求来决定整个楼板的配筋密度，即是按纵横两个方向最大的弯矩要求，经两组各自平行，彼此相互垂直的钢筋等间距布置。

其指导思想应该是，虽然楼板的各处弯矩不同，按其最大值给出的配筋要求，在设计上容易表述，施工中易于贯彻执行，质量检查和验收标准明确，其中钢材的浪费一直被忽视了。

按这一过程完成的钢筋安装的现场，表面上钢筋间距相等，整齐划一，实际上完成的钢砼楼板其各处的强度储备系数差别极大。

发明内容

本发明为了解决现有的钢砼楼板存在钢筋用量大的问题，进而提供一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构。

本发明为了解决上述技术问题所采取的技术方案是：

本发明的可大幅降低钢筋用量的楼板结构，包括混凝土本体及配置在混凝土本体内的纵向钢筋和横向钢筋，所述纵向钢筋与横向钢筋固定形成钢筋网，所述纵向钢筋和横向钢筋均采用扁钢，且纵向钢筋和横向钢筋由楼板的中心区域边缘至楼板外缘由密到疏排布，所述楼板的中心区域占楼板总面积的4％至5％，楼板的中心区域按照楼板的最大正弯矩布置钢筋。

优选的：所述楼板上对梁的支承处的纵向钢筋和横向钢筋保持等间距布置。

优选的：所述扁钢的厚度范围在2mm至10mm之间，宽度为20mm至50mm之间。

优选的：所述纵向钢筋与横向钢筋通过绑扎连接，或者通过焊接方式固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明的一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构采用扁钢降低了受力钢筋位置，可使力臂增加10％以上，如此在节约钢材的基础上，还增加了楼板的承载能力。另外采用中间密集四周稀疏的钢筋布置方式在保证其承载力的同时节省了40％左右的钢筋用量。

附图说明

图1是采用圆钢作为受拉钢筋的楼板结构的结构示意图；

图2是可大幅降低钢筋用量的楼板结构的结构示意图(采用扁钢)；

图3是钢砼楼板弯矩示意图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是传统钢筋布置示意图(横向钢筋)；

图7是本发明的钢筋布置示意图(横向钢筋)。

具体实施方式

具体实施方式：结合附图进行说明，本实施方式的可大幅降低钢筋用量的楼板结构，包括混凝土本体1及配置在混凝土本体1内的纵向钢筋2和横向钢筋3，所述纵向钢筋2与横向钢筋3固定形成钢筋网，所述纵向钢筋2和横向钢筋3均采用扁钢，且纵向钢筋2和横向钢筋3由楼板的中心区域边缘至楼板外缘由密到疏排布，楼板的中心区域占楼板总面积的4％至5％，仅在楼板的中心区域按照楼板的最大正弯矩布置钢筋。参见图2和图7。

如图1和图2所示，采用扁钢作为楼板的受拉钢筋，其因扁钢的厚度δ小于圆钢的直径Φ，则扁钢的受力中心L1和L4更靠近楼板底面，即更远离楼板受压中心L3，圆钢的受力中心L2和L5更远离楼板底面，即更靠近楼板受压中心L3，采用圆钢时定义下层圆钢受力中心至楼板受压中心的距离为h1，上层圆钢受力中心至楼板受压中心的距离为h2，采用扁钢时定义下层扁钢受力中心至楼板受压中心的距离为H1，上层扁钢受力中心至楼板受压中心的距离为H2，显然H1＞h1，H2＞h2。

因为楼板的承载能力主要是由其动能提供的弯矩M决定的，弯矩M为钢筋拉力N与力臂H的乘积，当钢筋拉力N恒定时，加大了力臂H，即提高了弯矩，提高了承载能力。

同样截面积，矩形的周长大于圆形的周长，以扁钢作为钢筋，可与砼结合得更好，大大提高了其性能，同时节约了钢材。

楼板的厚度通常都不大，形成弯矩的极其有限，采用扁钢降低了受力钢筋位置，可使力臂增加10％以上，如此在节约钢材的基础上，还增加了楼板的承载能力。

如图3、图4和图5所示，钢砼楼板的弯矩集中在中心区域，那么按照现有技术的方式配筋，显然是不合理的，浪费了钢筋。若大致地认为在楼板全长约四分之一至五分之一线长的中央线段，属于最大弯矩段，那么最大弯矩区域占楼板总面积的二十分之一左右，以5％的最大值为基准，决定整个楼板的配筋结构，其合理性应该受到大大的质疑。而本发明采取中间密集，四周稀疏的方式配置钢筋，具有其合理性，节省了钢筋用量。

过去的建筑物房间尺寸较小，即楼板的平面尺寸不大，等间距布置钢筋(参见图6)造成的浪费不是非常突出，现在的建筑物房间尺寸较大，即楼板的平面尺寸较大，按同样密度配置钢筋，这种浪费是不容忽视的，应采用本发明的钢筋布置方式(参见图7)已消除钢筋的大量浪费。

当楼板为连续板在跨越支承梁处形成负弯矩，传统上负弯矩筋等间距布置。按本发明考虑负弯矩沿梁的变化不是很大，负弯矩筋通常较短，所以对梁支承处负弯矩筋仍保持等间距布置。

认为不等间距布置钢筋不方便施工是认识误区。为了保证钢筋等间距符合设计要求，并不一定要对一组平行的钢筋相邻的两根逐点测量。只要这组平行的钢筋每根都是足够平直的，与其垂直的有极大间隔的两根钢筋交点的间距满足要求即可。

这样我们可以在两根钢筋上按设计要求的间距做出划痕类的标记，将其拉开一定距离在适当的位置平行放置，与其垂直放置一组平行钢筋，交点落在固定标记上，这组钢筋的布置即符合了设计要求，将这两根带有尺寸标记的钢筋称作标尺钢筋。当标尺钢筋按技术要求作出不等间距的标记，标尺钢筋采用扁钢制作，扁钢比圆钢更易于制作出清晰无误的划痕和符号标识，按此标尺固定一组扁钢型的钢筋，因扁钢在垂直模板方向的平直度更有保障，如此只要保证标尺划痕位置的准确，在施工现场很容易地实现不等间距的布置钢筋，因大幅减少了钢筋用量，现场工作量减少，施工速度加快。因楼板是建筑物中最大量的组成部分，大致上讲有多大面积的建筑总量，就有多大面积的楼板，因此采用这一技术对减低建筑成本有显著意义。

如前述用扁钢代替圆钢可节省10％以上钢材，实行不等间距布置钢筋，即在跨中在长或宽五分之一左右的区间按传统方式布置，向左右边缘逐次加大间距较稀疏布置，由此至少又可以降低三分之一左右的钢筋用量，两个因素结合，降低了40％左右的钢筋用量。

扁钢的端部可在施工现场用刀具将其拧呈螺旋状，可与砼形成极为可靠的推裹力。对传统的圆截面钢筋，在跨越梁支座附近通常要将其加工成带30°或45°的抑角。本发明采用扁钢在垂直于其扁平面的方向柔性较好，可不予弯制抑角，循其下垂自然状态控制好基本位置跨越支承梁即可。

进一步：所述扁钢的厚度范围在2mm至10mm之间，宽度为20mm至50mm之间。

进一步：所述纵向钢筋2与横向钢筋3通过绑扎连接，或者通过焊接方式固定连接。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (4)

1.一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构，包括混凝土本体(1)及配置在混凝土本体(1)内的纵向钢筋(2)和横向钢筋(3)，所述纵向钢筋(2)与横向钢筋(3)固定形成钢筋网，其特征在于：所述纵向钢筋(2)和横向钢筋(3)均采用扁钢，且纵向钢筋(2)和横向钢筋(3)由楼板的中心区域边缘至楼板外缘由密到疏排布，所述楼板的中心区域占楼板总面积的4％至5％，楼板的中心区域按照楼板的最大正弯矩布置钢筋。

2.根据权利要求1所述的一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构，其特征在于：所述楼板上对梁的支承处的纵向钢筋(2)和横向钢筋(3)保持等间距布置。

3.根据权利要求1或2所述的一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构，其特征在于：所述扁钢的厚度范围在2mm至10mm之间，宽度为20mm至50mm之间。

4.根据权利要求3所述的一种可大幅降低钢筋用量的楼板结构，其特征在于：所述纵向钢筋(2)与横向钢筋(3)通过绑扎连接，或者通过焊接方式固定连接。