板支座負筋向跨內(nèi)延伸長度取多少合適呢？目前工程師們普遍一律按凈跨1/4取值，而忽略了它的前提條件 , 造成負筋設置長度不夠 , 可能影響結(jié)構(gòu)的承載能力 。土木君今天就跟大家一起討論一下這個問題。
首先，我們看看《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB 50010-2010是怎么規(guī)定這個板負筋延伸長度的。
9.1.4 采用分離式配筋的多跨板，板底鋼筋宜全部伸入支座；支座負彎矩鋼筋向跨內(nèi)延伸的長度應根據(jù)負彎矩圖確定，并滿足鋼筋錨固的要求。
第9.1.6條：按簡支邊或非受力邊設計的現(xiàn)澆混凝土板，應設置板面構(gòu)造鋼筋，鋼筋從混凝土梁邊、柱邊、墻邊伸入板內(nèi)的長度不宜小于l0／4，砌體墻支座處鋼筋伸入板邊的長度不宜小于l0／7，其中計算跨度l0對單向板按受力方向考慮，對雙向板按短邊方向考慮。
可以看出，規(guī)范僅僅對于板的非受力鋼筋向跨內(nèi)的延伸長度取為l0／4（或l0／7），而受力鋼筋延伸的長度應根據(jù)負彎矩圖確定，這就說明統(tǒng)一取為l0／4就不一定靠譜！
在16G101-1中只規(guī)定了梁支座負筋的跨內(nèi)延伸長度數(shù)值，對板支座負筋長度沒作規(guī)定。而在《鋼筋混凝土構(gòu)造手冊》第四版中規(guī)定，當板的荷載均為均布荷載，相鄰跨度相差≤20%，活載不大于恒載的3倍時，板取1/4；當活載大于恒載的3倍時，板應取1/3L。可以看出，這里不是籠統(tǒng)的都取1/4，而且這里的1/4或1/3都是在荷載、跨度方面有前提條件的。
16G101-1第102頁板鋼筋構(gòu)造
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16G101-1第84頁梁鋼筋構(gòu)造
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《鋼筋混凝土構(gòu)造手冊》中關(guān)于板鋼筋附圖
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為了更容易理解板負筋長度的計算原理，現(xiàn)通過幾個具體例子，對連續(xù)板在均布荷載作用下彎矩分布進行解析 。（PS:例子數(shù)據(jù)來源于楊家睦所寫《鋼筋混凝土連續(xù)梁 、板中間支座負筋的設置長度》）
例 1 :一不等跨等荷載(為便于說明 , 假定全部承受均布恒載)四跨連續(xù)板的荷載簡圖和彎矩圖如圖 1 所示 。
從本例子中可以看出不等跨板承受大小相等的恒載時 , 在支座B和D兩邊的負彎矩長度 , 凡短跨的負彎矩長度均比相鄰的較長跨的負彎矩長度長 。所以有關(guān)規(guī)定中提出負筋伸出支座的凈長度為相鄰凈跨度1/ 4。
圖1 不等跨等荷載四跨連續(xù)梁的荷載和彎矩圖
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例2:一等跨等荷載四跨連續(xù)梁的荷載簡圖和彎矩圖如圖2所示。
從本例子中可以看出，當活載較大(本例為恒載的1.75倍，還遠遠沒有達到3倍)；中間兩跨會因活載的最不利組合而出現(xiàn)全跨都為負彎矩。當然以上計算方法是假定連續(xù)板的中間支座為鉸支座，實際上板會受到梁約束的。我們可以明顯看到，當活載較大時，在活載不利組合的作用下，中間支座的負彎矩是比較大的，所以規(guī)定當活載大于恒載的3倍時，板負筋長度應取大于1/4L的數(shù)值。
圖2 等跨等荷載四跨連續(xù)梁的荷載和彎矩圖
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例3:一等跨不等荷載四跨連續(xù)梁的荷載簡圖和彎矩圖如圖3所示。
從本例子中可以看出，雖然各跨均承受均布的恒載，但其中一跨的恒載較大，結(jié)果AB跨在支座B處的負彎矩長度長；CD跨出現(xiàn)全跨均為負彎矩。所以，當某跨出現(xiàn)比其它跨荷載大時，應根據(jù)其荷載大小適當?shù)卦鲩L相鄰跨的負筋長度。
圖3 等跨不等荷載四跨連續(xù)梁的荷載和彎矩圖
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上述各例均為較規(guī)則的均布荷載，而在實際設計工作中還會遇到集中荷載、動力荷載、不規(guī)則荷載，以及跨度差>20%或結(jié)構(gòu)上不允許進行彎矩調(diào)幅等情況，這就要求我們首先必須概念明確，然后再根據(jù)不同情況作出正確的判斷，運用設計資料有關(guān)規(guī)定確定中間支座負筋長時，要遵守其先決條件，對不適合運用規(guī)定確定中間支座負筋長度的連板，必須根據(jù)彎矩包絡圖確定其長度，以保證負筋設置長度的準確性。
