压型钢板混凝土组合楼板课件.ppt

1、精选ppt1建筑工程学院建筑工程学院 第第4章章 压型钢板混凝土压型钢板混凝土组合楼板组合楼板 土木工程专业土木工程专业本科本科课程教学课程教学 主主 讲：讲：周周 天天 华华 2013.11 2013.11 精选ppt2 通过通过剪力连接件剪力连接件将将压型钢板压型钢板与与混凝土混凝土进行进行组合组合，形成一种形成一种共同受力共同受力、协调变形、协调变形的组合板的组合板称为称为组合板组合板。组合楼板中的压型钢板除在组合楼板中的压型钢板除在施工阶段施工阶段作为作为模板用模板用外，在外，在使用阶段还兼做组合板中的受力钢筋使用阶段还兼做组合板中的受力钢筋或部分受或部分受力钢筋力钢筋。这种组合楼板结

2、构体系能够充分利用混凝土所具这种组合楼板结构体系能够充分利用混凝土所具有的优越抗压性能和充分发挥钢材所具有的优越抗拉有的优越抗压性能和充分发挥钢材所具有的优越抗拉性能外，还具有自重轻、塑性和抗震性能好、经济效性能外，还具有自重轻、塑性和抗震性能好、经济效果显著和施工简便等突出有点。果显著和施工简便等突出有点。4.1 概概 述述精选ppt3板板拉区拉区钢，钢，压区压区混凝土混凝土精选ppt4组合楼板组合楼板的分类的分类 按按压型钢板压型钢板在组合楼板中的在组合楼板中的作用作用，分为三类。，分为三类。1、压型钢板仅起、压型钢板仅起模板作用模板作用非组合板非组合板 2、以压型钢板作为、以压型钢板作为

3、主要承载主要承载构件构件非组合板非组合板 3、考虑压型钢板与混凝土、考虑压型钢板与混凝土组合效应组合效应的组合楼板的组合楼板组合板组合板本章内容本章内容精选ppt5高层民用建筑钢结构技术规程高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98第七章第七章 组合楼盖组合楼盖 第三节第三节 压型钢板组合楼板设计压型钢板组合楼板设计注：混凝土部分需按注：混凝土部分需按混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB 50010-2010调整。调整。依据规范：依据规范：压型钢板压型钢板组合楼板组合楼板计算方法计算方法 同梁同梁精选ppt6非非组组合合板板精选ppt7非非组组合合板板桁架高度：桁架高度：100mm；上

4、弦钢筋直径：上弦钢筋直径：12mm、14mm；下弦钢筋直径：下弦钢筋直径：10mm、12mm；腹杆筋：腹杆筋：7mm、8mm 钢筋桁架钢筋桁架 精选ppt8精选ppt9非非组组合合板板钢筋桁架钢筋桁架 精选ppt10非非组组合合板板钢筋桁架钢筋桁架 精选ppt11非非组组合合板板精选ppt12组组合合板板精选ppt13 按压型钢板在组合楼板的作用，将压型钢板组合楼按压型钢板在组合楼板的作用，将压型钢板组合楼板板分为三类分为三类。1、模板用压型钢板的组合楼板、模板用压型钢板的组合楼板 2、以压型钢板作为主要承载构件的组合楼板、以压型钢板作为主要承载构件的组合楼板 3、考虑压型钢板与混凝土组合效应

5、的组合楼板、考虑压型钢板与混凝土组合效应的组合楼板 对于上述对于上述前两类组合楼板前两类组合楼板，在设计中未涉及两种不，在设计中未涉及两种不同材料的组合效应，仅根据它们承受的外荷载的条件，同材料的组合效应，仅根据它们承受的外荷载的条件，参照钢结构和混凝土结构设计规范，分别进行设计，这参照钢结构和混凝土结构设计规范，分别进行设计，这种组合板称为种组合板称为非组合楼板非组合楼板。4.1.1 组合楼板的分类组合楼板的分类精选ppt14 第三类组合楼板第三类组合楼板，压型钢板与混凝土在，压型钢板与混凝土在使用使用阶段阶段形成整体形成整体，设计时，按，设计时，按组合楼板组合楼板进行设计进行设计。压型钢板

6、与混凝土之间的压型钢板与混凝土之间的组合效应组合效应，是通过，是通过叠合面叠合面之间采用适当的连接之间采用适当的连接形成的。要求叠合面上的形成的。要求叠合面上的连接件连接件具有足够的抗剪切粘结强具有足够的抗剪切粘结强度度，以抵抗楼板在外荷载作，以抵抗楼板在外荷载作用下产生的用下产生的纵向水平剪力纵向水平剪力，同时还要确保压型钢板与，同时还要确保压型钢板与混凝土能在垂直方向混凝土能在垂直方向掀起掀起力作用下保持共同工作。力作用下保持共同工作。4.1.1 组合楼板的分类组合楼板的分类精选ppt15 常采用的连接形式可归纳以下三种：常采用的连接形式可归纳以下三种：（1）采用闭合式压型钢板（见下图），

7、依靠楔形）采用闭合式压型钢板（见下图），依靠楔形混凝土块体为叠合面提供必要的抗剪能力。混凝土块体为叠合面提供必要的抗剪能力。4.1.1 组合楼板的分类组合楼板的分类精选ppt16 （2 2）采用带压痕、冲孔或加劲肋的压型钢板（见）采用带压痕、冲孔或加劲肋的压型钢板（见下图），靠压痕、冲孔或加劲肋为叠合面提供必要的下图），靠压痕、冲孔或加劲肋为叠合面提供必要的抗剪能力。抗剪能力。4.1.1 组合楼板的分类组合楼板的分类精选ppt17 （3）在无压痕压型钢板上口钢板上翼缘加焊）在无压痕压型钢板上口钢板上翼缘加焊横向受力钢筋（见横向受力钢筋（见下下图），加焊横向受力钢筋以图），加焊横向受力钢筋以承受

8、钢板与混凝土叠合面的纵向剪力。钢筋与压承受钢板与混凝土叠合面的纵向剪力。钢筋与压型钢板的连接应采用喇叭形坡口焊接。型钢板的连接应采用喇叭形坡口焊接。4.1.1 组合楼板的分类组合楼板的分类精选ppt18 组合楼板与非组合楼板在使用中的组合楼板与非组合楼板在使用中的共同特点是共同特点是；（1）压型钢板可）压型钢板可快速快速就位，还可以采用多个楼层就位，还可以采用多个楼层铺设压型钢板、分层浇混凝土板的流水施工。铺设压型钢板、分层浇混凝土板的流水施工。（2）便于铺设板内管线，并可在压型钢板凹槽内）便于铺设板内管线，并可在压型钢板凹槽内埋设建筑装修用的吊顶挂钩。埋设建筑装修用的吊顶挂钩。（3）用圆头柱

9、钉焊透压型钢板焊接在钢梁上的翼）用圆头柱钉焊透压型钢板焊接在钢梁上的翼缘后，使压型钢板在施工阶段可对钢梁起到侧向支撑缘后，使压型钢板在施工阶段可对钢梁起到侧向支撑作用。作用。（4）采用压型钢板后，将增加材料费用，尤其是）采用压型钢板后，将增加材料费用，尤其是组合楼板中的压型钢板，需采用防火涂料，并增加相组合楼板中的压型钢板，需采用防火涂料，并增加相应费用。但是，这一缺陷可以由其它方面优点预以弥应费用。但是，这一缺陷可以由其它方面优点预以弥补。补。4.1.2 组合组合楼板与楼板与非组合非组合板的特点板的特点精选ppt19 1、非组合楼板、非组合楼板这类楼板具有如下这类楼板具有如下使用特点：使用特

10、点：（1）在）在使用阶段使用阶段，压型钢板不作为混凝土板的受拉，压型钢板不作为混凝土板的受拉钢筋，属于钢筋，属于非受力钢板，因此按无压型钢板的混凝土板非受力钢板，因此按无压型钢板的混凝土板计算其承载力。计算其承载力。（2）在）在施工阶段施工阶段，压型钢板作为浇筑混凝土的模板，压型钢板作为浇筑混凝土的模板，即不卸的永久模板。而且压型钢板下不设置临时支承，以即不卸的永久模板。而且压型钢板下不设置临时支承，以使楼层混凝土板能交叉进行，因此，在使楼层混凝土板能交叉进行，因此，在施工阶段施工阶段要要由压型由压型钢板承担未结硬混凝土的板的重量和施工荷载钢板承担未结硬混凝土的板的重量和施工荷载。精选ppt2

11、0 （3）由于压型钢板不替代混凝土板内的受拉钢筋）由于压型钢板不替代混凝土板内的受拉钢筋作用，可不采用防火涂料，但仍宜采用镀锌板使其能作用，可不采用防火涂料，但仍宜采用镀锌板使其能起防绣作用。起防绣作用。（4）压型钢板与混凝土之间的叠合面可以放松要）压型钢板与混凝土之间的叠合面可以放松要求，不要求采用带有特殊要求的压型钢板；求，不要求采用带有特殊要求的压型钢板；（5）采用圆柱头焊钉将压型钢板与钢梁相连，以）采用圆柱头焊钉将压型钢板与钢梁相连，以保证施工人员的施工安全。保证施工人员的施工安全。目前目前，国内高层建筑钢结构中，主要采用上述非国内高层建筑钢结构中，主要采用上述非组合楼板，组合楼板，其

12、主要的原因是国内生产的压型钢板多数其主要的原因是国内生产的压型钢板多数无压痕波槽，不能传递压型钢板与混凝土之间的横向无压痕波槽，不能传递压型钢板与混凝土之间的横向剪力剪力。精选ppt21 2、组合楼板、组合楼板 这类楼板有如下这类楼板有如下使用特点使用特点及要求：及要求：（1）在在使用阶段使用阶段压型钢板作为混凝土板的压型钢板作为混凝土板的受拉钢筋受拉钢筋；在在施工阶段施工阶段作为现浇混凝土时的作为现浇混凝土时的模板模板。（2）采用能传递压型钢板与混凝土叠合面上纵向剪）采用能传递压型钢板与混凝土叠合面上纵向剪力的压型钢板，压型钢板采用圆柱头焊钉将压型钢板与力的压型钢板，压型钢板采用圆柱头焊钉将

13、压型钢板与钢梁焊接固定，能够保证传递剪力和施工人员的安全。钢梁焊接固定，能够保证传递剪力和施工人员的安全。精选ppt22 弹性理论弹性理论计算方法就是按计算方法就是按工程力学工程力学的方法计算，适的方法计算，适合压型钢板混凝土楼板的合压型钢板混凝土楼板的施工阶段施工阶段计算及挠度计算。计算及挠度计算。计计算时，采用压型钢板混凝土楼板的换算截面。即根据计算时，采用压型钢板混凝土楼板的换算截面。即根据计算要求，算要求，将混凝土将混凝土截面截面换算换算成相当于与成相当于与钢材的截面钢材的截面，然，然后按工程力学的方法计算。后按工程力学的方法计算。塑性理论塑性理论的计算方法适用于计算承受静力荷载或承的

14、计算方法适用于计算承受静力荷载或承受间接动力荷载压型钢板混凝土组合板的承载力。计算受间接动力荷载压型钢板混凝土组合板的承载力。计算时，考虑构件截面上时，考虑构件截面上应力重分布应力重分布。4.1.3 计算方法计算方法精选ppt23压型钢板压型钢板混凝土组合板混凝土组合板设计内容设计内容重点掌握重点掌握组合板组合板的设计方法的设计方法与与组合梁组合梁类似！类似！设设计计内内容容弹性弹性方法方法塑性塑性方法方法压型压型钢板钢板压区压区砼砼换换算算为为钢钢施工阶段施工阶段使用阶段使用阶段有无有无支撑支撑？短期短期长期长期正截面抗弯正截面抗弯斜截面抗剪斜截面抗剪抗冲切抗冲切挠度挠度裂缝裂缝振动振动截面

15、截面砼砼和和钢钢均均达达设计设计强度强度精选ppt24 4.2.1 压型钢板的型号压型钢板的型号 1、国产压型钢板的板型、国产压型钢板的板型 压型钢板压型钢板一般采用厚度一般采用厚度0.5mm1.2mm的镀的镀锌薄钢板冷轧而成。现生产压型钢板有五种型号，锌薄钢板冷轧而成。现生产压型钢板有五种型号，见见下下图。图。4.2 压型钢板的型号及截面特性压型钢板的型号及截面特性精选ppt254.2.1 压型钢板的型号压型钢板的型号(b)YX-75-200-600(c)YX-75-200-600()（a）YX-75-200-600精选ppt264.2.1 压型钢板的型号压型钢板的型号(d)YX-75-23

16、0-690(e)YX-75-230-690()(f)BD-40弯全闭合型精选ppt27国外生产的压型钢板板型较多，典型板型见下图。国外生产的压型钢板板型较多，典型板型见下图。2 国外压型钢板的板型国外压型钢板的板型精选ppt28精选ppt29 1、压型钢板截面特征计算压型钢板截面特征计算 （1）计算原则）计算原则 1）当压型钢板的受压翼缘的宽厚比小于容许最大截当压型钢板的受压翼缘的宽厚比小于容许最大截面宽厚比时（表面宽厚比时（表4.2.1），其截面几何特征值按全截面进），其截面几何特征值按全截面进行计算。行计算。2）压型钢板的受压翼缘的宽厚比大于容许最大截面）压型钢板的受压翼缘的宽厚比大于容许

17、最大截面的宽厚比时，其截面特征值按的宽厚比时，其截面特征值按有效截面有效截面计算；计算；3）压型钢板的截面特征按材料力学的方法计算。）压型钢板的截面特征按材料力学的方法计算。4.2.2 压型钢板的截面特征压型钢板的截面特征精选ppt30 （2）计算方法）计算方法 压型钢板压型钢板的截面可以划分为的截面可以划分为三部分三部分；即水平板；即水平板元、斜板元、弧板元。板上、下翼缘平板部分为水元、斜板元、弧板元。板上、下翼缘平板部分为水平板元；腹板或卷边板斜部分为斜板元；腹板或卷平板元；腹板或卷边板斜部分为斜板元；腹板或卷边板与翼缘板之间的弧形部分为弧板元，见下图。边板与翼缘板之间的弧形部分为弧板元，

18、见下图。计算截面特征时，压型钢板各板元的截面可取各自计算截面特征时，压型钢板各板元的截面可取各自的中心线，并由的中心线，并由中心线代替中心线代替板元。按线元计算各板板元。按线元计算各板的截面几何特征，求其总和，再乘以厚度，即求的的截面几何特征，求其总和，再乘以厚度，即求的压型钢板的实际的截面特征压型钢板的实际的截面特征。精选ppt31 压型钢板压型钢板实际是把薄钢板实际是把薄钢板在在常温下常温下通过通过冷轧冷轧而成的，对而成的，对其截面的计算应按其截面的计算应按冷弯薄壁冷弯薄壁型钢结构技术规范型钢结构技术规范GB50018-2002的规定进行。的规定进行。（2）计算方法）计算方法补充内容补充内

19、容精选ppt322114bsIb h 1-1轴的惯性矩轴的惯性矩 对对2-2轴的惯性矩轴的惯性矩22bsIb h（3）板线单元截面几何特征）板线单元截面几何特征计算计算 1）水平板线单元特征计算水平板线单元特征计算 精选ppt33 2)、斜板线元特征计算、斜板线元特征计算 对对1-1轴的惯性矩轴的惯性矩 对对2-2轴的惯性矩轴的惯性矩 2321121.12sinwwwhbbI)3(4.)2(220122wwwshhbIbhI精选ppt343）、弧板线元特征计算）、弧板线元特征计算 对对1-1轴的惯性矩轴的惯性矩对对2-2轴的惯性矩轴的惯性矩 sin;21111ccfcrcrbtrr3121)s

20、in2cossin(crI12112)(IcrrIcc精选ppt35 1)当压型钢板受压翼缘的当压型钢板受压翼缘的宽厚比不超过宽厚比不超过表表4.2.1所规定所规定的最大的宽厚比时，受压翼缘的有效计算宽度的最大的宽厚比时，受压翼缘的有效计算宽度 见下见下图，可按表图，可按表4.2.2中所列的相应的公式计算。中所列的相应的公式计算。2)一般情况下，组合板中所采用的压型钢板，形状比较一般情况下，组合板中所采用的压型钢板，形状比较简单，加劲肋不超过两个，所以，在实用计算中，压简单，加劲肋不超过两个，所以，在实用计算中，压型钢板受压翼缘的有效计算宽度可取型钢板受压翼缘的有效计算宽度可取efbtbef5

21、02 受压翼缘有效计算宽度受压翼缘有效计算宽度精选ppt361、混凝土的强度等级、混凝土的强度等级 混凝土的混凝土的强度等级强度等级不宜低于不宜低于C20,骨料的尺寸不应骨料的尺寸不应大于大于0.4 、0.33 和和30；为压形钢板的厚度；为压形钢板的厚度；为压型钢板浇注混凝土的凹槽的平均宽度为压型钢板浇注混凝土的凹槽的平均宽度。phwbphwb4.3 组合楼板构造组合楼板构造精选ppt372、压型钢板、压型钢板 组合楼板用的压型钢板净厚度（不包括镀锌保护组合楼板用的压型钢板净厚度（不包括镀锌保护层等面层）不应小于层等面层）不应小于 ，但仅供施工做模板用的，但仅供施工做模板用的压型钢板除外。压

22、型钢板外露表面应有保护层，以防压型钢板除外。压型钢板外露表面应有保护层，以防施工使用过程中大气侵蚀。施工使用过程中大气侵蚀。采用镀锌压型钢板时，镀锌层两面总计为采用镀锌压型钢板时，镀锌层两面总计为mm75.02/275mg精选ppt383、组合楼板的厚度、组合楼板的厚度 1）组合板的）组合板的总厚度总厚度不应小于不应小于90，压型钢板，压型钢板翼缘以上的翼缘以上的混凝土厚度混凝土厚度不应小于不应小于50。精选ppt39 2）压型钢压型钢板用作混凝土板底部板用作混凝土板底部受力钢筋受力钢筋时，需时，需要进行要进行防火保护防火保护，此时，组合楼板的厚度及防火保，此时，组合楼板的厚度及防火保护层的厚

23、度应符号表护层的厚度应符号表4.3.1的要求。的要求。4、组合板的支承长度组合板的支承长度 （1）支承在钢梁时，组合板的）支承在钢梁时，组合板的支承长度支承长度不应小不应小于于75，其中压型钢板的，其中压型钢板的搁置长度搁置长度不应小于不应小于50；精选ppt40精选ppt41 5、端部的锚固、端部的锚固（1）将圆柱头栓钉置于压型钢板端头的凹槽内）将圆柱头栓钉置于压型钢板端头的凹槽内,利用利用穿透平焊法穿透平焊法,把栓钉传透压型钢板焊止钢梁上的翼缘把栓钉传透压型钢板焊止钢梁上的翼缘.见图见图4.3.2(a)（2）将圆柱头栓钉焊在钢梁上翼缘的中线上将圆柱头栓钉焊在钢梁上翼缘的中线上,同时将同时将

24、两侧压型钢板的端头凸肋打扁两侧压型钢板的端头凸肋打扁,并点焊在于钢梁上翼并点焊在于钢梁上翼缘缘.见图见图4.3.3b。精选ppt42（3）栓钉的直径应符合下列规定：）栓钉的直径应符合下列规定：a、跨小于跨小于3m的组合板的组合板,栓钉的直径为栓钉的直径为13或或16.b、跨度为跨度为3m6m的组合板的组合板,栓钉的直径为栓钉的直径为16或或19.c、宽度大于宽度大于6m的组合板的组合板,栓钉直径为栓钉直径为19.（4）圆柱头栓钉焊接）圆柱头栓钉焊接后的后的剩余高度剩余高度,应大于压型钢板的应大于压型钢板的波高的加波高的加30;栓钉顶面混栓钉顶面混凝土保护层厚度的不应小于凝土保护层厚度的不应小于

25、15。精选ppt43 6、压型钢板长边的连接、压型钢板长边的连接 压型钢板长边的相互之间连接采用搭接后，并用贴压型钢板长边的相互之间连接采用搭接后，并用贴角焊或塞焊进行焊接，以防止压型钢板相互移动或分角焊或塞焊进行焊接，以防止压型钢板相互移动或分离，每段焊缝长度为离，每段焊缝长度为20mm30mm,焊缝间距为焊缝间距为300mm左右，见图左右，见图4.3.4所示。所示。7、压型钢板端部的连接、压型钢板端部的连接 压型钢板端部的连接应设置锚固件与钢梁连接，可压型钢板端部的连接应设置锚固件与钢梁连接，可采用塞焊、贴角焊或采用圆头柱栓钉穿透压型钢板与采用塞焊、贴角焊或采用圆头柱栓钉穿透压型钢板与钢梁

26、焊接，见图钢梁焊接，见图4.3.4精选ppt44精选ppt45 非组合楼板非组合楼板的设计计算分为施工阶段和的设计计算分为施工阶段和使用阶段使用阶段。在。在施工施工阶段，压型钢板承受施工阶阶段，压型钢板承受施工阶段的施工荷载和混凝土的自重，需进行受弯承段的施工荷载和混凝土的自重，需进行受弯承载承载力计算和变形验算。载承载力计算和变形验算。在使用阶段在使用阶段，压型钢板失去结构功能，楼，压型钢板失去结构功能，楼板板按钢筋混凝土密肋楼板进行设计按钢筋混凝土密肋楼板进行设计。下面仅介绍下面仅介绍施工阶段施工阶段的验算。的验算。4.4 非组合非组合楼板的计算楼板的计算精选ppt46 1、承载力及变形计

27、算时，可按强边方向的单、承载力及变形计算时，可按强边方向的单向板计算，对弱边方向不进行计算。向板计算，对弱边方向不进行计算。2、按弹性计算方法计算。、按弹性计算方法计算。3、经验算，压型钢板的强度和变形不能满足、经验算，压型钢板的强度和变形不能满足要求时，可增设临时支撑以减小压型钢板的跨度，要求时，可增设临时支撑以减小压型钢板的跨度，计算跨度可取临时支撑之间的距离。计算跨度可取临时支撑之间的距离。4.4.2 计算简图计算简图 计算简图可按实际支承跨数及跨度尺寸来确定；考计算简图可按实际支承跨数及跨度尺寸来确定；考虑到下料的不利情况，也可取两跨连梁或单跨简支板。虑到下料的不利情况，也可取两跨连梁

28、或单跨简支板。4.4.1 计算原则计算原则精选ppt471、永久荷载、永久荷载 压型钢板及混凝土的自重。压型钢板及混凝土的自重。2、可变荷载、可变荷载 施工活荷载：施工活荷载：工人、施工机械设备等自重。工人、施工机械设备等自重。附加荷载：附加荷载：当有混凝土堆放附加管线混凝土泵等以当有混凝土堆放附加管线混凝土泵等以 及过量冲击效应时，应适当增加荷载。及过量冲击效应时，应适当增加荷载。3、额外荷载、额外荷载 当压型钢板跨中挠度当压型钢板跨中挠度大于大于2020时时,应考虑应考虑“坑凹坑凹”效应，效应，计算混凝土自重时计算混凝土自重时,将全部的混凝土厚度增加将全部的混凝土厚度增加0.7 。4.4.

29、3 荷载荷载精选ppt481、截面抵抗矩、截面抵抗矩 压型钢板的截面抵抗矩压型钢板的截面抵抗矩,取其受压区取其受压区 和受拉区和受拉区两者的较小者。两者的较小者。csscxIW/cpsstxhIW/scWstW4.4.4 承载力验算承载力验算2、受弯承载力、受弯承载力 压型钢板的正截面受弯承载力应按下式进行验算压型钢板的正截面受弯承载力应按下式进行验算：fWMs精选ppt49 4.4.5、挠度验算、挠度验算 压型钢板载均布荷载作用下压型钢板载均布荷载作用下,可按下式进行验算可按下式进行验算：简支板简支板 两跨连续板两跨连续板 sEIlqk43845 skIElq41851精选ppt50 组合板

30、的计算按组合板的计算按施工阶段施工阶段和和使用阶段使用阶段分别计算分别计算.施工阶段施工阶段,由于压型钢板于混凝土之间不能共同作由于压型钢板于混凝土之间不能共同作用用,此时压型钢板的作用可视为模板此时压型钢板的作用可视为模板,其分析其分析计算同非组计算同非组合合楼板。楼板。使用阶段使用阶段,混凝土已经结硬，根据压型钢板与混凝混凝土已经结硬，根据压型钢板与混凝土共同工作的特点土共同工作的特点,进行组合楼板的进行组合楼板的承载力承载力、局部荷载、局部荷载下的下的抗冲切抗冲切承载力和承载力和变形验算变形验算。4.5 组合楼板设计计算组合楼板设计计算精选ppt51 1、在、在使用阶段使用阶段,当压型钢

31、板上的混凝土厚度为当压型钢板上的混凝土厚度为50mm至至100mm时时,可按下列规定进行组合楼板可按下列规定进行组合楼板的计算：的计算：（1）按简支单向板计算组合板强边方向的正弯矩）按简支单向板计算组合板强边方向的正弯矩.（2）强边方向的负弯矩按固端板计算）强边方向的负弯矩按固端板计算.（3）不考虑弱边）不考虑弱边(垂直肋的方向垂直肋的方向)方向的正弯矩方向的正弯矩.2、当压型钢、当压型钢板上的混凝土厚度大于板上的混凝土厚度大于100mm时时,板板的承载力应按下列规定确定按双向板或单向板计的承载力应按下列规定确定按双向板或单向板计算算,但板的变形仍按强边方向的简支单向板计算。但板的变形仍按强边

32、方向的简支单向板计算。4.5.1 计算原则计算原则精选ppt52（1）当）当 0.5 2.0时时,按双向板计算按双向板计算;（2）当）当 0.5或或 2.0时时,按单向板计算按单向板计算;上式中有效边长比上式中有效边长比 按下式计算：按下式计算：3、在、在局部荷载局部荷载作用下作用下,组合楼板强边和弱边的有效组合楼板强边和弱边的有效工作宽度工作宽度,见图见图4.5.1,分别根据抗弯、抗剪计算分别根据抗弯、抗剪计算取用不大于按下列公式计算所得的相应数值：取用不大于按下列公式计算所得的相应数值：eeeeyel/41YxyII4.5.1 计算原则计算原则精选ppt53（1）抗弯计算时）抗弯计算时 简

33、支板简支板 连续板连续板 lllbbppfef/2221lllbbppfef3/43421dcffhhbb214.5.1 计算原则计算原则精选ppt54（2）抗剪计算时）抗剪计算时 式中式中 集中（局部）荷载的作用宽度和集集中（局部）荷载的作用宽度和集 中荷载在组合板内的分布宽度中荷载在组合板内的分布宽度;组合板跨度组合板跨度;荷载作用点至组合板较近支座的距荷载作用点至组合板较近支座的距 离离;当板宽内有多个集中荷载时当板宽内有多个集中荷载时,取取 产生较小产生较小b befef值的相应荷载作值的相应荷载作用点至用点至 较近支座点的距离较近支座点的距离;lllbbppfef/211.ffbbl

34、pl4.5.1 计算原则计算原则精选ppt55-压型钢板上翼缘面以上的混凝土厚度压型钢板上翼缘面以上的混凝土厚度;组合板的饰面层厚度组合板的饰面层厚度.4、双向组合板、双向组合板（1）周边支承条件）周边支承条件 双向组合板双向组合板周边的支承条件周边的支承条件,可按以下情况确定：可按以下情况确定：1)当跨度大致相等当跨度大致相等,且相邻跨是连续的且相邻跨是连续的,楼板周边楼板周边可简化为固定边；可简化为固定边；2)当组合板相邻跨度相差比较大时当组合板相邻跨度相差比较大时,或压型钢板或压型钢板以上的混凝土板不连续以上的混凝土板不连续,应将楼板周边简化为简边。应将楼板周边简化为简边。chdh4.5

35、.1 计算原则计算原则精选ppt56（2）异性双向板）异性双向板 对异性双向板的弯矩对异性双向板的弯矩,可将板形状按有效边长加以修可将板形状按有效边长加以修正后正后,按各向同性板的弯矩采用；按各向同性板的弯矩采用；1)强边方向的弯矩强边方向的弯矩,取等于弱边方向跨度乘以系数取等于弱边方向跨度乘以系数后所得各向同性板在短边方向得弯矩后所得各向同性板在短边方向得弯矩,见下图见下图a；2)弱边方向的弯矩弱边方向的弯矩,取等于强边方向取等于强边方向跨跨度乘以度乘以系数系数后所得各向同性板在短边方向的弯矩后所得各向同性板在短边方向的弯矩,见下图见下图 b；（3）四边支承双向板）四边支承双向板 1)强边（

36、顺肋）方向强边（顺肋）方向,按组合板计算按组合板计算 2)弱边（垂直于肋）方向弱边（垂直于肋）方向,仅取压型钢板上翼缘以仅取压型钢板上翼缘以上的混凝土板上的混凝土板,按一般钢筋混凝土板设计。按一般钢筋混凝土板设计。4.5.1 计算原则计算原则精选ppt574.5.1 计算原则计算原则精选ppt581、正截面受弯的破坏形态、正截面受弯的破坏形态1）位于）位于拉区拉区的压型钢板截面的压型钢板截面屈服后屈服后,并经过较大的并经过较大的塑性变形后，受塑性变形后，受压区混凝土压区混凝土最大的应变达到受压极最大的应变达到受压极限应变而压碎限应变而压碎,这种破坏具有明显的预兆，属于这种破坏具有明显的预兆，属

37、于塑性塑性破坏，这种组合板称为破坏，这种组合板称为适筋板适筋板。4.5.2 正截面正截面承载力计算承载力计算正截面计算正截面计算取取“单位板宽单位板宽”b=1000mm计算！计算！精选ppt592）当含钢率过大当含钢率过大时，受拉钢板在没有屈服之前，受压区混凝土时，受拉钢板在没有屈服之前，受压区混凝土达到其极限应变值而压碎，组合板同时发生突然脆性破坏，达到其极限应变值而压碎，组合板同时发生突然脆性破坏，破坏时组合板变形很小，没有明显的预兆，此种破坏属于破坏时组合板变形很小，没有明显的预兆，此种破坏属于脆脆性破坏性破坏。发生脆性破坏的组合板称为。发生脆性破坏的组合板称为超筋板超筋板。2、组合板的

38、、组合板的界限界限含钢率含钢率 当当 时，组合板发生脆性破坏；当时，组合板发生脆性破坏；当 时，组合板时，组合板发生塑性破坏。下面确定界限含钢率的表达式发生塑性破坏。下面确定界限含钢率的表达式。bb4.5.2 正截面承载力计算正截面承载力计算精选ppt6000033.018.0hhhEfpsb精选ppt61 压型钢板高度；压型钢板高度；组合板的有效高度，从钢板形心轴到受压组合板的有效高度，从钢板形心轴到受压 边缘的距离；边缘的距离；钢材的抗拉强度设计值；钢材的抗拉强度设计值；混凝土轴心抗压强度设计值。混凝土轴心抗压强度设计值。界限配筋率为：界限配筋率为：ph0hfcfffcbb4.5.2 正截

39、面承载力计算正截面承载力计算精选ppt62 1)组合板的组合板的正截面正截面承载能力按承载能力按塑性设计理论塑性设计理论计算计算,假定截面受拉区和受压区的假定截面受拉区和受压区的材料均达到强度设计值材料均达到强度设计值；2)因在组合板中充当受拉钢筋的压型钢板没有混因在组合板中充当受拉钢筋的压型钢板没有混凝土保护层凝土保护层,以及中和轴附近材料强度发挥不充分等原以及中和轴附近材料强度发挥不充分等原因因,压型钢板钢材抗拉强度设计值压型钢板钢材抗拉强度设计值 和混凝土强度设计和混凝土强度设计值值 均应分别乘以折减系数均应分别乘以折减系数0.8。fcf3、计算假定、计算假定精选ppt63 4、基本计算

40、公式、基本计算公式（1）塑性）塑性中和轴中和轴在压型钢板顶面在压型钢板顶面混凝土截面混凝土截面()()内内 根据平衡条件根据平衡条件,得出计算基本公式如下：得出计算基本公式如下：chx cpbxffApcbxyfM8.0精选ppt64（2）中和轴位于压型钢板内中和轴位于压型钢板内)(8.0221fyAybhfMpppcc)/(5.02ffhbAAccpp精选ppt65 1、斜截面受剪破坏的形态、斜截面受剪破坏的形态 （1）纵向水平剪切破坏（见下图）纵向水平剪切破坏（见下图33断面）断面）在靠近支座附近的集中荷载处的混凝土出现斜向裂缝在靠近支座附近的集中荷载处的混凝土出现斜向裂缝,混凝土和混凝土

41、和压型钢板开始垂直分开压型钢板开始垂直分开,压型钢板与混凝土之间丧失剪切粘结力压型钢板与混凝土之间丧失剪切粘结力,并并产生相对滑移产生相对滑移.楼板非线性位移增加楼板非线性位移增加,构件丧失承载力。构件丧失承载力。压型钢板端部是否产生滑移是区别压型钢板端部是否产生滑移是区别弯曲破坏弯曲破坏和和水平剪切粘结水平剪切粘结形形态的主要标志态的主要标志。试验表明试验表明，配置配置端头栓钉端头栓钉的组合板的组合板,能能提高剪切荷载提高剪切荷载的的20%,在静荷载作用下能够充分满足组合作用。在静荷载作用下能够充分满足组合作用。4.5.3 受剪受剪承载力计算承载力计算斜截面计算斜截面计算取取“一个波宽一个波

42、宽”计算！计算！精选ppt66 组合板一般比较组合板一般比较柔柔,因此在支座处的混凝土的垂直剪切因此在支座处的混凝土的垂直剪切破坏不可能成为楼板的控制设计临界条件，只有在板的高跨破坏不可能成为楼板的控制设计临界条件，只有在板的高跨比、荷载比较大的情况下比、荷载比较大的情况下,才考虑混凝土垂直的剪切破坏。才考虑混凝土垂直的剪切破坏。（2）混凝土垂直剪切破坏（见下图）混凝土垂直剪切破坏（见下图2-2断面）断面）精选ppt672、斜截面受剪承载力计算、斜截面受剪承载力计算 组合板的斜截面受剪承载力应满足下式要求：组合板的斜截面受剪承载力应满足下式要求：3、叠合面受剪承载力计算、叠合面受剪承载力计算

43、组合板的混凝土与压型钢板叠合面上的纵组合板的混凝土与压型钢板叠合面上的纵向剪力应满足下式要求：向剪力应满足下式要求：007.0bhfVccthWLVfVf30210精选ppt68 式中式中 组合板一个波矩叠合面上的纵向剪力设组合板一个波矩叠合面上的纵向剪力设 计值计值;组合板的剪力跨矩；组合板的剪力跨矩；压型钢板用于浇注混凝土的凹槽的平均压型钢板用于浇注混凝土的凹槽的平均 宽度宽度；压型钢板的厚度压型钢板的厚度;组合板的有效高度组合板的有效高度;剪力粘结系数剪力粘结系数,由试验确定由试验确定;当无试验资料当无试验资料 时时,也可参考下列数值：也可参考下列数值：fVVLVvVML/wbt0h30

44、.6.38,0036.0,098.0,78.03210精选ppt69 在正常使用极限状态，组合楼板在正常使用极限状态，组合楼板处于弹性工作处于弹性工作阶段，阶段，验算的目的是控制验算的目的是控制交接面交接面上的上的剪应力不超过粘结强度剪应力不超过粘结强度。交接面上交接面上的剪力是组合作用形成以后施加荷载引起的剪力是组合作用形成以后施加荷载引起的，不包括施工期间钢板单独承担剪力，交接面上的剪的，不包括施工期间钢板单独承担剪力，交接面上的剪应力可近似表示为；应力可近似表示为；钢板与混凝土之间的粘结强度为钢板与混凝土之间的粘结强度为 ，则验算时则验算时应满足应满足bIyVAp02/05.0mmN2/

45、05.0mmN4、钢板与混凝土交接面上的抗剪能力验算、钢板与混凝土交接面上的抗剪能力验算精选ppt70 当组合楼板上作用集中荷载时当组合楼板上作用集中荷载时,应按下式验算其抗冲切应按下式验算其抗冲切承载力：承载力：tccrpfhuV6.04.5.4 抗冲切抗冲切承载力计算承载力计算精选ppt71式中 集中荷载作用下组合板的冲切力设计值;冲切面的临界周边的长度,见下图;压型钢板顶面以上的混凝土计算厚度;混凝土的抗拉强度设计值.pVcruchtf精选ppt72挠度和裂缝按弹性理论计算。挠度和裂缝按弹性理论计算。1、挠度验算、挠度验算 计算组合板挠度时计算组合板挠度时,不论其支承情况如何不论其支承情

46、况如何,均按均按简支单向板计算沿强边简支单向板计算沿强边(顺肋顺肋)方向的变形方向的变形,并应分别并应分别按短期荷载效应组合和长期效应组合计算按短期荷载效应组合和长期效应组合计算.（1）荷载短期效应组合下）荷载短期效应组合下的组合板挠度按下式计算的组合板挠度按下式计算 均布荷载简支板均布荷载简支板 集中荷载简支板集中荷载简支板 均布荷载双向简支板均布荷载双向简支板 sksBlq43845sssBlS3481sssBlS418514.5.5 挠度挠度、裂缝裂缝及及自振频率自振频率验算验算精选ppt73（2）、荷载长期效应组合下的）、荷载长期效应组合下的组合板挠度按下式计算组合板挠度按下式计算;均

47、布荷载简支板均布荷载简支板;集中荷载简支板集中荷载简支板;均布荷载双向简支板均布荷载双向简支板 lllBlS43845llLBlS3481lllBlS41851精选ppt74（3）、按荷载的）、按荷载的短期效应组合短期效应组合,并并考虑永久荷载的长期考虑永久荷载的长期作用的影响作用的影响,承受均布荷载的简支组合板承受均布荷载的简支组合板,其其挠度挠度可按下可按下列公式计算列公式计算：360/38450404lEIlgEIlqKK20201nppcnccexhAIhxAII2020021nppnccexhAIhxAII精选ppt752、组合楼板、组合楼板负弯矩负弯矩部位混凝土部位混凝土裂缝宽度裂

48、缝宽度验算验算;组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度的验算组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度的验算,可忽可忽略压型钢板的作用略压型钢板的作用,即按混凝土板及负筋计算板的最大即按混凝土板及负筋计算板的最大裂缝宽度裂缝宽度,并使其符合并使其符合混凝土结构设计规范规定混凝土结构设计规范规定的的裂缝宽度的限值裂缝宽度的限值.pEcpEccnAAhAhAx0精选ppt76 最大裂缝宽度最大裂缝宽度计算按荷载的计算按荷载的短期效应短期效应组合并组合并考虑长期考虑长期荷载效应的影响进行计算荷载效应的影响进行计算.最大裂缝宽度按下式计算最大裂缝宽度按下式计算;limmax10541.2wEdwSsssstkf651

49、.1ssssAhM087.0精选ppt773、组合板的振动控制、组合板的振动控制 组合板振动感觉的许可程度组合板振动感觉的许可程度,可近似地通过验算板的可近似地通过验算板的自振频率值自振频率值,并使该值大于许可值并使该值大于许可值,以此作为判别，组合楼以此作为判别，组合楼板地自振频率按下式计算板地自振频率按下式计算;式中式中 永久荷载作用下组合板的最大挠度永久荷载作用下组合板的最大挠度,以以cm计计 HzfLq15178.01L精选ppt781、在下列情况下在下列情况下,组合板内应在其混凝土内配置筋组合板内应在其混凝土内配置筋.（1）为组合板提供储备承载能力）为组合板提供储备承载能力,需要沿板

50、地跨度方向设置附加需要沿板地跨度方向设置附加的抗拉钢筋的抗拉钢筋；（2）在连续组合楼板或悬臂组合板的负弯矩区沿板地长度方向）在连续组合楼板或悬臂组合板的负弯矩区沿板地长度方向配置连续钢筋配置连续钢筋;（3 3）组合板中间支座区段的上部纵向钢筋）组合板中间支座区段的上部纵向钢筋,应穿过板的反弯点应穿过板的反弯点,并留有足够的锚固长度和弯钩；并留有足够的锚固长度和弯钩；（4 4）在较大集中荷载作用的部位）在较大集中荷载作用的部位,应配置横向钢筋应配置横向钢筋,其截面面其截面面积不应小于积不应小于压型钢板顶面以上混凝土截面面积的压型钢板顶面以上混凝土截面面积的0.2%,0.2%,其延伸宽其延伸宽度不