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第四讲 压型钢板 - 混凝土组合楼板

第四讲 压型钢板 - 混凝土组合楼板. 0 主要内容. 概述 施工阶段压型钢板设计 使用阶段压型钢板设计 构造要求 设计实例. 1 概述. 压型钢板 钢筋网 受力钢筋网 分布钢筋网 栓钉 混凝土. 压型钢板 - 混凝土组合板的优点. 混凝土的模板 施工平台 重量轻，方便运输和吊装 参与受力 肋部便于安装管线等；减轻楼板自重 施工阶段钢梁的侧向支撑. 不利因素. 作为受拉单元参与受力；但暴露在外，耐火性能差（薄膜效应） 耐腐蚀性能：镀锌层不能太厚（影响与混凝土的粘结性能；影响栓钉焊接） 造价高，每平米增加 50 元左右.

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第四讲 压型钢板 - 混凝土组合楼板

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Presentation Transcript

  1. 第四讲压型钢板-混凝土组合楼板

  2. 0 主要内容 • 概述 • 施工阶段压型钢板设计 • 使用阶段压型钢板设计 • 构造要求 • 设计实例

  3. 1概述 • 压型钢板 • 钢筋网 • 受力钢筋网 • 分布钢筋网 • 栓钉 • 混凝土

  4. 压型钢板-混凝土组合板的优点 • 混凝土的模板 • 施工平台 • 重量轻，方便运输和吊装 • 参与受力 • 肋部便于安装管线等；减轻楼板自重 • 施工阶段钢梁的侧向支撑

  5. 不利因素 • 作为受拉单元参与受力；但暴露在外，耐火性能差（薄膜效应） • 耐腐蚀性能：镀锌层不能太厚（影响与混凝土的粘结性能；影响栓钉焊接） • 造价高，每平米增加50元左右

  6. 压型钢板+混凝土楼板=？？？ • （1）压型钢板为主要受力构件，混凝土板为面层。一般按钢结构设计，不考虑组合作用； • （2）压型钢板仅为施工阶段的模板，及施工完成后的顶棚。一般按混凝土楼板设计，不考虑组合作用，压型钢板仅考虑防腐； • （3）压型钢板参与受力。组合楼板。需考虑防火，防腐，及压型钢板与混凝土间的粘结措施。

  7. 保证压型钢板与混凝土共同工作:界面传递剪力保证压型钢板与混凝土共同工作:界面传递剪力 • 混凝土受压 • 压型钢板受拉 • 纵向波槽 • 压痕 • 焊接钢筋 • 栓钉

  8. 压型钢板的截面参数 • 材质：Q235B.F 或Q345B • 厚度：0.8-1.2mm • bw: 不小于50mm

  9. 压型钢板的材料 • 不考虑制作时的冷作硬化效应； • 强度设计值

  10. 压型钢板的选用 • 开口、缩口和闭口 • 开口型： • 加工、运输方便 • 闭口和缩口 • 与混凝土见握裹力更强 • 截面重心低，内力臂大 • 抗火性能好 • 吊顶方便

  11. 压型钢板的制作 • 多次辊轧成型

  12. 压型钢板的截面参数

  13. 常用压型钢板的形式《建筑用压型钢板》GB/T12755-1991常用压型钢板的形式《建筑用压型钢板》GB/T12755-1991 • 国产压型钢板开口型

  14. 常用压型钢板的形式《建筑用压型钢板》GB/T12755-1991常用压型钢板的形式《建筑用压型钢板》GB/T12755-1991 • 国产缩口、闭口型

  15. 受压翼缘和腹板的有效宽度 • 受压薄板的局部稳定：

  16. 《冷弯薄壁型钢结构技术规范》

  17. 加劲肋刚度；否则为无效加劲肋

  18. 增强粘结的措施：压型钢板端部与钢梁的连接

  19. 压型钢板侧边连接 • 焊接 • 搭接

  20. 2 施工阶段的压型钢板

  21. 施工阶段的压型钢板

  22. 施工阶段压型钢板设计 • 施工阶段，压型钢板作为混凝土的模板和施工平台，应按弹性方法验算压型钢板的强度和变形； • 施工阶段的荷载： • 恒荷载：压型钢板、湿混凝土、钢筋的自重； • 活荷载：施工荷载（人员和机械、工具等），可能的冲击、振动等；一般不小于1.5kN/m2. • 计算模型：顺槽方向的单向板，弱边方向不计算。 可按实际跨数的多跨连续单向板计算，也可偏安全，不考虑压型钢板的连续性，按单跨板计算。

  23. 施工阶段荷载与计算模型 • 施工阶段压型钢板的荷载： • 恒荷载：压型钢板、钢筋和混凝土的自重； • 活荷载：工人、施工机械、设备和堆载等；一般不小于1.5kN/m2. • 压型钢板挠度大于20mm时，全垮增加0.7ws厚度湿混凝土自重； 计算模型：顺板槽方向的单向板，单跨，两跨或 三跨连续板； • 压型钢板长度：6.0m~9.0m; • 次梁间距：2.1m~4.5m；

  24. 施工阶段的受弯承载力计算

  25. 压型钢板挠度计算

  26. 不能满足挠度要求时 • 挠度大于20mm时： • 验算强度是否满足要求。 • 挠度不满足要求时： • 压型钢板计算跨度取临时支撑间的距离

  27. 临时支撑

  28. 3 使用阶段的组合楼板设计 • 破坏模式： • 受弯构件 • 正截面的受弯承载力计算(适筋破坏) • 斜截面的受剪承载力计算 • 局部荷载下的冲切验算 • 压型钢板与混凝土的组合 • 纵向的粘结破坏

  29. 组合楼板受弯破坏 • 少筋破坏和超筋破坏

  30. 组合楼板的纵向破坏

  31. 纵向剪力 • 纵向剪力的产生：传递钢板与混凝土间的拉力 钢板与混凝土间剪应力 剪力图

  32. 破坏形态的影响因素 （1）弯曲破坏 （2）粘结破坏 （3）剪切破坏 Ls:剪跨 As:钢板面积 V:剪力 dp:有效高度

  33. 组合楼板冲切破坏

  34. 组合楼板计算模型 • 压型钢板之上混凝土板厚度50mm~100mm时： • 顺板槽方向： • 正弯矩和挠度按承受全部荷载的简支单向板计算； • 负弯矩按承受全部荷载的固定板计算； • 垂直板槽方向： • 正、负弯矩不计算。

  35. 压型钢板之上混凝土板厚度>100mm时： • 挠度: 强方向承受全部荷载简支单向板，弱方向不算； • 承载力：

  36. 各向异性双向板的内力

  37. 各向异性双向板的承载力 • 强方向：组合板 • 弱方向：混凝土板，且仅取压型钢板上部混凝土

  38. 按组合楼板计算理论(I):塑性理论计算组合板受弯承载力按组合楼板计算理论(I):塑性理论计算组合板受弯承载力 • 《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98规定：对压型钢板和混凝土板共同受力的组合板，正截面受弯承载力按塑性方法计算，即假定截面受拉区号受压区的材料均能达到设计强度。 • 对光面压型钢板，混凝土强度和钢板强度设计值应乘以0.8的折减系数； • 当采用有效措施保证压型钢板和混凝土共同工作时，可不折减（压痕、刻槽、焊接钢筋等）；

  39. 跨中截面受弯承载力计算 • 跨中截面受弯承载力，中和轴的位置不同分两种： 塑性中和轴在混凝土板内 塑性中和轴在压型钢板内 注意受压薄板的有效宽度

  40. 1） 塑性中和轴在混凝土板内

  41. 2） 塑性中和轴在压型钢板内 截面形状复杂的压型钢板

  42. 3） 配筋压型钢板？

  43. 4） 支座截面受弯承载力？

  44. 组合楼板计算理论(II)：按弹性理论计算组合板受弯承载力组合楼板计算理论(II)：按弹性理论计算组合板受弯承载力 • 弹性计算应用场合 • 重要建筑，小挠度，不允许裂缝 • 振动，冲击荷载

  45. 计算方法：材料力学

  46. 计算公式

  47. 组合板斜截面受剪承载力 • 按混凝土板设计

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