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文檔簡介

1、謝謝您的觀賞壓型鋼板組合樓板1 .定義組合樓板由壓型鋼板、混凝土板通過抗剪連接措施共同作用形成2 .組合樓板的優點1)壓型鋼板可作為澆灌混凝土的模板,節省了大量木模板及支撐;2)壓型鋼板非常輕便,堆放、運輸及安裝都非常方便;3)使用階段,壓型鋼板可代替受拉鋼筋,減少鋼筋的制作與安裝工作。4)剛度較大,省去許多受拉區混凝土,節省混凝土用量,減輕結構自重;5)有利于各種管線的布置、裝修方便;6)與木模板相比,施工時減小了火災發生的可能性;7)壓型鋼板也可以起到支撐鋼梁側向穩定的作用。3.組合樓板的發展二十世紀30-50年代早在三十年代,人們就認識到壓型鋼板與混凝土樓板組合結構具有省時、節力、經濟效

2、益好的優點,到50年代,第一代壓型鋼板在市場上出現。二十世紀60年代-70年代六十年代前后,歐美、日本等國多層和高層建筑的大量興起,開始使用壓型鋼板作為樓板的永久性模板和施工平臺,隨后人們很自然的想到在壓型鋼板表面做些凹凸不平的齒槽,使它和混凝土粘結成一個整體共同受力,此時壓型鋼板可以代替或節省樓板的受力鋼筋,其優越性很大。二十世紀80年代現在組合板的試驗和理論有了新進展,特別是在高層建筑中,廣泛地采用了壓型鋼板組合樓板。日本、美國、歐洲一些國家相應的制定了相關規程。我國對組合樓板的研究和應用是在20世紀80年代以后,與國外相比起步較晚,主要是由于當時我國鋼材產量較低,薄卷材尤為緊缺,成型的壓

3、型鋼板和連接件等配套技術未得到開發。近年來由于新技術的引進,組合樓板技術在我國已較為成熟。4常用的壓型鋼板的截面形式給出了幾種實際工程中采用的壓型鋼板,通過圖片使學生對壓型鋼板有感性的認識,圖中所示設置凹槽的壓型鋼板,設置凹槽后可明顯提高鋼板和混凝土板的組合作用。謝謝您的觀賞謝謝您的觀賞2.1.1常用壓型鋼板截面形式§ 2.2 合樓板的材料及受力特性分析組合板:由壓型鋼板和混凝土板兩部分組成;壓型鋼板按其在組合板中的作用可以分為三類:(一)以壓型鋼板作為組合板的主要承重構件,混凝土只是作為樓板的面層以形成平整的表面及起到分布荷載的作用;(二)壓型鋼板作為澆筑混凝土的永久性模板,并作為

4、施工時的操作平臺;(三)考慮組合作用的壓型鋼板組合樓板,這種結構構件在工程中最為廣泛應用本章主要講述第三類考慮組合作用的壓型鋼板混凝土組合樓板,在施工階段壓型鋼板作為模版及澆筑混凝土的作業平臺,在施工階段僅進行強度和剛度驗算;在使用階段,壓型鋼板相當于鋼筋混凝土板中的受拉鋼筋,在全部靜載及活荷載作用下,考慮兩者的組合作用,因此按照組合樓板進行計算。§ 2.3 合樓板的設計組合板的計算可分施工與使用兩個階段進行。組合板的施工階段,需對壓型鋼板作為澆注混凝土底模的強度和撓度進行驗算;組合板的使用階段,對組合板在全部荷載作用下的強度和撓度進行計算。組合板或非組合板在施工階段,只計算順助(強

5、邊)方向壓型鋼板強度和撓度。1施工階段當不加臨時支撐時,壓型鋼板的正截面抗彎承載能力應滿足以下要求:(2.3.1)(2.3.2)M三fayWsIs-IsWsc=1或Wst=1 c(hs-xc)Mk彎矩設計值;謝謝您的觀賞謝謝您的觀賞fay-壓型鋼板強度設計值;W-壓型鋼板截面抵抗短,取受壓區W或受拉區W的較小值;Is-單位寬度壓型鋼板對荷載重心軸的慣性矩;Xc-從壓型鋼板受壓翼繞外邊緣到中和軸的距離;hs-壓型鋼板截面抵抗短,取受壓區W或受拉區W的較小值。壓型鋼板在施工階段,應進行撓度計算,當均布荷載時:w=JW1Is對于簡支板(2.3.3)單位寬度均布短期荷載值,取荷載標準值;E-壓型鋼板彈

6、性模量;Is-單位寬度壓型鋼板的慣性矩;L-板的計算跨度;對于雙跨連續板(2.3.4)WI板的允許撓度,取L/200及20mmi勺較小值2.使用階段組合板強邊方向的正彎矩和撓度,均按全部荷載作用的強邊(順肋)方向單向板計算。此時,不論實際支承情況如何,均按簡支板考慮。壓型鋼板與混凝土形成整體共同工作。主要進行以下幾個方面的驗算:。1正截面抗彎能力;場疊合面抗剪能力;C3抗沖切能力;a斜截面抗剪能力;。5變形驗算。1)正截面抗彎能力采用塑性設計方法,計算中考慮作為受拉區的壓型鋼板沒有混凝土保護以及中和軸附近材料強度發揮不充分等原因,對壓型鋼板的強度設計值乘以折減系數0.9;對混凝土抗壓強度乘以折

7、減系數0.8。a)當AsfMbhcim時塑性中和軸在壓型鋼板上翼緣以上的混凝土內,組合板的抗彎強度按下式計算:M一xbyfcm(2.3.5)x=Asf/fcmb(2.3.6)式中x為組合板受壓區高度。當x0.55h0時,取x=0.55h0;h0為組合板的有效高度;y為壓型鋼板截面應力合力至混凝土受壓區截面應力合力的距離,取y=h0-x/2;b為壓型鋼板的波距;A為壓型鋼板波距內的截面面積;f為壓型鋼板的抗拉強度設計值;fcm為混凝土彎曲抗壓強度設計值;hc為壓型鋼板上翼緣以上澆筑混凝土厚度。b)當AsfAbhcfcm時謝謝您的觀賞謝謝您的觀賞塑性中和軸在壓型鋼板內,組合板橫截面抗彎強度按下列公

8、式進行計算:M=bhcfcmyiAscfy2Asc=0.5(As-fcmbhc/f)(2.3.7)(2.3.8)圖2.3.1組合板正截面抗彎能力計算圖其中Ac為塑性中和軸以上壓型鋼板面積;y1、y2為壓型鋼板受拉區截面拉應力的合力分別至受壓區混凝土板截面和壓型鋼板壓應力合力的距離。2)疊合面抗剪承載力通過對國內壓型鋼板加工的組合板疊合面抗剪能力進行試驗研究,并對試驗結果進行次回歸正交方差分析,得出組合板疊合面抗剪強度公式如下:Vu=a0a1a+a2wsh0+a3t且V<Vu(2.3.9)式中Vu為組合板的抗剪能力;V為組合板疊合面的縱向剪力設計值;a0a3為剪力粘結系數由試驗確定或者參考

9、下列數值:a0=78.142a1=0.098a2=0.0036a3=38.625a為組合板剪跨,a=M/V,均布簡支板取a=L/4(L為板的計算跨度);M為與剪力設計值相對應的彎矩設計值;W組合板平土§槽寬;組合板的有效寬度;t壓型鋼板厚度。3)斜截面抗剪承載力組合板的斜截面受剪承載力應按下式計算:Vv<0.07fcbh0(2.3.10)M-組合板斜截面上的最大剪力設計值;fc-混凝土軸心抗壓強度設計值;b計算寬度。4)抗沖切計算錯誤!未指定書簽。圖2.3.2組合板中的抗沖切面積組合板在集中荷載作用下的抗沖切強度按下式計算:(2.3.11)Fl=0.6ftumhc謝謝您的觀賞謝

10、謝您的觀賞Um臨界周邊長度,見圖2.3.2;ft混凝土軸心抗拉強度設計值;hc混凝土板最小厚度;%-組合板有效高度,即壓型鋼板截面重心軸至混凝土受壓區最外邊緣的距離。5)變形驗算組合板的變形按彈性理論進行,按短期荷載作用時,可將混凝土面積除以鋼材與混凝土彈性模量比n換算為鋼面積;按長期荷載作用時,將截面中的混凝土的彈性模量除以2n換算成鋼截面。組合板全截面發揮作用時的短期荷載作用下等效截面慣性矩II=1IcAc(Xn-hC)2IsAs(ho-Xn)2(2.3.12)nXn人均nAshAcnAs(2.3.13)Xn-全截面有效時組合板中和軸至受壓區邊緣的距離;A-壓型鋼板截面面積;A混凝土截面面

11、積;%-組合板有效高度(組合板受壓邊緣至壓型鋼板截面重心的距離);h。-組合板受壓邊緣至混凝土重心距離;Is-壓型鋼板對其中和軸慣性矩;Ic混凝土對其中和軸慣性矩。把上式中的n用2n來替代,即可得到在長期荷載作用下組合截面的等效慣性矩。組合板的撓度,應按荷載的短期效應組合,并考慮永久荷載的長期作用的影響。對于承受均布荷載的簡支組合板,其撓度可以按照下列公式進行計算:_4_4(2.3.14)(2.3.15)5ql5gl384ELI0384E/1l,2'2I。=IcAc(Xh-hc)IsAs(ho-Xo)ae-Ic='Ic+Ac(Xhh;)21十Is+As(hoX。)236)2ae

12、-其中q為均布可變荷載;g為均布永久荷載;Io換算成鋼截面的組合截面慣性矩;I;考慮永久荷載長期作用影響的組合截面慣性矩;X。為全截面有效時組合板中和軸至受壓區邊緣的距'離Xn=AchcaEAsho;As為壓型鋼板截面面積;A為混凝土截面面積;ho為組合板有效高度;AcBeAs尺為組合板受壓邊緣至混凝土重心距離;Is為壓型鋼板對其中和軸慣性矩。6)自振頻率控制振動感覺與環境條件有關,組合板理想的自振頻率在20Hz以上,如果自振頻率在12Hz以下,謝謝您的觀賞謝謝您的觀賞則產生振動的可能性較大。因此對組合板或鋼筋混凝土板的自振頻率控制在15Hz以上。自振頻率和板的剛度及端部支撐條件有關。

13、自振頻率v的計算:(2.3.17)K=0.177;兩端固定,vHz«TT=K豆T自振周期;K由支撐條件確定的系數;兩端簡支,K=0.178;一端簡支一端固定,K=0.175;-僅為自重與恒載所產生的撓度。§2.4構造要求1 .壓型鋼板組合板中采用的壓型鋼板凈厚度不小于0.75mm最好控制在1.0mm以上。為便于澆筑混凝土,要求壓型鋼板平均槽寬不小于50mm當在槽內設置圓柱頭焊釘時,壓型鋼板總高度(包括壓痕在內)不應超過80mm組合樓板中壓型鋼板外表面應有保護層以防御施工和使用過程中大氣的侵蝕。錯誤!未指定書簽。2 .配筋要求以下情況組合板內應配置鋼筋:1)連續板或懸臂板的負彎矩區應配置縱向受力鋼筋;2)在較大集中荷載區段和開洞周圍應配置附加鋼筋;3)當防火等級較高時,可配置附加縱向受力鋼筋;4)為提高組合板的組合作用,光面開口壓型鋼板,應在剪跨區(均布荷載在板兩端L/4范圍內)布置直徑為6mm可距150至300mmi勺橫向鋼筋,縱肋翼緣板上焊縫長度不小于50mm5)組合板應設置分布鋼筋網,分布鋼筋兩個方向的配勁率不宜少于0.002。3 .混凝土板裂縫寬度連續組合板負彎矩的開裂寬度,室內正常環境下不應超過0.3mm,室內高溫度環境或露天時不應超過0.2mm連續組合板按簡支板設計時,支座區的

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