压型钢板组合楼板计算与构造

1、压型钢板组合楼板1.定义组合楼板由压型钢板、混凝土板通过抗剪连接措施共同作用形成。2组合楼楼板的优优点压型钢板可可作为浇浇灌混凝凝土的模模板，节节省了大大量木模模板及支支撑；压型钢板非非常轻便便，堆放放、运输输及安装装都非常常方便；使用阶段，压压型钢板板可代替替受拉钢钢筋，减减少钢筋筋的制作作与安装装工作。刚度较大，省省去许多多受拉区区混凝土土，节省省混凝土土用量，减减轻结构构自重；有利于各种种管线的的布置、装装修方便便；与木模板相相比，施施工时减减小了火火灾发生生的可能能性；压型钢板也也可以起起到支撑撑钢梁侧侧向稳定定的作用用。3组合楼楼板的发发展二十世纪330-550年代 早在三十十年代，

2、人人们就认认识到压压型钢板板与混凝凝土楼板板组合结结构具有有省时、节节力、经经济效益益好的优优点，到到50年代，第第一代压压型钢板板在市场场上出现现。二十世纪660年代70年代代 六六十年代代前后，欧欧美、日日本等国国多层和和高层建建筑的大大量兴起起，开始始使用压压型钢板板作为楼楼板的永永久性模模板和施施工平台台，随后后人们很很自然的的想到在在压型钢钢板表面面做些凹凹凸不平平的齿槽槽，使它它和混凝凝土粘结结成一个个整体共共同受力力，此时时压型钢钢板可以以代替或或节省楼楼板的受受力钢筋筋，其优优越性很很大。二十世纪880年代现在 组合板的试试验和理理论有了了新进展展，特别别是在高高层建筑筑中，广

3、广泛地采采用了压压型钢板板组合楼楼板。日日本、美美国、欧欧洲一些些国家相相应的制制定了相相关规程程。我国对组合合楼板的的研究和和应用是是在20世纪80年代以以后，与与国外相相比起步步较晚，主主要是由由于当时时我国钢钢材产量量较低，薄薄卷材尤尤为紧缺缺，成型型的压型型钢板和和连接件件等配套套技术未未得到开开发。近近年来由由于新技技术的引引进，组组合楼板板技术在在我国已已较为成成熟。4 常用的的压型钢钢板的截截面形式式给出了几种种实际工工程中采采用的压压型钢板板，通过过图片使使学生对对压型钢钢板有感感性的认认识，图图中所示示设置凹凹槽的压压型钢板板，设置置凹槽后后可明显显提高钢钢板和混混凝土板板的

4、组合合作用。2.1.11 常用压压型钢板板截面形形式2.2 组合楼楼板的材材料及受受力特性性分析组合板：由由压型钢钢板和混混凝土板板两部分分组成；压型钢钢板按其其在组合合板中的的作用可可以分为为三类：（一）以以压型钢钢板作为为组合板板的主要要承重构构件，混混凝土只只是作为为楼板的的面层以以形成平平整的表表面及起起到分布布荷载的的作用；（二）压压型钢板板作为浇浇筑混凝凝土的永永久性模模板，并并作为施施工时的的操作平平台；（三三）考虑虑组合作作用的压压型钢板板组合楼楼板，这这种结构构构件在在工程中中最为广广泛应用用。本章章主要讲讲述第三三类考虑虑组合作作用的压压型钢板板混凝土土组合楼楼板，在在施工

5、阶阶段压型型钢板作作为模版版及浇筑筑混凝土土的作业业平台，在在施工阶阶段仅进进行强度度和刚度度验算；在使用用阶段，压压型钢板板相当于于钢筋混混凝土板板中的受受拉钢筋筋，在全全部静载载及活荷荷载作用用下，考考虑两者者的组合合作用，因因此按照照组合楼楼板进行行计算。2.3组组合楼板板的设计计组合板的计计算可分分施工与与使用两两个阶段段进行。组组合板的的施工阶阶段，需需对压型型钢板作作为浇注注混凝土土底模的的强度和和挠度进进行验算算；组合合板的使使用阶段段，对组组合板在在全部荷荷载作用用下的强强度和挠挠度进行行计算。组合板或非非组合板板在施工工阶段，只只计算顺顺助(强边)方向压压型钢板板强度和和挠度

6、。1 施工阶阶段当不加临时时支撑时时，压型型钢板的的正截面面抗弯承承载能力力应满足足以下要要求： (2.3.1) (2.3.2)M弯矩设设计值；fay压压型钢板板强度设设计值；Ws压型型钢板截截面抵抗抗短，取取受压区区Wsc或受受拉区WWst的较较小值；Is 单单位宽度度压型钢钢板对荷荷载重心心轴的惯惯性矩；xc从压压型钢板板受压翼翼绕外边边缘到中中和轴的的距离；hs压型型钢板截截面抵抗抗短，取取受压区区Wsc或受受拉区WWst的较较小值。压型钢板在在施工阶阶段，应应进行挠挠度计算算，当均均布荷载载时：对于简支板板 (22.3.3)Pz单位位宽度均均布短期期荷载值值，取荷荷载标准准值；Es压型

7、型钢板弹弹性模量量；Is单位位宽度压压型钢板板的惯性性矩；L板的计计算跨度度；对于双跨连连续板 (22.3.4)w板板的允许许挠度，取取L200及20mmm的较较小值。2. 使用用阶段组合板强边边方向的的正弯矩矩和挠度度，均按按全部荷荷载作用用的强边边(顺肋)方向单单向板计计算。此此时，不不论实际际支承情情况如何何，均按按简支板板考虑。 压压型钢板板与混凝凝土形成成整体共共同工作作。主要要进行以以下几个个方面的的验算： eq oac(,1)正截面面抗弯能能力； eq oac(,22)叠合面面抗剪能能力； eq oac(,33)抗冲切切能力； eq oac(,4)斜截面面抗剪能能力； eq oa

8、c(,5)变形验验算。1）正截面面抗弯能能力采用塑性设设计方法法，计算算中考虑虑作为受受拉区的的压型钢钢板没有有混凝土土保护以以及中和和轴附近近材料强强度发挥挥不充分分等原因因，对压压型钢板板的强度度设计值值乘以折折减系数数0.9；对混混凝土抗抗压强度度乘以折折减系数数0.8。a）当时塑性中和轴轴在压型型钢板上上翼缘以以上的混混凝土内内，组合合板的抗抗弯强度度按下式式计算： (2.3.5) (2.3.6)式中x为组组合板受受压区高高度。当当时，取取；为组合合板的有有效高度度；y为压型钢钢板截面面应力合合力至混混凝土受受压区截截面应力力合力的的距离，取取；b为压型型钢板的的波距；As为压型型钢板

9、波波距内的的截面面面积；ff为压型型钢板的的抗拉强强度设计计值；ffcm为混混凝土弯弯曲抗压压强度设设计值；hc为压型型钢板上上翼缘以以上浇筑筑混凝土土厚度。b）当时塑性中和轴轴在压型型钢板内内，组合合板横截截面抗弯弯强度按按下列公公式进行行计算： (2.3.7) (22.3.8)其中Ascc为塑性性中和轴轴以上压压型钢板板面积；y1、y2为压型型钢板受受拉区截截面拉应应力的合合力分别别至受压压区混凝凝土板截截面和压压型钢板板压应力力合力的的距离。图2.3.1组合合板正截截面抗弯弯能力计计算图2）叠合面面抗剪承承载力通过对国内内压型钢钢板加工工的组合合板叠合合面抗剪剪能力进进行试验验研究，并对

10、试验结果进行一次回归正交方差分析，得出组合板叠合面抗剪强度公式如下： 且 (2.3.9)式中Vu为为组合板板的抗剪剪能力；V为组合合板叠合合面的纵纵向剪力力设计值值；a0a3为剪力力粘结系系数由试试验确定定或者参参考下列列数值：a为组合板板剪跨，均布简支板取（L为板的计算跨度）；M为与剪力设计值相对应的弯矩设计值；Wz组合板平均槽宽；h0组合板的有效宽度；t压型钢板厚度。3）斜截面面抗剪承承载力组合板的斜斜截面受受剪承载载力应按按下式计计算：(2.3.10)Vv组合合板斜截截面上的的最大剪剪力设计计值；fc混凝凝土轴心心抗压强强度设计计值；b计算宽宽度。4）抗冲切切计算图2.3.2 组合板板中

11、的抗抗冲切面面积组合板在集集中荷载载作用下下的抗冲冲切强度度按下式式计算：(2.3.11)um临界界周边长长度，见见图2.3.2；ft 混混凝土轴轴心抗拉拉强度设设计值；hc混凝凝土板最小厚厚度；h0组合合板有效效高度，即即压型钢钢板截面面重心轴轴至混凝凝土受压压区最外外边缘的的距离。5）变形验验算组合板的变变形按弹弹性理论论进行，按按短期荷荷载作用用时，可可将混凝凝土面积积除以钢钢材与混混凝土弹弹性模量量比n换算为为钢面积积；按长长期荷载载作用时时，将截截面中的的混凝土土的弹性性模量除除以2n换算成成钢截面面。组合板全截截面发挥挥作用时时的短期期荷载作作用下等等效截面面惯性矩矩I(2.3.1

12、2)(2.3.13)全截面有有效时组组合板中中和轴至至受压区区边缘的的距离；As压型型钢板截截面面积积；Ac混凝凝土截面面面积；h0组合合板有效效高度(组合板板受压边边缘至压压型钢板板截面重重心的距距离)；组合板受受压边缘缘至混凝凝土重心心距离；Is压型型钢板对对其中和和轴惯性性矩；Ic 混混凝土对对其中和和轴惯性性矩。把上式中的的n用2n来替替代，即即可得到到在长期期荷载作作用下组组合截面面的等效效惯性矩矩。组合板板的挠度度，应按按荷载的的短期效效应组合合，并考考虑永久久荷载的的长期作作用的影影响。对对于承受受均布荷荷载的简简支组合合板，其其挠度可可以按照照下列公公式进行行计算：(2.3.1

13、4)(2.3.15)(2.3.16)其中q为均均布可变变荷载；g为均布布永久荷荷载；II0换算成钢截面面的组合合截面惯惯性矩；考虑永永久荷载载长期作作用影响响的组合合截面惯惯性矩；为全截截面有效效时组合合板中和和轴至受受压区边边缘的距距离 ；As为压型型钢板截截面面积积；Ac为混凝凝土截面面面积；h0为组合合板有效效高度；为组合合板受压压边缘至至混凝土土重心距距离；IIs为压型型钢板对对其中和和轴惯性性矩。6)自振频频率控制制振动感觉与与环境条条件有关关，组合合板理想想的自振振频率在在20HHz以上，如如果自振振频率在在12HHz以下，则则产生振振动的可可能性较较大。因因此对组组合板或或钢筋混

14、混凝土板板的自振振频率控控制在15HHz以上。自自振频率率和板的的刚度及及端部支支撑条件件有关。自振频率vv的计算算：(2.3.17)T自振周周期；K由支撑撑条件确确定的系系数；两两端简支支，K0.1178；一端端简支一一端固定定，K0.1177；两端端固定，K0.175；-仅为自重重与恒载载所产生生的挠度度。2.4 构造要要求1. 压型型钢板组合板中采采用的压压型钢板板净厚度度不小于于0.775mmm，最好好控制在在1.00mm以以上。为为便于浇浇筑混凝凝土，要要求压型型钢板平平均槽宽宽不小于于50mmm，当当在槽内内设置圆圆柱头焊焊钉时，压压型钢板板总高度度（包括括压痕在在内）不不应超过过

15、80mmm。组合楼楼板中压压型钢板板外表面面应有保保护层以以防御施施工和使使用过程程中大气气的侵蚀蚀。图2.4.1组合板构造图2.4.1组合板构造2. 配筋筋要求以下情况组组合板内内应配置置钢筋：连续板或悬悬臂板的的负弯矩矩区应配配置纵向向受力钢钢筋；在较大集中中荷载区区段和开开洞周围围应配置置附加钢钢筋；当防火等级级较高时时，可配配置附加加纵向受受力钢筋筋；为提高组合合板的组组合作用用，光面面开口压压型钢板板，应在在剪跨区区（均布布荷载在在板两端端L/4范围内内）布置置直径为为6mmm间距150至3000mm的横向向钢筋，纵纵肋翼缘缘板上焊焊缝长度度不小于于50mmm。组合板应设设置分布布钢筋网网，分布布钢筋两两个方向向的配劲劲率不宜宜少于0.0002。3. 混凝凝土板裂裂缝宽度度连续组合板板负弯矩矩的开裂裂宽度，室室内正常常环境下下不应超超过0.3 mmm，室室内高温温度环境境或露天天时不应应超过00.2mmm。连续组合板板按简支支板设计计时，支支座区的的负钢筋筋断面不不应