压型钢板混凝土组合楼板.ppt

1、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 1 通通过过剪剪力力连连接接件件将将压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土进进行行组组合合，形形成一种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。组组合合楼楼板板中中的的压压型型钢钢板板除除在在施施工工阶阶段段作作为为模模板板用用外外，在在使使用用阶阶段段还还兼兼做做组组合合板板中中的的受受力力钢钢筋筋或或部部分分受受力钢筋力钢筋。这这种种组组合合楼楼板板结结构构体体系

2、系能能够够充充分分利利用用混混凝凝土土所所具具有有的的优优越越抗抗压压性性能能和和充充分分发发挥挥钢钢材材所所具具有有的的优优越越抗抗拉拉性性能能外外，还还具具有有自自重重轻轻、塑塑性性和和抗抗震震性性能能好好、经经济济效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2板板拉区拉区钢，钢，压区压区混凝土混凝土3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

3、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本章章内内容容4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GB50010-2010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5非非组组合合板板6非非组组合合板板桁架高度：桁架高度：100mm；上弦钢筋直径：上弦钢筋直径：12mm、14mm；下弦钢筋直径：下弦钢筋直径：10mm、12mm；腹

4、杆筋：腹杆筋：7mm、8mm钢筋桁架钢筋桁架78非非组组合合板板钢筋桁架钢筋桁架9非非组组合合板板钢筋桁架钢筋桁架10非非组组合合板板11组组合合板板12 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

5、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13 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

6、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14 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），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15 （2 2）采用带压痕、冲孔

7、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16（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17 组合楼板与非组合楼板在使用中

8、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

9、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181、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）在在施施工工阶阶段段，压

10、压型型钢钢板板作作为为浇浇筑筑混混凝凝土土的的模模板板，即即不不卸卸的的永永久久模模板板。而而且且压压型型钢钢板板下下不不设设置置临临时时支支承承，以以使使楼楼层层混混凝凝土土板板能能交交叉叉进进行行，因因此此，在在施施工工阶阶段段要要由由压压型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。19 （3）由由于于压压型型钢钢板板不不替替代代混混凝凝土土板板内内的的受受拉拉钢钢筋筋作作用用，可可不不采采用用防防火火涂涂料料，但但仍仍宜宜采采用用镀镀锌锌板板使使其其能能起防绣作用。起防绣作用。（4）压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土之之间间的的叠叠合合面面可可以以

11、放放松松要要求，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）采采用用圆圆柱柱头头焊焊钉钉将将压压型型钢钢板板与与钢钢梁梁相相连连，以以保证施工人员的施工安全。保证施工人员的施工安全。目目前前，国国内内高高层层建建筑筑钢钢结结构构中中，主主要要采采用用上上述述非非组组合合楼楼板板，其其主主要要的的原原因因是是国国内内生生产产的的压压型型钢钢板板多多数数无无压压痕痕波波槽槽，不不能能传传递递压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土之之间间的的横横向向剪力剪力。20 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

12、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。21 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

13、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。塑塑性性理理论论的的计计算算方方法法适适用用于于计计算算承承受受静静力力荷荷载载或或承承受受间间接接动动力力荷荷载载压压型型钢钢板板混混凝凝土土组组合合板板的的承承载载力力。计计算算时，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22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

14、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砼压区砼换算换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截面砼砼和和钢钢均均达达设计设计强度强度234.2.1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 压压型型钢钢板板一一般般采采用用厚厚度度0.5mm1.2mm的的镀镀锌锌薄薄钢钢板板冷冷轧轧而而成成。现现生生产产压压型型钢钢板板有有五五种种型型号号，见见下下图。图。4.2压型钢板的型号及截面

15、特性压型钢板的型号及截面特性244.2.1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-75-200-600254.2.1压型钢板的型号压型钢板的型号(d)YX-75-230-690(e)YX-75-230-690()(f)BD-40弯全闭合型26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27281、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）当当压压型型钢钢板板的的受受压压翼翼缘缘的的宽宽厚厚比比小小于于容容许许最最大大截

16、截面面宽宽厚厚比比时时（表表4.2.1），其其截截面面几几何何特特征征值值按按全全截截面面进进行行计算。计算。2）压压型型钢钢板板的的受受压压翼翼缘缘的的宽宽厚厚比比大大于于容容许许最最大大截截面面的的宽厚比时，其截面特征值按宽厚比时，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29（2）计算方法）计算方法 压压型型钢钢板板的的截截面面可可以以划划分分为为三三部部分分；即即水水平平板板元元、斜斜板板元元、弧弧板板元元。板板上上、下下翼翼缘缘平平板板部部分分为为水水平

17、平板板元元；腹腹板板或或卷卷边边板板斜斜部部分分为为斜斜板板元元；腹腹板板或或卷卷边边板板与与翼翼缘缘板板之之间间的的弧弧形形部部分分为为弧弧板板元元，见见下下图图。计计算算截截面面特特征征时时，压压型型钢钢板板各各板板元元的的截截面面可可取取各各自自的的中中心心线线，并并由由中中心心线线代代替替板板元元。按按线线元元计计算算各各板板的的截截面面几几何何特特征征，求求其其总总和和，再再乘乘以以厚厚度度，即即求求的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。30 压压型型钢钢板板实实际际是是把把薄薄钢钢板板在在常常温温下下通通过过冷冷轧轧而而成成的的，对对其其截截面面的的计计算算应应按按

18、冷冷弯弯薄薄壁壁型型钢钢结结构构技技术术规规范范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容311-1轴的惯性矩轴的惯性矩对对2-2轴的惯性矩轴的惯性矩（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 322)、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333）、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341)当当压压型型钢钢板板受受压压翼翼缘缘的的宽宽厚厚比比不不超超过过表表4.2.1

19、所所规规定定的的最最大大的的宽宽厚厚比比时时，受受压压翼翼缘缘的的有有效效计计算算宽宽度度 见见下下图，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)一一般般情情况况下下，组组合合板板中中所所采采用用的的压压型型钢钢板板，形形状状比比较较简简单单，加加劲劲肋肋不不超超过过两两个个，所所以以，在在实实用用计计算算中中，压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2受压翼缘有效计算宽度受压翼缘有效计算宽度351、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.

20、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。4.3组合楼板构造组合楼板构造362、压型钢板、压型钢板 组组合合楼楼板板用用的的压压型型钢钢板板净净厚厚度度（不不包包括括镀镀锌锌保保护护层层等等面面层层）不不应应小小于于 ，但但仅仅供供施施工工做做模模板板用用的的压压型型钢钢板板除除外外。压压型型钢钢板板外外露露表表面面应应有有保保护护层层，以以防防施施工使用过程中大气侵蚀。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373、组合楼板的厚度、组合楼板的厚度1）

21、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。382）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；39405、端部的锚固、端部的锚固（1

22、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。41（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

23、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15。426、压型钢板长边的连接、压型钢板长边的连接压压型型钢钢板板长长边边的的相相互互之之间间连连接接采采用用搭搭接接后后，并并用用贴贴角角焊焊或或塞塞焊焊进进行行焊焊接接，以以防防止止压压型型钢钢板板相相互互移移动动或或分分离离，每每段段焊焊缝缝长长度度为为20mm30mm,焊焊缝缝间间距距为为300mm左右，见图

24、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压型型钢钢板板端端部部的的连连接接应应设设置置锚锚固固件件与与钢钢梁梁连连接接，可可采采用用塞塞焊焊、贴贴角角焊焊或或采采用用圆圆头头柱柱栓栓钉钉穿穿透透压压型型钢钢板板与与钢钢梁焊接，见图梁焊接，见图4.3.44344 非非组组合合楼楼板板的的设设计计计计算算分分为为施施工工阶阶段段和和使使用用阶阶段段。在在施施工工阶阶段段，压压型型钢钢板板承承受受施施工工阶阶段段的的施施工工荷荷载载和和混混凝凝土土的的自自重重，需需进进行行受受弯弯承承载载承载力计算和变形验算。承载力计算和变形验算。在在使使用用阶阶段段，压压型型钢

25、钢板板失失去去结结构构功功能能，楼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451、承载力及变形计算时，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

26、间的距离。4.4.2计算简图计算简图计计算算简简图图可可按按实实际际支支承承跨跨数数及及跨跨度度尺尺寸寸来来确确定定；考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，也可取两跨连梁或单跨简支板。4.4.1计算原则计算原则461、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

27、当当压压型型钢钢板板跨跨中中挠挠度度大大于于2020时时,应应考考虑虑“坑坑凹凹”效效应应，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。4.4.3荷载荷载471、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。4.4.4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：484.4.5、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

28、简支板 两跨连续板两跨连续板49 组合板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.施施工工阶阶段段,由由于于压压型型钢钢板板于于混混凝凝土土之之间间不不能能共共同同作作用用,此此时时压压型型钢钢板板的的作作用用可可视视为为模模板板,其其分分析析计计算算同同非非组组合合楼板。楼板。使使用用阶阶段段,混混凝凝土土已已经经结结硬硬，根根据据压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土共共同同工工作作的的特特点点,进进行行组组合合楼楼板板的的承承载载力力、局局部部荷荷载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501、在在使使用

29、用阶阶段段,当当压压型型钢钢板板上上的的混混凝凝土土厚厚度度为为50mm至至100mm时时,可可按按下下列列规规定定进进行行组组合合楼楼板的计算：板的计算：（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、当当压压型型钢钢板板上上的的混混凝凝土土厚厚度度大大于于100mm时时,板板的的承承载载力力应应按按下下列列规规定定确确定定按按双双向向板板或或单单向向板板计计算算,但但板板的的变变形形仍仍按按强强边边方方

30、向向的的简简支支单单向向板板计计算。算。4.5.1 计算原则计算原则51（1）当）当0.52.0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、在在局局部部荷荷载载作作用用下下,组组合合楼楼板板强强边边和和弱弱边边的的有有效效工工作作宽宽度度,见见图图4.5.1,分分别别根根据据抗抗弯弯、抗抗剪剪计计算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：4.5.1 计算原则计算原则52（1）抗弯计算时）抗弯计算时简支板简支板连续板连续板4.5.1 计算原则计

31、算原则53（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;4.5.1 计算原则计算原则54-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）

32、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。4.5.1 计算原则计算原则55（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

33、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（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

34、计算原则计算原则564.5.1 计算原则计算原则571、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！582）当当含含钢钢率率过过大大时时，受受拉拉钢钢板板在在没没有有屈

35、屈服服之之前前，受受压压区区混混凝凝土土达达到到其其极极限限应应变变值值而而压压碎碎，组组合合板板同同时时发发生生突突然然脆脆性性破破坏坏，破破坏坏时时组组合合板板变变形形很很小小，没没有有明明显显的的预预兆兆，此此种种破破坏坏属属于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、组合板的界限界限含钢率含钢率 当当 时时，组组合合板板发发生生脆脆性性破破坏坏；当当 时时，组组合合板板发生塑性破坏。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。4.5.2正截面承载力计算正截面承载力计算5960 压型钢板高度；压型钢板高度；组

36、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：4.5.2正截面承载力计算正截面承载力计算611)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

37、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。3、计算假定、计算假定624、基本计算公式、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：63（2）中和轴位于压型钢板内中和轴位于压型钢板内641、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）在在靠靠近近支支座座附附近近的的集集中中荷荷

38、载载处处的的混混凝凝土土出出现现斜斜向向裂裂缝缝,混混凝凝土土和和压压型型钢钢板板开开始始垂垂直直分分开开,压压型型钢钢板板与与混混凝凝土土之之间间丧丧失失剪剪切切粘粘结结力力,并产生相对滑移并产生相对滑移.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。压压型型钢钢板板端端部部是是否否产产生生滑滑移移是是区区别别弯弯曲曲破破坏坏和和水水平平剪剪切切粘粘结结形形态的主要标志态的主要标志。试试验验表表明明，配配置置端端头头栓栓钉钉的的组组合合板板,能能提提高高剪剪切切荷荷载载的的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

39、受剪承载力计算承载力计算斜截面计算斜截面计算取取“一个波宽一个波宽”计算！计算！65 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）662、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、

40、叠合面受剪承载力计算、叠合面受剪承载力计算 组组合合板板的的混混凝凝土土与与压压型型钢钢板板叠叠合合面面上上的的纵纵向剪力应满足下式要求：向剪力应满足下式要求：67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：68 在在正正常常使使用用极极限限状状态态，组组合合

41、楼楼板板处处于于弹弹性性工工作作阶阶段段，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；钢钢板板与与混混凝凝土土之之间间的的粘粘结结强强度度为为 ，则则验验算算时时应满足应满足4、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69 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承

42、应按下式验算其抗冲切承载力：载力：4.5.4 抗冲切抗冲切承载力计算承载力计算70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.71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 计计算算组组合合板板挠挠度度时时,不不论论其其支支承承情情况况如如何何,均均按按简简支支单单向向板板计计算算沿沿强强边边(顺顺肋肋)方方向向的的变变形形,并并应应分分别按短期荷载效应组合和长期效应组合计算别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

43、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 4.5.5挠度挠度、裂缝裂缝及及自振频率自振频率验算验算72（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73（3）、按按荷荷载载的的短短期期效效应应组组合合,并并考考虑虑永永久久荷荷载载的的长长期期作作用用的的影影响响,承承受受均均布布荷荷载载的的简简支支组组合合板板,其其挠挠度度可可按按下列公式计算下列公式计算：742、组合楼板、

44、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.75 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;763、组合板的振动控制、组合板的振动控制 组组

45、合合板板振振动动感感觉觉的的许许可可程程度度,可可近近似似地地通通过过验验算算板板的的自自振振频频率率值值,并并使使该该值值大大于于许许可可值值,以以此此作作为为判判别别，组组合合楼板地自振频率按下式计算楼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771、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）为为组组合合板板提提供供储储备备承承载载能能力力,需需要要沿沿板板地地跨跨度度方方向向设设置置附附加的抗拉钢筋加的抗拉钢筋；（2）在在连连续续组组合合楼楼板板或或悬悬臂臂组组合合板板的的负

46、负弯弯矩矩区区沿沿板板地地长长度度方方向向配置连续钢筋配置连续钢筋;（3 3）组组合合板板中中间间支支座座区区段段的的上上部部纵纵向向钢钢筋筋,应应穿穿过过板板的的反反弯弯点点,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）在在较较大大集集中中荷荷载载作作用用的的部部位位,应应配配置置横横向向钢钢筋筋,其其截截面面面面积积不不应应小小于于压压型型钢钢板板顶顶面面以以上上混混凝凝土土截截面面面面积积的的0.2%,0.2%,其其延延伸伸宽宽度度不小于局部荷载下组合板的有效工作宽度不小于局部荷载下组合板的有效工作宽度,见下图见下图4.6组合板的组合板的配筋配筋 78（5）沿板的洞

47、口周边配置附加钢筋沿板的洞口周边配置附加钢筋;若有较大的直径套管窜过压型若有较大的直径套管窜过压型钢板时钢板时,需设置补强钢板需设置补强钢板,并采用角焊缝将其与套管和压型钢板焊并采用角焊缝将其与套管和压型钢板焊接接,见下图见下图（6）当当防防火火等等级级较较高高时时,应应于于组组合合楼楼板板的的底底部部沿沿板板底底宽宽度度方方向向配配置附加置附加受拉钢筋受拉钢筋79（7）、当采用）、当采用YX-70-200-600和和YX-75-230-690等等光面开口式压型钢板光面开口式压型钢板,为了提高混凝土和压型钢板底为了提高混凝土和压型钢板底共同工作共同工作,应在板的应在板的剪跨区剪跨区(均布荷载时

48、均布荷载时,为板两端各为板两端各1/4跨度范围内跨度范围内),配置横向钢筋配置横向钢筋,间距间距150mm300mm,并采用喇叭形坡口焊并采用喇叭形坡口焊,将横向钢筋将横向钢筋于压形钢板的每个凸肋翼缘焊接于压形钢板的每个凸肋翼缘焊接,每个凸翼缘上的焊缝每个凸翼缘上的焊缝长度长度,不应小于不应小于150mm.见见下图下图8081（1）连续组合连续组合楼板楼板按简支板按简支板设计时设计时,在在支座处区段支座处区段板面顺肋板面顺肋方向配置的方向配置的抗裂钢筋抗裂钢筋,其截面面积不应小于混凝土截面面积其截面面积不应小于混凝土截面面积的的0.2%,其长度其长度,从支座边缘算起从支座边缘算起,不应小于跨度

49、的不应小于跨度的1/6,且且必须与不少于必须与不少于5根分布钢筋相交根分布钢筋相交（2）顺顺肋肋方方向向设设置置的的抗抗裂裂钢钢筋筋,其其钢钢筋筋的的最最小小直直径径不不应应小小于于4mm,最最大大间间距距为为150mm,保保护护层层厚厚度度为为20mm,与与抗抗裂裂钢钢筋筋垂垂直直的的分分布布钢钢筋筋,直直径径不不应应小小于于抗抗裂裂钢钢筋筋直直径径的的2/3,间间距不应大于抗裂钢筋间距的距不应大于抗裂钢筋间距的1.5倍倍.2、抗裂钢筋、抗裂钢筋82本章小结本章小结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 99-981.依据规范：依据规范：组合板组合板冷弯薄壁型钢结构技术规范冷弯薄壁型钢结构技术规范GB50018-2002压型压型钢板钢板83本章小结本章小结2.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砼压区砼换算换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截面砼砼和和钢钢均均达达设计设计强度强度84