組合板設計解析學習教案

1、會計學1組合組合(zh)板設計解析板設計解析第一頁，共26頁。 組合構件。如果在鋼梁上翼緣設置足夠的抗剪連接件并伸入混凝土板形成整體，阻止板和鋼梁之間的相對滑移，使二者的彎曲變形協(xié)調(diào)，共同組合構件。如果在鋼梁上翼緣設置足夠的抗剪連接件并伸入混凝土板形成整體，阻止板和鋼梁之間的相對滑移，使二者的彎曲變形協(xié)調(diào)，共同(gngtng)承擔荷載的作用，則稱為組合梁。在荷載作用下，組合梁截面僅有一個中和軸，混凝土板主要承受壓力，鋼梁主要承受拉力。與非組合梁相比，組合梁的中和軸高度和內(nèi)力臂增大，其受彎承載力顯著提高承擔荷載的作用，則稱為組合梁。在荷載作用下，組合梁截面僅有一個中和軸，混凝土板主要承受壓力，鋼

2、梁主要承受拉力。與非組合梁相比，組合梁的中和軸高度和內(nèi)力臂增大，其受彎承載力顯著提高 。組合梁的截面高度大，因而剛度也大。組合梁的截面高度大，因而剛度也大。CzTzM第2頁/共26頁第二頁，共26頁。 在壓型鋼板在壓型鋼板- -混凝土樓板中，鋼板和混凝土的組合作用不是混凝土樓板中，鋼板和混凝土的組合作用不是(b shi)(b shi)通過抗剪連接件，而是依靠壓型鋼板的縱向波槽，通過抗剪連接件，而是依靠壓型鋼板的縱向波槽，鋼板上的壓痕、開的小洞、沖成的孔眼或在鋼板上焊接的橫向鋼板上的壓痕、開的小洞、沖成的孔眼或在鋼板上焊接的橫向鋼筋等措施實現(xiàn)的。鋼筋等措施實現(xiàn)的。 第3頁/共26頁第三頁，共26

3、頁。第4頁/共26頁第四頁，共26頁。僅占一小部分，所以它是直接承受動力荷載僅占一小部分，所以它是直接承受動力荷載的構件。的構件。第5頁/共26頁第五頁，共26頁。一一. .壓型壓型(y xn(y xn) )鋼板鋼板- -混凝土組合板的優(yōu)點混凝土組合板的優(yōu)點 非組合板。若僅考慮把壓型非組合板。若僅考慮把壓型(y xn)鋼板作為澆注混凝土時的永久性模板使用，則壓型鋼板作為澆注混凝土時的永久性模板使用，則壓型(y xn)鋼板只需要滿足施工階段的承載力和變形要求。施工完成后，全部使用荷載由混凝土板承受。其設計方法與鋼筋混凝土板相同，對壓型鋼板只需要滿足施工階段的承載力和變形要求。施工完成后，全部使用

4、荷載由混凝土板承受。其設計方法與鋼筋混凝土板相同，對壓型(y xn)鋼板的截面構造也無特殊要求。鋼板的截面構造也無特殊要求。組合板。組合板。若壓型鋼板除在施工階段作為模板使用外，在使用階段還作為混凝土板的受力鋼筋或部分受力鋼筋，與混凝土共同工作承擔使用荷載。此時，為保證混凝土與壓型鋼板的共同工作，在壓型鋼板表面需設置抗剪齒槽或者采取開孔洞、焊接短鋼筋、橫向鋼筋等措施，以抵抗交界面的縱向剪力和豎向撳起力。此外，還要考慮對板的防火性能和耐久性能的要求。常見的壓型鋼板和混凝土的組合形式見圖若壓型鋼板除在施工階段作為模板使用外，在使用階段還作為混凝土板的受力鋼筋或部分受力鋼筋，與混凝土共同工作承擔使用

5、荷載。此時，為保證混凝土與壓型鋼板的共同工作，在壓型鋼板表面需設置抗剪齒槽或者采取開孔洞、焊接短鋼筋、橫向鋼筋等措施，以抵抗交界面的縱向剪力和豎向撳起力。此外，還要考慮對板的防火性能和耐久性能的要求。常見的壓型鋼板和混凝土的組合形式見圖 第6頁/共26頁第六頁，共26頁。第7頁/共26頁第七頁，共26頁。第8頁/共26頁第八頁，共26頁。 組合板的總厚度不應小于組合板的總厚度不應小于90mm90mm，壓型鋼板翼緣以上混凝土的厚度不應小于，壓型鋼板翼緣以上混凝土的厚度不應小于50mm50mm。混凝土強度等級不宜低于。混凝土強度等級不宜低于C20C20，骨料尺寸不應大于，骨料尺寸不應大于0.4hc

6、0.4hc、壓型鋼板肋平均寬度的、壓型鋼板肋平均寬度的1/31/3和和30mm30mm三者中的較小值。三者中的較小值。 組合板中應設置分布鋼筋網(wǎng)，以承受收縮和溫度應力，提高火災時的安全性，組合板中應設置分布鋼筋網(wǎng)，以承受收縮和溫度應力，提高火災時的安全性，并起到分布集中荷載的作用。分布鋼筋兩個方向的配筋率均不宜少于并起到分布集中荷載的作用。分布鋼筋兩個方向的配筋率均不宜少于0.0020.002。 在有較大集中荷載區(qū)段和開洞周圍應配置附加鋼筋。當防火等級較高時，可配在有較大集中荷載區(qū)段和開洞周圍應配置附加鋼筋。當防火等級較高時，可配置附加縱向受拉鋼筋。置附加縱向受拉鋼筋。簡支板的支座上部應配置構

7、造負彎矩鋼筋，以控制裂縫簡支板的支座上部應配置構造負彎矩鋼筋，以控制裂縫(li fng)(li fng)寬度。負彎寬度。負彎矩鋼筋的配筋率不小于矩鋼筋的配筋率不小于0.0020.002，其截斷點距支承邊的長度不小于，其截斷點距支承邊的長度不小于l/4l/4（l l為板的跨度為板的跨度），且每米不少于），且每米不少于5 5根。根。 懸臂板和連續(xù)板的支座負彎矩區(qū)段應配置縱向受拉鋼筋，其計算與一般鋼筋混懸臂板和連續(xù)板的支座負彎矩區(qū)段應配置縱向受拉鋼筋，其計算與一般鋼筋混凝土板相同，但要考慮截面中由于壓型鋼板有波槽在受壓區(qū)所形成的缺口。受壓區(qū)凝土板相同，但要考慮截面中由于壓型鋼板有波槽在受壓區(qū)所形成的

8、缺口。受壓區(qū)鋼板的受壓屈曲，計算時忽略不計。鋼板的受壓屈曲，計算時忽略不計。二二. .壓型鋼板壓型鋼板(gngbn)-(gngbn)-混凝土組合板的構造要求混凝土組合板的構造要求第9頁/共26頁第九頁，共26頁。 組合板在鋼梁上的支承長度組合板在鋼梁上的支承長度(chngd)(chngd)不應小于不應小于75mm75mm，其中，壓型鋼板的支承長度，其中，壓型鋼板的支承長度(chngd)(chngd)不小于不小于50mm50mm，（圖，（圖 (a),(c) (a),(c)）。支承于混凝土構件上時，組合板的支承長度）。支承于混凝土構件上時，組合板的支承長度(chngd)(chngd)不應小于不應小

9、于100mm100mm，壓型鋼板的支承長度，壓型鋼板的支承長度(chngd)(chngd)不應小于不應小于75mm75mm（圖（圖 (b),(d) (b),(d)）。連續(xù)板或搭接板在鋼梁上的最小支承長度）。連續(xù)板或搭接板在鋼梁上的最小支承長度(chngd)(chngd)為為75mm75mm，支承于混凝土構件上時則為，支承于混凝土構件上時則為100mm100mm（圖（圖 (e),(f) (e),(f)）。）。第10頁/共26頁第十頁，共26頁。 壓型鋼板與鋼梁的連接壓型鋼板與鋼梁的連接(linji)(linji)采用圓頭栓釘，栓釘穿透壓型鋼板焊接于鋼梁上，或將鋼板端部肋壓平后焊接于鋼梁上（圖）。

10、栓釘直徑一般為：板跨度采用圓頭栓釘，栓釘穿透壓型鋼板焊接于鋼梁上，或將鋼板端部肋壓平后焊接于鋼梁上（圖）。栓釘直徑一般為：板跨度l3ml0.55h0時，取時，取 0.55h0， h0為組合板有效高度；為組合板有效高度；系數(shù)系數(shù)0.8相當于將壓型相當于將壓型(y xn)鋼板鋼材的抗拉強度設計值乘以折減系數(shù)鋼板鋼材的抗拉強度設計值乘以折減系數(shù)0.8，考慮，考慮到起受拉鋼筋作用的壓型到起受拉鋼筋作用的壓型(y xn)鋼板沒有混凝土保護層，以及中和軸附近材料強鋼板沒有混凝土保護層，以及中和軸附近材料強度發(fā)揮不充分等因素。度發(fā)揮不充分等因素。 )5 . 01 (8 . 00bsysuhfAMM第20頁/

11、共26頁第二十頁，共26頁。（5 5）抗沖剪承載力驗算）抗沖剪承載力驗算 組合板在集中荷載組合板在集中荷載(hzi)(hzi)下的沖切力下的沖切力FlFl，應滿足，應滿足 Fl Fl0.7ftumhc 0.7ftumhc Fl局部集中荷載設計值；局部集中荷載設計值；ft混凝土軸心抗拉強度設計值；混凝土軸心抗拉強度設計值；hc組合板混凝土層的厚度；組合板混凝土層的厚度；um臨界截面的周長，即距離集臨界截面的周長，即距離集中荷載作用中荷載作用(zuyng)面積周邊處面積周邊處板垂直截面的周長，按下式計算板垂直截面的周長，按下式計算： 2ccccmhahbu第21頁/共26頁第二十一頁，共26頁。（

12、6 6）斜截面抗剪承載力驗算）斜截面抗剪承載力驗算 組合板斜截面最大剪力設計值組合板斜截面最大剪力設計值Vc Vc 應當應當(yngdng)(yngdng)滿足滿足: :07 . 0hBfVVbmtcuc第22頁/共26頁第二十二頁，共26頁。(7) (7) 組合板的變形計算組合板的變形計算 施工施工(sh gng)(sh gng)階段變形計算階段變形計算 因為組合板施工因為組合板施工(sh gng)(sh gng)階段將壓型鋼板作為模板，階段將壓型鋼板作為模板，并且是操作平臺，因此其施工并且是操作平臺，因此其施工(sh gng)(sh gng)階段的變形驗算顯階段的變形驗算顯得更為重要。得更

13、為重要。 荷載：仍按施工荷載：仍按施工(sh gng)(sh gng)階段承載能力驗算，包括壓型階段承載能力驗算，包括壓型鋼板及濕混凝土自重以及施工鋼板及濕混凝土自重以及施工(sh gng)(sh gng)活荷載（包括機具活荷載（包括機具、人員、材料等）；、人員、材料等）； 考慮施工考慮施工(sh gng)(sh gng)時壓型鋼板彎曲變形、混凝土自重乘時壓型鋼板彎曲變形、混凝土自重乘以以1.11.1；活荷載不小于；活荷載不小于1.5kN/m2 ,1.5kN/m2 ,但是變形計算均取標準值。但是變形計算均取標準值。 施工施工(sh gng)(sh gng)階段是驗算壓型鋼板的變形，不允許塑階段

14、是驗算壓型鋼板的變形，不允許塑性變形。故按彈性計算：性變形。故按彈性計算： Ess Ess壓型鋼板的彈性模量；壓型鋼板的彈性模量； Is Is為計算寬度上壓型鋼板的慣性矩；為計算寬度上壓型鋼板的慣性矩； q1k q1k施工施工(sh gng)(sh gng)階段單位計算寬度壓型鋼板上的荷階段單位計算寬度壓型鋼板上的荷載標準值；載標準值； a a撓度系數(shù)，根據(jù)彈性分析，簡支板的撓度系數(shù)為撓度系數(shù)，根據(jù)彈性分析，簡支板的撓度系數(shù)為5/3845/384，兩跨連續(xù)板的撓度系數(shù)為兩跨連續(xù)板的撓度系數(shù)為1/1851/185。ssskIElqf41第23頁/共26頁第二十三頁，共26頁。 要求施工階段組合板

15、的撓度不應超過要求施工階段組合板的撓度不應超過l/200 及及20mm， l為板的跨度。當此要求為板的跨度。當此要求不滿足，應采取加臨時支撐等減小壓型鋼板變形的措施。不滿足，應采取加臨時支撐等減小壓型鋼板變形的措施。 使用階段的變形計算使用階段的變形計算 使用階段混凝土已達到設計強度，能保證與壓型鋼板共同工作，按組合板考慮；使用階段混凝土已達到設計強度，能保證與壓型鋼板共同工作，按組合板考慮；應分別按荷載效應的標準組合和準永久組合進行計算，并取其中較大值作為變形應分別按荷載效應的標準組合和準永久組合進行計算，并取其中較大值作為變形驗算的依據(jù)驗算的依據(jù)(yj)。 一般采用換算截面法，將壓型鋼板按

16、鋼材與混凝土彈性模量之比一般采用換算截面法，將壓型鋼板按鋼材與混凝土彈性模量之比 折算成混凝土，計算組合板的換算慣性矩；折算成混凝土，計算組合板的換算慣性矩；使用階段一般允許出現(xiàn)裂縫，因此組合板的等效慣性矩可近似取未開裂截面與開使用階段一般允許出現(xiàn)裂縫，因此組合板的等效慣性矩可近似取未開裂截面與開裂截面慣性矩的平均值；即裂截面慣性矩的平均值；即cssEEE /20ceqIII第24頁/共26頁第二十四頁，共26頁。荷載效應標準組合時，組合板的變形按下式計算：荷載效應標準組合時，組合板的變形按下式計算：q2k荷載效應標準組合時，計算寬度組合板的荷載標準值。荷載效應標準組合時，計算寬度組合板的荷載標準值。荷載效應準永久組合下組合板的變形計算，考慮到混凝土的塑性變形與徐變影響荷載效應準永久組合下組合板