第三章压型钢板与混凝土组合板 31概述 压型钢板与混凝土组合板是20世纪60年代前后兴起的一种新型组合 结构。 1压型钢板按其在组合板中的作用可分为三类 ①以压型钢板作为板的主要承重构件,混凝士只是作为板的面层以形 成平整的表面及起到分布荷载的作用。按钢结构规范进行施工阶段和 使用阶段计算。 ②压型钢板仅作为浇筑混凝土的永久性模板,并作为施工时的操作平 台。考虑施工阶段荷载,按钢结构计算。使用阶段仅考虑混凝土,按 按混凝土规范计算混凝土板。 以上两类均属于非组合板 ③考虑组合作用的压型钢板混凝土组合板。施工阶段压型钢板作为模 板及浇注混凝土的作业平台。使用阶段,压型钢板相当于钢筋混凝土 板中的受拉钢筋,在全部静载及活载作用下,考虑二者的组合作用
3.1 概述 压型钢板与混凝土组合板是20世纪60年代前后兴起的一种新型组合 结构。 1.压型钢板按其在组合板中的作用可分为三类： ①以压型钢板作为板的主要承重构件，混凝土只是作为板的面层以形 成平整的表面及起到分布荷载的作用。按钢结构规范进行施工阶段和 使用阶段计算。 ②压型钢板仅作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平 台。考虑施工阶段荷载，按钢结构计算。使用阶段仅考虑混凝土，按 按混凝土规范计算混凝土板。 以上两类均属于非组合板。 ③考虑组合作用的压型钢板混凝土组合板。施工阶段压型钢板作为模 板及浇注混凝土的作业平台。使用阶段，压型钢板相当于钢筋混凝土 板中的受拉钢筋，在全部静载及活载作用下，考虑二者的组合作用。 第三章 压型钢板与混凝土组合板
本章主要讲第三类,即组合楼板 2组合板优点 们)压型钢板作为浇灌混凝土的模板,节省了大量木模板及其支撑。 2)压型钢板工厂生产、运输、堆放方便,节省大量支模工作,并且改善 了施工条件。 3)在使用阶段,由于组合作用,可代替受拉钢筋。减少了钢筋的制作与 安装工作。 4)刚度大,自重轻。 5)便于敷设通信、电力、采暖等管线。 6)便于立体作业,加快施工进度,缩短工期。 7)可直接做顶棚。 8)减小了发生火灾的可能性
本章主要讲第三类，即组合楼板。 ▪ 2.组合板优点 1) 压型钢板作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及其支撑。 2) 压型钢板工厂生产、运输、堆放方便，节省大量支模工作，并且改善 了施工条件。 3) 在使用阶段，由于组合作用，可代替受拉钢筋。减少了钢筋的制作与 安装工作。 4) 刚度大，自重轻。 5) 便于敷设通信、电力、采暖等管线。 6) 便于立体作业，加快施工进度，缩短工期。 7) 可直接做顶棚。 8) 减小了发生火灾的可能性
32压型钢板的型式及要求 321压型钢板的形式: (1)闭口形槽口的压型钢板(图31a 2)轧齿槽或开小孔的压型钢板(图31b (3)加焊钢筋的压型钢板(图31c 国内生产的压型钢板仅适用于直接作用于非组合板,如果用于组合板中 必须在板的翼缘上采取措施,以保证组合效应。 的 (c)附加钢筋 图3.1压型钢板与混凝土的组合连接
3.2 压型钢板的型式及要求 3.2.1 压型钢板的形式： (1)闭口形槽口的压型钢板(图3.1a) (2)轧齿槽或开小孔的压型钢板(图3.1b) (3)加焊钢筋的压型钢板(图3.1c) 国内生产的压型钢板仅适用于直接作用于非组合板，如果用于组合板中 ，必须在板的翼缘上采取措施，以保证组合效应。 图3.1 压型钢板与混凝土的组合连接
EZ50-900 200 =EZ50600 Ey EZ75-900? LrN J认L 2」-600 且 图32国外生产的板型 图33国内产压型钢板主要板型
图3.2 国外生产的板型 图3.3 国内产压型钢板主要板型
3.3压型钢板的截面特征 331受压翼缘的有效计算宽度 在与腹板交接处应力最大,距腹板愈远,应力愈小,呈曲线递减。实用 上常把翼缘的应力分布简化成在有效宽度上的均布分布。计算公式按表 3.32计算。 可近似取be=50t,t为压型钢板板厚。 332对压型钢板的要求 压型钢板的厚度一般不应小于0.75mm。 为便于浇灌混凝土,要求压型钢板的平均槽宽不小于50mm。当在槽内 设置带头栓钉时,压型钢板的总高,包括刻痕在内不应大于80mm 一压型钢板受压翼缘带有纵向加劲肋时,加劲肋的刚度须满足: 边缘卷边加劲肋1≥183x 27600且 l3>9.2t(3.1) 中间加劲肋123627600(32)J≥18.31t
3.3 压型钢板的截面特征 3.3.1 受压翼缘的有效计算宽度 在与腹板交接处应力最大，距腹板愈远，应力愈小，呈曲线递减。实用 上常把翼缘的应力分布简化成在有效宽度上的均布分布。计算公式按表 3.3.2计算。 可近似取 ，t为压型钢板板厚。 3.3.2 对压型钢板的要求 压型钢板的厚度一般不应小于0.75mm。 为便于浇灌混凝土，要求压型钢板的平均槽宽不小于50mm。当在槽内 设置带头栓钉时，压型钢板的总高，包括刻痕在内不应大于80mm. 压型钢板受压翼缘带有纵向加劲肋时，加劲肋的刚度须满足： 边缘卷边加劲肋 且 （3.1） 中间加劲肋 且 （3.2） y t e s t f b I t 27600 1.83 2 4 − 4 Ies 9.2t 4 Iis 18.3t be = 50t y t is t f b I t 27600 3.66 2 4 −
34组合板的承载力计算 33.1组合板的破坏模式(见图342) 1.弯曲破坏(沿1-1) 当组合板中含钢量适当时,破坏是从受拉区压型钢板及受拉钢筋开始 及受拉钢板及钢筋首先屈服,板的变形裂缝迅速发展,受压区不断减 小,最后由于混凝土被压碎而告破坏。通常应以含钢率或x值控制。 2.纵向水平剪切粘结破坏(沿22) 主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移强度不够,使两界面成 为组合板薄弱环节。破坏特征:首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝 土出现斜裂缝,混凝土与压型钢板开始发生垂直分离,随即压型钢板与 混凝土丧失抗剪切粘结能力,产生较大的纵向滑移。 3.斜截面的剪切破坏(沿3-3) 这种破坏一般发生在当组合板的高跨比很大、荷载比较大、尤其是在 集中荷载作用时,发生支座最大剪力处沿斜截面剪切破坏
3.4 组合板的承载力计算 3.3.1 组合板的破坏模式 （见图3.4.2） 1. 弯曲破坏（沿1-1） 当组合板中含钢量适当时，破坏是从受拉区压型钢板及受拉钢筋开始 ，及受拉钢板及钢筋首先屈服，板的变形裂缝迅速发展，受压区不断减 小，最后由于混凝土被压碎而告破坏。通常应以含钢率或x值控制。 2. 纵向水平剪切粘结破坏（沿2-2） 主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移强度不够，使两界面成 为组合板薄弱环节。破坏特征：首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝 土出现斜裂缝，混凝土与压型钢板开始发生垂直分离，随即压型钢板与 混凝土丧失抗剪切粘结能力，产生较大的纵向滑移。 3. 斜截面的剪切破坏（沿3-3） 这种破坏一般发生在当组合板的高跨比很大、荷载比较大、尤其是在 集中荷载作用时，发生支座最大剪力处沿斜截面剪切破坏
图34组合板破坏模式 33.2组合板的承载力计算 1施工阶段的承载力计算 施工阶段压型钢板作为模板,在混凝土达到设计强度前,仅压型钢板 (不考虑混凝士的作用)作为施工时的操作平台。 荷载: 压型钢板的自重、湿混凝土的自重及施工时机具、人员等一切活荷载
图3.4 组合板破坏模式 3.3.2 组合板的承载力计算 1.施工阶段的承载力计算 施工阶段压型钢板作为模板，在混凝土达到设计强度前，仅压型钢板 （不考虑混凝土的作用）作为施工时的操作平台。 荷载： 压型钢板的自重、湿混凝土的自重及施工时机具、人员等一切活荷载
3.3.3组合板的计算方法和原则 1.施工阶段 压型钢板作为浇筑混凝土的模板,采用弹性方法计算。强 边(顺肋)方向的正、负弯矩和挠度应按单向板计算,弱 边(垂直肋)方向不计算 2.使用阶段 (1)实用设计法 当压型钢板顶面以上的混凝土厚度为50mm至100mm时, 组合板强边(顺肋)方向的正弯矩和挠度,按承受全部荷 载的简支单向板计算,强边方向负弯矩按固端板取值,不 考虑弱边(垂直肋)方向的正、负弯矩
3.3.3 组合板的计算方法和原则 1．施工阶段 压型钢板作为浇筑混凝土的模板，采用弹性方法计算。强 边（顺肋）方向的正、负弯矩和挠度应按单向板计算，弱 边（垂直肋）方向不计算。 2．使用阶段 （1）实用设计法 当压型钢板顶面以上的混凝土厚度为50mm至100mm时， 组合板强边（顺肋）方向的正弯矩和挠度，按承受全部荷 载的简支单向板计算，强边方向负弯矩按固端板取值，不 考虑弱边（垂直肋）方向的正、负弯矩
当压型钢板顶面以上的混凝土厚度大于100mm时,组合板 的挠度应按强边方向的简支单向板计算。当0.5<1<20 时,应按双向板计算内力;当≤05或4220时,应 按单向板计算内力。其中 (33) 式中一组合板的各向异性系数,= lx-组合板强边(顺肋)方向的跨度; 一组合板弱边(垂直肋)方向的跨度; 一分别为组合板强边和弱边方向的截面惯性矩(计算 时只考虑压型钢板顶面以上的混凝土厚度b 即1=Bh2/12,其中B为压型钢板的计算宽度,通常取 波距值)
当压型钢板顶面以上的混凝土厚度大于100mm时，组合板 的挠度应按强边方向的简支单向板计算。当 时，应按双向板计算内力；当 或 时，应 按单向板计算内力。其中 （3.3） 式中 —组合板的各向异性系数， ； lx—组合板强边（顺肋）方向的跨度； ly—组合板弱边（垂直肋）方向的跨度； Ix、Iy—分别为组合板强边和弱边方向的截面惯性矩（计算 Iy时只考虑压型钢板顶面以上的混凝土厚度hc， 即 ，其中B为压型钢板的计算宽度，通常取 波距值）。 0.5 e 2.0 e 0.5 2.0 e y x e l l = 4 1 = y x I I /12 3 y Bhc I =
(2)双向组合板 ①周边支承条件 当双向组合板的跨度大致相等,且相邻跨是连续时,板的 周边可视为固定边。当组合板相邻跨度相差较大,或压型 钢板以上的混凝土板不连续时,应将板的周边视为简支边。 各向异性双向板 对于各向异性双向板的弯矩,可将板形状按有效边长比加 以修正后视作各向同性板的弯矩。强边方向的弯矩,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的 弯矩;弱边方向的弯矩,取等于强边方向跨度乘以系数后 所得各向同性板在长边方向的弯矩。 m7a'3 文;髌建·, 不飒 图35组合顿以算简图
（2）双向组合板 ▪ ① 周边支承条件 当双向组合板的跨度大致相等，且相邻跨是连续时，板的 周边可视为固定边。当组合板相邻跨度相差较大，或压型 钢板以上的混凝土板不连续时，应将板的周边视为简支边。 ▪ ② 各向异性双向板 对于各向异性双向板的弯矩，可将板形状按有效边长比加 以修正后视作各向同性板的弯矩。强边方向的弯矩，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的 弯矩；弱边方向的弯矩，取等于强边方向跨度乘以系数后 所得各向同性板在长边方向的弯矩。 图 3.5 组合板计算简图