设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。......
2023-08-28
3.5.7压型钢板组合楼板设计：优质结构工程师教程
【摘要】：图3.5-10 组合板正截面受弯承载力计算a）塑性中和轴在压型钢板顶面以上的混凝土截面内b）塑性中和轴在压型钢板截面内3）非组合板可按常规钢筋混凝土楼板的设计方法进行设计。压型钢板钢材强度设计值与混凝土的弯曲抗压强度设计值，均应乘以折减系数0.8。
1.组合板的构造要求
（1）组合板在下列情况之一时应配置钢筋。
1）为组合板提供储备承载力的附加抗拉钢筋。
2）在连续组合板或悬臂组合板的负弯矩区配置连续钢筋。
3）在集中荷载区段和孔洞周围配置分布钢筋。
4）改善防火效果的受拉钢筋。
5）在压型钢板上翼缘焊接横向钢筋，应配置在剪跨区段内，其间距宜为150～300mm。
（2）用于组合板的压型钢板净厚、波槽宽度、高度 用于组合板的压型钢板净厚（不包括镀锌层或饰面层厚度）不应小于0.75mm，仅作模板的压型钢板厚度不小于0.5mm，浇筑混凝土的波槽平均宽度不应小于50mm。当在槽内设置栓钉连接件时，压型钢板总高度不应大于80mm。
（3）组合板的总厚度 组合板的总厚度不应小于90mm；压型钢板顶面以上的混凝土厚度不应小于50mm。此外，压型钢板作承重结构时，应进行防火保护，保护层厚度应符合表3.5-1规定的楼板防火保护层厚度的要求。
（4）端部锚固及栓钉设置 组合板端部应设置栓钉锚固件。栓钉应设置在端支座的压型钢板凹肋处，穿透压型钢板并将栓钉、钢板均焊牢于钢梁上。栓钉直径可按下列规定采用：
1）跨度小于3m的板，栓钉直径宜为13mm或16mm。
2）跨度为3～6m的板，栓钉直径宜为16mm或19mm。
3）跨度大于6m的板，栓钉直径宜为19mm。
表3.5-1 耐火极限为1.5h时压型钢板组合楼板厚度和保护层厚度
2.组合楼板计算
（1）计算内容 组合板或非组合板（指压型钢板只作永久性模板）的设计，应符合下列要求：
1）压型钢板应对施工阶段的强度和变形进行验算，验算时应计入临时支撑的影响。
2）组合板在混凝土硬化后，应验算使用阶段的横截面抗弯能力、纵向抗剪能力、斜截面抗剪能力和抗冲剪能力。
图3.5-10 组合板正截面受弯承载力计算
a）塑性中和轴在压型钢板顶面以上的混凝土截面内
b）塑性中和轴在压型钢板截面内
3）非组合板可按常规钢筋混凝土楼板的设计方法进行设计。
（2）组合楼板正截面抗弯承载力 组合板正截面抗弯承载力应按塑性设计法计算，此时应假定截面受拉区和受压区的材料均达到强度设计值。压型钢板钢材强度设计值与混凝土的弯曲抗压强度设计值，均应乘以折减系数0.8。
组合板的正截面抗弯承载力按下列要求计算：
1）当Apf≤fchcb时，塑性中和轴在压型钢板顶面以上的混凝土截面内（图3.5-10a），组合板的弯矩应符合下式要求：
M≤0.8fcxbyp （3.5-16）
式中 x——组合板受压区高度，x=Apf/fcb，当x＞0.55h0时，取x=0.55h0，h0为组合板有效高度；
yp——压型钢板截面应力合力至混凝土受压区截面应力合力的距离，yp=h0-x/2；
b——压型钢板的波距；
Ap——压型钢板波距内的截面面积；
f——压型钢板钢材的抗拉强度设计值；
fc——混凝土抗压强度设计值；
hc——压型钢板顶面以上混凝土计算厚度。
2）当Apf＞fchcb时，塑性中和轴在压型钢板内（图3.5-10b），组合板的弯矩应符合下式要求：
M≤0.8（fchcbyp1+Ap2fyp2） （3.5-17）
Ap2=0.5（Ap-fchcb/f） （3.5-18）
式中 Ap2——塑性中和轴以上的压型钢板波距内截面面积；
yp1、yp2——压型钢板受拉区截面应力合力分别至受压区混凝土板截面和压型钢板截面压应力合力的距离。
（3）组合楼板抗冲切承载力 组合板在集中荷载下的冲切力V1应符合下式要求：
V1≤0.6ftucrhc （3.5-19）
式中 ucr——临界周界长度，如图3.5-11所示；
hc——压型钢板顶面以上的混凝土计算厚度；
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值。
图3.5-11 剪切临界周界
（4）组合楼板斜截面抗剪承载力
组合楼板斜截面抗剪承载力应符合下式要求：
Vin≤0.07fcbh0 （3.5-20）
式中 Vin——组合板一个波距内斜截面最大剪力设计值；
fc——混凝土轴心抗压强度设计值。
（5）组合楼板的自振频率 组合楼板的自振频率f可按下式估算，但不得小于15Hz。
式中 w——永久荷载产生的挠度（cm）。
（6）组合楼板的挠度 组合楼板的挠度，应分别按荷载短期效应组合和荷载长期效应组合计算，不应超过计算跨度的1/360。组合板负弯矩区的最大裂缝宽度，可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010）的规定计算。
（7）由足尺寸试件试验确定的构件承载力 当用足尺寸试件进行试验确定构件承载力时，其设计荷载应符合下列规定之一：
1）具有完全抗剪连接的构件，其设计荷载应取静力试验极限荷载的1/2。
2）具有不完全抗剪连接的构件，其设计荷载应取静力极限荷载的1/3。
3）挠度达跨度1/50时的荷载的一半。
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