压型钢板_混凝土组合楼板发展概述

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压型钢板—混凝土组合楼板发展概述

上海城市管理职业技术学院土木工程系

潘红霞

[摘要]本文对压型钢板—混凝土组合楼板的发展过程进行了概述,介绍了压型钢板—混凝土组合楼板的类型和优缺点。压型钢板—混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑等,有着广阔的发展前景。[关键词]压型钢板组合楼板建筑发展一、引言

压型钢板—混凝土组合楼板是通过剪力连接件与钢梁连接起来,形成的一种整体受力和协调变形的新型组合楼板体系。在这种组合楼板体系中,钢板除在施工阶段做模板使用外,在使用阶段还兼做混凝土组合楼板的受力钢筋或部分受力钢筋,钢梁则是钢框架中的主梁或次梁。这种结构是多层、高层钢结构房屋非常重要的组成部分之一,是钢结构建筑楼板体系不可缺少的配套技术。该结构具有自重轻、塑性和抗震性能好、经济效果显著和施工简便等突出优点。

二、压型钢板—混凝土组合楼板的发展过程1、发展起源

压型钢板—混凝土组合楼板的发展源于组合结构的发展,组合结构(Compositestructure)又称混合结构(Mixedstructure),在土木工程范围内,组合结构是指由两种或两种以上结构材料组成,并且材料之间能以某种方式有效传递内力、以整体的形式产生抗力的结构。这里不包括两种或两种以上结构材料组成但各自单独发挥作用、简单叠加、单独承受荷载的结构。钢与混凝土组合结构,就是用型钢或钢板焊(或冷压)成的钢截面,再在其上、四周或内部浇灌混凝土,使混凝土与型钢形成整体共同受力。从某种意义上来说,组合结构早在19世纪末已经存在,尽管当时并未意识到要利用两种材料组合以后新增的强度与刚度,只单纯的想要减轻钢管内部锈蚀而灌入混凝土、为了改善钢结构的耐火性能而在其外包裹混凝土,从而开创了组合结

Sewell为了提高建筑中柱的刚度,构实际应用的历史。1901年,

在方形钢管柱内填充了混凝土;1904年,英国为了提高建筑内钢柱的耐火性能,将它们埋置在混凝土内;1905年,日本修建的田呷旧东京仓库就采用型钢混凝土结构;1908年,Burr做了空腹式配钢的型钢混凝土柱的试验;1923年,加拿大开始做空腹式配钢的型钢混凝土梁的试验,这一时期只是钢与混凝土组合结构的萌芽探索时期,采用这种结构的出发点往往还只是针对这些结构某一被人们意识到的突出优点,并未考虑到混凝土与钢的组合作用,仍按钢结构设计与计算。但是,随着工程应用的实践及科学研究的深入进行,发现钢与混凝土组合结构还具有更多、更主要的优点,尤其在1923年9月的日本关东大地震中,大家发现这种结构具有很优越的抗震性能,进一步推动了钢与混凝土组合结构的发展,掀起了日本研究与应用钢与混凝土组合结构的热潮,但真正在世界各国较系统地研究与应用该结构则是在第二次世界大战结束以后。二战后,欧洲国家百废待兴,急需恢复战争破坏的房屋和桥梁,由于钢材短缺,工程师们采用了大量的组合结构,节约了钢材并取得了良好的经济效果。1879年,英国的severn在铁路桥的钢管桥墩中充填了混凝土,便形成了钢管混凝土;1908年,Burr在纽约进行了组合柱的试验,证明混凝土的存在能大大提高型钢柱的承载力;1920年,加拿大学者Mackay对在混凝土内埋入钢柱的结构作了研究,表明外包混凝土能与内置型钢共同工作;其后,美国、英国、日本以及欧洲一些国家对组合结构做了大量研究,认为在变化荷载作用下必须采用连接件才能使组合结构的承载力更为可靠。

日本1923年的关东大地震及1968年的十胜冲大地震,进一步证明了组合结构的抗震能力。于是组合结构在日本的高层与超高层建筑中得到迅速发展。20世纪30年代,前苏联建成了跨越列宁格勒涅瓦河、跨度101米的钢管混凝土拱梁组合体系桥和位于西伯利亚、跨径达140米的钢管混凝土精拱桥;1955年瑞典建造的182米跨度的斯曹姆松特桥以及1956年德国建造的58.8米跨度的比歇瑙尔桥均为较早采用钢与混凝土组合梁的斜拉桥;60年代末,欧美、日本等国首先在多层、高层建筑中开始采用压型钢板与混凝土组合板结构之后,即逐步得到世界各

60年代后,型钢混凝土结构开始大量应用于高国的推广应用;

层、超高层建筑及一些工业建筑中,有美国休斯顿第一城市大厦(49层)、高207米;休斯顿得克斯商业中心大厦(79层)、高305米;日本北海饭店(36层)、高121米等。近几十年来,又出现了钢纤维混凝土结构、钢筋混凝上外包钢结构等新的钢一混凝土组合结构型式,使得钢一混凝土组合结构的应用日趋广泛。国内外常用的组合结构有:1、压型钢板与混凝土组合楼板2、钢与混凝土组合梁3、型钢混凝土结构4、钢管混凝土结构5、外包钢混凝土结构。压型钢板与混凝土组合楼板作为作为混凝土组合结构的一种,六十年代前后在欧美日本等国多层及高层建筑中得到了广泛的应用。开始压型钢板仅作为楼板的永久性模板供浇注混凝土和施工作业用。随后,人们很自然地想到仅作为永久性模板是极为浪费的,如果在压型钢板的表面做些凹凸不平的齿槽、板端焊劲性栓钉、压型钢板上焊上与肋垂直的横向钢筋等,使其与混凝土粘结成整体共同承担荷载,以代替混凝土楼板的受力钢筋或部分受力钢筋。许多科学家都做了这方面的研究工作。直到六十年代末,美国钢结构协会(AISC)以及国际桥梁和结构工程联合会对新发展的组合结构制定出了统一规定。在七十年代至八十年代之间,组合结构的试验和理论研究工作有了新的发展。日本建筑学会于1970年出版了《压型钢板结构设计与施工规范及其说明》;欧洲钢结构协会(ECCS)于1981年制订了《组合结构规程及其说明》;1985年欧洲经济共同体(EEC)建筑与土木工程部制订了统一标准规范《钢与混凝土组合结构》;加拿大、美国、德国、苏联等也对组合结构的设计计算制订了相应的图表和手册。

2、压型钢板—混凝土组合楼板在我国的发展应用压型钢板在我国的研究与应用起步于八十年代,这主要是我国钢材产量较低、薄卷板材尤为紧缺、成型的压型钢板与连接件等配套技术未得到充分开发利用所致。近年来随着新技术的引进,组合楼板的技术得到了迅速的发展。1984年冶金工业部冶金建筑研究总院对压型钢板的选型、加工工艺、连接件等配套技术进行了大量的开发、研究与应用工作,制订了冶金行业标准《钢—混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9238—92、国家标准《钢结构设计规范》GB50017—2003、电力行业标准《钢—混凝土组合结构设计规程》DL/T5085—1999等对压型钢板—混凝土组合楼盖的设计作了规定。1984年至1988年冶金工业部冶金建筑研究总院完成了压型钢板的选型和研制工作,并与天津机械配件公司标准件三厂(生产圆柱头焊钉)、北京冠

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结构形式;第二种构造形式是压型钢板和混凝土组合板两者共同承受外力的结构;第三种构造形式是压型钢板仅作为钢筋混凝土的模板的结构形式,在设计和施工中,压型钢板作为模板而承受混凝土浇注时的外力,本文所研究的是压型钢板和混凝土组合板。

四、压型钢板—混凝土组合楼板的优缺点1、施工工期短。压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板,取消了现浇混凝土所需的模板与支撑系统及施工时的大部分临时脚手架,因而使楼板施工免除了木工的支模与拆模,与钢筋混凝土楼层结构相比,大大简化了施工工序,加快了施工进度。另外,由于压型钢板作为浇注混凝土的模板直接支承于钢梁上,且为各种工种作业提供了宽广的工作平台,因此浇注混

只凝土及其他工种均可多层立体作业,各楼层可以同时施工,

要整个建筑的组合楼层施工计划安排得当,就会大大缩短工期。这对规模较大的高层、超高层建筑尤其具有明显的意义。

2、自重轻,节省材料。压型钢板混凝土组合楼板自重轻,因而减少了钢结构梁(柱)的承载力,可以采用经济合理的地基基础。压型钢板不仅是永久性模板,而且起到混凝土板中受拉钢筋的作用,这就使组合楼板中不需放置受力钢筋,仅在楼板跨越处为防止混凝土板开裂,才布置钢筋,这样就节省了钢筋敷设及绑扎工作。

3、减小楼层结构刚度。由于混凝土楼板作为梁结构的一个组成部分,提高了梁的刚度,高跨比可以由钢筋混凝土梁的1/6~1/12降低到1/16。

4、增加结构抗震性能。组合楼板不仅增强了竖向刚度,而且压型钢板和钢梁对混凝土楼板起着加劲肋的作用。每个楼层对整个高层建筑结构形成坚强的水平横隔,有很好的抗地震和抗侧向风力效应。

5、有效利用楼层结构的使用空间。不仅可以利用压型钢板在梁上的肋间空穴沟槽,敷设室内电力管线,而且在压型钢板底面可以焊接架设悬吊管道和天花板的轻钢骨架,充分利用了楼层结构中的空间。由于彩色钢板的采用,不作吊顶也很美观。

6、与传统的木模板相比,压型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾的可能性。

五、结束语

在提倡结构外露的现代建筑中,组合板具有自然美化的优点,是一种环保型材料。当然组合板也有它的不足之处。比如,压型钢板和混凝土两者的粘结较差,需借助各种形式的剪力连接件;压型钢板截面开展,极限状态时不是全截面屈服,因此强度并不能完全利用;组合板的下表面凹凸不平,对住宅及办公楼等建筑室内需做吊顶。另外在我国组合板还是一种新型构件,且压型钢板种类繁多,对组合板的设计还没形成统一的标准,因此其应用还受到很大的限制。

尽管如此,但大量的实践证明,该楼板结构体系能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能,作为一种新型的楼板结构体系形式,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑中。参考文献

[1]周起敬,姜维山,潘泰华.钢与混凝土组合结构设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994,47-69.

[2]严正庭,严立.钢与混凝土组合结构计算构造手册[M].中国建筑工业出版社,1996,5-85.北京:[3]陈世鸣.压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力研究[J].建筑结构学报,2002.6,23(3):19-25.

[4]王连广.钢与混凝土组合结构理论与计算[M].北京:科学出版社,2005,220-232.

电瓷元件厂(生产瓷环)、宏光机电设备厂(生产焊机)三个厂家

联合生产了圆柱头焊钉等配套产品,进行了三十多块组合板的实验工作,并在深圳大学阶梯教室、长富宫中心、京城大厦等高层建筑中推广应用,取得了一定的经验。1992年哈尔滨建筑大学进行了压型钢板—混凝土组合楼板性能研究,给出了组合楼板的挠曲变形实用计算公式。1998年,北京市建筑设计研究院进行了压型钢板—混凝土组合楼板的耐火性能的试验研究,研究了组合楼板在一定时间内的耐火时限中的变温和变形发展规律。2000年哈尔滨建筑大学进行了组合楼板的耐火性能的研究,应用有限元法分析了组合板的温度场,分析影响组合板耐火极限的参数等。哈尔滨建筑工程学院做了24个国产光面压型钢板简支组合板试验,提出了简支组合板在各种剪力连接条件下的挠曲变形的理论计算方法;郑州工学院用国产U200压型钢板做了12个简支组合板和三个跨度为2.9m的双跨连续

得出了组合板可按普通钢筋混凝土进行承载组合楼板的试验,

力计算的结论,并分析了连续楼板的内力重分布过程,提出内力重分布程度与设计调幅有关的结论;上海同济大学用国产3W-DECK压型钢板做了7个简支组合板和2个双跨连续(等跨)组合楼板的试验研究,得到了纵向抗剪能力的计算公式,并提出组合连续楼板的承载力计算方法。总而言之,我国对压型钢板—混凝土组合楼板的试验研究日益增多,压型钢板—混凝土组合楼板的应用技术也日趋成熟,其应用与发展也越来越接近国际水准。

三、压型钢板—混凝土组合楼板的类型压型钢板—混凝土组合楼板可分两类:(1)压型钢板仅供施工浇注混凝土做模板用的压型钢板—混凝土组合楼板。它除满足施工荷载外,对板型无特殊要求,施工完成后,全部使用荷载均由混凝土承受,此时压型钢板即失去作用,这种楼板称为非组合板。非组合楼板中的压型钢板只需进行施工阶段的强度和变形计算,混凝土达到设计强度以后,压型钢板即完成作为模板的任务。这种压型钢板混凝土组合楼板的计算方法、配筋构造完全遵照《混凝土结构设计规范》进行,因此,压型钢板叠合面不需设计齿槽,见图中的(c)。(2)压型钢板除做施工模板用外,在使用阶段还兼做混凝土楼板的受力钢筋,即压型钢板与混凝土共同工作,这种楼板称为组合楼板。这种组合楼板中的压型钢板表面必须设置抗剪齿槽或采取其他措施来抵抗叠合面之间的纵向剪力或垂直掀起力,它除对板型有特殊要求以外,对耐久性和防火性也有要求,见图中的(a)、(b)。

钢筋焊在薄板上

(a)1

534

(b)

2

(c)

第一种构造形式是所作用的外力,全部由压型钢板承担的

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压型钢板—混凝土组合楼板发展概述

上海城市管理职业技术学院土木工程系

潘红霞

[摘要]本文对压型钢板—混凝土组合楼板的发展过程进行了概述,介绍了压型钢板—混凝土组合楼板的类型和优缺点。压型钢板—混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑等,有着广阔的发展前景。[关键词]压型钢板组合楼板建筑发展一、引言

压型钢板—混凝土组合楼板是通过剪力连接件与钢梁连接起来,形成的一种整体受力和协调变形的新型组合楼板体系。在这种组合楼板体系中,钢板除在施工阶段做模板使用外,在使用阶段还兼做混凝土组合楼板的受力钢筋或部分受力钢筋,钢梁则是钢框架中的主梁或次梁。这种结构是多层、高层钢结构房屋非常重要的组成部分之一,是钢结构建筑楼板体系不可缺少的配套技术。该结构具有自重轻、塑性和抗震性能好、经济效果显著和施工简便等突出优点。

二、压型钢板—混凝土组合楼板的发展过程1、发展起源

压型钢板—混凝土组合楼板的发展源于组合结构的发展,组合结构(Compositestructure)又称混合结构(Mixedstructure),在土木工程范围内,组合结构是指由两种或两种以上结构材料组成,并且材料之间能以某种方式有效传递内力、以整体的形式产生抗力的结构。这里不包括两种或两种以上结构材料组成但各自单独发挥作用、简单叠加、单独承受荷载的结构。钢与混凝土组合结构,就是用型钢或钢板焊(或冷压)成的钢截面,再在其上、四周或内部浇灌混凝土,使混凝土与型钢形成整体共同受力。从某种意义上来说,组合结构早在19世纪末已经存在,尽管当时并未意识到要利用两种材料组合以后新增的强度与刚度,只单纯的想要减轻钢管内部锈蚀而灌入混凝土、为了改善钢结构的耐火性能而在其外包裹混凝土,从而开创了组合结

Sewell为了提高建筑中柱的刚度,构实际应用的历史。1901年,

在方形钢管柱内填充了混凝土;1904年,英国为了提高建筑内钢柱的耐火性能,将它们埋置在混凝土内;1905年,日本修建的田呷旧东京仓库就采用型钢混凝土结构;1908年,Burr做了空腹式配钢的型钢混凝土柱的试验;1923年,加拿大开始做空腹式配钢的型钢混凝土梁的试验,这一时期只是钢与混凝土组合结构的萌芽探索时期,采用这种结构的出发点往往还只是针对这些结构某一被人们意识到的突出优点,并未考虑到混凝土与钢的组合作用,仍按钢结构设计与计算。但是,随着工程应用的实践及科学研究的深入进行,发现钢与混凝土组合结构还具有更多、更主要的优点,尤其在1923年9月的日本关东大地震中,大家发现这种结构具有很优越的抗震性能,进一步推动了钢与混凝土组合结构的发展,掀起了日本研究与应用钢与混凝土组合结构的热潮,但真正在世界各国较系统地研究与应用该结构则是在第二次世界大战结束以后。二战后,欧洲国家百废待兴,急需恢复战争破坏的房屋和桥梁,由于钢材短缺,工程师们采用了大量的组合结构,节约了钢材并取得了良好的经济效果。1879年,英国的severn在铁路桥的钢管桥墩中充填了混凝土,便形成了钢管混凝土;1908年,Burr在纽约进行了组合柱的试验,证明混凝土的存在能大大提高型钢柱的承载力;1920年,加拿大学者Mackay对在混凝土内埋入钢柱的结构作了研究,表明外包混凝土能与内置型钢共同工作;其后,美国、英国、日本以及欧洲一些国家对组合结构做了大量研究,认为在变化荷载作用下必须采用连接件才能使组合结构的承载力更为可靠。

日本1923年的关东大地震及1968年的十胜冲大地震,进一步证明了组合结构的抗震能力。于是组合结构在日本的高层与超高层建筑中得到迅速发展。20世纪30年代,前苏联建成了跨越列宁格勒涅瓦河、跨度101米的钢管混凝土拱梁组合体系桥和位于西伯利亚、跨径达140米的钢管混凝土精拱桥;1955年瑞典建造的182米跨度的斯曹姆松特桥以及1956年德国建造的58.8米跨度的比歇瑙尔桥均为较早采用钢与混凝土组合梁的斜拉桥;60年代末,欧美、日本等国首先在多层、高层建筑中开始采用压型钢板与混凝土组合板结构之后,即逐步得到世界各

60年代后,型钢混凝土结构开始大量应用于高国的推广应用;

层、超高层建筑及一些工业建筑中,有美国休斯顿第一城市大厦(49层)、高207米;休斯顿得克斯商业中心大厦(79层)、高305米;日本北海饭店(36层)、高121米等。近几十年来,又出现了钢纤维混凝土结构、钢筋混凝上外包钢结构等新的钢一混凝土组合结构型式,使得钢一混凝土组合结构的应用日趋广泛。国内外常用的组合结构有:1、压型钢板与混凝土组合楼板2、钢与混凝土组合梁3、型钢混凝土结构4、钢管混凝土结构5、外包钢混凝土结构。压型钢板与混凝土组合楼板作为作为混凝土组合结构的一种,六十年代前后在欧美日本等国多层及高层建筑中得到了广泛的应用。开始压型钢板仅作为楼板的永久性模板供浇注混凝土和施工作业用。随后,人们很自然地想到仅作为永久性模板是极为浪费的,如果在压型钢板的表面做些凹凸不平的齿槽、板端焊劲性栓钉、压型钢板上焊上与肋垂直的横向钢筋等,使其与混凝土粘结成整体共同承担荷载,以代替混凝土楼板的受力钢筋或部分受力钢筋。许多科学家都做了这方面的研究工作。直到六十年代末,美国钢结构协会(AISC)以及国际桥梁和结构工程联合会对新发展的组合结构制定出了统一规定。在七十年代至八十年代之间,组合结构的试验和理论研究工作有了新的发展。日本建筑学会于1970年出版了《压型钢板结构设计与施工规范及其说明》;欧洲钢结构协会(ECCS)于1981年制订了《组合结构规程及其说明》;1985年欧洲经济共同体(EEC)建筑与土木工程部制订了统一标准规范《钢与混凝土组合结构》;加拿大、美国、德国、苏联等也对组合结构的设计计算制订了相应的图表和手册。

2、压型钢板—混凝土组合楼板在我国的发展应用压型钢板在我国的研究与应用起步于八十年代,这主要是我国钢材产量较低、薄卷板材尤为紧缺、成型的压型钢板与连接件等配套技术未得到充分开发利用所致。近年来随着新技术的引进,组合楼板的技术得到了迅速的发展。1984年冶金工业部冶金建筑研究总院对压型钢板的选型、加工工艺、连接件等配套技术进行了大量的开发、研究与应用工作,制订了冶金行业标准《钢—混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》YB9238—92、国家标准《钢结构设计规范》GB50017—2003、电力行业标准《钢—混凝土组合结构设计规程》DL/T5085—1999等对压型钢板—混凝土组合楼盖的设计作了规定。1984年至1988年冶金工业部冶金建筑研究总院完成了压型钢板的选型和研制工作,并与天津机械配件公司标准件三厂(生产圆柱头焊钉)、北京冠

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结构形式;第二种构造形式是压型钢板和混凝土组合板两者共同承受外力的结构;第三种构造形式是压型钢板仅作为钢筋混凝土的模板的结构形式,在设计和施工中,压型钢板作为模板而承受混凝土浇注时的外力,本文所研究的是压型钢板和混凝土组合板。

四、压型钢板—混凝土组合楼板的优缺点1、施工工期短。压型钢板作为混凝土楼板的永久性模板,取消了现浇混凝土所需的模板与支撑系统及施工时的大部分临时脚手架,因而使楼板施工免除了木工的支模与拆模,与钢筋混凝土楼层结构相比,大大简化了施工工序,加快了施工进度。另外,由于压型钢板作为浇注混凝土的模板直接支承于钢梁上,且为各种工种作业提供了宽广的工作平台,因此浇注混

只凝土及其他工种均可多层立体作业,各楼层可以同时施工,

要整个建筑的组合楼层施工计划安排得当,就会大大缩短工期。这对规模较大的高层、超高层建筑尤其具有明显的意义。

2、自重轻,节省材料。压型钢板混凝土组合楼板自重轻,因而减少了钢结构梁(柱)的承载力,可以采用经济合理的地基基础。压型钢板不仅是永久性模板,而且起到混凝土板中受拉钢筋的作用,这就使组合楼板中不需放置受力钢筋,仅在楼板跨越处为防止混凝土板开裂,才布置钢筋,这样就节省了钢筋敷设及绑扎工作。

3、减小楼层结构刚度。由于混凝土楼板作为梁结构的一个组成部分,提高了梁的刚度,高跨比可以由钢筋混凝土梁的1/6~1/12降低到1/16。

4、增加结构抗震性能。组合楼板不仅增强了竖向刚度,而且压型钢板和钢梁对混凝土楼板起着加劲肋的作用。每个楼层对整个高层建筑结构形成坚强的水平横隔,有很好的抗地震和抗侧向风力效应。

5、有效利用楼层结构的使用空间。不仅可以利用压型钢板在梁上的肋间空穴沟槽,敷设室内电力管线,而且在压型钢板底面可以焊接架设悬吊管道和天花板的轻钢骨架,充分利用了楼层结构中的空间。由于彩色钢板的采用,不作吊顶也很美观。

6、与传统的木模板相比,压型钢板组合楼板施工时,减小了发生火灾的可能性。

五、结束语

在提倡结构外露的现代建筑中,组合板具有自然美化的优点,是一种环保型材料。当然组合板也有它的不足之处。比如,压型钢板和混凝土两者的粘结较差,需借助各种形式的剪力连接件;压型钢板截面开展,极限状态时不是全截面屈服,因此强度并不能完全利用;组合板的下表面凹凸不平,对住宅及办公楼等建筑室内需做吊顶。另外在我国组合板还是一种新型构件,且压型钢板种类繁多,对组合板的设计还没形成统一的标准,因此其应用还受到很大的限制。

尽管如此,但大量的实践证明,该楼板结构体系能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能,作为一种新型的楼板结构体系形式,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑中。参考文献

[1]周起敬,姜维山,潘泰华.钢与混凝土组合结构设计施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994,47-69.

[2]严正庭,严立.钢与混凝土组合结构计算构造手册[M].中国建筑工业出版社,1996,5-85.北京:[3]陈世鸣.压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力研究[J].建筑结构学报,2002.6,23(3):19-25.

[4]王连广.钢与混凝土组合结构理论与计算[M].北京:科学出版社,2005,220-232.

电瓷元件厂(生产瓷环)、宏光机电设备厂(生产焊机)三个厂家

联合生产了圆柱头焊钉等配套产品,进行了三十多块组合板的实验工作,并在深圳大学阶梯教室、长富宫中心、京城大厦等高层建筑中推广应用,取得了一定的经验。1992年哈尔滨建筑大学进行了压型钢板—混凝土组合楼板性能研究,给出了组合楼板的挠曲变形实用计算公式。1998年,北京市建筑设计研究院进行了压型钢板—混凝土组合楼板的耐火性能的试验研究,研究了组合楼板在一定时间内的耐火时限中的变温和变形发展规律。2000年哈尔滨建筑大学进行了组合楼板的耐火性能的研究,应用有限元法分析了组合板的温度场,分析影响组合板耐火极限的参数等。哈尔滨建筑工程学院做了24个国产光面压型钢板简支组合板试验,提出了简支组合板在各种剪力连接条件下的挠曲变形的理论计算方法;郑州工学院用国产U200压型钢板做了12个简支组合板和三个跨度为2.9m的双跨连续

得出了组合板可按普通钢筋混凝土进行承载组合楼板的试验,

力计算的结论,并分析了连续楼板的内力重分布过程,提出内力重分布程度与设计调幅有关的结论;上海同济大学用国产3W-DECK压型钢板做了7个简支组合板和2个双跨连续(等跨)组合楼板的试验研究,得到了纵向抗剪能力的计算公式,并提出组合连续楼板的承载力计算方法。总而言之,我国对压型钢板—混凝土组合楼板的试验研究日益增多,压型钢板—混凝土组合楼板的应用技术也日趋成熟,其应用与发展也越来越接近国际水准。

三、压型钢板—混凝土组合楼板的类型压型钢板—混凝土组合楼板可分两类:(1)压型钢板仅供施工浇注混凝土做模板用的压型钢板—混凝土组合楼板。它除满足施工荷载外,对板型无特殊要求,施工完成后,全部使用荷载均由混凝土承受,此时压型钢板即失去作用,这种楼板称为非组合板。非组合楼板中的压型钢板只需进行施工阶段的强度和变形计算,混凝土达到设计强度以后,压型钢板即完成作为模板的任务。这种压型钢板混凝土组合楼板的计算方法、配筋构造完全遵照《混凝土结构设计规范》进行,因此,压型钢板叠合面不需设计齿槽,见图中的(c)。(2)压型钢板除做施工模板用外,在使用阶段还兼做混凝土楼板的受力钢筋,即压型钢板与混凝土共同工作,这种楼板称为组合楼板。这种组合楼板中的压型钢板表面必须设置抗剪齿槽或采取其他措施来抵抗叠合面之间的纵向剪力或垂直掀起力,它除对板型有特殊要求以外,对耐久性和防火性也有要求,见图中的(a)、(b)。

钢筋焊在薄板上

(a)1

534

(b)

2

(c)

第一种构造形式是所作用的外力,全部由压型钢板承担的


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