压型钢板混凝土组合板详细课件.ppt

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1、四川大学建环学院 2015.9,傅昶彬课件系列组合结构,组合板的性能特点施工阶段组合板承载能力计算施工阶段组合板变形计算使用阶段组合板受弯承载能力计算,主要内容,第三章 压型钢板-混凝土组合板（1）,3.1.1 压型钢板-混凝土组合板概念,压型钢板-混凝土组合板构造示意图,3.1 概述,3.1.2 压型钢板形式,压型钢板主要形式,3.1.3 组合板的性能特点,压型钢板可作为浇筑混凝土的永久模板 压型钢板可以作为施工平台使用 压型钢板（栓钉）可以提高了钢梁整体稳定性压型钢板可以叠放使用阶段压型钢板可以部分或全部代替受力钢筋压型钢板肋部方便铺设管线,组合板设计要点,内力计算分单项板和双向板*分施工

2、和使用两个阶段计算按两类极限状态计算满足构造要求,3.2.1 施工阶段组合板承载能力计算,3.2 施工阶段组合板承载能力及变形计算,施工阶段计算要点强度和刚度全由压型钢板提供受压区按有效翼缘宽度考虑混凝土只能当成恒载,1.施工阶段荷载,恒载 压型钢板+混凝土 压型钢板+混凝土+0.7（挠度 20mm）,可变荷载 包括施工和附加活荷载，通常取150kN/m2。,3.2.1 施工阶段组合板承载能力计算,2.施工阶段计算原则,不考虑混凝土强度和刚度按弹性方法计算只作顺肋方向计算一般按简支单跨或两跨连续板计算挠度超限可设支撑或减小跨长,3.2.1 施工阶段组合板承载能力计算,3.受压翼缘有效宽度计算,

3、全宽实际应力分布,等效假定应力分布,最大宽厚比见表3-1有效宽度公式见表3-2，注意：与c有关通常有效宽度取be=50t（bt50t,be=bt）,3.2.1 施工阶段组合板承载能力计算,4.承载力计算,xc,hs-xc,hs,受拉边,受压边,be,关键问题,按有效截面求形心距xc求中和轴惯性矩Is,3.2.2 施工阶段组合板变形计算,单跨简支板,两跨连续板,例题3-1-1,某工程楼板采用压型钢板-混凝土组合板，楼面压型钢板最大计算跨度为l3.0m。压型钢板型号采用3WDEK-305-915，压型钢板厚度为1.20mm，波高76mm，波距为305mm，压型钢板钢材设计强度f=500MPa、截面

4、面积为16.89102mm2/m，截面惯性矩为1.721106mm4/m，截面抵抗矩为41.94103mm3/m，压型钢板以上混凝土厚度hc=74mm，楼板总厚度h=150mm，混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2，Ec3.0104N/mm2)。施工阶段的活荷载分别为1.5kN/m2。试验算施工阶段压型钢板受弯承载力和挠度。,压型钢板截面形状和尺寸,解：,施工阶段荷载计算施工阶段跨中弯矩设计值计算受压翼缘有效宽度计算有效截面几何特性计算,详P3638,施工阶段受弯及受剪承载力验算施工阶段挠度验算,一个波距有效截面,结论：施工阶段强度满足要求，但需采取临时支撑 方案。,3.3 使用阶段

5、组合板承载能力计算,3.3.1 组合板的典型破坏形态,弯曲破坏1-1 在完全剪切连接条件下发生。纵向剪切破坏2-2 在界面剪切粘结强度不足条件 下，发生于极限弯矩前。斜截面剪切破坏3-3 一般较少发生。,典型破坏部位,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,1.使用阶段荷载2.集中荷载有效分布宽度3.组合板内力分析原则4.简支板正截面承载力计算 5.斜截面承载力计算6.纵向剪切粘结计算7.冲切承载力计算8.连续板负弯矩区正截面承载力计算,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,1.使用阶段荷载,恒载,可变荷载,施工阶段恒载+面层及构造层恒载+其它恒载,使用阶段活荷载，其它可变荷载。,2.集中荷载有

6、效分布宽度,图示有效分布宽度,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,集中荷载,bef,按有效宽度来承担集中荷载,可建模验证其合理性。,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,3.组合板内力分析原则,组合板双向刚度示意图,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,3.组合板内力分析原则,平板，,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,3.组合板内力分析原则,组合板,结论,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,3.组合板内力分析原则,案例创新组合双向板值计算。,钢筋,焊接,穿筋方案,焊接方案,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,3.组合板内力分析原则,案例,横穿钢筋组合板,未穿横筋组合板,短边:lx=1

7、000长边:ly=1400单位：mm,案例,1m,1.4m,横穿筋板,无穿筋板,等效单向板,等效双向板,横穿钢筋数量是否合理？,案例,浇筑混凝土前的对比试件,案例,同学自己动手完成混凝土浇筑,案例,失败的加载试验,案例,无奈的加载试验,案例,分级加载力的数据采集,案例,传力梁构造不合理使加载失败,案例,重新加工传力梁后再加载试验,案例,分级加载挠度值人工采集,案例,总加载力-挠度试验曲线,案例,为何长向板跨中混凝土开裂？,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,基本假定混凝土压应力按矩形等效，且为fc压型钢板无论受拉受压及受拉钢筋均屈服忽略中和轴附近和压型钢板凹槽内混

8、凝土作用完全剪切连接组合板截面应变按平截面假定受弯承载力验算时材料强度设计值均乘0.8,极限状态按塑性设计法计算。,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,正截面承载力第一种情况,压型钢板截面形心,第一种情况截面参数及等效应力图,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,正截面承载力第一种情况,计算公式,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,正截面承载力第二种情况,第二种情况截面参数及等效应力图,3.3.2 使用阶段组合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,正截面承载力第二种情况,计算公式,3.3.2 使用阶段组

9、合板承载力计算,4.简支板正截面承载力计算,新型压型钢板，垂直板肋方向，正截面承载力如何计算？,穿筋方案,焊接方案,四边简支双向平板塑性极限荷载,组合板,例题3-1-2,某工程楼板采用压型钢板-混凝土组合板，楼面压型钢板最大计算跨度为l3.0m。压型钢板型号采用3WDEK-305-915，压型钢板厚度为1.20mm，波高76mm，波距为305mm，压型钢板钢材设计强度f=500MPa、截面面积为16.89102mm2/m，截面惯性矩为1.721106mm4/m，截面抵抗矩为41.94103mm3/m，压型钢板以上混凝土厚度hc=74mm，楼板总厚度h=150mm，水泥砂浆面层厚度hf=30mm

10、。混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2，Ec3.0104N/mm2)。使用阶段的活荷载分别为2.0kN/m2。试验算组合板使用阶段正截面受弯承载力。,压型钢板截面形状和尺寸,解：,计算特征板宽取一个波距,使用阶段荷载计算使用阶段跨中弯矩设计值计算受弯情况判别组合板受弯正截面承载力验算,一个波距组合截面,例题3-2-1,某工程楼板采用压型钢板-混凝土组合板，最大计算跨度l=2.4m。压型钢板型号采用BONDEK-200-600，压型钢板厚度为1.2mm，波高52mm，波距200mm，压型钢板钢材强度设计值为500MPa。压型钢板以上混凝土厚度为58mm，楼板总厚度为110mm，水泥砂浆面层厚度为30mm。使用阶段的活荷载为2.0kN/m2，其他情况与例3-1相同。试验算组合板使用阶段的正截面受弯承载力。,截面特性见表3-4,解：,计算特征板宽取一个波距,使用阶段荷载计算使用阶段跨中弯矩设计值计算受弯情况判别组合板受弯正截面承载力验算,应先用（3-13）式解出Ap2,解：,计算特征板宽取一个波距,计算确定（Ap-Ap2）形心定位值y,组合板受弯承载力满足要求。,P28图3-8,P28图3-8,