第三章-压型钢板=混凝土组合板(1)

第三章压型钢板-混凝土组合板主要内容◆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压型钢板形式主要形式部分压型钢板资料另详文件夹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特点◆内力计算分单项板和双向板*◆分施工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特点◆强度和刚度全由压型钢板提供◆受压区要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①压型钢板+混凝土②压型钢板+混凝土+0.7△混凝土（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σc有关◆通常有效宽度取be=50t3.2.1施工阶段组合板承载能力计算4.承载力计算xchs-xchs受拉边受压边≤befWMscscfWMstst关键问题◆按有效截面◆求形心距xc◆求中和轴惯性矩Is3.2.2施工阶段组合板变形计算lllkq1kq1单跨简支板两跨连续板lim4113845ssskIElqlim411185ssskIElqmml20,180minlim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l＝3.0m。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16.89×102mm2/m，截面惯性矩为1.721×106mm4/m，截面抵抗矩为41.94×103mm3/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，Ec＝3.0×104N/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74mm混凝土解：①施工阶段荷载计算②施工阶段跨中弯矩设计值计算③受压翼缘有效宽度计算④有效截面几何特性计算详P36～38⑤施工阶段受弯及受剪承载力验算⑥施工阶段挠度验算xc76-xc7612131.531.51843030一个波距有效截面mm...xc7441212782302276278227612144223210983833121121276744212782212760812127442160mm..........Is33410728744109838mm...xIWWcsscs762782.mm....IElqmmkNf.fmmkN...htVmkN.MmkN..fWssskvwws18104638100623000305043243845384529058011476211057293134106038500454411223113mmlm7.161803000180li结论：施工阶段强度满足要求，但需采取临时支撑方案。作业P44习题①试验算施工阶段压型钢板受弯承载力和挠度是否满足要求。1.在施工阶段，计算压型钢板的承载力为何要取有效翼缘宽度？2.你能想到用什么方式来合理确定有效翼缘宽度？讨论3.3使用阶段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.集中荷载有效分布宽度图示有效分布宽度bcbeqbefhhshchf3.3.2使用阶段组合板承载力计算集中荷载albef式算式详835325～Pbef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当双向板混凝土厚度100mm时，内力计算可利用建筑结构静力计算手册，将lx/ly代换为λe查表计算。xyyxellII41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chxccbhffA1p判式：第一种情况截面参数及等效应力图80.80.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80.80.据极限平衡条件有且要求,h.x,hxc0550x.hbxf.MMfAbxfcupc5080011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chxccbhffA1p判式：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据极限平衡条件有计算公式221122180pppccupppccyfAybhf.MMAAffAbhf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l＝3.0m。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16.89×102mm2/m，截面惯性矩为1.721×106mm4/m，截面抵抗矩为41.94×103mm3/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。混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2，Ec＝3.0×104N/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①使用阶段荷载计算②使用阶段跨中弯矩设计值计算③受弯情况判别④组合板受弯正截面承载力验算详P37和P38mmh112276740一个波距组合截面mm..bffAxcp593053141515500mm..h.6611125505500x.hfA.Mpu50800mkNMmkN42.217595.01121.5155008.02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①使用阶段荷载计算②使用阶段跨中弯矩设计值计算③受弯情况判别④组合板受弯正截面承载力验算详P41和P42教材P42计算x的方法是错误的应先用（3-13）式解出Ap2fbhfA.Accpp1250500582003140140350...mm.tmm..AaaAa.pp211131326236320322212226235mm.mmhxc58b=200xhchchs2pA2ppAA32a139.59.552解：计算特征板宽取一个波距计算确定（Ap-Ap2）形心定位值yb=200xhchchs2pA2ppAA32a139.59.552y2113200215321131213252211320025221532......ymm.2642cphyy5.01mm...267158502642mm.yyp26422221180pppccuyfAybhf.MmkN.MmkN.......9006102642623550026715820031401802组合板受弯承载力满足要求。P28图3-8P28图3-8作业P44习题②试验算使用阶段组合板受弯承载力是否满足要求。