压型钢板组合楼板计算与构造

压型钢板组合楼板

1. 定义

组合楼板由压型钢板、混凝土板通过抗剪连接措施共同作用形成

2．组合楼板的优点

1) 压型钢板可作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及支撑；

2) 压型钢板非常轻便，堆放、运输及安装都非常方便；

3) 使用阶段，压型钢板可代替受拉钢筋，减少钢筋的制作与安装工作。

4) 刚度较大，省去许多受拉区混凝土，节省混凝土用量，减轻结构自重；

5) 有利于各种管线的布置、装修方便；

6) 与木模板相比，施工时减小了火灾发生的可能性；

7) 压型钢板也可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。

3．组合楼板的发展

二十世纪30-50 年代早在三十年代，人们就认识到压型钢板与混凝土楼板组合结构具有省时、节力、经济效益好的优点，到50 年代，第一代压型钢板在市场上出现。

二十世纪60 年代－70年代六十年代前后，欧美、日本等国多层和高层建筑的大量兴起，开始使用压型钢板作为楼板的永久性模板和施工平台，随后人们很自然的想到在压型钢板表面做些凹凸不平的齿槽，使它和混凝土粘结成一个整体共同受力，此时压型钢板可以代替或节省楼板的受力钢筋，其优越性很大。

二十世纪80 年代－现在组合板的试验和理论有了新进展，特别是在高层建筑中，广泛地采用了压型钢板组合楼板。日本、美国、欧洲一些国家相应的制定了相关规程。

我国对组合楼板的研究和应用是在20世纪80年代以后，与国外相比起步较晚，主要是由于当时我国钢材产量较低，薄卷材尤为紧缺，成型的压型钢板和连接件等配套技术未得到开发。近年来由于新技术的引进，组合楼板技术在我国已较为成熟。

4 常用的压型钢板的截面形式

给出了几种实际工程中采用的压型钢板，通过图片使学生对压型钢板有感性的认识，图中所示设置凹槽的压型钢板，设置凹槽后可明显提高钢板和混凝土板的组合作用。

§ 2.2 组合楼板的材料及受力特性分析 组合板：由压型钢板和混

凝土板两部分组成；压型钢板按其在组合板中的作用可以分为 三类：（一）以压型钢板作为组合板的主要承重构件，混凝土只是作为楼板的面层以形成平整 的表面及起到分布荷载的作用； （二）压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时 的操作平台；（三）考虑组合作用的压型钢板组合楼板， 这种结构构件在工程中最为广泛应用 本章主要讲述第三类考虑组合作用的压型钢板混凝土组合楼板，在施工阶段压型钢板作为模 版及浇筑混凝土的作业平台，在施工阶段仅进行强度和刚度验算；在使用阶段，压型钢板相 当于钢筋混凝土板中的受拉钢筋，在全部静载及活荷载作用下，考虑两者的组合作用，因此 按照组合楼板进行计算。

§2.3 组合楼板的设计

组合板的计算可分施工与使用两个阶段进行。组合板的施工阶段，需对压型钢板作为浇 注混凝土底模的强度和挠度进行验算；组合板的使用阶段，对组合板在全部荷载作用下的强 度和挠度进行计算。

组合板或非组合板在施工阶段，只计算顺助 （ 强边） 方向压型钢板强度和挠度。

1 施工阶段

当不加临时支撑时，压型钢板的正截面抗弯承载能力应满足以下要求：

M f ay W s （2.3.1）

W sc

I s

或 W st Is

I c

(h s x c )

M

－弯矩设计值；

(2.3.2)

f ay －压型钢板强度设计值；

W s－压型钢板截面抵抗短，取受压区W sc或受拉区W st 的较小值；I s －单位宽度压型钢板对荷载重心轴的惯性矩；x c－从压型钢板受压翼绕外边缘到中和轴的距离；h s－压型钢板截面抵抗短，取受压区W sc 或受拉区W st 的较小值。压型钢板在施工阶段，应进行挠度计算，当均布荷载时：对于简支板

(2.3.3)

P z－单位宽度均布短期荷载值，取荷载标准值；E s－压型钢板弹性模

量；

I s －单位宽度压型钢板的惯性矩；L－板的计算跨度；对于双跨连续板

p z l

(2.3.4)

185 E s I s

[w] －板的允许挠度，取L／200及20mm的较小值

2. 使用阶段

组合板强边方向的正弯矩和挠度，均按全部荷载作用的强边( 顺肋)方向单向板计算。此时，不论实际支承情况如何，均按简支板考虑。

压型钢板与混凝土形成整体共同工作。主要进行以下几个方面的验算：○ 1 正截面抗弯能力；○2叠合面抗剪能力；○3 抗冲切能力；○4斜截面抗剪能力；○5 变形验算。

1) 正截面抗弯能力采用塑性设计方法，计算中考虑作为受拉区的压型钢板没有混凝土保护以及中和轴

附近

材料强度发挥不充分等原因，对压型钢板的强度设计值乘以折减系数0.9 ；对混凝土抗压强

度乘以折减系数0.8 。

a)当A s f bh c f cm 时塑性中和轴在压型钢板上翼缘以上的混凝土内，组合板的抗弯强度按下式计算：

M xbyf cm (2.3.5)

x A s f / f cm b (2.3.6)

式中x 为组合板受压区高度。当x 0.55h0时，取x 0.55h0 ；h0为组合板的有效高度；y 为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，取y h0 x/2；b 为压型钢板的波距；A s 为压型钢板波距内的截面面积；f 为压型钢板的抗拉强度设计值；f cm为混凝土弯曲抗压强度设计值；h c 为压型钢板上翼缘以上浇筑混凝土厚度。

b）当A s f bh c f cm 时塑性中和轴在压型钢板内，组合板横截面抗弯强度按下列公式进行计算：M bh c f cm y1 A sc fy2 (2.3.7)

A sc 0.5( A s f cm bh c/ f ) (2.3.8)

其中A sc 为塑性中和轴以上压型钢板面积；y1、y2 为压型钢板受拉区截面拉应力的合力分别至受