第四章多层及高层房屋钢结构设计
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➢位于梁负弯矩区的栓钉，周围混凝土对其约束的 程度不如受压区，按上述公式算得的栓钉受剪承载 力设计值应予折减： (a)位于连续梁中间支座上负弯矩段时：
取折减系数0.9 (b)位于悬臂梁负弯矩段时：
取折减系数0.8
第四章多层及高层房屋钢结构设计
混凝土板和梁翼缘间有压型钢板时
（Nvc应折减）
0 .6 b (h s h p)/h p 2且 ≤ 1 .0
楼盖结源自文库的作用
➢ 直接承受竖向荷载的作用，并将其传递 给竖向构件；
➢ 起横隔作用。
楼盖布置方案和设计的影响
➢ 影响到整个结构的性能； ➢ 影响到施工进程； 影响到建筑的经济效益。 ➢第四章多层及高层房屋钢结构设计
楼盖结构的方案选择原则
➢ 满足建筑设计要求 ➢ 较小自重 ➢ 便于施工 ➢ 有足够的整体刚度
第四章多层及高层房屋钢结构设计
主次梁连（二）
第四章多层及高层房屋钢结构设计
刚性连接
二、压型钢板组合楼盖的设计
保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力
(a)不设次梁时的布置方案
(b)通常的布置方案
第四章多层及高层房屋钢结构设计
组合板
压 组合梁楼板
型
非组合板
钢
板
组
合
楼
一般形式组合梁
板
压型钢板组合梁
预制钢筋混凝土板组合
第四章多层及高层房屋钢结构设计
4.组合楼板设计时的基本原则
➢组合楼板的设计考虑两个受力阶段： ➢ 1)施工阶段:对作为浇注混凝土底模的压型钢板进 行强度和变形验算； ➢ 2)使用阶段:对于非组合板，压型钢板仅作为模板 使用；验算组合板在永久荷载和使用段的可变荷载作 用下的强度和变形； ➢压型钢板的跨中变形时： 挠度w0大于20mm时，确定混凝土自重应考虑挠曲效 应，在全跨增加混凝土厚度0.7 第四章多层及高层房屋钢结构设计 w0 ,或增设临时支撑。
施工阶段力学模型的说明
➢ 实质上是压型钢板的计算 ➢ 只考虑荷载沿强边方向传递(单向板) (因强边方向的截面刚度远大于弱边方向)
第四章多层及高层房屋钢结构设计
6.组合楼板使用阶段的设计
非组合板:按常规钢筋混凝土楼板设计,应在压型钢板 波槽内设置钢筋，并进行相应计算。
组合板: 永久荷载 + 使用阶段可变荷载
➢
为减小楼盖结构的高度，主次梁通常不采取叠接 第四章多层及高层房屋钢结构设计
方式。
主次梁连接（一）
简支连接
主梁和次梁的连接宜采用简支连接；（其传递荷载为次梁的梁端 剪力，并考虑连接的偏心引起的附加弯矩，可不考虑主梁扭转）
第四章多层及高层房屋钢结构设计
必要时也可采用刚性连接 。
主梁与次梁的铰接连接
承载力验算
双向弯曲板或单向弯曲板
变形验算 内容
单向弯曲简支板
正截面抗弯承载力、抗冲剪承载力、斜截面抗剪承载力 第四章多层及高层房屋钢结构设计
（一）组合板的力学模型
板厚为50mm--100mm时
1)正弯矩计算的力学模型:单向弯曲简支板；
2)负弯矩计算的力学模型:单向弯曲固支板。
板厚超过100mm时
1） 0.5<λe<2.0 时：双向弯曲板；
第四章多层及高层房屋钢结构设计
抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
抗剪栓钉的布置 第四章多层及高层房屋钢结构设计
压型钢板与抗剪栓钉的 连接
压型钢板与抗剪栓钉的连接
第四章多层及高层房屋钢结构设计
1.栓钉连接件的受剪承载力设计值
N v c 0 .4 3 A st E cfc且 N v c ≤ 0 .7 A st f
多、高层建筑的楼盖结构组成
➢ 楼板 ➢ 梁系
第四章多层及高层房屋钢结构设计
固定作用、传递水平剪力作用
用于多、高层建筑的楼板
现浇钢筋混凝土 楼板
预制楼板
压型钢板组合 楼板
卫生间 开洞较多处
高度不大 且无地震设防的建筑
（较少采用）
工业建筑
➢应与钢梁可靠连接，且在板上浇注刚性面层
➢预制楼板通过其底面四角的预埋件与钢梁焊接
Ast —— 栓钉钉杆截面面积 Ec —— 混凝土弹性模量 fc —— 混凝土轴心抗压强度设计值 f —— 栓钉钢材的抗拉强度设计值 γ —— 栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比
当栓钉材料性能等级为4.6时，
取 f =215N／mm2。 1.67
第四章多层及高层房屋钢结构设计
2.栓钉受剪承载力设计值的折减
梁系布置时考虑的因素
➢ 钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼 板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取2～3m）
➢ 主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥 整体空间作用）
➢ 竖向构件纵横两个方向均应有主梁与之相连，以 保证两个方向的长细比不致相差悬殊；
➢ 梁系布置应能使尽量多的楼面重力荷载份额传递 到竖向构件；（如，设置斜向主梁）
0.85b(hshp)
n0
hp2
且≤ 1.0
第四章多层及高层房屋钢结构设计
3.压型钢板和与混凝土之间水平剪力的 传递形式
➢ 依靠压型钢板的纵向波 槽传递；
➢ 依靠压型钢板上的压痕、 小洞或冲成的不闭合的孔 眼传递；
➢ 依靠压型钢板上焊接的 横向钢筋传递；
➢ 依靠设置于端部的锚固 件传递(任何情形下都应 当设置端部锚固件) 。
4.1 多、高层房屋结构的组成 4.2 楼盖的布置方案和设计 4.3 柱和支撑的设计 4.4 多、高层房屋结构的分析和设计计算
第四章多层及高层房屋钢结构设计
2021/2/9
4.2 楼盖的布置方案和设计
一、楼盖布置原则和方案 二、压型钢板组合楼盖的设计
第四章多层及高层房屋钢结构设计
一、楼盖布置原则和方案
5.组合楼板施工阶段的设计
永久荷载: 压型钢板、钢筋和混凝土的自重； 可变荷载: 施工荷载和附加荷载； 附加荷载: 当有过量冲击、混凝土堆放、管线和泵
的荷载时考虑。
➢ 验算: 采用弹性方法. ➢ 力学模型：如图 ➢ 如果承载能力和变形能力不满足要求，可加在板下
设置第四临章多层时及高层支房屋钢结护构设计,以减小板跨加以验算.
1）焊脚高度不应小于6mm
2）焊缝长度不应小于80mm
➢板缝的灌缝构造宜一律按抗震设防要求进行。必要时可在板缝间
的梁
第四章多层及高层房屋钢结构设计
➢上设抗剪件(如抗剪栓等)
梁系的构成
梁系
用于矩形平面
用于正方形平面
常见的次梁布置： 等跨等间距次梁 等第跨四章多不层及高等层房屋间钢结构设距计 次梁(中间设走廊或不等跨框架)
2） λe ≤ 0.5 或 λe ≥ 2.0 时：
取折减系数0.9 (b)位于悬臂梁负弯矩段时：
取折减系数0.8
第四章多层及高层房屋钢结构设计
混凝土板和梁翼缘间有压型钢板时
（Nvc应折减）
0 .6 b (h s h p)/h p 2且 ≤ 1 .0
楼盖结源自文库的作用
➢ 直接承受竖向荷载的作用，并将其传递 给竖向构件；
➢ 起横隔作用。
楼盖布置方案和设计的影响
➢ 影响到整个结构的性能； ➢ 影响到施工进程； 影响到建筑的经济效益。 ➢第四章多层及高层房屋钢结构设计
楼盖结构的方案选择原则
➢ 满足建筑设计要求 ➢ 较小自重 ➢ 便于施工 ➢ 有足够的整体刚度
第四章多层及高层房屋钢结构设计
主次梁连（二）
第四章多层及高层房屋钢结构设计
刚性连接
二、压型钢板组合楼盖的设计
保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力
(a)不设次梁时的布置方案
(b)通常的布置方案
第四章多层及高层房屋钢结构设计
组合板
压 组合梁楼板
型
非组合板
钢
板
组
合
楼
一般形式组合梁
板
压型钢板组合梁
预制钢筋混凝土板组合
第四章多层及高层房屋钢结构设计
4.组合楼板设计时的基本原则
➢组合楼板的设计考虑两个受力阶段： ➢ 1)施工阶段:对作为浇注混凝土底模的压型钢板进 行强度和变形验算； ➢ 2)使用阶段:对于非组合板，压型钢板仅作为模板 使用；验算组合板在永久荷载和使用段的可变荷载作 用下的强度和变形； ➢压型钢板的跨中变形时： 挠度w0大于20mm时，确定混凝土自重应考虑挠曲效 应，在全跨增加混凝土厚度0.7 第四章多层及高层房屋钢结构设计 w0 ,或增设临时支撑。
施工阶段力学模型的说明
➢ 实质上是压型钢板的计算 ➢ 只考虑荷载沿强边方向传递(单向板) (因强边方向的截面刚度远大于弱边方向)
第四章多层及高层房屋钢结构设计
6.组合楼板使用阶段的设计
非组合板:按常规钢筋混凝土楼板设计,应在压型钢板 波槽内设置钢筋，并进行相应计算。
组合板: 永久荷载 + 使用阶段可变荷载
➢
为减小楼盖结构的高度，主次梁通常不采取叠接 第四章多层及高层房屋钢结构设计
方式。
主次梁连接（一）
简支连接
主梁和次梁的连接宜采用简支连接；（其传递荷载为次梁的梁端 剪力，并考虑连接的偏心引起的附加弯矩，可不考虑主梁扭转）
第四章多层及高层房屋钢结构设计
必要时也可采用刚性连接 。
主梁与次梁的铰接连接
承载力验算
双向弯曲板或单向弯曲板
变形验算 内容
单向弯曲简支板
正截面抗弯承载力、抗冲剪承载力、斜截面抗剪承载力 第四章多层及高层房屋钢结构设计
（一）组合板的力学模型
板厚为50mm--100mm时
1)正弯矩计算的力学模型:单向弯曲简支板；
2)负弯矩计算的力学模型:单向弯曲固支板。
板厚超过100mm时
1） 0.5<λe<2.0 时：双向弯曲板；
第四章多层及高层房屋钢结构设计
抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
抗剪栓钉的布置 第四章多层及高层房屋钢结构设计
压型钢板与抗剪栓钉的 连接
压型钢板与抗剪栓钉的连接
第四章多层及高层房屋钢结构设计
1.栓钉连接件的受剪承载力设计值
N v c 0 .4 3 A st E cfc且 N v c ≤ 0 .7 A st f
多、高层建筑的楼盖结构组成
➢ 楼板 ➢ 梁系
第四章多层及高层房屋钢结构设计
固定作用、传递水平剪力作用
用于多、高层建筑的楼板
现浇钢筋混凝土 楼板
预制楼板
压型钢板组合 楼板
卫生间 开洞较多处
高度不大 且无地震设防的建筑
（较少采用）
工业建筑
➢应与钢梁可靠连接，且在板上浇注刚性面层
➢预制楼板通过其底面四角的预埋件与钢梁焊接
Ast —— 栓钉钉杆截面面积 Ec —— 混凝土弹性模量 fc —— 混凝土轴心抗压强度设计值 f —— 栓钉钢材的抗拉强度设计值 γ —— 栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比
当栓钉材料性能等级为4.6时，
取 f =215N／mm2。 1.67
第四章多层及高层房屋钢结构设计
2.栓钉受剪承载力设计值的折减
梁系布置时考虑的因素
➢ 钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼 板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取2～3m）
➢ 主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥 整体空间作用）
➢ 竖向构件纵横两个方向均应有主梁与之相连，以 保证两个方向的长细比不致相差悬殊；
➢ 梁系布置应能使尽量多的楼面重力荷载份额传递 到竖向构件；（如，设置斜向主梁）
0.85b(hshp)
n0
hp2
且≤ 1.0
第四章多层及高层房屋钢结构设计
3.压型钢板和与混凝土之间水平剪力的 传递形式
➢ 依靠压型钢板的纵向波 槽传递；
➢ 依靠压型钢板上的压痕、 小洞或冲成的不闭合的孔 眼传递；
➢ 依靠压型钢板上焊接的 横向钢筋传递；
➢ 依靠设置于端部的锚固 件传递(任何情形下都应 当设置端部锚固件) 。
4.1 多、高层房屋结构的组成 4.2 楼盖的布置方案和设计 4.3 柱和支撑的设计 4.4 多、高层房屋结构的分析和设计计算
第四章多层及高层房屋钢结构设计
2021/2/9
4.2 楼盖的布置方案和设计
一、楼盖布置原则和方案 二、压型钢板组合楼盖的设计
第四章多层及高层房屋钢结构设计
一、楼盖布置原则和方案
5.组合楼板施工阶段的设计
永久荷载: 压型钢板、钢筋和混凝土的自重； 可变荷载: 施工荷载和附加荷载； 附加荷载: 当有过量冲击、混凝土堆放、管线和泵
的荷载时考虑。
➢ 验算: 采用弹性方法. ➢ 力学模型：如图 ➢ 如果承载能力和变形能力不满足要求，可加在板下
设置第四临章多层时及高层支房屋钢结护构设计,以减小板跨加以验算.
1）焊脚高度不应小于6mm
2）焊缝长度不应小于80mm
➢板缝的灌缝构造宜一律按抗震设防要求进行。必要时可在板缝间
的梁
第四章多层及高层房屋钢结构设计
➢上设抗剪件(如抗剪栓等)
梁系的构成
梁系
用于矩形平面
用于正方形平面
常见的次梁布置： 等跨等间距次梁 等第跨四章多不层及高等层房屋间钢结构设距计 次梁(中间设走廊或不等跨框架)
2） λe ≤ 0.5 或 λe ≥ 2.0 时：