傅昶彬课件系列—组合结构第三章 压型钢板=混凝土组合板(1)
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第三章 压型钢板=混凝土组合板(2)
3.4.1 组合板刚度计算
◆组合板截面等效惯性矩
美国ASCE规范与欧洲规范EC4均采用开裂截面 和未开裂截面的算术平均值计算等效惯性矩（也可 按几何平均值计算），美国认证协会ACI（American Certification Institute ）规范还提出了按弯矩值 考虑的等效惯性矩计算方法。 算术平均值 几何平均值 按弯矩值考虑 的等效惯性矩
2 74 2 6.87 0.015 6.87 0.015 6.87 0.015 26.82mm
Ap
byc 2 Ic E I s E Ap h0 yc 3
305 26.823 2 6.87 5.249 105 6.87 515.1 112 26.82 3 31.24 106 mm 4
（3-24）
3.4.1 组合板刚度计算
◆开裂截面惯性矩 美国ASCE规范建议公式：
byc 2 Ic E I s E Ap h0 yc 3 2 yc hc 2 E E E Ap 开裂截面组合板重心轴 bh0 至截面受压区边缘距离
3.4.1 组合板刚度计算
E Ap
注意： 教材讲原理 时将截面换 算为混凝土 截面，例题 又按钢截面 换算。
一个波距换算为混凝土等效截面
3.4.1 组合板刚度计算
◆未开裂截面惯性矩
教材（ 3-23 ）式和（3-24）式有误，应改为：
bh hc b w h I0 bhc y1 12 2 12
计算未开裂惯性矩
bh hc b w hs3 I0 bhc y1 12 2 12
3 c 2
hs b w hs h y1 E I s E Ap h0 y1 2 2 2 3 305 74 74 305 152.5 763 305 74 67.1 12 2 12
压型钢板-混凝土组合板设计-hjz
压型钢板-混凝土组合板设计
U Z F
定义
压型钢板-混凝土组合板是指在压型钢板上浇注 混凝土并通过相关构造措施使压型钢板与混凝 土两者组合形成整体共同工作的受弯板件，简 称组合板。
2011-4-6
U Z F
2
组合板的优点
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； 压型钢板非常轻便，堆放、运输及安装都非常方便； 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。 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； 有利于各种管线的布置、装修方便； 与木模板相比，施工时减小了火灾发生的可能性； 压型钢板也可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。
U Z F
μ =(Ix／Iy)1/4（异向性系数）
Ix、Iy：组合板强边方向和弱边方向 的截面惯性矩，计算Iy时只考虑压型 钢板顶面以上的混凝土计算厚度hc。
23
组合板的设计——使用阶段
双向异性组合板计算方法
四边简支:
（a）强边方向：按单向组合板设计计算； （b）弱边方向：仅按压型钢板上翼缘以上钢筋混凝土板 进行设计计算。
四边固结:
将双向异性板等效为双向同性板，进而得到组合板各个 方向的弯矩。
以强边方向 截面刚度为 等刚度
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U Z F
以弱边方向 截面刚度为 等刚度
24
组合板的设计——使用阶段
连续组合板负弯矩调幅
对于连续组合板，当采用弹性方法进行内力分析 时，若允许支座混凝土开裂，则可按考虑塑性内力 重分布的计算方法，对中间支座处的负弯矩进行适 当的调幅。
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U Z F
bef (或 be ) = 50t
板厚度
U Z F
定义
压型钢板-混凝土组合板是指在压型钢板上浇注 混凝土并通过相关构造措施使压型钢板与混凝 土两者组合形成整体共同工作的受弯板件，简 称组合板。
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U Z F
2
组合板的优点
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； 压型钢板非常轻便，堆放、运输及安装都非常方便； 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。 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； 有利于各种管线的布置、装修方便； 与木模板相比，施工时减小了火灾发生的可能性； 压型钢板也可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。
U Z F
μ =(Ix／Iy)1/4（异向性系数）
Ix、Iy：组合板强边方向和弱边方向 的截面惯性矩，计算Iy时只考虑压型 钢板顶面以上的混凝土计算厚度hc。
23
组合板的设计——使用阶段
双向异性组合板计算方法
四边简支:
（a）强边方向：按单向组合板设计计算； （b）弱边方向：仅按压型钢板上翼缘以上钢筋混凝土板 进行设计计算。
四边固结:
将双向异性板等效为双向同性板，进而得到组合板各个 方向的弯矩。
以强边方向 截面刚度为 等刚度
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U Z F
以弱边方向 截面刚度为 等刚度
24
组合板的设计——使用阶段
连续组合板负弯矩调幅
对于连续组合板，当采用弹性方法进行内力分析 时，若允许支座混凝土开裂，则可按考虑塑性内力 重分布的计算方法，对中间支座处的负弯矩进行适 当的调幅。
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U Z F
bef (或 be ) = 50t
板厚度
傅昶彬课件系列—组合结构第四章 钢-混凝土组合梁(2)
s2 3 s2 1.1 f
例题4-2 P63 试按塑性方法验算P60例题4-1中组合梁 的抗弯承载力和抗剪承载力。
4.6 连续组合梁的内力计算
连续组合梁比简支组合梁有更好的经济效益， 当跨度较大（如桥梁结构跨度超过20m）时宜采用。 负弯矩区需配置钢筋，且要重视钢梁下部受压 屈曲问题。
2 2 I 2 I s As xe Ast y st
负弯矩作用下的弹性应力图
4.7.2 负弯矩作用下的弹性承载力验算
be
Ast 1 s As
yst
st
2 s
使用
ys
st
s
叠加
hs1 xe
hst
hs
施工
施工
使用
s1
s2
s
s1
M 1 hs hs1 M 2 hs y s ， s2 Is I2 s 1 s 2 f， st f y s s1 s 2 f， s 1 s
◆开裂分析法
采用三段刚度方式计算内力，即在距支座15%跨 度的负弯矩区段内，忽略混凝土受力作用，其刚度由 负弯矩钢筋和钢梁提供，正弯矩区段的刚度与简支组 合梁相同，此法适合机算。
◆弯矩调幅法
据《钢规》，负弯矩调幅系数≤0.15，此法适合手 算。
4.6.3 连续组合梁内力塑性计算方法
连续组合梁塑性内力分析是一种极限平衡分析方 法，结构被简化为一系列由塑性铰连接的刚性杆所组 成的破坏机构。 通常塑性铰形成的次序，首先为负弯矩最大的支 座部位，然后是正弯矩最大的跨中。 按这种模型来计算连续组合梁的极限承载力，具 有计算简便、材料强度发挥充分等优点。 但是，按塑性方法设计连续组合梁时，应保证各 控制截面、尤其是负弯矩区具备良好的延性。
压型钢板-混凝土组合板[详细]
![压型钢板-混凝土组合板[详细]](https://img.taocdn.com/s3/m/d628968e87c24028905fc367.png)
3.组合板内力分析原则
qx qy q
fx
q
x
l
4 x
EI x
fy
q
y
l
4 y
EI y
两向单位板条交汇处
fx fy
qx qy
Ix Iy
1 4
4
l
y
l x
对照平板
组合板双向刚度示意图
Ix Iy
qx qy
l l
y x
4
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，当 l y
结论：施工阶段强度满足要求，但需采取临时支撑
方案。
3.3 使用阶段组合板承载能力计算 3.3.1 组合板的典型破坏形态
典型破坏部位 ◆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。
3.3.2 使用阶段组合板承载力计算
601.2 44.72
1.21.08 763 2
12
2 82.271.2 44.7 76 22
121 1.2 31.32 38.98104 mm 4
一个波距有效截面
Ws
Wsc
Is xc
38.98 104 44.7
8.72103 mm3
⑤施工阶段受弯及受剪承载力验算
⑥施工阶段挠度验算
fWs 500 8.603103 4.3kN m M1 1.93kN m
V1 2.57 103 14.1 kN m m2
twhw 1.2 76
fv 0.58 f 290kN m m2
1
5 384
q1k l 4 Ess I s
傅昶彬课件系列—组合结构第四章 钢-混凝土组合梁(1)
施工阶段
4.4.2 组合梁抗弯承载力计算 ◆使用阶段
使用阶段 恒载引起
按上 图推 导的 验算 公式
su sb cu
M g1 Is M g1 Is
y su
M q 1 q I1
y
I1
使用阶段 活载引起
u1
hc
M g2 q M q I2
yu2 hc
实际应力分布
有效宽度
4.3混凝土翼缘有效宽度 4.3.1问题的提出
以实际压力与等效压 力相等为原则确定有效宽 度,等效压应力取fc。
有效宽度定义
4.3.2 有效宽度计算方法
有效宽度与结构几何尺寸、受荷载类型、约束 条件、截面特征、受力阶段等多种因素有关。
简支梁间距、荷载、跨度等对有效宽度的影响
4.3.2 有效宽度计算方法
4.4.2 组合梁抗弯承载力计算 ◆施工阶段
当不设置支撑时，由钢梁承担施工阶段的全部 荷载，需作应力验算。 当跨内设置不少于三个支撑时，可不作该阶段 钢梁应力验算。 钢梁和混凝土板引起
只当荷载
施工活载引起
钢梁上翼缘 M g 1 M qc su y su f Is 钢梁下翼缘 M g 1 M qc hs y su f f c
4.4.3 组合梁抗剪承载力验算
组合梁的应力受加载方式的影响，截面最大剪应 力的位置不宜确定，偏安全简化处理，将各阶段的最 大剪应力进行叠加。 施工阶段的钢梁最大剪应力位置可以取腹板的中 间高度处。 使用阶段。当换算截面中和轴位于钢梁腹板内时， 钢梁的最大剪应力验算点可取换算截面的中和轴处， 混凝土翼板的剪应力验算点取混凝土与钢梁上翼缘连 接处或板托截面最窄处；当换算截面中和轴位于钢梁 腹板之外时，钢梁的最大剪应力验算点取钢梁腹板的 上边缘处，混凝土翼板的剪应力验算点则取换算截面 中和轴处或板托截面最窄处。 s s 由截 面材 料换 算有 c c E E
压型钢板组合楼板概述
（二）压型钢板-混凝土组合楼板的类型有：
1、在压型钢板上设置压痕，以增加叠合面 上的机械粘结，如图（a) 2、改变压型钢板截面形式，以增加叠合面 上的摩擦粘结，如图（b) 3、在压型钢板上翼缘焊接横向钢筋，如图 （c) 4、在压型钢板端部设置栓钉连接件，以增 加柱和板端部锚固，（d)
（三）构造要求
（a）纵向波槽 （b）压痕（或小孔） （c）焊接横向钢筋 （d）板端部设置栓钉
（十二）压型钢板的连接方式
1
压型钢板的侧面连接
压型钢板的连接方式
2
压型钢板的端部连接
（a）焊塞
（b）栓钉穿透
（c）贴角焊
（十三）施工工艺流程
压型板设计、 加工制作
测量放线、 梁面偏差标高测定
铺设
不 合 格
栓钉焊接、 与钢梁焊接
（八）压型钢板的分类
三 大 类 按压型钢板在组合楼板中的作用，分为三类。 1、压型钢板仅起模板作用——非组合板 2、以压型钢板作为主要承载构件——非组合板 3、考虑压型钢板与混凝土组合效应的组合楼板——组合板
开口型
缩口型
闭口型
（九）组合板的特点
（十）非组合板的特点
承压型钢板
栓钉锚固
（十一）压型钢板的形式
组合板中采用的压型钢板净厚度不小于0.75mm，最好控制在1.0mm以 上。为便于浇筑混凝土，要求压型钢板平均槽宽不小于50mm，当在槽 内设置圆柱头焊钉时，压型钢板总高度（包括压痕在内）不应超过 80mm。组合楼板中压型钢板外表面应有保护层以防御施工和使用过程 中大气的侵蚀。
（四）配筋要求 以下情况组合板内应配置钢筋： 连续板或悬臂板的负弯矩区应配置纵向受力钢筋； 在较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋； 当防火等级较高时，可配置附加纵向受力钢筋； 为提高组合板的组合作用，光面开口压型钢板，应在剪跨区 （均布荷载在板两端L/4范围内）布置直径为6mm间距150至 300mm的横向钢筋，纵肋翼缘板上焊缝长度不小于50mm。 组合板应设置分布钢筋网，分布钢筋两个方向的配劲率不宜少 于0.002。
钢混凝土组合梁详解ppt课件
22
3.1.4 组合梁的施工方法
2. 施工阶段组合梁下设临时支撑 施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组合梁的跨度大小
来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置 1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁 不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设 置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁 与混凝土板之间的相对滑移。
y
c 0
表示。
42
3、荷载短期效应组合下截面弹性抵抗矩 （1）中和轴在板内（见图3.4.2）
43
3、荷载短期效应组合下截面弹性抵抗矩（中和轴在板内）
A0 beqhc1 A
I0
be q hc31 12
beqhe1
yo 0.5hc1
2 I s As
y y0
（1）荷载短期效应组合时
beq be / E （2）荷期长期效应组合时
beq be / 2 E
（3.4.1）
（3.4.2）
式中 beq——混凝土翼板换算为钢材的等效宽度；
be
E
——混凝土翼板的有效宽度； ——钢材弹性模量E与混凝土模量Ec的比值 。
41
2、换算截面重心轴(中和轴)的位置
y0c 0.5hc1
2
I s As
y y0c
2
W0tc
I
c 0
y
c 0
hc1
W0bc
I
c 0
H y0c
W0cc
I
c 0
y0c
3.1.4 组合梁的施工方法
2. 施工阶段组合梁下设临时支撑 施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组合梁的跨度大小
来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置 1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁 不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设 置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁 与混凝土板之间的相对滑移。
y
c 0
表示。
42
3、荷载短期效应组合下截面弹性抵抗矩 （1）中和轴在板内（见图3.4.2）
43
3、荷载短期效应组合下截面弹性抵抗矩（中和轴在板内）
A0 beqhc1 A
I0
be q hc31 12
beqhe1
yo 0.5hc1
2 I s As
y y0
（1）荷载短期效应组合时
beq be / E （2）荷期长期效应组合时
beq be / 2 E
（3.4.1）
（3.4.2）
式中 beq——混凝土翼板换算为钢材的等效宽度；
be
E
——混凝土翼板的有效宽度； ——钢材弹性模量E与混凝土模量Ec的比值 。
41
2、换算截面重心轴(中和轴)的位置
y0c 0.5hc1
2
I s As
y y0c
2
W0tc
I
c 0
y
c 0
hc1
W0bc
I
c 0
H y0c
W0cc
I
c 0
y0c
3第三章 压型钢板与混凝土组合板解析
以上两类均属于非组合板。
③考虑组合作用的压型钢板混凝土组合板。施工阶段压型钢板作为模 板及浇注混凝土的作业平台。使用阶段，压型钢板相当于钢筋混凝土 板中的受拉钢筋，在全部静载及活载作用下，考虑二者的组合作用。
本章主要讲第三类，即组合楼板。
2.组合板优点
1) 压型钢板作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及其支撑。 2) 压型钢板工厂生产、运输、堆放方便，节省大量支模工作，并且改善 了施工条件。 3) 在使用阶段，由于组合作用，可代替受拉钢筋。减少了钢筋的制作与 安装工作。
4) 刚度大，自重轻。
5) 便于敷设通信、电力、采暖等管线。 6) 便于立体作业，加快施工进度，缩短工期。 7) 可直接做顶棚。 8) 减小了发生火灾的可能性。
பைடு நூலகம்
3.2 压型钢板的型式及要求
3.2.1 压型钢板的形式：
(1)闭口形槽口的压型钢板(图3.1a) (2)轧齿槽或开小孔的压型钢板 (图3.1b) (3)加焊钢筋的压型钢板(图3.1c) 国内生产的压型钢板仅适用于直接作用于非组合板，如果用于组合板中 ，必须在板的翼缘上采取措施，以保证组合效应。
当压型钢板顶面以上的混凝土厚度大于 100mm时，组合板 的挠度应按强边方向的简支单向板计算。当 0.5 e 2.0 时，应按双向板计算内力；当 e 0.5 或 e 2.0 时，应 按单向板计算内力。其中 （3.3） l x
e
ly
式中 ； lx—组合板强边（顺肋）方向的跨度； ly—组合板弱边（垂直肋）方向的跨度； Ix、Iy—分别为组合板强边和弱边方向的截面惯性矩（计算 Iy时只考虑压型钢板顶面以上的混凝土厚度hc， 即 I y Bhc3 / 12 ，其中B为压型钢板的计算宽度，通常取
压型钢板混凝土组合板PPT共26页
压型钢板混凝ห้องสมุดไป่ตู้组合板
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
26
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归眠。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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第二部分 压型钢板-混凝土组合板
V f —组合板的纵向剪力设计（kN/m)；
0 ,1 , 2 , 3 —剪力粘结系数，由实验确定，可参考下列数值：
0 78.142 、 1 0.098 、 2 0.0036 、 3 38.625
组合板在达到抗弯承载力极限状态时，纵向剪力设计值为：
V f As f
第一部分 钢-混凝土组合梁 及组合楼板
第二章 压型钢板-混凝土组合楼板
§2.1 概述
压型钢板-混凝土组合楼板：将压型钢板与混凝土通过某种构造措 施组合成整体而共同工作的受力构件。
（一）与普通钢筋混凝土相比，压型钢板-混凝土组合板具有的
优点： 1、压型钢板轻便，运输、存储、堆放和卸载都极为方便，易于 铺设，安装时间短，节省劳动力。 2、压型钢板具有一定的刚度和承载力，能承受施工荷载及混凝土 的重量，有利于推广多层作业，加快施工速度。 3、压型钢板可作为楼板的受力钢筋，节省钢材。 4、压型钢板的凹槽边于铺设电力、通讯、通风、空调管线，还能 敷设保温、隔音、隔热材料，也便于设置顶棚和吊顶。
相差较大时。
§2.3 施工阶段压型钢板的设计
在施工阶段，压型钢板作为浇注混凝土的底模，应对其强度
和变形进行验算。
压型钢板的正截面抗弯承载力应满足以下要求：
M fWs
式中：
M
—弯矩设计值； —压型钢板抗压强度设计值；
f
W —压型钢板截面低抗矩。
取较小值
Wsc I s / X c Wst I s /( ha X c )
f t —混凝土的抗拉强度设计值。
3、纵向抗剪承载力计算
V f Vu 0 1Lv 2Wr h0 3t
式中：
Lv —组合板的简跨（mm)，一般可取Lv=M/N，对均布荷载下
压型钢板-混凝土组合板[详细]
12@160
2.254m 等效单向板
1.4m 横穿筋板
横穿钢筋数 量是否合理？
1.175m 等效双向板
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
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* ◆分施工和使用两个阶段计算 ◆按两类极限状态计算 ◆满足构造要求
结论：施工阶段强度满足要求，但需采取临时支撑
方案。
3.3 使用阶段组合板承载能力计算 3.3.1 组合板的典型破坏形态
典型破坏部位 ◆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。
3.3.2 使用阶段组合板承载力计算
傅昶彬课件系列—组合结构
第三章 压型钢板-混凝土组合板 （1）
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
四川大学建环学院 2015.9
3.1 概述 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第三章-压型钢板与混凝土组合板解析PPT课件
小，最后由于混凝土被压碎而告破坏。通常应以含钢率或x值控制。
2. 纵向水平剪切粘结破坏（沿2-2）
主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移强度不够，使两界面成 为组合板薄弱环节。破坏特征：首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝 土出现斜裂缝，混凝土与压型钢板开始发生垂直分离，随即压型钢板与 混凝土丧失抗剪切粘结能力，产生较大的纵向滑移。 3. 斜截面的剪切破坏（沿3-3）
yp1-压型钢板受拉区截面应力的合力作用点至受压区混凝土合力作用点 的距离；
yp2-压型钢板受拉区截面应力的合力作用点至压型钢板截面压应力合力 作用点的距离。
由式（3.15）得
A p20 .5 (A pfcbc/hf)
（3. 17）
求得Ap2后，就可确定x，参数yp1 和yp2就随之确定。
关于连续组合板
MfAZ
1
Байду номын сангаасp1
（3. 18）或
Mf AZ
1
y s1 1
.
（3. 19）
19
fA
A p
s1
f
y
（3.20）
若外荷载产生的弯矩 MM1
则可求得
M As As1 fyZ1
(3.21)
若 M，M则1 可求得相应于受压混凝土及 承担A s的2 弯矩
根据力矩平衡 再由力的平衡
M2 MM1 M 2fcbx 2 Zfcb(h xcas2 x)
图3.3 国内产压型钢板主要板型
.
4
3.3 压型钢板的截面特征
3.3.1 受压翼缘的有效计算宽度
在与腹板交接处应力最大，距腹板愈远，应力愈小，呈曲线递减。实用 上常把翼缘的应力分布简化成在有效宽度上的均布分布。计算公式按表
2. 纵向水平剪切粘结破坏（沿2-2）
主要由于混凝土与压型钢板的界面抗剪切滑移强度不够，使两界面成 为组合板薄弱环节。破坏特征：首先在靠近支座附近的集中荷载处混凝 土出现斜裂缝，混凝土与压型钢板开始发生垂直分离，随即压型钢板与 混凝土丧失抗剪切粘结能力，产生较大的纵向滑移。 3. 斜截面的剪切破坏（沿3-3）
yp1-压型钢板受拉区截面应力的合力作用点至受压区混凝土合力作用点 的距离；
yp2-压型钢板受拉区截面应力的合力作用点至压型钢板截面压应力合力 作用点的距离。
由式（3.15）得
A p20 .5 (A pfcbc/hf)
（3. 17）
求得Ap2后，就可确定x，参数yp1 和yp2就随之确定。
关于连续组合板
MfAZ
1
Байду номын сангаасp1
（3. 18）或
Mf AZ
1
y s1 1
.
（3. 19）
19
fA
A p
s1
f
y
（3.20）
若外荷载产生的弯矩 MM1
则可求得
M As As1 fyZ1
(3.21)
若 M，M则1 可求得相应于受压混凝土及 承担A s的2 弯矩
根据力矩平衡 再由力的平衡
M2 MM1 M 2fcbx 2 Zfcb(h xcas2 x)
图3.3 国内产压型钢板主要板型
.
4
3.3 压型钢板的截面特征
3.3.1 受压翼缘的有效计算宽度
在与腹板交接处应力最大，距腹板愈远，应力愈小，呈曲线递减。实用 上常把翼缘的应力分布简化成在有效宽度上的均布分布。计算公式按表
课件 钢-混凝土组合楼盖结构
– 抗剪连接件的纵向水平受剪承载力能够保证梁的 最大受弯承载力充分发挥；
•
部分抗剪连接：
– 抗剪连接件少于完全抗剪连接需要的数量时； – 实际工程中，具有良好的经济效益
50
第五节 组合梁的承载力 • 组合梁设计内容：
– – – – – – – 受弯承载力计算 受剪承载力计算 抗剪连接件的数量和分布 混凝土翼缘板及其板托纵向截面受剪承载力计算 变形计算 负弯矩区段内混凝土翼缘板的最大裂缝宽度验算 构造设计
• 连续板
•
lp：荷载作用点至组合板支座的较近距离
19
4 bem = bm + l p [1 − (l p / l )] 3
第二节 压型钢板－混凝土组合板 2.1 内力分析的几个问题
(1)局部荷载的作用 2）受剪计算：
bem = bm + l p [1 − (l p / l )]
20
第二节 压型钢板－混凝土组合板 2.1 内力分析的几个问题
7
第一节 基本原理
1.3 计算方法 • 弹性理论方法：即工程力学方法
– 适用于组合梁、组合板构件的施工阶段计算 – 组合板承载力计算、直接动力荷载及变形 – 需换算截面（应变协调、总内力不变）
• 塑性理论方法：考虑截面塑性变形发展
– 适用于计算承受静力荷载或间接动力荷载组 合梁的承载力 – 需考虑内力重分布
12
第二节 压型钢板－混凝土组合板 1 组合板的构造要求
• 总厚度不应小于90mm，翼缘以上混凝土hc 不应小于50mm • 混凝土强度不宜低于C20，骨料尺寸不应 大于0.4hc、肋的1/3和30mm三者中较小值 • 应布置分布筋，起到分布集中荷载的作用。 两个方向的配筋率不应小于0.2％ • 简支板的支座上应配置构造负弯矩钢筋， 以控制裂缝宽度。
•
部分抗剪连接：
– 抗剪连接件少于完全抗剪连接需要的数量时； – 实际工程中，具有良好的经济效益
50
第五节 组合梁的承载力 • 组合梁设计内容：
– – – – – – – 受弯承载力计算 受剪承载力计算 抗剪连接件的数量和分布 混凝土翼缘板及其板托纵向截面受剪承载力计算 变形计算 负弯矩区段内混凝土翼缘板的最大裂缝宽度验算 构造设计
• 连续板
•
lp：荷载作用点至组合板支座的较近距离
19
4 bem = bm + l p [1 − (l p / l )] 3
第二节 压型钢板－混凝土组合板 2.1 内力分析的几个问题
(1)局部荷载的作用 2）受剪计算：
bem = bm + l p [1 − (l p / l )]
20
第二节 压型钢板－混凝土组合板 2.1 内力分析的几个问题
7
第一节 基本原理
1.3 计算方法 • 弹性理论方法：即工程力学方法
– 适用于组合梁、组合板构件的施工阶段计算 – 组合板承载力计算、直接动力荷载及变形 – 需换算截面（应变协调、总内力不变）
• 塑性理论方法：考虑截面塑性变形发展
– 适用于计算承受静力荷载或间接动力荷载组 合梁的承载力 – 需考虑内力重分布
12
第二节 压型钢板－混凝土组合板 1 组合板的构造要求
• 总厚度不应小于90mm，翼缘以上混凝土hc 不应小于50mm • 混凝土强度不宜低于C20，骨料尺寸不应 大于0.4hc、肋的1/3和30mm三者中较小值 • 应布置分布筋，起到分布集中荷载的作用。 两个方向的配筋率不应小于0.2％ • 简支板的支座上应配置构造负弯矩钢筋， 以控制裂缝宽度。
第二讲压型钢板与混凝土组合板ppt课件
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18
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19
加劲肋刚度；否则为无效加劲肋
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20
增强粘结的措施： 压型钢板端部与钢梁的连接
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21
压型钢板侧边连接
焊接 搭接
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22
2 施工阶段的压型钢板
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23
施工阶段的压型钢板
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24
施工阶段压型钢板设计
施工阶段，压型钢板作为混凝土的模板和施工平 台，应按弹性方法验算压型钢板的强度和变形；
抗裂钢筋的1.5倍。
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61
截面尺寸和配筋要求
（4）集中荷载处的横向钢筋：
集中荷载处设置横向钢筋，提高抗冲切承载力； 最小面积：不小于压型钢板顶部混凝土截面的0.2%； 延伸宽度不小于集中荷载的分布宽度bef.
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62
4.2 端部锚固要求
简支组合板端部和连续组合板各跨板端均需设置锚 固措施；
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2
1概述
压型钢板 钢筋网
受力钢筋网 分布钢筋网
栓钉 混凝土
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3
压型钢板-混凝土组合板的优点
混凝土的模板 施工平台 重量轻，方便运输和吊装 参与受力 肋部便于安装管线等；减轻楼板自重 施工阶段钢梁的侧向支撑
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4
不利因素
作为受拉单元参与受力；但暴露在外，耐 火性能差（薄膜效应）
（3）压型钢板参与受力。组合楼板。需考虑防 火，防腐，及压型钢板与混凝土间的粘结措施。
最新课件
7
保证压型钢板与混凝土共同工作
混凝土受压 压型钢板受拉
纵向波槽 压痕 焊接钢筋 栓钉
最新课件
8
压型钢板的截面参数
傅昶彬课件系列—组合结构第一章 绪论
型钢混凝土梁
型钢混凝土柱
1.2 发展历史及现状
◆钢管混凝土结构
最早应用于1879年英国建造的Severn铁路桥的 桥墩中，在钢管内填充混凝土以防止钢材锈蚀并承 受压力；在建筑结构中采用钢管混凝土是在20世纪 70年代，至90年代进入建设的高峰期。
钢管混凝土拱桥
钢管混凝土柱节点
1.2 发展历史及现状
◆混合结构
最早为1972年美国建造的Gateway Ⅲ Building. 其后较著名的有1998年建成的452m马来西亚吉隆坡 石油双塔楼、1998年建成的421m上海金茂大厦和 2003年建成的508m台北101大楼等。 美国芝加哥ＳＯＭ设计事
务所设计，上海建工集团总承 包施工，主体高372.1m，总高 421m，地下3层、主体88层、 屋顶2层，高宽比6.9，8根外柱： 1.5m×5m→1m× 3.5m筒壁 厚800mm～450mm。
2.组合结构分类 ◆抗侧构件类
内埋钢板或钢斜撑的剪力墙、组合支撑等。
内埋钢斜撑剪力墙
防屈曲耗能支撑
1.1 组合结构的定义及分类
2.组合结构分类 ◆分段变材类
下部SRC柱—上部RC(或S)柱 端部SRC(或RC)梁—中部S梁等。
分段变材组合构件
1.1 组合结构的定义及分类
3.混合结构分类 （1）SRC柱-S(或RC)梁、CFT柱-S(或SRC)梁； （2）S框架-RC抗震墙、RC框架-S支撑等； （3）下部SRC框架-上部S(或RC)框架； （4）外围S(或SRC)框架-RC核心筒； （5）X方向SRC框架-Y方向RC框架等。
1.1 组合结构的定义及分类
目前组合结构与混合结构无统一定义
ごぅせぃ こんごぅ ふくごぅ こぅぞぅ
压型钢板组合楼板概述
安装预留埋 件
不 合 格
交接、验收
板端部开口 封闭
不合格
交接、验收
钢筋工程施 工
后浇带，空洞留设 垃圾清理
混凝土浇筑 前验收
浇筑、养护 及清理
流程简图
谢谢大家
组合板中采用的压型钢板净厚度不小于0.75mm，最好控制在1.0mm以 上。为便于浇筑混凝土，要求压型钢板平均槽宽不小于50mm，当在槽 内设置圆柱头焊钉时，压型钢板总高度（包括压痕在内）不应超过 80mm。组合楼板中压型钢板外表面应有保护层以防御施工和使用过程 中大气的侵蚀。
（四）配筋要求 以下情况组合板内应配置钢筋： 连续板或悬臂板的负弯矩区应配置纵向受力钢筋； 在较大集中荷载区段和开洞周围应配置附加钢筋； 当防火等级较高时，可配置附加纵向受力钢筋； 为提高组合板的组合作用，光面开口压型钢板，应在剪跨区 （均布荷载在板两端L/4范围内）布置直径为6mm间距150至 300mm的横向钢筋，纵肋翼缘板上焊缝长度不小于50mm。 组合板应设置分布钢筋网，分布钢筋两个方向的配劲率不宜少 于0.002。
（a）纵向波槽 （b）压痕（或小孔） （c）焊接横向钢筋 （d）板端部设置栓钉
（十二）压型钢板的连接方式
1
压型钢板的侧面连接
压型钢板的连接方式
2
压型钢板的端部连接
（a）焊塞
（b）栓钉穿透（cຫໍສະໝຸດ 贴角焊（十三）施工工艺流程
压型板设计、 加工制作
测量放线、 梁面偏差标高测定
铺设
不 合 格
栓钉焊接、 与钢梁焊接
压型钢板混泥土楼板
压型钢板-混凝土组合板是指在压型钢板上浇筑混凝土并通过相关构造 措施使用压型钢板与混凝土两者组合形成整体共同工作的受板件，简 称组合板。
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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
h0 74 76 2 112mm fA p 500 515.1 x 59mm f c b 14.3 305
0.55h0 0.55 112 61.6mm hc 74mm
●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
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
x hc
压型钢板截面形状和尺寸
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
30 76-xc xc 30 76
详P 76 2 xc 44.7mm 2 30 82.27 121
31.5
14
ly lx
4
对照平板 Ix Iy
组合板双向刚度示意图
qx l y qy lx
4
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
ly 平板，当 2时, 有 16，即q x 16q y , q y 0.0625 qx lx lx q x q y q， q x 0.9411 q，q y 0.0589 q ly
200 150 100 67.73 50 0 0 10.67 46.40 29.33 200 400 600 82.67
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
位移 /0.01mm
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 极限状态按塑性设计法计算。 ◆基本假定
据极限平衡条件有
计算公式 1 f c bhc Ap 2 f f Ap Ap 2
M M u 0.8 1 f c bhc y p1 fA p 2 y p 2
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
新型压型钢板，垂直板肋方向，正截面承载 力如何计算？
2
5 q1k l 4 5 4.432 0.305 30004 1 18mm 5 4 384 E ss I s 384 2.06 10 38.46 10
lim l 3000 16.7mm 180 180
结论：施工阶段强度满足要求，但需采取临时支撑 方案。
3.3.2 使用阶段组合板承载力计算
1.使用阶段荷载 ◆恒载
施工阶段恒载+面层及构造层恒载+其它恒载
◆可变荷载
使用阶段活荷载，其它可变荷载。
3.3.2 使用阶段组合板承载力计算
2.集中荷载有效分布宽度
bc hs hc hf h bef 集中荷载 bef a
beq
按有效宽度来 承担集中荷载
3 5～ 3 8式
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
350 300.27 300 250
压力 /kN
310.13
266.13 222.93 188.00 130.13 99.73 109.60 138.40 157.17 175.20 190.13 196.00 YB-1 压力-位移曲 线 YB-2 压力-位移曲 线
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
典型破坏部位
◆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。
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
一个波距组合截面
Mu 0.8 fAp h0 0.5 x
0.8 500 515.1 112 0.5 59 2.42kN m 17kN m M 2
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。
判式：Ap f 1 fc bhc
0 .8
压型钢板截面形心
0 .8
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
0 .8
0 .8
x hc , 且要求x 0.55h0 , 据极限平衡条件有
计算公式 1 f c bx fA p
傅昶彬课件系列—组合结构
第三章 压型钢板-混凝土组合板 （1）
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
四川大学建环学院 2015.9
3.1 概述 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
3.1.2 压型钢板形式
2.当为双向板时，可利用 针对平板的静力计算手 册， ly ly 将平板之 换为 查表，计算单位板宽的弹性弯矩和挠度。 lx lx
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μ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
54 50
3.组合板内力分析原则 案例
hc hc 钢筋
h0
h0
焊接
穿筋方案
2 四边简支双向平 M M pu l x 3l l ux uy y x 板塑性极限荷载 24
焊接方案
组合板 l y l y
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。
3.2.1 施工阶段组合板承载能力计算
4.承载力计算
≤be 受压边 xc hs
M sc f Wsc M st f W st
受拉边
关键问题
◆按有效截面 ◆求形心距xc ◆求中和轴惯性矩Is
hs-xc
3.2.2 施工阶段组合板变形计算
q1k
l l
q1k
l
单跨简支板
两跨连续板
5q1k l 4 1 lim 384Ess I s
q1k l 4 1 lim 185E ss I s
l lim min ,20mm 180
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* ◆分施工和使用两个阶段计算 ◆按两类极限状态计算 ◆满足构造要求
M M u 0.81 f c bxh0 0.5 x
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
x hc
判式：Ap f 1 fc bhc
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