4_2多层及高层房屋结构-楼盖的布置方案和设计
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13
栓钉连接件的受剪承载力设计值
N
c v
0.43Ast
Ec fc
且
N
c v
≤0.7
Ast
f
--------------- (4-4)
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
—— 栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比
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
22
组合板的力学模型
（一）承载力验算的力学模型
板厚不超过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； 2）λe ≤ 0.5 或 λe ≥ 2.0 时： 单向弯曲板.
20
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)
21
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
承载力验算
双向弯曲板或单向弯曲板
4.2 楼盖的布置方案和设计
本节内容
4.2.1 楼盖布置原则和方案 4.2.2 压型钢板组合楼盖的设计 4.2.3 组合梁和组合板的构造要求
1
楼盖结构的作用
▪ 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。
2
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
一般性的原则
有足够的整体刚度
多、高层建筑的楼盖结构组成
❖ 楼板 ❖ 梁系
固定作用、传递水平剪力作用
3
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）
多用于工 业建筑
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：图4-16. 压型钢板的截面力学特性:
参见第1章. 如果承载能力和变形能力不满足要求，可加在板下
设置临时支护,以减小板跨加以验算.
当栓钉材料性能等级为4.6时，
取 f =215N／mm2。 1.67
14
栓钉受剪承载力设计值的折减
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，按式(4-4)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
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 w0 ,或增设临时支撑.
19
组合楼板施工阶段的设计
为减小楼盖结构的高度，主次梁通常不采取叠接 方式。
6
斜向主梁的作用
❖ 在框筒体系中， 角柱往往产生，可通 过斜高额轴向拉力向 布置主梁得到向角柱 传递较大的竖向荷载 的目的。
7
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）
15
混凝土板和梁翼缘间有压型钢板时
（Nvc应折减）
0.6b(hs hp ) / hp2 且 ≤1.0
0.85 b(hs hp ) 且 ≤1.0
n0
hp2
16
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
AP f ≤fcmhcb时， h0 :组合板有效高度
M ≤0.8fcm xbyP
yp: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
❖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
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 上设抗剪件(如抗剪栓等)
4
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 等跨不等间距次梁(中间设走廊或不等跨框架)
❖ 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)
17
组合楼板和组合梁
压
组 合
组合板
型楼
钢 板 非组合板
板
考虑压型钢板对组合 楼板承载力的贡献
组
合
楼
一般形式组合梁
板
压型钢板组合梁
组 合
梁
预制钢筋混凝土板组合梁
18
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
参数λe ＝μlx／ly,
μ =(Ix／Iy)1/4（异向性系数）
Ix、Iy：组合板顺肋方向和垂直 肋方向的截面惯性矩，计算Iy时 只考虑压型钢板顶面以上的混凝
土计算厚度hc.
Baidu Nhomakorabea
23
组合板正截面抗弯承载力验算
AP
24
组合板正截面抗弯承载力验算（1）
验算公式
x :组合板受压区高度 x > 0．55h0时，取x = 0.55h0
5
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）
必要时也可采用刚性连接 。
8
主梁与次梁的铰接连接
实例
9
主次梁连（二）
刚性连接
10
4.2.2 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
11
抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
抗剪栓钉的布置
12
压型钢板与抗剪栓钉的连 接
压型钢板与抗剪栓钉的连接
栓钉连接件的受剪承载力设计值
N
c v
0.43Ast
Ec fc
且
N
c v
≤0.7
Ast
f
--------------- (4-4)
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
—— 栓钉材料抗拉强度最小值与屈服强度之比
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
22
组合板的力学模型
（一）承载力验算的力学模型
板厚不超过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； 2）λe ≤ 0.5 或 λe ≥ 2.0 时： 单向弯曲板.
20
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)
21
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
承载力验算
双向弯曲板或单向弯曲板
4.2 楼盖的布置方案和设计
本节内容
4.2.1 楼盖布置原则和方案 4.2.2 压型钢板组合楼盖的设计 4.2.3 组合梁和组合板的构造要求
1
楼盖结构的作用
▪ 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。
2
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
一般性的原则
有足够的整体刚度
多、高层建筑的楼盖结构组成
❖ 楼板 ❖ 梁系
固定作用、传递水平剪力作用
3
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）
多用于工 业建筑
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：图4-16. 压型钢板的截面力学特性:
参见第1章. 如果承载能力和变形能力不满足要求，可加在板下
设置临时支护,以减小板跨加以验算.
当栓钉材料性能等级为4.6时，
取 f =215N／mm2。 1.67
14
栓钉受剪承载力设计值的折减
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，按式(4-4)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
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 w0 ,或增设临时支撑.
19
组合楼板施工阶段的设计
为减小楼盖结构的高度，主次梁通常不采取叠接 方式。
6
斜向主梁的作用
❖ 在框筒体系中， 角柱往往产生，可通 过斜高额轴向拉力向 布置主梁得到向角柱 传递较大的竖向荷载 的目的。
7
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）
15
混凝土板和梁翼缘间有压型钢板时
（Nvc应折减）
0.6b(hs hp ) / hp2 且 ≤1.0
0.85 b(hs hp ) 且 ≤1.0
n0
hp2
16
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
AP f ≤fcmhcb时， h0 :组合板有效高度
M ≤0.8fcm xbyP
yp: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
❖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
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 上设抗剪件(如抗剪栓等)
4
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 等跨不等间距次梁(中间设走廊或不等跨框架)
❖ 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)
17
组合楼板和组合梁
压
组 合
组合板
型楼
钢 板 非组合板
板
考虑压型钢板对组合 楼板承载力的贡献
组
合
楼
一般形式组合梁
板
压型钢板组合梁
组 合
梁
预制钢筋混凝土板组合梁
18
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
参数λe ＝μlx／ly,
μ =(Ix／Iy)1/4（异向性系数）
Ix、Iy：组合板顺肋方向和垂直 肋方向的截面惯性矩，计算Iy时 只考虑压型钢板顶面以上的混凝
土计算厚度hc.
Baidu Nhomakorabea
23
组合板正截面抗弯承载力验算
AP
24
组合板正截面抗弯承载力验算（1）
验算公式
x :组合板受压区高度 x > 0．55h0时，取x = 0.55h0
5
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）
必要时也可采用刚性连接 。
8
主梁与次梁的铰接连接
实例
9
主次梁连（二）
刚性连接
10
4.2.2 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
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抗剪栓钉的布置
抗剪栓钉
抗剪栓钉的布置
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压型钢板与抗剪栓钉的连 接
压型钢板与抗剪栓钉的连接