房屋建筑钢结构设计.ppt

4.2 楼盖的布置方案和设计 4.2.1 4.2.1 楼盖布置原则和方案楼盖布置原则和方案 4.2.2 4.2.2 压型钢板组合楼盖的设计压型钢板组合楼盖的设计 4.2.3 4.2.3 组合梁和组合板的构造要求组合梁和组合板的构造要求 本节内容楼盖结构的作用直接承受竖向荷载的作用，并将其传递直接承受竖向荷载的作用，并将其传递给竖向构件；给竖向构件；起横隔作用。起横隔作用。影响到施工进程；影响到施工进程；影响到建筑的经济效益。影响到建筑的经济效益。u满足建筑设计要求满足建筑设计要求u较小自重较小自重u便于施工便于施工u有足够的整体刚度有足够的整体刚度v 楼板楼板v 梁系梁系多、高层建筑的楼盖结构组成 一般性的原则一般性的原则固定作用、传递水平剪力作用固定作用、传递水平剪力作用楼盖结构的方案选择原则用于多、高层建筑的楼板楼板 现浇钢筋混凝土现浇钢筋混凝土楼板楼板预制楼板预制楼板压型钢板组合压型钢板组合楼板楼板早期较常用，卫早期较常用，卫生间开洞较多处生间开洞较多处高度不大且无地震高度不大且无地震设防的建筑设防的建筑v通过预埋件与钢梁可靠连接，且在板上浇注刚性面层比较常用比较常用v 结构性能好，施工方便，经济效果好预制预应力叠合楼板预制预应力叠合楼板 p 将工业化预制的预应力混凝土薄板与钢梁连接，上浇混凝将工业化预制的预应力混凝土薄板与钢梁连接，上浇混凝土现浇层组成叠合板。土现浇层组成叠合板。p 无须模板，施工方便，且省去了压型钢板，可降低造价。无须模板，施工方便，且省去了压型钢板，可降低造价。p 楼板厚度根据跨度大小经计算确定。通常，预应力混凝土楼板厚度根据跨度大小经计算确定。通常，预应力混凝土薄板厚度为薄板厚度为5050100mm100mm，宽度国内普遍采用，宽度国内普遍采用900mm900mm、1200mm1200mm两两种类型，长度可达到种类型，长度可达到6m6m。现浇混凝土板厚度为。现浇混凝土板厚度为505080mm80mm，现，现浇层加强楼板整体刚度，防止预制板开裂，并可以增加楼板浇层加强楼板整体刚度，防止预制板开裂，并可以增加楼板的隔声性能。的隔声性能。压型钢板组合砼楼板压型钢板组合砼楼板 双向轻钢密肋砼组合楼板双向轻钢密肋砼组合楼板 p 由钢筋或小型钢焊接的单榀桁架正交成的平板网由钢筋或小型钢焊接的单榀桁架正交成的平板网架，并在网格内嵌入五面体无机玻璃钢模壳而形成双架，并在网格内嵌入五面体无机玻璃钢模壳而形成双向轻钢密肋组合楼盖。向轻钢密肋组合楼盖。p 施工时利用平板网架自身的强度、刚度，并配施工时利用平板网架自身的强度、刚度，并配1 12 2点临时支撑即可完成无模板浇注混凝土作业。钢框点临时支撑即可完成无模板浇注混凝土作业。钢框架梁和轻钢桁架被现浇混凝土包裹形成双向组合楼盖，架梁和轻钢桁架被现浇混凝土包裹形成双向组合楼盖，增加了楼板的刚度。增加了楼板的刚度。钢筋桁架混凝土板钢筋桁架混凝土板p 钢筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋在工厂采用进口设备加钢筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋在工厂采用进口设备加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌钢板在工厂焊接成一体工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌钢板在工厂焊接成一体的组合模板。该模板系统是将混凝土楼板中的钢筋与施工模的组合模板。该模板系统是将混凝土楼板中的钢筋与施工模板组合为一体，组成一个在施工阶段能够承受湿混凝土自重板组合为一体，组成一个在施工阶段能够承受湿混凝土自重及施工荷载的承重构件，并且该构件在施工阶段可作为钢梁及施工荷载的承重构件，并且该构件在施工阶段可作为钢梁的侧向支撑使用。在使用阶段，钢筋桁架与混凝土共同工作，的侧向支撑使用。在使用阶段，钢筋桁架与混凝土共同工作，承受使用荷载。承受使用荷载。9v楼板底部凹凸不平，不好处理；v楼板底部2mm钢板，容易撕下来钢筋桁架混凝土楼板用于矩形平面用于正方形平面梁系梁系梁系的构成梁系布置时考虑的因素 n钢梁的间距钢梁的间距要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼要与上覆楼板类型相协调，尽量取楼板经济跨度以内；板经济跨度以内；（压型钢板组合楼板取（压型钢板组合楼板取2 23m3m）n主梁主梁应与竖向抗侧力构件直接相连；应与竖向抗侧力构件直接相连；（充分发挥（充分发挥整体空间作用）整体空间作用）n竖向构件竖向构件纵横两个方向均应有主梁与之相连，以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；保证两个方向的长细比不致相差悬殊；n梁系布置梁系布置应能使尽量多的楼面重力荷载份额传递应能使尽量多的楼面重力荷载份额传递到竖向构件；到竖向构件；（如，设置斜向主梁）（如，设置斜向主梁）n为减小楼盖结构的高度，为减小楼盖结构的高度，主次梁主次梁通常不采取叠接通常不采取叠接方式。方式。n主梁和次梁的连接宜采用简支连接；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（其传递荷载为次梁的梁端剪力）剪力）n必要时也可采用刚性连接必要时也可采用刚性连接 。主次梁连接（一）简支连接简支连接实例主梁与次梁的铰接连接主次梁连（二）刚性连接刚性连接4.2.2 压型钢板组合楼盖的设计(b)通常的布置方案通常的布置方案(a)不设次梁时的布置方案不设次梁时的布置方案保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力 16抗剪栓钉的布置抗剪栓钉的布置 抗剪栓钉的布置抗剪栓钉压型钢板与抗剪栓钉的连接 Ast 栓栓钉钉钉钉杆截面面杆截面面积积 Ec 混凝土混凝土弹弹性模量性模量 fc 混凝土轴心抗压强度设计值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当栓钉材料性能等级为4.64.6时，时，取取 f=215Nmm2。栓钉连接件的受剪承载力设计值-(4-4)栓钉受剪承载力设计值的折减n位于位于梁负弯矩区梁负弯矩区的栓钉，周围混凝土对其约束的的栓钉，周围混凝土对其约束的程度不如受压区，按式程度不如受压区，按式(4-4)(4-4)算得的栓钉受剪承载算得的栓钉受剪承载力设计值应予力设计值应予折减折减：(a)(a)位于连续梁中间支座上负弯矩段时：位于连续梁中间支座上负弯矩段时：取折减系数取折减系数0.90.9 (b)(b)位于悬臂梁负弯矩段时：位于悬臂梁负弯矩段时：取折减系数取折减系数0.80.8压型钢板和与混凝土之间水平剪力的传递形式v依靠压型钢板的依靠压型钢板的纵向波槽纵向波槽传递传递 v依靠压型钢板上的依靠压型钢板上的压痕、压痕、小洞小洞或冲成的不闭合的或冲成的不闭合的孔孔眼眼传递传递v依靠压型钢板上焊接的依靠压型钢板上焊接的横横向钢筋向钢筋传递传递v依靠设置于端部的依靠设置于端部的锚固件锚固件传递传递(任何情形下都应当任何情形下都应当设置端部锚固件设置端部锚固件)按照压型钢板是否参与承载工作分为：组合板和非组合板组合板和非组合板；（一）组合板（1 1）施工阶段）施工阶段：p 验算内容：压型钢板强度和变形；p 荷载：恒载：压型钢板自重、钢筋和混凝土自重；活载：施工荷载和附加荷载；（2 2）使用阶段）使用阶段：变形验算强度验算（抗弯承载力、抗冲切承载力、抗剪承载力抗冲切承载力、抗剪承载力）4.2.2.1 4.2.2.1 组合楼板的设计组合楼板的设计（二）非组合板：压型钢板不参与承载工作（1）施工阶段：模板作用；（2）使用阶段：按照一般的钢筋混凝土楼板设计；