钢砼组合楼盖设计

钢-混凝土组合楼板是指在压型钢板上浇筑混凝土而成的组合楼板。 根据压型钢板是否与混凝土共同作用，可分为复合板和非复合板。 组合楼板是指现浇混凝土楼（顶）板，其中压制的钢板既作为浇筑混凝土的永久模板，又作为楼板底部的受拉钢筋。 非组合楼板是指仅作为混凝土楼板永久模板，不考虑参与结构应力的现浇混凝土楼（屋）板。

一、总体要求

组合梁混凝土翼缘的有效宽度应按下式计算，并取最小值。

当组合梁塑性中性轴通过钢梁截面时，钢梁翼缘、腹板的板宽厚比应符合下表要求。

1、采用塑性内力重分布法分析连续组合梁时，应满足以下条件：

(1)相邻两跨跨度之差不大于短跨度的45%；

(2)边跨跨度不小于相邻跨度的70%，也不大于相邻跨度的115%。

(3)每个跨度的1/5以内，集中荷载不大于跨度总荷载的一半；

(4) 所产生的内力与外载荷保持平衡；

(5)中间轴承截面材料的总强度比Y小于0.5且大于0.15

(6)内力调幅不超过25%。

2、连续组合梁采用弹性分析时，应符合下列规定：

(1) 不考虑负弯矩段混凝土拉裂翼对刚度的影响。

(2)在正弯矩断面，折算断面应根据短期或长期荷载采用相应的刚度；

(3)在负弯矩区引起拉裂的翼板长度可根据试验方法确定。

3、按弹性分析时，应将受压混凝土翼板的有效宽度bce折算成钢材的等效折算宽度bep，形成单体质量折算断面（图2）

组合梁混凝土板的计算厚度应符合下列规定：

(1)钢筋混凝土翼板的计算厚度应作为原始厚度h0；

(2) 计算压型钢板混凝土翼板厚度时，取压型板顶面以上混凝土厚度hc。

4、组合楼板设计时，应符合下列要求：

(1)施工阶段应校核作为浇筑混凝土底模的压型钢板的强度和变形。 此时应考虑以下载荷：

永久荷载——包括压型钢板、钢筋和混凝土的自重；

可变负载——包括加工负载和附加负载。 当冲击力、混凝土堆放、管道、泵荷载过大时，应增加附加荷载；

(2)使用阶段应校核组合楼板在所有荷载作用下的强度和变形。

5、施工阶段采用压型钢板作为模板浇筑混凝土，应采用弹性法计算。 强侧（沿肋）方向的正负弯矩和挠度应按单向板计算，弱侧方向不计算。

6、使用阶段，压型钢板混凝土厚度为50～100m时，应符合下列规定：

(1) 复合板强边(沿肋)方向的正弯矩和挠度按简支单向板承受全部荷载计算；

(2)强边方向负弯矩按实心端板取值；

(3) 不考虑弱侧（垂直辅助）方向的正负弯矩。

7、当压型钢板上混凝土厚度大于100m时，板的挠度应按强边方向简支单向板计算；

2 组合梁设计

(1) 抗弯强度计算

当混凝土翼板与钢构件完全受剪连接时，截面抗弯承载力可按下列假设计算：

1）混凝土翼板有效宽度内，纵向钢筋、钢梁的拉、压应力已达到强度设计值；

2）忽略塑料中性轴受拉侧混凝土强度设计值；

3）塑性中轴受压区混凝土截面受均匀受压，达到抗弯抗压强度设计值。 组合梁法向截面的抗弯承载力应按下式计算：

a 塑性中性轴位于混凝土受压翼内，为第一类截面；

b 塑性中性轴位于钢梁截面内，为第二种截面。

(2)抗剪强度计算

假设组合梁截面的剪力全部由钢梁腹板承受，其抗剪承载力应按下式计算

a：当负弯矩截面位于连续梁中间支撑时，应乘以折减茶数0.93

b：当位于悬臂负弯矩截面时，折减系数应乘以0.8。

（2）由受压钢板混凝土楼板和钢梁组成的组合梁，有下列情况之一的，叠合面上螺栓连接件的受剪承载力设计值Nv应减少；

当压型钢板与钢梁平行时（图3a）

3、压型钢板组合楼板设计

楼承板分为三代：开放式楼承板、收缩式楼承板、封闭式楼承板。

第一代开放式楼承板：仅用作楼板的永久模板，不能与混凝土相互作用。 应力分析比较复杂。 因此，这种类型的楼承板仅在施工过程中用作永久性模板。 当混凝土达到75%强度后，该板就不再发挥作用。 据预算部门统计，该工程此类楼承板的综合造价是现浇施工造价的1.6倍。 包括YXB76-305-915、YXB51-305-915、YXB75-200-600、YXB50-250-750、YXB35-125-750；

第二代收缩地板：在这种情况下，设计师改进了板材形状，缩小了板的开口，即收缩板，也称为燕尾板。 这种板型不仅可以与混凝土相互作用，还可以减少因混凝土高度而削弱的面积，大大提高了板的防火和防腐性能，而且楼板的刚度也比开敞式的要高。复合板。 包括YXB51-190-760；

封闭式楼承板：考虑到上述问题，有的设计师在原有的楼承板表面加剪力槽，利用混凝土的包裹作用，使两者共同承受受力，从而增加了楼板的强度，这不仅使楼承板与混凝土一体化还可节省部分受拉钢筋。 这大大降低了工程成本。 经过设计师的改进，第二代封闭式、缩小型楼承板逐渐取代了第一代开放式楼承板。 包括YXB65-185-555、YXB66-240-720、YXB65-170-510、YXB46-200-600、YXB40-185-740。

压型钢板复合楼板中，压型钢板与混凝土的连接应符合下列形式之一：

(1) 依托分型钢板的纵波槽(图4a)

(2)压力钢板上的压痕、小孔或冲出的未闭合孔(图4b)

(3) 受压钢板上焊接横向钢筋(图4c)

(4) 无论如何，应提供端锚（图4d）

复合楼板和非复合楼板（指压钢板仅用作永久模板）的设计应符合下列要求：

(1)施工阶段压型钢板应进行强度和变形校核：计算时应考虑临时支撑的影响；

(2)组合楼板混凝土硬化后，应计算使用过程中的截面抗弯力、斜截面抗剪力和冲剪力。

(3)非组合楼板可按常规钢筋混凝土楼板设计方法进行设计。

复合板前段的抗弯承载力应按塑性设计方法计算。 此时，应假定该断面受拉区和受压区材料已达到强度设计值。 压型钢板的钢材强度设计值与混凝土的抗折抗压强度设计值应乘以折减系数0.8。

4、组合梁、组合板的结构要求

(1)组合梁钉连接件的放置必须与钢梁焊接，并应符合下列规定：

1) 螺柱焊接在钢梁受拉翼缘上时，其直径不应大于翼缘板厚度的1.5倍； 当螺柱焊接在无拉应力区域时，其直径不应大于翼缘板厚度的2.5倍。

2）螺柱沿梁轴线布置，其间距不应小于5d（d为螺柱直径）； 螺柱应垂直于轴线布置，间距不小于4d，边距不小于35mm；

3）螺柱穿入钢板与钢梁焊接时，其直径不应大于19mm，焊接螺柱的高度应大于压型钢板波高加30mm；

4）钉子顶面混凝土保护层厚度不应小于15mm。

(2)符合下列条件之一的复合板应设置钢筋：

1）附加抗拉钢筋，为复合板提供储备承载力

2）在连续复合板或悬臂复合板的负弯矩区域配置连续钢筋

3）集中荷载断面及孔洞周围布设钢筋；

4）张拉钢筋，提高防火效果

5) 型钢板上翼缘焊横钢筋宜布置在剪跨断面上，其间距宜为

150-300毫米。

(3)中间支撑负弯矩区的连续组合梁或组合板的上部纵向钢筋应延伸超过梁的反弯点，并应留有锚固长度和锚钩。 下部纵向钢筋应在支撑处连续加固，不得间断。

(4)复合板用压型钢板的镀锌层厚度仍应满足使用过程中不引起锈损的要求。

（5）复合板用压型钢板的净厚度（不包括镀锌层或饰面层的厚度）不应小于0.75m。

只用作模板的压型钢板厚度不应小于0.5mm，浇筑混凝土上波纹槽的平均宽度不应小于50m。 在槽内设置螺栓连接件时，压型钢板的总高度不应大于8Omm。

（6）复合板的总厚度不应小于90mm； 压型钢板顶面以上混凝土厚度不应小于50mm。 此外，还应满足规定的楼板防火层厚度要求。

(7) 复合板端部应安装螺栓锚栓。 螺柱应设置在端部支撑压型钢板的凹肋处，贯穿压型钢板，螺柱和钢板均应焊接到钢梁上。 螺栓直径可按下列规定采用：

1、跨度小于3m的板，螺栓直径宜为13mm或16mm；

2、跨度小于3-6m的板，螺栓直径宜为16mm或19mm；

3、跨度大于6m的板，螺栓直径宜为19mm；

(8)钢梁上组合板中压型钢板的支撑长度不应小于50mm。 砌体上的支撑长度不应小于75mm。

(9)连续组合板设计为简支板时，抗裂钢筋的截面不应小于混凝土截面的0.2%，且抗裂钢筋的长度距支撑边的钢筋不应小于跨度的1/6，并应与不少于5根分布钢筋相交。

抗裂钢筋的最小直径宜为4mm，最大间距宜为150mm。 抗裂钢筋沿筋方向的保护层厚度宜为20mm。

与抗裂钢筋垂直分布的钢筋直径不应小于抗裂钢筋直径的2/3。 间距不应大于抗裂钢筋间距的1.5倍。

(10)组合板受集中荷载时，宜设置横向钢筋。 其截面积不应小于压型钢板顶面以上混凝土板截面积的0.2%，其延伸宽度不应小于板的有效工作宽度。

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