4.2 楼盖的布置方案和设计,楼盖布置原则和方案 压型钢板组合楼盖的设计 组合梁和组合板的构造要求,内容提示,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。,4.2.1 楼盖布置原则和方案,满足建筑设计要求 较小自重 便于施工 有足够的整体刚度,一般性的原则,2.楼盖结构的方案选择原则,楼板 梁系,3.多高层建筑的楼盖结构组成,固定作用、传递水平剪力作用,4.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,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）,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),多用于工业建筑,5.框架布置方案,6.梁系构成,梁系布置注意事项： 钢梁的间距，尽量取楼板经济跨度以内； 主梁应与竖向抗侧力构件直接相连； 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； 主次梁通常不采取叠接方式。,主梁 次梁,斜向主梁的作用： 在框筒体系中，角柱往往产生高额轴向拉力，可通过斜向布置主梁得到向角柱传递较大的竖向荷载的目的。,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） 必要时也可采用刚性连接 。,7.主次梁连接（铰接连接）,主梁与次梁的铰接连接,主次梁连（刚性连接）,4.2.2 压型钢板组合楼盖的设计,组合楼板一般以板肋平行于主梁的方式布置于次梁上，如果不设次梁，则以板肋垂直于主梁的方式布置于主梁上(图4-13)。,压型钢板与抗剪栓钉的连接,搁置楼板的钢梁上冀缘通长设置抗剪连接件，以保证楼板和钢梁之间可靠地传递水平剪力，常见的抗剪连接件是栓钉(图4-13)。 抗剪连接件的承载力不仅与其本身的材质及型号有关，并和混凝土的等级品种等有关。栓钉连接件的受剪承载力设计值为：,栓钉连接件的受剪承载力修正（一）,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,栓钉连接件的受剪承载力修正（二） （Nvc应折减）,水平剪力的传递形式,纵向波槽,压痕、小洞或冲成的不闭合的孔眼,横向钢筋,锚固件,组合楼板和组合梁,组 合 楼 板,组合板,非组合板,考虑压型钢板对组合 楼板承载力的贡献,一般形式组合梁,压型钢板组合梁,组 合 梁,预制钢筋混凝土板组合梁,压 型 钢 板 组 合 楼 板,组合楼板设计,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,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.,荷载计算,截面特性,力学模型,验算 弹性方法,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,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,施工阶段的设计,使用阶段设计,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:在永久荷载和使用阶段的可变荷载作用下的 强度和变形进行验算。,变形 验 算：,承载力验算：,单向弯曲简支板,双向弯曲板或单向弯曲板,模型,正截面抗弯承载力、抗冲剪承载力、斜截面抗剪承载力,1.组合板的力学模型,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） 0.5e2.0 时： 双向弯曲板； 2）e 0.5 或 e 2.0 时： 单向弯曲板.,参数e lxly, =(IxIy)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.,组合板正截面抗弯承载力计算图,2.组合板正截面抗弯承载力验算,验算公式,注：0.8 :考虑到起受拉钢筋作用的压型钢板没有混凝土保护 层，以及中和轴附近材料强度发挥不充分等因素 。,3.组合板抗冲剪承载力验算,组合板在集中荷载下的冲切力V1，应满足:,临界周界长度,4.组合板斜截面抗剪承载力验算,注：承受局部荷载时，取有效工作宽度bef进行计算。,组合板一个波距内斜截面最大剪力设计值Vin 应满足: Vin 0.07ftbh0,5.有效工作宽度bef的最大值,1. 抗弯计算时 简支板 ：bef = bf1+2 lP ( 1 - lP/l ) 连续板 ：bef = bf1 + 4 lP ( 1 - lP/l ) /3 2. 抗剪计算时 bef = bf1+lP ( 1 - lP/l ) , bf1 = bf+2( hc + hd ),l ：组合板跨度 lP ：荷载作用点到组合板较近支座的距离 bf1：集中荷载在组合板中的分布宽度 bf ：荷载宽度 hc ：压型钢板顶面以上的混凝土计算厚度 hd ：地板饰面层厚度,6.组合梁的设计,混凝土翼板有效宽度bce ： bce=bo+bc1+bc2 bo ：钢梁上翼缘宽度 bc1, bc2 ：各取梁跨度l的1/6和翼缘板 厚度hc的6倍中的较小值,混凝土翼板计算厚度： 普通钢筋混凝土翼板： 取原厚度ho 带压型钢板的混凝土翼板： 取hc,换算宽度的折算,换算公式： 荷载标准组合： beq=bce/E 荷载准永久组合： beq=bce/（2E） E：钢材弹性模量与混凝 土弹性模量的比值,7.组合梁的正截面受弯承载力验算公式（一）正弯矩作用,A :钢梁截面面积 Ac:钢梁受压区截 面面积,组合梁的正截面受弯承载力验算公式（二）负弯矩作用,As:翼板有效宽度范围内钢筋截面面积 Mp:钢梁截面的全塑性弯曲承载力,视全部剪力由钢梁腹板承受：,8.组合梁的受剪承载力验算,hw、tw:分别为钢梁腹板的高度和厚度； fv ：塑性设计时钢梁钢材的抗剪强度设计值.,9.组合梁栓钉连接件验算,正弯矩区剪跨段 V = A f (塑性中和轴位于混凝土翼板内) V = bce hc fcm (塑性中和轴位于钢梁截面内) 负弯矩区剪跨段： V = As fsy,每个剪跨区内所应配置的栓钉连接件总数,V :剪跨区内混凝土与钢梁叠合面上的纵向剪力,n个栓钉连接件均匀分布于其剪跨区段内,集中力作用时栓钉连接件的布置,剪跨区内有较大集中力作用时，可将n个栓钉连接件按各分剪力区段的剪力图面积分配，然后各自均匀分布于分剪力区段,当抗剪连接键的设置受构造等原因的影响不能满足要求 时，可采用部分抗剪连接设计法，按钢结构设计规范计算。,