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解:混凝土板宽以单位板宽计。混凝土厚度近似取150mm ,则恒载标准值g = 24 ×1 ×0.15 + 0.191 ×1= 3.79kN/ m ,荷载设计值q = 1.2 ×3.79 + 1.4 ×4 =10.19kN/ m。
1. 施工阶段验算
最大弯矩设计值
M1 = (1.2 ×3.79 + 1.4 ×1.5 ×1) ×3.6²/ 8
= 10.77kN•m < Mp满足要求。
最大剪力设计值:
V 1 = (1.2 ×3.79 + 1.4 ×1.5 ×1) ×3.6/ 2
= 11.97kN < Vp满足要求。
2. 承载力极限状态验算
Mmax = 10.19 ×3.6²/ 8 = 16.51kN•m
V max = 10.19 ×3.6/ 2 = 18.34kN•m
在极限状态下,混凝土受压区高度:
= 30.60kN > V max
纵向抗剪承载力满足要求。冲切剪力不用验算。若设置支撑,须验算撤消支撑时所引起的荷载变化。
五、结论
组合板施工速度快,节省净空,特别是与组合梁一起使用,经济效益明显,在当前的工程实际中应用很多,但有关组合板的设计及施工并没有形成完整的标准,工程中很少考虑压型钢板与混凝土之间的组合作用,这无疑造成了材料的浪费,增加了投资,而且由于布筋,也浪费了施工时间。国外已有压型钢板2混凝土组合板的相关设计准则,可以借鉴采用。随着科学技术的发展,新型压型钢板不断出现,并且性能越来越好,应用将越来越广泛。
 注:根据《钢2混凝土组合楼盖结构设计与施工规程》( YB9238 —92) 及式( 2) 计算时,混凝土与压型钢板的强度取实测结果, f t =1.1N/ mm2 , f y = 345N/ mm2。
板设计中,如何确定压型钢板与混凝土之间的剪切粘结力是一个关键问题。其数值取决于压型钢板的形状、尺寸和表面加工状况、剪跨、混凝土抗压强度、剪力连接件的形式及尺寸等因素,很难从理论上精确推导,一般都是通过组合楼板的试验数据来进行回归分析,最后得出组合楼板纵向水平抗剪承载力的经验公式。与开口组合楼板比较,闭口组合楼板对混凝土存在较大的“握裹力”,在同等条件下后者发生纵向水平剪切粘结破坏的可能性较小;在有适当加强措施的情况下,一般不会控制组合楼板的设计;目前国内外对组合楼板水平剪切粘结强度的计算主要采用欧洲规范4
的建议公式[9 ] :
式(3) 适用于闭口式或开口带压痕式组合楼板,式中的m , k 值需做试验进行线性回归,公式参数具体意义见欧洲规范。
五、结论
(1) 此闭口式压型钢板与混凝土粘结能力好,可以保证混凝土与压型钢板共同工作,避免发生纵向水平剪切粘结破坏。
(2) 试验表明,这种闭口式组合楼板的斜截面抗剪承载能力按式(2) 进行计算,具有较大的安全储备。
参考文献
1. 郭彦林,马智刚,陈国栋等. 闭口式压型钢板2混凝土组合楼板受弯承载力的试验研究. 建筑结构,2005 ,35 (1) .
2. 姚振纲,刘祖华. 建筑结构试验. 同济大学出版社,1996.
3. 高层民用建筑钢结构技术规程(J GJ99 —98) .
4. 钢2混凝土组合楼盖结构设计与施工规程( YB9238 —92) .
5. Porter ,Max L ,Carl E. Design recommendations for steel deck floorslabs. Journal of structural division proceedings of ASCE ,1976 , (9) .
6. 严正庭,严立. 钢与混凝土组合结构计算构造手册. 中国建筑工业出版社,1996.
7. 周立峰. 混凝土构件斜截面承载力计算方法的改进. 浙江科技学院学报,2001 , (4) .
8. 赵鸿铁. 钢与混凝土组合结构. 科学出版社,2001.
9. 聂建国,易卫华. 压型钢板2混凝土组合板的受力性能及其计算.建筑结构,2005 ,35 (1) .
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