组合楼板施工阶段验算(连续板)

钢结构设计中组合楼板的计算摘要：本文主要进行钢结构设计中组合楼板的计算，介绍了组合楼板的结构形式和发展概况，并对几种常见组合楼板的结构性质进行了讨论，并从施工阶段和使用阶段两个方面进行了组合楼板的计算和构造。

关键词：钢结构设计组合楼板近年来组合楼板在国内发展迅速，在组合楼板设计过程中，压型钢板具有承担永久性模版的作用，组合楼板需要具有足够的纵向抗剪强度，才能够限制压型钢板和混凝土之间的纵向滑移，实现压型钢板和混凝土之间良好的组合作用[1]。

影响组合楼板纵向抗剪能力的因素很复杂，包括压型钢板类型、混凝土强度、钢筋用量和剪跨比等，端部锚固能够显著提高楼板纵向抗剪能力。

本文主要对钢结构设计中的组合楼板的设计构造进行研究，供工程设计应用参考。

一、组合楼板组合楼板主要结构包括压型钢板、混凝土板，二者之间通过抗剪连接措施共同作用形成组合楼板。

组合楼板的优势是十分明显的，压型钢板能够用作浇灌混凝土的模板，能够有效节省木模板和支撑，压型钢板本身结构轻便，堆放、运输和安装的工程量都比较小。

投入使用之后，压型钢板能够发挥受拉钢筋的作用，能够减少钢筋的制作和安装，有效的节省了结构自重。

组合楼板结构内管线布置、维修比较方便，相比于木模板，组合楼板有效的减少火灾发生的可能性，压型钢板能够对钢梁侧向进行支撑，提高了结构的整体稳定性[2]。

最早在上个世纪30-50年代人们就对压型钢板和混凝土楼板的组合结构的优势有了一个充分的认识，认为这种结构省时省力，有着良好的经济效益，在50年代，第一代压型钢板出现在建筑市场上。

60年代之后，欧美和日本等国家开始了大规模高层建筑的建设，开始使用压型钢板作为楼层的永久性模板和施工平台，人们开始考虑在压型钢板的表面制作凹凸不平的齿槽使压型钢板和混凝土粘结在一起成为整体共同受力结构，这种情况下压型钢板能够代替或者节省一部分楼板的受力钢筋，有着很高的优越性。

在那之后，组合楼板持续发展，实验和理论均取得了深远的发展，在高层建筑中，压型钢板组合楼板得到了非常广泛的应用，西方国家开始制定相关的规程[3]。

压型钢板混凝土楼承组合板计算书工程资料：该工程楼层平台采用压型钢板组合楼板，计算跨度m l 4=，剖面构造如图1所示。

压型钢板的型号为YX76-305-915，钢号Q345，板厚度mm t 5.1=，每米宽度的截面面积m mm A S /20492=（重量0.152/m kN ），截面惯性矩m mm I S /1045.20044×=。

顺肋两跨连续板，压型钢板上浇筑mm 89厚C35混凝土。

图1组合楼板剖面1施工阶段压型钢板混凝土组合板计算1.1荷载计算取m b 0.1=作为计算单元（1）施工荷载施工荷载标准值m kN p k /0.10.10.1=×=施工荷载设计值m kN p /4.10.14.1=×=（2）混凝土和压型钢板自重混凝土取平均厚度为mm 127混凝土和压型钢板自重标准值mkN m m kN m kN m k /325.30.1)/15.0/25127.0(g 23=×+×=混凝土和压型钢板自重设计值mkN m kN g /0.4/325.32.1=×=（3）施工阶段总荷载mkN m kN m kN g p q kk k /325.4/325.3/0.1=+=+=1.2内力计算跨中最大正弯矩为mkN mkN l g p M ⋅=⋅×+×=+=+05.60.4)0.44.1(07.0)(07.022max 支座处最大负弯矩为m kN mkN l g p M ⋅=⋅×+×=+=−8.100.4)0.44.1(125.0)(125.022max 故mkN M M ⋅==−8.10max max 支座处最大剪力kNkNl g p V 5.130.4)0.44.1(625.0)(625.0max =×+×=+=1.3压型钢板承载力计算压型钢板受压翼缘的计算宽度etbmm mm mm t b et 105755.15050≤=×=×=，按有效截面计算几何特征。

钢筋桁架叠合板计算书（连续梁）1、基本数据施⼯阶段结构重要性系数0.9次梁间距l=3000mm 使⽤阶段结构重要性系数1楼板厚度h=110mm 永久荷载分项系数 1.2左⽀承梁上翼缘宽度200mm 可变荷载分项系数 1.4右⽀承梁上翼缘宽度200mm 混凝⼟上保护层厚度15mm 模板在梁上的⽀承长度a=50mm 混凝⼟下保护层厚度15mm 单榀桁架计算宽度b=188mm 桁架⾼度80mm 钢筋桁架节点间距200mm受拉区纵向钢筋的相对粘结特性系数10.8构件受⼒特征系数 1.9相对受压区⾼度0.5182、荷载施⼯阶段：模板⾃重+湿混凝⼟重量2.75施⼯荷载 1.5使⽤阶段：楼板2.75⾯层1吊顶0.5楼⾯活荷载5准永久系数0.51、荷载计算楼板净跨2800mm 楼板计算跨度3000mm除楼板⾃重外的永久荷载(1+0.5)*b=0.282使⽤荷载5*b=0.94（跨中）除楼板⾃重外的永久荷载产⽣的弯矩0.203使⽤荷载产⽣的弯矩0.854楼板⾃重 2.75*b=0.517楼板⾃重产⽣的弯矩0.3721.0581.4301.887（⽀座）除楼板⾃重外的永久荷载产⽣的⽀座负弯矩-0.317⼀、设计数据⼆、使⽤阶段计算γ_01= γ_02= γ_G = γ_Q = b _1左= b _1右= l _s =c ^′= c ^ = ?_t = V _i = α_cr = ξ_b = kN ⁄m ^2 kN ⁄m ^2 kN ⁄m ^2 kN ⁄m ^2 kN ⁄m ^2kN ⁄m ^2 l _n =l ?(b _1左+b _2右)/2=l _0=l _n +b _1=g _2= kN ⁄m p _2= kN ⁄m M _2Gk =0.08g _2?lkN ?m M _2Qk =0.101p _2?lg _1=kN ⁄m M _1Gk =0.08g _1?lkN ?m kN ?m M _2k =M _2Gk 〖+M 〗_2Qk kN ?m M _k =M _1Gk +M _2Gk 〖+M 〗kN ?mM =〖γ_02 [γ_G (M 〗_1Gk +M _2Gk )〖+γ_Q M 〗kN ?mβ_1= ψ_q =M _(2Gk ?)=?0.125g _2?l kN ?m使⽤荷载产⽣的⽀座负弯矩-1.058楼板⾃重产⽣的⽀座负弯矩-0.582-1.375-1.956-2.5592、截⾯设计钢筋桁架选型：根据使⽤阶段楼板底部配筋量确定桁架下弦钢筋直径，据此初步选定钢筋桁架型号，然后在施⼯阶段验算所选型号钢筋桁架的上弦钢筋直径是否满⾜要求。

压型钢板组合楼板1.定义组合楼板由压型钢板、混凝土板通过抗剪连接措施共同作用形成。

2．组合楼板的优点1)压型钢板可作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及支撑；2)压型钢板非常轻便，堆放、运输及安装都非常方便；3)使用阶段，压型钢板可代替受拉钢筋，减少钢筋的制作与安装工作。

4)刚度较大，省去许多受拉区混凝土，节省混凝土用量，减轻结构自重；5)有利于各种管线的布置、装修方便；6)与木模板相比，施工时减小了火灾发生的可能性；7)压型钢板也可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。

3．组合楼板的发展二十世纪30-50年代早在三十年代，人们就认识到压型钢板与混凝土楼板组合结构具有省时、节力、经济效益好的优点，到50年代，第一代压型钢板在市场上出现。

二十世纪60年代－70年代六十年代前后，欧美、日本等国多层和高层建筑的大量兴起，开始使用压型钢板作为楼板的永久性模板和施工平台，随后人们很自然的想到在压型钢板表面做些凹凸不平的齿槽，使它和混凝土粘结成一个整体共同受力，此时压型钢板可以代替或节省楼板的受力钢筋，其优越性很大。

二十世纪80年代－现在组合板的试验和理论有了新进展，特别是在高层建筑中，广泛地采用了压型钢板组合楼板。

日本、美国、欧洲一些国家相应的制定了相关规程。

我国对组合楼板的研究和应用是在20世纪80年代以后，与国外相比起步较晚，主要是由于当时我国钢材产量较低，薄卷材尤为紧缺，成型的压型钢板和连接件等配套技术未得到开发。

近年来由于新技术的引进，组合楼板技术在我国已较为成熟。

4 常用的压型钢板的截面形式给出了几种实际工程中采用的压型钢板，通过图片使学生对压型钢板有感性的认识，图中所示设置凹槽的压型钢板，设置凹槽后可明显提高钢板和混凝土板的组合作用。

2.1.1 常用压型钢板截面形式§2.2 组合楼板的材料及受力特性分析组合板：由压型钢板和混凝土板两部分组成；压型钢板按其在组合板中的作用可以分为三类：（一）以压型钢板作为组合板的主要承重构件，混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用；（二）压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台；（三）考虑组合作用的压型钢板组合楼板，这种结构构件在工程中最为广泛应用。

连续梁边跨现浇段检算（60+100+60）m 的预应力砼连续梁结构型式，套用《通桥（2023）2368-Ⅴ》通用图，边跨15#块采用支架进行现浇，其余块段采用挂篮悬臂施工。

现浇段梁长9.75m，梁高4.85m，设计砼141.915cm 3，共重368.979t，现对此部位的模板和支架进行详细的设计和检算，参考施工设计图纸具体过程叙述如下。

1、截面面积，计算出对应截面线荷载为：I-I 截面线荷截：m kN q /98.339262538.61=⨯⨯=II-II 截面线荷截：mkN q /31.468262006.92=⨯⨯=模板及支架体系和其它荷载取面荷载为2.5kPa，转化为线荷载为：mkN q /30125.23=⨯=边跨合龙段需借助现浇段支架吊模完成，故检算时在支架纵梁悬臂端考虑合龙段一半的荷载，截面无变化，转化为线荷载为：mkN q q /98.33914==根据计算出的线荷载，结合支架设计施工图，考虑到支架预压为自重的1.2倍，得出顺桥向荷载为：m kN q q /98.4432.1)3098.339(2.1)(31=⨯+=⨯+mkN q q /97.5972.1)3031.468(2.1)(32=⨯+=⨯+得出顺桥向分配梁荷载分布图：597.97顺桥向荷载分布图2、纵向I56a 工字钢受力减检算根据施工方案设计图，对I56a 工字钢进行检算，查得I56a 工字钢的材料特性分别为：I56a 工字钢特性：Ix=65586cm 4，W=2342cm 3，A=135.25m 2，[σw]=145MPa,[τ]=85Mpa 抗弯刚度EI ：EI=210×655.86=137730.6KN.m 2抗拉强度EA ：EA=210×13525=2840250KN简化力学模型为L=9.15m 的有多余约束的几何不变体系，根据顺桥向工字钢荷载分布图，画出相应的受力图，得出剪力图和弯矩图，采用清华大学结构力学求解器SM Solver 计算，则建立模型及计算图如下：由弯矩图可得出最大弯矩为：Mmax=2446.55KN.m 由剪力图可得出最大剪力为：Q=1287.54KN弯曲应力检算为：Mmax／W=2446.55×103／10×2342×10-6=104.46Mpa<[σw]=145MPa，满足要求剪力检算为：τ=Q max S／bI=1287.54×103／14.5×477×10=18.6MPa<[τ]=85Mpa挠度检算为：悬臂部分挠度ω=ql4／8EI=443.98／10×2.94）×1000／（8×137730.6）=2.85mm<2900／400=7.3mm故顺桥向采用10片I56a工字钢能够满足设计和施工要求。

混凝土板厚150mm，混凝土等级C30。

工况Ⅰ：（使用阶段，附加：3.0KN/m2；活载：7.0KN/m2,五跨连续,跨度：2.0m）一、选择压型钢板：选用YX48-200-600型楼承板。

钢板厚度t=1.0mm，材质为镀锌量：275g/㎡的Q345板材，设计强度为300N/mm2。

截面性质如下：楼承板的截面特征二、施工阶段计算：1、施工阶段荷载：（单位宽度上荷载）（1）静荷载：钢板自重W c1=0.1308KN/m；混凝土自重W c2=25x0.15=3.75 KN/m。

静荷载g1= Wc1+ Wc2=3.881 KN/m（2）活荷载：均布荷载：q1=1.5 KN/m;施工集中荷载（考虑设备以及混凝土泵送力的作用）P=2.25 KN /m 2、施工阶段荷载作用各工况承载力计算（一）、荷载均布作用下计算简图施工阶段强度验算 五跨连续：m KN L q g M •=⨯⨯+⨯⨯=+⨯=84.22)5.14.1881.32.1(105.0)4.12.1(105.02211正截面强度：M m KN Wf M u >•=⨯==632.444.15300由上计算知，施工阶段此种工况下楼承板正截面强度满足要求 （二）、荷载不利组合下计算简图如下： 最不利工况m KN l q g M •=⨯⨯+⨯⨯-=+⨯-=216.32)5.14.1881.32.1(119.0)4.12.1(119.02211施工阶段挠度验算：mm I E L q g s s 52.7101005.541006.22)5.1881.3(973.0)11(973.0124544=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯=+⨯=δ [δ]={L/180 mm ，20mm }min=16.67 mm 由于：δ<[δ],经上计算知，五跨连续板施工阶段满足挠度要求。

综合强度验算和挠度验算，选择YX48-200-600型压型钢板，板厚t=1.0mm 时，按上述步骤计算满足要求。

压型钢板组合楼板1.定义组合楼板由压型钢板、混凝土板通过抗剪连接措施共同作用形成。

2.组合楼板的优点1）压型钢板可作为浇灌混凝土的模板，节省了大量木模板及支撑；2）压型钢板非常轻便，堆放、运输及安装都非常方便；3）使用阶段，压型钢板可代替受拉钢筋，减少钢筋的制作与安装工作。

4）刚度较大，省去许多受拉区混凝土，节省混凝土用量，减轻结构自重；5）有利于各种管线的布置、装修方便；6）与木模板相比，施工时减小了火灾发生的可能性；7）压型钢板也可以起到支撑钢梁侧向稳定的作用。

3.组合楼板的发展二十世纪30-50年代早在三十年代，人们就认识到压型钢板与混凝土楼板组合结构具有省时、节力、经济效益好的优点，到50年代，第一代压型钢板在市场上出现。

二十世纪60年代一70年代六十年代前后，欧美、日本等国多层和高层建筑的大量兴起，开始使用压型钢板作为楼板的永久性模板和施工平台，随后人们很自然的想到在压型钢板表面做些凹凸不平的齿槽，使它和混凝土粘结成一个整体共同受力，此时压型钢板可以代替或节省楼板的受力钢筋，其优越性很大。

二十世纪80年代一现在组合板的试验和理论有了新进展，特别是在高层建筑中，广泛地采用了压型钢板组合楼板。

日本、美国、欧洲一些国家相应的制定了相关规程。

我国对组合楼板的研究和应用是在20世纪80年代以后，与国外相比起步较晚，主要是由于当时我国钢材产量较低，薄卷材尤为紧缺，成型的压型钢板和连接件等配套技术未得到开发。

近年来由于新技术的引进，组合楼板技术在我国已较为成熟。

4常用的压型钢板的截面形式给出了几种实际工程中采用的压型钢板，通过图片使学生对压型钢板有感性的认识，图中所示设置凹槽的压型钢板，设置凹槽后可明显提高钢板和混凝土板的组合作用。

§ 2.2组合楼板的材料及受力特性分析组合板：由压型钢板和混凝土板两部分组成；压型钢板按其在组合板中的作用可以分为三类：（一）以压型钢板作为组合板的主要承重构件，混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用；（二）压型钢板作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台；（三）考虑组合作用的压型钢板组合楼板，这种结构构件在工程中最为广泛应用。