压型钢板组合楼板斜截面抗剪承载力分析

压型钢板—混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能,正被越来越多地应用于大跨结构、高耸建筑等,有着广阔的发展前景。本文通过对U76型压型钢板—混凝土组合楼板的静力试验,分析组合板剪跨处钢板腹部主拉应力与荷载的关系,确定斜截面抗剪承载力的试验值与理论值的关系,提出了斜截面抗剪承载力的取用建议。     

压型钢板-再生混凝土组合板纵向抗剪承载力试验

压型钢板-混凝土组合楼板作为一种组合结构有着很大的优越性,不仅可以充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能,同时压型钢板可以作为模板使用,方便施工,提高工程进度。为了研究将再生混凝土应用到压型钢板-混凝土组合板中的可能性,设计了6块压型钢板-再生混凝土组合楼板,完成了静力试验,分析了不同剪跨比对纵向抗剪承载力的影响,得到组合板的荷载-纵向相对滑移关系曲线。采用欧洲规范4的建议公式,以试验数据为依据,回归得出再生混凝土组合楼板的剪力粘结系数m,k,为压型钢板再生混凝土组合板的工程设计提供参考依据。     

宝冶U76压型钢板-混凝土组合楼板纵向抗剪承载力试验

宝冶U76压型钢板为带压痕开口槽形板,端部焊接栓钉来提高压型钢板-混凝土组合楼板间的纵向抗剪承载力。通过该压型钢板-混凝土组合楼板的加栽试验,得到该组合楼板的压型钢板与混凝土间相对滑移与荷载的关系曲线。根据不同厚度、不同剪跨下8块试件的关系曲线,采用线性回归方法得到U76压型钢板-混凝土组合楼板的纵向抗剪剪力粘结系数,从而确定该种组合楼板的纵向抗剪承载力计算公式。     

超高层建筑压型钢板性能与工程应用研究

压型钢板-混凝土组合楼板作为一种新型的组合结构,因其能充分利用钢材与混凝土2种材料的优良特性而被越来越多地应用到大跨结构高层建筑中,有着广阔的发展前景。结合上海南京西路大中里的T1塔楼工程,对其所用压型钢板进行设计,特别是对其施工阶段截面受弯承载力和挠度进行验算,同时还对压型钢板-混凝土组合楼板进行了使用阶段截面受弯承载力、斜截面承载力、挠度和自振频率的验算,以确保工程所用压型钢板满足应用要求。     

压型钢板-混凝土组合楼板抗弯承载性能分析

压型钢板-混凝土组合楼板作为一种组合结构,能充分利用钢材所具有的优越抗拉性能和混凝土所具有的优越抗压性能,具有自重轻、延性和抗震性能好、施工简便和经济效果显著等突出优点,有着广泛的应用前景.通过对压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,讨论抗弯承载力的实用计算方法,对已有抗弯承载力实用计算方法进行了总结和修正,以供工程设计时参考.     

压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板受弯承载力试验研究

通过对8块压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板进行两点对称集中加载的静力试验,考察了组合楼板的破坏特征、变形性能及受力性能。研究结果表明,对于在压型钢板表面布置抗剪钢筋以及在压型钢板端部设置栓钉的组合楼板,其承载力主要受弯曲破坏控制。在其他条件相同的情况下,抗剪钢筋间距对受弯极限承载力影响不大。根据塑性设计理论,提出了组合楼板截面应力分布计算模型,建立了压型钢板-轻骨料混凝土组合楼板的受弯极限承载力计算公式,并验证了其适用性。     

开口型压型钢板-混凝土组合楼板抗弯承载力试验研究

通过4组不同跨度的开口型压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,研究了组合楼板的裂缝分布、破坏特征和滑移等情况。试验结果表明,开口型压型钢板-混凝土组合楼板破坏以纵向水平剪切黏结破坏形态为主。破坏时压型钢板与混凝土产生纵向剪切裂缝,端部发生相对滑移;设置栓钉和增加楼板的厚度可以提高其抗弯承载力,同时栓钉可以有效减少端部相对滑移;对于大跨度开口型压型钢板-混凝土组合楼板应适当配纵向受拉钢筋以提高其抗弯性能。采用全塑性理论计算的极限抗弯承载力大于试验结果,表明开口型压型钢板-混凝土组合楼板的极限承载力由水平纵向抗剪承载力控制。按极限抗弯承载力设计的开口型组合楼板偏于不安全。     

双钢板混凝土组合剪力墙斜截面承载力计算方法

分析24片以剪切破坏为主的双钢板混凝土组合剪力墙的低周反复加载试验结果表明,剪切破坏以腹部混凝土斜压杆压碎或表面钢板拉断为破坏特征,无轴压力作用时,墙体腹部混凝土形成45°交叉斜裂缝,表面钢板发生45°剪切屈曲;轴压力可提高墙体的斜截面承载力;当剪跨比小于0.85时,随剪跨比减小,墙体受剪承载力增大,当剪跨比大于0.85时,剪跨比的变化对墙体受剪承载力影响不大.在此基础上,提出了该类组合剪力墙斜截面承载力计算的交叉斜杆模型,即当墙体达到极限状态时,钢板可视为45°分布式斜拉杆,混凝土可视为45°分布式斜压杆,拉压杆相互垂直.进而推导了组合剪力墙斜截面承载力的计算公式,并通过拟合试验结果,考虑轴压力对组合剪力墙斜截面承载力的影响.公式计算结果与试验结果吻合良好.     

闭口压型钢板混凝土组合楼板抗火性能研究

闭口压型钢板混凝土组合楼板在工程中使用逐渐增多。通过对不同厚度的Encondek闭口压型钢板混凝土组合楼板进行耐火试验,并建立ABAQUS非线性有限元模型进行计算分析,对闭口压型钢板混凝土组合楼板的抗火性能进行深入分析。研究表明:采用闭口压型钢板的组合楼板温度上升速度明显低于开口压型钢板组合楼板,闭口压型钢板组合楼板较开口压型钢板组合楼板具有更好的耐火性能,根据试验和数值计算结果,提出了适用于闭口压型钢板组合楼板的截面温度场简化计算式。     

压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力研究

压型钢板-混凝土组合楼板的承载能力受楼板叠合面的纵向抗剪能力控制。本文通过3组组合楼板的荷载试验,研究了单跨简支组合楼板和两跨连续组合楼板的极限抗剪和抗弯性能。试验结果表明:组合楼板的极限承载能力受叠合面的纵向抗剪能力控制;与简支组合楼板相比,连续组合楼板承载能力有明显提高,跨中挠度显著减小,端部支座剪力出现滑移时与简支板端部剪力值相近,显示了连续组合板的端部滑移与剪力的关系与简支板的情况相似。但与简支组合板不同的是,连续组合板端部出现滑移后,其极限承载能力明显高于相同跨度简支板极限承载力。根据试验结果,得到了组合楼板叠合面纵向抗剪能力的计算公式。在组合楼板的承载力设计中,应对支座端部的竖向剪力进行叠合面的纵向抗剪能力验算,文中提出了连续组合楼板的承载力计算方法。     

压型钢板-混凝土组合楼板粘结试验研究

压型钢板-混凝土组合楼板因其具有刚度大、延性好、施工方便、经济效益优越等特点,目前在我国得到较为广泛的应用。通过对3种共27块(2W、3W、BONDECK各9块,2W、3W为开口板,BONDECK为缩口板)镀锌压型钢板-混凝土组合楼板的试验研究,分析了不同剪跨下,混凝土强度、压型钢板厚度、组合楼板厚度等因素对组合楼板极限承载力的影响,总结了压型钢板-混凝土组合楼板剪切-粘结破坏的形态及受力变形性能,利用回归分析提出了以混凝土抗拉强度特征值ft表征的剪切-粘结承载力计算公式。     

Experimental study of composite cold-formed steel C-section floor joists

Twelve large-scale slab specimens and twenty-two companion push-out specimens were tested to study the behavior and capacity of composite slab joists consisting of cold-formed steel C-sections and concrete. Four shear transfer mechanisms, including surface bond, pre-fabricated bent-up tabs, pre-drilled holes, and self-drilling screws, were employed on the surface of the flange embedded in the concrete to provide shear transfer capacity. Results indicated that specimens employed with shear transfer enhancements showed a marked increase in strength and reduced deflection compared with those relying only on a natural bond between steel and concrete to resist shear. Of the three shear transfer enhancements investigated, bent-up tabs provided the best performance at both the strength and serviceability limit states, followed by drilled holes in the embedded flanges. The use of self-drilling screws resulted in the lowest strength increase. The correlation of shear transfer capacity of push-out specimens with the ultimate capacity of large-scale specimens indicated that the average experimental flexural capacity of the slab specimens was approximately 1.16 times the average predicted value based on push-out test results.     

Flexural behavior of profiled steel sheet-concrete composite slabs with crossing steel bars

为研究穿筋压型钢板-混凝土组合板的受弯性能,对穿筋压型钢板-混凝土组合板试件和无穿筋组合板对比试件进行了静力试验。基于试验数据验证了相应的有限元模型,对穿筋的位置和间距进行了参数分析。提出了穿筋组合板的短期刚度计算式。研究结果表明：穿筋压型钢板-混凝土组合板结构形式可靠,可以有效改善组合板弱边方向的受弯能力,应简化为双向板进行设计,采用所提短期刚度公式,计算该类组合板的挠度值与实测值偏差较小。相同条件下的穿筋组合板相对于无穿筋组合板峰值荷载提高43%,刚度提高114%;相对于焊筋组合板峰值荷载提高9%,刚度提高40%。且穿筋组合板开裂荷载更高,加载过程中裂缝开展缓慢;横穿钢筋的数量从3增大到7时,穿筋组合板峰值荷载提高14.5%,刚度提高23.3%;穿筋距离从5mm变化到45mm时,穿筋组合板峰值荷载减小11.7%,刚度降低12%。     

压型钢板-混凝土组合楼板设计中的若干问题

针对钢 混凝土组合楼板叠合面的抗剪强度、连续组合板设计的纵向抗剪强度和剪跨以及端部锚固对板承载力的影响等问题进行了讨论和分析。在组合楼板的承载力设计中 ,应对支座端部的竖向剪力进行叠合面的纵向抗剪强度验算。对于连续组合楼板 ,可采用连续跨中正弯矩区的长度与简支楼板跨度等效的原则进行剪跨计算。端部锚固栓钉对组合楼板纵向抗剪强度的贡献可采用量化的公式进行计算     

钢板-混凝土空心组合板受力性能与设计方法研究

钢板-混凝土空心组合板是一种新型组合板形式,由下部平钢板、纵向开孔钢板(肋板)、矩形空心内模和上部混凝土面层组合而成。该新型板由于使用空心内模,具有自重轻,隔声,节能的优点,并且具有施工免模板、免临时支撑等特点,具有广泛的应用前景。为研究组合板静力受剪和受弯性能,对6块钢板-混凝土空心组合板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究。研究组合板随名义剪跨比变化的破坏形态及受力行为的变化规律。通过试验研究,考察6个组合板试件的破坏形态、钢板与混凝土应变发展情况、裂缝发展情况及组合板承载能力。结果表明:空心组合板具有良好的受力性能,钢板与混凝土组合良好,界面之间无明显滑移;组合板受弯承载能力计算可以采用平截面假定,底部钢板强度可以得到充分发挥;组合板具有较高的受弯承载能力和刚度,并具有良好延性。根据试验研究结果,建立钢板-混凝土组合板受弯承载能力计算公式,为该新型组合板在工程实践中的推广应用提供技术依据和理论支持。     

Development of interlocking mechanism for shear transfer in composite floor

Semi-pre-cast floor slab (called half slab in Malaysia) has been used widely in different parts of the world. It consists of a reinforced concrete pre-cast layer that acts initially as a formwork connected in situ with another concrete layer using shear connectors. Steel reinforcement (shear link, studs and/or steel truss) is commonly used to transfer the horizontal shear between the two composite layers. Longitudinal shear failure is the most common type of failure in the composite floor slab. This paper proposes a new system to transfer the horizontal shear between the interfaces of the pre-cast and cast in situ layers of concrete slab. The proposed system implements an interlocking concept and does not require any shear reinforcement. The composite floor slab used to illustrate the interlocking concept consists of a pre-cast inverted ferrocement layer interconnected with the cast in situ brick–mortar layer. The effectiveness of the interlocking mechanism in transferring the stresses developed due to the applied load is investigated. Eleven composite slab specimens having different shear connectors between the two layers were cast and tested under pure shear loading (push-off test). In the tested specimens, different interlocking mechanisms, continuous truss shear connectors and no connectivity between the two layers were used to connect the layers of slabs. The results indicate that the interlocking mechanism proposed is, as effective as, the steel trusses in resisting shear stresses and can be used to replace the steel trusses, which in turn will reduce the cost of the composite slab.     

基于Monte-Carlo法的钢-混凝土组合梁的可靠度

采用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法,对现行规范中简支组合梁的承载力计算公式进行了可靠度分析,研究了不同材料强度等级、不同荷载类型及不同抗剪连接件数量对组合梁可靠度的影响,得出了一些可供工程设计参考的重要结论.