新型闭口压型钢板组合楼板抗火性能影响因素研究

建筑工程中新型闭口压型钢板组合楼板使用逐渐增加,采用耐火钢的组合楼板具有更优良的抗火性能。利用ABAQUS建立了闭口压型钢板组合楼板的非线性抗火计算模型,通过与已有试验结果对比验证了其抗火分析计算的准确性和有效性,在此基础上对闭口压型钢板组合楼板的抗火性能进行参数分析,考虑了混凝土及钢材材料强度、楼板及压型钢板厚度、钢材耐火性、楼面荷载等因素的影响。分析计算表明,采用闭口压型钢板的组合楼板可显著提高其耐火时间,采用耐火钢材后耐火时间可进一步提高10%左右;提出了适用于闭口压型钢板组合楼板的温度场计算公式和抗火性能计算方法,以及采用耐火钢材后的耐火时间修正公式。     

闭口型压型钢板-混凝土组合楼板耐火设计实用方法

根据《组合楼板设计与施工规范》(CECS 273:2010)简化了闭口型组合楼板混凝土内部温度分布,编制了闭口型压型钢板-混凝土组合楼板耐火承载力有限元计算程序。基于程序计算结果进行了大量数据分析,基于混凝土受弯构件的承载力理论,回归得到了耐火极限分别为1.5h和2.0h的闭口型压型钢板组合楼板耐火承载力简化公式。运用简化公式进行了算例分析,比较了温度场分布、边界及是否考虑压型钢板作用对正弯矩区配筋量的影响,供设计人员参考使用。由于被混凝土包裹的压型钢板温度场分布研究尚不充分,故分别给出了考虑和不考虑压型钢板作用这两种情况下的正弯矩承载力简化公式。     

闭口型压型钢板-再生混凝土组合楼板抗火性能研究

闭口型再生混凝土组合楼板兼具组合结构的优点与固废利用的特点，但高温下再生混凝土热工和力学性能与普通混凝土有明显差别，进一步造成了相应结构构件火灾下抗火性能的差异。为此，对闭口型再生混凝土组合楼板基于承载能力的耐火极限进行了试验与有限元研究，主要参数为再生粗骨料取代率、板型与荷载水平，分析挠度与不同位置处的温度发展，并建立了适用于该类楼板耐火极限简化计算方法。结果表明：受火90 min后，压型钢板与混凝土未发生分离，组合楼板保持了较好整体性；压型钢板闭口位置温度明显低于受火面底钢板，相同位置处再生混凝土组合板温度低于普通混凝土板；耐火极限受取代率的影响较小，再生混凝土组合板相对普通混凝土板耐火极限提高幅度在1.2%～9.2%,且远超过一级耐火极限90 min的要求；考虑钢板闭口部分受弯承载力贡献提出了耐火极限简化计算式，其可较好地预测组合板耐火极限。     

闭口式压型钢板-混凝土组合楼板耐火试验研究

对闭口式组合楼板进行了耐火试验 ,结果表明 ,在标准升温情形下这种压型钢板 混凝土组合板具有较好的吸热性能和耐火性能 ,可达到一级建筑楼板的耐火极限 ( 1 5h)要求     

压型钢板-混凝土组合楼板承载能力试验研究

对工程中常用的开口、闭口以及缩口3种压型钢板-混凝土组合楼板进行弯曲性能试验,考察不同类型压型钢板-混凝土组合楼板的破坏形态、界面剪切黏结性能及纵向抗剪承载能力。研究结果表明:开口型和缩口型组合楼板在外荷载作用下发生纵向剪切破坏;闭口型随着跨度的增加,破坏模式由纵向剪切破坏转为弯曲破坏。通过m-k法对组合楼板纵向剪切承载力进行计算,结果表明混凝土强度对组合楼板纵向抗剪承载力影响不大。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板的受弯性能

闭口型压型钢板可以作为组合楼板中的受力钢筋。为了得到闭口型压型钢板 -混凝土组合板的受弯性能 ,进行了 4块闭口型压型钢板简支组合板的试验。在普通钢筋混凝土板抗弯承载力计算方法的基础上 ,提出了闭口型压型钢板 -混凝土组合板抗弯承载力的计算公式     

闭口型压型钢板-混凝土组合楼板纵向粘结性能试验

对6块闭口型压型钢板(YX65-186-558)-混凝土组合楼板进行试验,根据CECS 273∶2010《组合楼板设计与施工规范》提供的公式求解剪切粘结系数m,k,为YX65-186-558闭口型压型钢板的设计及施工提供参考.在试验研究以及数据分析的基础上,通过对比开口型及缩口型压型钢板的破坏形态,得出组合楼板的延性较好,并且在组合楼板破坏的时候,闭口型压型钢板与混凝土之间的粘结应力并没有完全消失,两者依然以一定的相互作用共同承担荷载.     

闭口型压型钢板-混凝土组合板的刚度计算

闭口型压型钢板 -混凝土组合板的挠度控制是这种新型组合楼板设计中的一个重要因素。在12块闭口型压型钢板简支组合板试验研究的基础上 ,建立了闭口型压型钢板 -混凝土组合板的刚度计算方法 ,针对ASCE标准提出了适合这种新型组合板刚度计算的修正建议。挠度计算值与实测值吻合较好     

加固改造中的压型钢板与混凝土组合楼板

正在建筑加固改造中,对补楼板洞,大量运用的是压型钢板上浇筑混凝土的施工工艺,一般称为压型钢板与混凝土组合楼板,简称为组合楼板。这种楼板用压型钢板代替了模板,施工简单,迅速,缩短了施工周期,因而在加固改造中得以广泛运用。压型钢板分为开口板和闭口板两种(图1)。     

大跨度闭口型压型钢板-混凝土组合楼板抗弯承载力试验研究

通过对8块闭口型压型钢板-混凝土组合楼板的静力试验,对闭口型组合板的破坏特征、裂缝分布以及抗弯承载力等力学性能进行分析研究。试验结果表明:闭口型组合板破坏形态以纵向剪切破坏和弯曲破坏为主,大跨度组合板的破坏形式均为弯曲破坏。在试验研究的基础上,依据塑性截面设计法,并充分考虑组合板跨度和端部栓钉对组合板抗弯性能的影响,提出了更适合于大跨度闭口型压型钢板-混凝土组合楼板的抗弯承载力计算式,计算结果与试验结果吻合较好。     

压型钢板组合楼板耐火性能的试验研究

本文通过对５块规格不同的压型钢板组合楼板的耐火试验，研究组合楼板在１５～２０小时的耐火时限中的背温和变形发展规律。试验结果表明，由于压型钢板与混凝土的共同工作，压型钢板本身不会独自升温，且混凝土具有较好的吸热和散热功能，所以能保证压型钢板组合楼板的防火安全性。     

压型钢板组合楼板耐火性能探讨

通过对压型钢板组合楼板临界温度和升温时间的探讨,分析组合楼板的耐火性能,通过试验数据和理论计算,验证了台湾钢结构同行提出的只要组合楼板的混凝土厚度达到150mm即可不用楼承钢板防火涂料的说法,达到降低造价促进压型钢板组合楼板应用和发展的目的。     

压型钢板组合楼板耐火性能探讨

通过对压型钢板组合楼板临界温度和升温时间的探讨,分析组合楼板的耐火性能,通过试验数据和理论计算,验证了台湾钢结构同行提出的只要组合楼板的混凝土厚度达到150mm即可不用楼承钢板防火涂料的说法,达到降低造价促进压型钢板组合楼板应用和发展的目的.     

钢-混凝土组合楼板实用抗火设计方法

利用钢-混凝土组合楼盖抗火性能非线性有限元分析程序对不同荷载大小、不同压型钢板厚度、不同配筋的压型钢板-混凝土组合楼板进行了抗火性能分析,找出了火灾影响下组合楼板结构性能的因素,给出了计算组合楼板耐火时间的拟合公式,得到了一些适用于压型钢板-混凝土组合楼板抗火设计的结论和建议。     

压型钢板-组合楼板耐火试验和破坏模式的探讨

在标准升温条件下,对闭口式压型钢板组合楼板进行了耐火试验,并测试了不同部位的升温情况。试验表明,被混凝土包裹的部分升温要比直接受火面慢,但由于热传导,升温122MIN时被混凝土包裹的部分最低温度也超过了600℃;无论是火灾前期还是后期,板的混凝土厚度都是影响组合楼板耐火性能的重要参数。在此基础上,分析了高温状态下组合楼板的试验现象,定性地分析了各影响参数,并探讨了组合楼板在耐火极限状态下的破坏模式。由于影响组合楼板耐火性能的参数多而复杂,因此,建议防火设计时必须保证一定的混凝土厚度,确保火灾下组合楼板的安全。     

闭口型压型钢板-混凝土组合板的纵向受剪性能

为了得到闭口型压型钢板 -混凝土组合板的纵向受剪性能 ,进行了 12块闭口型压型钢板 -混凝土简支组合板的试验 ,得到了这种组合板的纵向受剪性能和破坏形态等。在试验研究的基础上 ,对闭口型压型钢板 -混凝土组合板纵向抗剪承载力的设计计算等提出了建议     

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。     

闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板受力性能及动力特性试验研究

对6块闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板试件进行了两点对称集中加载静力试验研究,考察了组合板在不同剪跨比下的破坏形态、钢板与混凝土应变发展、端部滑移和裂缝发展情况,研究了组合板的纵向剪切极限承载能力。研究结果表明,端部设置栓钉的闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板具有较好组合作用,剪跨比较小的闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板主要发生纵向剪切粘结破坏,而剪跨比较大的组合板主要发生接近于弯曲破坏的弯剪破坏;根据试验研究结果,建立了闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板的承载能力计算公式,并给出了组合板刚度计算建议方法。为考察组合板的动力特性,对6块闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板的前三阶自振频率和阻尼比进行了试验测试,测试结果表明闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板阻尼比比较小,并结合自振频率实测结果对经验计算公式进行了对比验证,为闭口型压型钢板-轻骨料混凝土组合板动力特性计算及组合楼盖的竖向振动分析控制设计提供依据     

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。     

压型钢板-砼组合楼板火灾下温度场的数值分析

要研究压型钢板-混凝土组合楼板的抗火性能,首先要研究压型钢板-混凝土组合楼板的温度场.根据传热学中的基本原理,用有限元方法,对火灾下压型钢板-混凝土组合楼板温度场的计算方法进行了研究,并编制了计算程序.与实际试验结果对比,发现该方法精度较好.