压型钢板截面特性计算方法的分析比较

对不同厚度、不同强度的压型钢板采用不同方法计算其截面特性,并对其截面特性进行分析比较.结果表明:目前我国由压型钢板供货商提供的压型钢板截面特性未考虑钢板强度的影响,用于结构设计或组合楼板施工阶段设计偏于不安全.对试验确定压型钢板截面特性的方法进行分析,从可靠度的角度出发,认为通过试验确定截面特性的方法不宜用于结构设计....     

压型钢板截面特性计算分析

目前国内压型钢板型号规格种类较多,对于设计而言,压型钢板的截面特性没有现成的查询工具及有效的计算软件。随着理论研究与实践的不断深入,规范涉及压型钢板的计算方法也在不断的改进和更新,已有的设计资料存在一定的局限性,既不利于钢结构的发展,也不能满足设计需求。本文基于规范,对国内常用压型钢板分析计算汇总,给出压型钢板截面特性值表,为设计施工提供参考。     

闭口型压型钢板截面力学特性试验研究

以《金属压型板试验欧洲建议》为依据,对4块1∶1尺寸闭口型压型钢板试件进行截面力学特性试验研究,并分别采用荷载-挠度曲线方法和极限弯矩方法确定截面特性。分析结果表明:荷载-挠定曲线方法计算所得结果比理论值偏大较多,正向加载时极限弯矩方法计算所得结果与理论值吻合良好,而负向加载时差别较大,原因是负向加载时,闭口型压型钢板受压翼缘中部分钢材没有全截面发挥作用。在此基础上,进一步提出全截面特性和有效截面特性两个概念,并建议对闭口型压型钢板正负向加载时的截面特性应分别予以考虑。     

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。     

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。     

压型钢板混凝土加固混凝土板承载力计算分析

为了提高钢筋混凝土板的受弯性能,基于压型钢板-混凝土组合板的基本原理,提出了压型钢板-混凝土加固方法,给出了施工工艺,通过对压型钢板-混凝土加固混凝土板受弯承载力计算分析,为开展相关的试验研究提供了指导建议。首先,根据塑性理论,对压型钢板-混凝土加固混凝土板的正截面受弯承载力进行了分析,按照塑性中和轴位置的不同,将加固构件正截面极限受弯承载力计算分为3种情况,分别建立了相应的计算公式。其次,通过算例分析了压型钢板的壁厚和强度、新增混凝土的强度和厚度对加固构件极限受弯承载力的影响。计算结果表明,采用压型钢板-混凝土加固混凝土板,可以大幅度提高钢筋混凝土板的正截面极限受弯承载力,其中,新增混凝土厚度的影响最为显著。     

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。     

双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件轴压力学性能研究

双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件由两侧放置的闭口型压型钢板和内部填充混凝土组成,内嵌于混凝土中的闭口型板肋既可作为钢板与混凝土之间的连接件,保证两者的共同工作,又能有效降低钢板的宽厚比,提高闭口型压型钢板的屈曲承载力。相比传统的双钢板混凝土组合构件,双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件无需额外的连接件即可实现钢板和混凝土的共同工作,增加了施工的便利性和高效性,同时保持了双钢板-混凝土组合构件的性能优势,在工程中具有广阔的应用前景。采用有限元方法分析了闭口型压型钢板混凝土组合构件在轴压荷载作用下的受力全过程,包括混凝土截面的应力分布、压型钢板板带的应力发展过程及屈曲性能;通过试验结果和理论分析明确了板肋在混凝土中的嵌固作用;研究了压型钢板布置形式、混凝土强度等级、钢材屈服强度、钢板厚度(板带宽厚比)和构件厚度等参数对双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件轴压性能影响规律。通过对双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件受力全过程的分析,可以得到以下结论:闭口型板肋将压型钢板分成若干个板带,各板带单独发生受压屈曲,改变了钢板整体受压屈曲的方式;混凝土能够对嵌入的闭口型板肋提供足够的嵌固作用,使得压型钢板与混凝土能够共同工作;嵌入混凝土中的闭口型板肋为压型钢板板带提供了可靠的边缘嵌固和支撑,使得闭口型压型钢板仅在板带上发生局部弹性屈曲,且能够发展屈曲后强度,压型钢板板带的屈曲后强度可以采用有效宽度法计算;闭口型板肋嵌于混凝土中使得板肋附近混凝土的应力分布不均匀,并对两侧板肋之间的混凝土产生一定的约束作用,但截面上并未形成明显的约束区和非约束区;双侧闭口型压型钢板混凝土组合构件轴压承载力可由混凝土抗压承载力和考虑屈曲后强度的压型钢板承载力叠加获得;压型钢板布置方式对构件的轴压承载力没有明显影响,构件各组成部分的材料强度、墙体厚度和压型钢板厚度对其轴压承载力和延性影响明显。     

钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁受力性能试验研究

完成了8个钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁试件的静力试验,对组合梁受力性能进行了研究。试验中详细考察了钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁在不同名义剪跨比、不同栓钉布置形式下的受力过程、裂缝发展、破坏形态和型钢、钢板与混凝土应变发展过程、跨中弯矩与跨中挠度以及型钢与组合板端部滑移发展情况;根据对试验结果与现行规范所建议方法计算结果的对比分析,提出了钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁的受弯承载能力以及受剪承载能力计算方法。研究结果表明,钢-闭口型压型钢板轻骨料混凝土组合梁试件的破坏形态主要表现为弯曲剪切破坏,组合梁具有较好的承载能力和延性,在80%Pu后,组合梁界面才表现出明显的滑移现象,截面不满足平截面假定。研究还表明,即使组合梁试件按照我国现行规范计算所得连接程度较小时,也具有较高的受弯承载能力。同时,为考察组合梁动力特性,对8个组合梁试件的前三阶自振频率和阻尼比进行了试验测试,测试结果表明组合梁阻尼比较     

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     

Influence of steel ratio on fire resistance of concrete-filled square steel tubular columns with internal profiled steel

采用ABAQUS有限元软件,建立了火灾作用下内配型钢方钢管混凝土轴压柱耐火性能的有限元模型,验证了有限元模型的可靠性。在保证钢材总含钢率不变的前提下,对钢管和内配型钢进行分配,对比分析了两种截面形式柱常温承载力和耐火极限。对钢管含钢率、型钢含钢率以及钢材材料强度进行了分析,并对不同截面总含钢率下钢管含钢率分配比例对耐火极限的影响进行了计算和分析。结果表明：保持总含钢率不变,将钢管中部分钢材以型钢的形式置于混凝土中,常温下承载力略有降低,但火灾下耐火极限提高甚为显著;当钢管含钢率占截面总含钢率的50%~60%时,常温下承载力和火灾下耐火极限均能得到充分的发挥。     

Web crippling behaviour of laterally restrained cold-formed steel re-entrant profiled deckings

Web crippling failure is often found to be critical in cold-formed steel profiled deckings during construction of composite slabs. Therefore, accurate prediction to the web crippling resistances of profiled deckings over internal supports under hogging moment is highly desirable. This paper presents an extensive experimental investigation into the structural behaviour of laterally restrained re-entrant profiled deckings under concentrated loads. A total of 104 web crippling tests on fully supported re-entrant profiled deckings with nominal yield strengths at 235 and 550 N/mm² are carried out to provide data for direct comparison with design resistances obtained from codified design rules. It should be noted that in the past, little attention has been paid to establish the lateral restraint condition of profiled deckings under concentrated loads in tests. Hence, local section distortion or ‘section spreading’ is often observed in tests but seldom dealt with rigorously during design development. In the present study, effective lateral restraints are provided to the test specimens in order to fully mobilize the web crippling resistances of the profiled deckings. It is found that the measured web crippling resistances are typically 20%–40% higher than those obtained from the codified design rules given in BS5950: Part 6, Eurocode 3: Part 1.3 and the North America Specification, depending on the steel grades and thicknesses, the load bearing lengths as well as the loading conditions.

In general, both BS5950 and Eurocode 3 give conservative web crippling resistances for re-entrant profiled deckings with both low and high strength steel under internal and end loading conditions. Moreover, the corresponding resistance factors determined according to a codified reliability analysis are considerably larger than the required values. Thus, the design rules are reliable and conservative, although they tend to be very conservative for profiled deckings under end loading condition. However, an examination on the design rules given in the NAS shows that only some of them are applicable to predict the web crippling resistances of low and high strength steel re-entrant profiled steel deckings. The design rule for IOF condition always gives both conservative and reliable resistances for both low and high strength steel profiled deckings, compared to the measured values. The design rule for EOF condition is also found to be both conservative and reliable for low strength steel profiled deckings only, but not for high strength steel profiled deckings. The design rules for ITF and ETF conditions are not applicable for both low and high strength steel profiled deckings according to the reliability analyses.

It is demonstrated that a set of new design rules specifically for re-entrant profiled deckings is needed for both improved efficiency and reliability. Moreover, the comprehensive set of test data is readily adopted to calibrate both finite element models and design expressions in subsequent studies.     

施工初应力作用下内配十字形型钢的圆钢管混凝土 轴压短柱力学性能分析

利用ABAQUS有限元软件分别建立考虑外钢管施工初应力和同时考虑钢管与型钢施工初应力的内配十字形型钢圆钢管混凝土轴压短柱数值模型,并对建模方法进行验证。计算施工初应力存在时内配型钢钢管混凝土轴压短柱的荷载-位移全过程曲线及其各部件的承载力分配曲线,并分析混凝土与钢管、混凝土与型钢的接触应力及应力发展状态。最后对初应力系数、构件长细比、钢管和型钢的含钢率、钢管和型钢的屈服强度以及混凝土的抗压强度等因素进行了参数分析。结果表明:考虑外钢管施工初应力对内配型钢钢管混凝土轴压构件力学性能的影响规律与其对钢管混凝土轴压构件力学性能的影响规律基本一致; 外钢管和型钢施工初应力的同时存在使混凝土与钢管、型钢的相互作用时间延迟,减弱钢管对混凝土的套箍作用和混凝土对型钢的局部约束,使组合构件提前进入弹塑性阶段并扩大此阶段的范围,导致组合柱极限承载力随着初应力值的增大逐渐减小; 构件长细比对轴压短柱的承载力影响系数有显著影响。     

闭口型压型钢板——混凝土组合板承载能力试验研究

闭口型压型钢板—混凝土组合板中,压型钢板能更好地起到受拉钢筋的作用,比开口型压型钢板—混凝土组合板有更多性能优势和更好的应用前景。通过八块采用新型BONDEKⅡ型闭口型压型钢板的组合板的静力性能试验研究和理论分析,着重考察剪跨比和组合板端部栓钉布置对组合板受力性能、破坏形态和极限承载能力的影响,提出了该类闭口型压型钢板的组合板的受弯承载力、竖向受剪承载力和纵向剪切粘结破坏承载力的计算方法及公式,为组合板设计计算提供依据。     

高层民用建筑钢骨混凝土施工技术

高层民用建筑采用型钢混凝土组合结构,可缩小结构构件截面尺寸,增大使用空间,但对型钢构件的制作、安装以及与钢筋工程的配合提出了更高的要求。本文介绍了复杂型钢混凝土组合结构施工的施工工艺和技术控制措施,以及施工中应解决的有关关键技术问题。     

压型钢板复合楼板的施工技术

结合沈阳儿童活动中心,介绍了压型钢板强度和变形验算方法,阐述了压型钢板施工前的准备工作,施工工艺及主要施工方法,验证了采用压型钢板复合楼板的优点,取得了较好的效益。     

压型钢板的施工质量问题及预防

结合压型钢板在实际工程中的广泛应用,针对一些施工阶段压型钢板的质量问题进行了原因分析,并提出相应的预防措施,以期合理有效解决压型钢板在施工过程中的质量问题,促进其推广和普及。     

主厂房压型钢板作底模现浇楼板工艺

结合大同二电厂三期工程,针对主厂房压型钢板作底模现浇楼板施工工艺进行了介绍,并总结归纳了采用压型钢板作底模现浇楼板的优点,以期促进压型钢板作底模现浇楼板工艺的推广应用。     

组合楼板抗火性能研究现状及有限元分析

指出压型钢板-混凝土组合楼板是一种十分合理的结构形式,能充分发挥两种不同材料的受力性能,对压型钢板-混凝土组合楼板抗火性能研究现状及其非线性有限单元法分析的基本理论做了介绍,以推广压型钢板-混凝土组合楼板的应用。     

Finite element studies on profiled steel composite beams

This article is concerned with finite element studies on profiled steel composite beams to investigate their elastic and ultimate load behaviour. Finite element code LUSAS is used to carry out the non-linear analyses to determine the load carrying capacity of the beams. Results from the experimental studies reported by other researchers are first used to assess the accuracy of the finite element modelling. Analyses are carried out thereafter to study different shapes, arrangements and number of steel sheeting ribs. Effects of the parameters such as concrete compressive strength f _c, yield stress f _yp of the profiled steel sheeting, and thickness of the steel sheeting on the ultimate load capacity of the profiled steel composite beams are examined. The results are presented in the form of load-deflection plots and ultimate load values. It is concluded that the ultimate load capacity of the profiled steel composite beams can be predicted with an acceptable accuracy by the proposed finite element modelling. Results show that the load carrying capacity of the beams are influenced by shapes, arrangements and number of ribs. It is also found that compressive strength f _c of the concrete, and yield stress f _yp and thickness of profiled steel sheeting have significant influences on the performance of these beams.