无支撑钢筋桁架混凝土叠合板刚度研究

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1、低温建筑技术2014年第6期(总第192期)无支撑钢筋桁架混凝土叠合板刚度研究李杰，郭魏芬，陈以一，蒋路，张昭祥，贾正桐(1．同济大学建筑工程系．上海200092；2．宝钢建筑系统集成有限公司，上海200050)【摘要】通过对受弯构件已有刚度公式的归纳和分析，提出了桁架板施工阶段的短期刚度的计算方法，并与已有的试验结果进行了对比，得到更接近于实际的计算公式。在此基础上，结合规范已有公式计算了桁架板使用阶段的短期刚度与长期刚度，并与相同截面的整浇板进行对比。【关键词】钢筋桁架；叠合板；挠度；刚度【中图分类号】TU

2、375．5【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)06—0o64—04无支撑钢筋桁架混凝土叠合板(以下简称桁架范中应用的总结，公式中符号含义见表注。板)，是利用混凝土楼板的上下层纵向钢筋与弯折成长期刚度计算方法是在短期刚度公式基础上予形的细钢筋焊接，形成能够承受荷载的小桁架，再与以折减，本文不再列出。预制层混凝土结合，在施工阶段可省去1．2叠合板短期、长期刚度计算方法模板和支撑，同时又能承受后浇混凝土及施工荷GB50010—2010(混凝土结构设计规范》、J11660载；使用阶段预制部分与后浇

3、部分形成整体共同受—2010(装配整体式混凝土住宅体系设计规程》规定：力。该板的纵、横剖面见图1。①钢筋混凝土受弯构件第一阶段即施工阶段的短期刚度计算公式见公式(1)；②叠合构件第二阶段即使用阶段的短期及长期刚度分别按公式(1)、(2)计算；③叠合板使用阶段考虑长期荷载作用的挠度按公式(3)计算。B=。(1)。。7枷·6+图1板的纵、横剖面图桁架板受力性能和整浇板有很大区别。跨度大于3．6m的桁架板往往受制于施工阶段的挠度。跨度大于4m的桁架板其长期挠度也是控制板厚的关键因：Js(3)素。目前，对于桁架板的施工

4、和使用阶段刚度的研究还不够深入和完善，为此研究其施工阶段的短期刚度式中，曰。。为施工阶段短期刚度；为使用阶段短和使用阶段短期、长期刚度计算方法显得尤为重要。期刚度；为使用阶段长期刚度；。。为施工阶段恒载本文通过对受弯构件已有刚度公式的归纳和分产生的弯矩；为准永久组合弯矩；为挠度增大系析，提出了桁架板施工阶段的短期刚度的计算方法，数；S为挠度系数；Z。为计算跨度。并与已有的试验结果进行了对比，得到更接近于实际2桁架板挠度计算方法研究的计算公式。在此基础上，结合规范已有公式计算了2．1施工阶段桁架预制板短期刚度的计

5、算桁架板使用阶段的短期刚度与长期刚度，并与相同截(1)组合刚度法的提出。通过文献[4]中试验面的整浇板进行对比。现象观察知悉，由于钢筋桁架的存在，施工阶段板开1已有刚度计算方法综述裂较轻微，只有少量裂缝，大部分截面未开裂，故笔者1．1整浇钢筋混凝土受弯构件短、长期刚度计算选取文献[2]中情况1开裂换算截面刚度曰和情况3国内外对普通钢筋混凝土受弯构件短期刚度的未开裂换算截面刚度曰，见图2。并令短期刚度为两者计算方法主要分为两大类，第一类为半理论半经验方的组合如式(4)，其中、卢为组合系数，且+卢=1。法，包括解析

6、刚度法、等效拉力法；第二类为基于数理B。与曰。分别按式(5)和式(6)计算。统计的经验法，包括弹性刚度回归法、平均刚度法、双B=ctB+。。。。(4)直线法和等效惯性矩法。表1是上述方法在国内外规李杰等：无支撑钢筋桁架混凝土叠合板刚度研究65，m=。。等。(xh一。宦●(·)．(y0一(一(5)54Z32lO5432l0销：E，c。：EI--C-力(-Y~o)2+-仃。：挺-+A，-+。。3YA。(h一+Y,o)](6)0l0203O4001O203040挠度／mm挠度／ram桁架板A桁架板B图3a=O．5，肛

7、O．5荷载一挠度曲线I．／r54321On吕昌图2未开裂截面和钢筋桁架截面示意圉●●ZZ(2)组合系数的确定。取不同的值计销攥挺挺算桁架板的短期刚度和跨中挠度。计算参数与文献[4]、[5]中桁架板试件HB13—25-39-6(6)A，01O203040HB6．12-39-6(6)B相同，桁架板计算长度、宽度b，及挠度／ram挠度／ram截面尺寸见表2。荷载一挠度曲线对比见图3～图8。桁架板A桁架板B表2桁架板参数图4a=O．6，0=o．4荷载一挠度曲线表3桁架板参数由图可见，当a=0．9、JB=0．1时，挠度理

8、论计算与试验结果最接近：逐点比较的平均误差为17．8％。此外，通过线性回归所得荷载一挠度直线斜率与计算所得的误差为11．9％，符合尚好。试验值线性回归见文献[2]中桁架板试件DHB1、DHB2、DHB3的计图7所示。由于施工阶段预制板基本处于弹性状态、裂算长度、宽度b及截面尺寸见表3。按其3种荷载情缝较轻微，故未开裂刚度起控制作用。况，取a=0．9．,／3=0．1计算桁架板的短期刚度和