压型钢板-混凝土组合楼板粘结试验研究.pdf
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1、低温建筑技术 2 0 1 0 年第 5 期( 总第 1 4 3 期) 压型钢板 一混凝土组合楼板粘结试 验研 究 高翔, 史庆轩 ( 西 安建筑科技大学 土木工程学院 。 西安7 1 0 0 5 5 ) 【 摘要】 压型钢板 一 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 2 7 块( 2 w、 3 W、 B O N D E C K各 9块, 2 W、 3 W为开口板 , B O N D E C K为缩口板) 镀锌压型钢板 一 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
2、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 一混凝土组合楼板剪切 一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 表征的剪切 一粘结承载力计算公式。 【 关键词】 压型钢板; 组合楼板; 剪切 一 粘结承载力计算公式 【 中图分类号】 I U 3 7 5 【 文献标识码】 A 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 5 0 0 6 6 0 3 S l j B( I T 、 J 1 )量 口 舰】 、 皿 N TA I S TU DY 0lF C =【 ) l J 亡 一 1( ) R 皿S 1 l 观D lI
3、e CK A ND C懈I E O0M nE L ) I D RS G A O X i a n g , S H I Q i n g - x u a n ( C o l l e g e o f C i v i l E n g i n e e ri n g, X i a n S c i e n t i fi c a n d T e c h n i c a l U n i v e r s i t y o f A r c h i t e c t u r e , X i an 7 1 0 0 5 5, C h i n a ) Ab s t r a c t : R e c e n t l y,t h e
4、c o mp o s i t e fl o o r s l a b w i th the p r o fi l e d s t e e l s h e e t c o n c r e t e h a s b e e n e x t e n s i v e l y a p p l i e d t o e n g i n e e r i n g s b e c a u s e o f i t s b i g d i ty, g o o d d u c t i l i ty , e a s e f o r e o n s t r u d t i o n , and g o o d e c o n o
5、 m i c ret u ms e t c T h r o u g h the e x p e r i me n ts f o r t h e 3 k i n d s o f c o mp o s i t e fl o o r s l a b s tot a l 2 7 p r o fi l e d s t e e l s h e e t c o n c ret e s the i n fl u e n c e o i l the u l t i ma t e b e a ti n g c a p a c i ty o f the s l a b s b y t h e f a c t o r
6、 s o f c o n c r e t e thi c k n e s s,s h eet t h i c k n e s s,s l ab h e i ght a n d s o o n u n d e r d i ff e ren t s h e a r s p a n r a t i o i s a n a l y z e d P r o po the c a l c u l a ti o n f o r m u l a o f s h e a r - b o n d b e a r i ng cap a c i t y b y t h r o u gh reg r e s s i v
7、 e a n a l y s i s m e t h o d w a s p r o pos e d a n d c o e ff i c i e n ts f o r t h i s s t e e l p l a t e Ke y wo r d s : p rofi l e d s t eel s h e e t;c o mp o s i t e fl oor s l a b;s h car - bon d c a p a c i ty c a l c ula ti o n f o r mula 目前, 国内外关于压型钢板 一混凝土组合楼板纵 向剪切粘结承载力的计算方法主要有 m一 系数法
8、和 部分剪切粘结法( P a r t i a l s h e a r c o n n e c t i o n m e t h o d ) 两种。 我国、 美国和欧洲规范都建议采用 m一|i 系数法。本 文主要针对压型钢板 一混凝 土组合楼板的纵 向水平 剪切粘结进行讨论。作者通过对 3种共 2 7块 ( 2 W、 3 W、 B O N D E C K各 9 块 , 2 W、 3 W为开口板 , B O N D E C K为 缩 口板) 镀锌压型钢板 一混凝土组合楼板 的承载力试 验 , 测定了组合板中压型钢板和混凝土之问的相对滑 移并对组合板受剪性能进行进一步的研究。确定这 几种类型组合楼板的
9、 m一i 系数 , 提出了承载力计算 公式, 为工程设计提供依据。 1 试验概况 1 1 试件制作及设计 试件设计主要参考美 国 A S C E C l j 中的标准试验方 法, 采用 4分点对称加载。 试件设计根据压型钢板类型( 2 W型、 3 W型、 B O N D E C K型) 、 厚度( 从 0 7 5 m m到 1 2 0 m m变化) , 组合楼 板厚度( 从 1 3 0 m m到 1 9 0 ra m变化) 和组合楼板的板长 ( 从 1 9 5 0 m m 到 3 8 5 0 m m 变 化 ) 、 板 宽 ( 从 9 1 5 ra m 到 9 9 5 m m变化) 的变化设计
10、了 3种 2 7块不同的组合楼 板。各个组合楼板分别编号为 : 2 W- V B 1 1 1 3 , 2 W- VB- 212 3, 2 W - VB 313 3, 3 W- V B 1 1 1 3, 3 W - VB- 2 1 2 3, 3 W- VB- 313 3, B - VB一 1 1 1 3, B V B- 212 3, B V B- 3 1 3 3。 试件制作时, 取一块压型钢板, 截取长度等于楼 板的板长。试件支模时, 将压型钢板作为试件底模, 按 照楼板试件的长度 、 宽度和厚度支设侧面木模板。为 了防止收缩应力和温度应力的影响, 在板顶布设 1 5 0的双向构造钢筋, 用来模
11、拟实际工程中楼板 中的 分布钢筋 , 构造钢筋的保护层厚度为 2 5 m m。混凝土采 用商品混凝土( C 2 5 ) , 采用人工插入式振捣棒振捣。振 高翔等: 压型钢板 一 混凝土组合楼板粘结试验研究 6 7 捣完后, 待混凝土初凝时进行人工收面, 在室内浇水 养护。同时, 制作混凝土立方体试块( 尺寸为 1 5 0 ra m X 1 5 0 ra mX 1 5 0 ra m) , 每组 3个, 在 同等条件下进行养护, 以测得同批混凝土的实际抗压强度。并根据需要通 过改变试件 的钢板厚度、 剪跨大小、 组合板厚度等来 揭示在不同条件下组合楼板的纵向剪切粘结承载力。 1 2 加载方法和测点
12、布置 试验时, 组合板试件两端简支, 采用 1 0 0 0 k N液压 千斤顶通过分配梁在四分点上对称加载 , 为保证荷载 传递的均匀性 , 集中荷载通过三级分配梁最终传到试 件上。加载时, 采用分级加载制度, 根据预计极限荷载 的大小, 试件按每级 1 0 k N加载。试验时, 除了在每级 荷载处读仪表有暂停外, 对构件采用连续加载。加载 速率不超过混凝土中极限受压纤维的应变率, 控制在 1 M P a m i n 。测点布置方面, 根据试验目的, 每块钢板均 沿纵向在跨中、 剪跨及板端布设应变片, 此外, 在剪跨 区加载点处沿肋高布设应变片以测试应力沿钢板肋 高的变化。试验 中所考虑的位移
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