带型钢肋预制混凝土底板和叠合板的试验研究

为研究一种新型预制型钢肋底板混凝土叠合板的受力性能,以跨度、肋高、肋宽、型钢厚度作为主要变量,对4块带型钢肋预制混凝土底板和2块叠合板进行了静载试验,得到了底板和叠合板的破坏形态、荷载-挠度曲线、型钢荷载-应变曲线,分析了其破坏机理、变形特性以及裂缝发展规律。结果表明,型钢肋与混凝土整体受力较好;增大试件肋宽、肋高均使得试件刚度和抗裂性能提高,增大试件跨度会降低其极限承载力、刚度和恢复性能;采用自然粗糙面的叠合面抗剪性能良好,可达到与整浇板相同的受力性能。     

板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响研究

为研究板肋形式对预制带肋底板混凝土叠合板受弯性能的影响,设计并制作2种不同板肋构造形式的预制带肋底板,即矩形肋底板与T形肋底板。对1块矩形肋底板叠合板、1块T形肋底板叠合板以及1块整浇板进行受弯性能静载对比试验,得到了其破坏形态、 荷载-跨中预应力筋应变曲线、荷载 跨中板顶面混凝土压应变曲线以及荷载 跨中挠度曲线,分析其破坏机理、变形特征以及裂缝分布规律。研究结果表明,3种不同板肋构造形式的试件在静力荷载作用下表现出相同的受力性能,增设板肋的叠合板能达到与整浇板相同的受弯能力。提出了预制带肋底板混凝土叠合板的开裂弯矩和极限弯矩计算式,计算值与试验值吻合较好。     

预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体抗弯性能试验研究

研究了一种新型预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体,即在冷弯薄壁型钢骨架内部喷涂轻聚合物填料,并在墙体一侧喷涂轻聚合物保温层,在另一侧拼装石膏板或水泥纤维板。进行了4个足尺预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的抗弯性能试验,详细考察了墙体在均布荷载作用下的破坏模式和应变分布规律,研究了墙体抗弯承载力和荷载-挠度曲线。试验研究表明,预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体具有良好的抗弯承载力,其抗弯承载力为自重的10.71~19.14倍;内部填料类型和墙面板类型对复合墙体抗弯承载力和挠度有一定影响。研究结果将为预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的设计和应用提供参考依据。     

预应力混凝土带肋叠合板受弯性能试验与设计关键问题研究

预应力混凝土带肋叠合板(PCCSCR)是叠合楼板的一种，可实现长线生产，具有生产效率高、成本低、抗裂性能好、钢筋用量少、抗弯刚度大以及承载力高等优点。预应力混凝土带肋叠合底板采用免支撑施工，可进一步降低施工成本。对6块预制叠合底板和10块预应力混凝土带肋叠合板的足尺试件进行受弯试验，测得了相应的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、裂缝开展及分布状况、破坏形式及相应的破坏荷载等。研究结果表明：预应力带肋叠合底板及叠合板的破坏形式均为弯曲破坏，其受弯性能能够满足施工阶段和使用阶段的要求，具有较好的延性；预应力混凝土叠合底板与后浇混凝土的协同受力性能良好，底板自然粗糙面即可满足叠合面的抗剪需求；预应力叠合底板带肋对减小底板施工挠度和提高底板刚度效果显著，且预应力叠合底板不开裂是免支撑设计的前提，通过合理设计，可以实现不同跨度免支撑设计的挠度限值要求。结合试验结果对PCCSCR的设计关键问题进行了分析，并总结提出了PCCSCR的设计流程。     

预制带肋底板叠合板在某高层公寓楼的应用

预制带肋底板叠合楼板是一种新型的装配整体式楼板。某高层公寓楼主要楼板采用了预制带肋底板叠合板,在施工中发现了预制带肋底板尺寸误差较大、临时支撑较多、管线敷设及开洞不方便等问题。经分析后指出,预制带肋底板叠合板应按照预制构件的方式进行设计和施工,严格控制预制带肋底板制作和施工的尺寸误差,构件制作和设计、施工密切配合。最后分析了预制带肋底板叠合板的工期和造价,结果表明,与现浇板相比,预制带肋底板叠合板可节省工期15%,其造价约为现浇板的35%。     

新型预制型钢-混凝土叠合楼板力学性能数值研究

针对传统预制带肋叠合楼板质量大、浇筑肋条工序复杂等缺陷,结合当前工业化生产的趋势,研制出一种新型预制型钢-混凝土叠合楼板。利用有限元软件ABAQUS对比分析传统带肋楼板和型钢-混凝土叠合楼板在施工阶段的跨中挠度,探究工字钢肋高以及翼缘宽度在施工阶段对楼板跨中挠度的影响。对比了两种预制楼板的荷载-跨中挠度曲线、极限承载力和延性,并分析了不同工字钢尺寸对新型叠合楼板力学性能的影响。结果表明:当翼缘宽度大于30 mm时,新型楼板在施工荷载下的挠度小于传统楼板;同时,新型叠合板的跨中挠度随肋高和翼缘宽度的增大而逐渐减小。相比于传统叠合板,新型叠合楼板在底部纵筋屈服后其刚度退化更为缓慢,且具有更高的极限承载力及延性。对于新型叠合板,增大肋高和翼缘宽度可有效提升其极限承载力和延性。     

预应力混凝土钢桁架叠合板受弯性能试验与理论研究

通过在预应力混凝土平板上增设钢桁架方式,提出一种预应力混凝土钢桁架叠合板,解决了现阶段其他类型叠合板用预制底板存在开裂荷载较低、临时支撑密集等问题。为研究不同桁架类型对预制底板及叠合板受弯性能的影响,对6块预制底板试件和4块叠合板试件开展了静力加载试验,得到其破坏特征、开裂荷载、挠度曲线及应变分布等。试验结果表明：钢桁架能够显著提高底板的开裂荷载,其中钢管桁架底板试件的开裂荷载最高,达到平板试件的194%以上,适用跨度最大达到9m;不同桁架类型底板试件的破坏模式存在一定差异,钢板桁架、钢管桁架和钢筋桁架预制底板的破坏特征分别为钢板屈曲、焊缝断裂及钢筋弯曲;钢桁架能显著增强底板及叠合层混凝土的整体受力及协同工作性能;桁架类型对叠合板的受弯性能影响较小,不同桁架类型叠合板的开裂荷载均相同,开裂挠度差异在10%以内。基于试验结果,建立了底板上弦失稳弯矩计算公式,并提出预制底板失效弯矩应取开裂弯矩与上弦失稳弯矩的较小值,计算值与试验值吻合较好。     

PKG预制底板的截面优化设计、生产与施工研究

PKG预制底板是直接在2.4～6.0 m跨PK预应力混凝土预制底板的混凝土肋上外包内卷边C型槽钢所得,其特点是工业化预制程度高,预制过程支模简单、有利于成品保护,预制底板及其叠合后的叠合楼板刚度大。由于PK预制底板受力性能均已满足规范要求,外包型钢后,其力学性能有很大富余度。本文研究了PKG板的截面参数,并编制了仅输入板跨和板宽即可进行PKG板迭代设计计算的MATLAB程序,对2.4～6 m跨PKG预制底板考虑最小用钢量时的肋高、预应力钢筋数目等进行了截面优化和规整化设计,利用程序迭代设计计算了6.3～9 m跨的PKG预制底板,最终设计出了截面合理、力学性能优异的既满足规范要求又适合于工业化生产的PKG预制底板;并对PKG叠合楼板的工业化生产与施工进行了介绍,可为PKG预制底板的设计及叠合板的生产、施工提供参考。     

双向预应力混凝土钢桁架叠合板抗弯性能试验研究与参数分析

通过双向施加预应力和增设钢桁架方式,提出了一种新型双向预应力混凝土钢桁架叠合板.为研究不同类型桁架对预制底板抗弯性能的影响,对4块预制底板试件开展了静力荷载试验,得到了其破坏特征、开裂荷载、挠度曲线及应变分布等.试验结果表明:双向预应力混凝土钢桁架预制底板呈现双向受力特征,钢桁架能够显著提高预制底板的抗弯刚度、抗裂性能...     

大跨度预应力混凝土带肋叠合板力学性能试验研究与工程应用

为研究大跨度预应力混凝土带肋叠合板在不同支撑条件下的力学性能,以及长期荷载对板变形的影响,分别进行单块叠合板在两端简支和两端梁支座条件下的静力加载试验,以及由三块预制带肋底板密拼、叠合层整体浇筑的整体大板长期加载试验.试验结果表明:两端梁支座的预应力叠合板的初始刚度和板底开裂荷载均大于两端简支预应力叠合板,预制带肋底板与现浇叠合层混凝土粘结良好,未出现开裂和剪切滑移;整体大板变形随时间不断增加,加载历时一个月后,变形趋于稳定,同荷载作用下整体大板的跨中挠度是两端简支单块叠合板跨中挠度的23.6％,整体大板呈现出双向受力特征.     

无支撑钢筋桁架混凝土叠合板受力性能试验研究

设计了4块不同形式的钢筋桁架混凝土叠合板,通过受弯性能试验,得到了挠度和裂缝的发展规律及破坏特征.试验结果表明,该板在施工阶段的挠度是板型设计的控制因素.带肋板是解决预制板施工阶段挠度过大问题的有效措施.     

预制预应力带肋底板混凝土叠合板的受弯疲劳性能试验研究

板肋形式是影响预制预应力带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的重要因素之一。为研究板肋形式对叠合板弯曲疲劳性能的影响规律,对一块T形肋底板叠合板试件与四块矩形肋底板叠合板试件的弯曲疲劳进行对比试验,研究不同板肋形式和疲劳荷载幅值对叠合板疲劳损伤程度的影响规律,得到了其破坏形态、裂缝分布规律、荷载-挠度曲线、荷载-应变关系曲线。结果表明:相同板肋形式随着疲劳荷载幅值增大,会导致明显的疲劳弯曲刚度退化,并且疲劳损伤也会显著增加,但叠合面疲劳损伤较小,表明叠合面的存在不会影响叠合板的受力性能,而不同板肋形式的矩形肋底板叠合板与T形肋底板基本表现出相同的弯曲疲劳性能。     

预应力带肋叠合板力学性能试验研究

提出一种新型预制预应力带肋叠合板(简称预应力叠合板),适用于民用建筑装配式混凝土结构的楼板,为得到该预应力底板和预应力叠合板的荷载-挠度曲线、裂纹发展规律及破坏特征等力学性能,并为实际工程运用提供依据,采用均布加载方式进行试验研究。试验结果表明,预应力底板加载至施工荷载时,4. 5m板跨预应力底板跨中挠度为20. 50mm,满足施工要求,6. 4m板跨预应力底板跨中挠度为72. 13mm,需增设支撑;在正常使用荷载下,预应力叠合板跨中挠度小于规范限值,板底未开裂;在极限荷载作用下,新旧混凝土交界面结合良好,未出现裂缝、滑移等剪切破坏现象,预应力钢丝未发生滑移和脆断,有较大的安全储备。     

预制T形肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能试验研究

为研究T形肋对混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,进行了预制T形肋底板混凝土叠合板和整浇板的弯曲疲劳性能对比试验。通过对比试验得到了不同疲劳循环加载次数下的跨中挠度、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,研究了试件在疲劳循环荷载下的刚度退化情况、荷载 应变分布、裂缝分布及残余承载力等。结果表明：经历200万次疲劳作用后,预制T形肋底板混凝土叠合板无明显刚度和承载力退化,增设T形肋的叠合板能达到与整浇板相同的疲劳性能。基于试验结果,给出了预制T形肋底板混凝土叠合板正截面弯曲疲劳强度计算假定以及正截面弯曲疲劳应力验算方法。     

预应力混凝土带肋叠合底板肋部开槽的受力验算及合理性分析

预应力混凝土带肋叠合板具有良好的受力性能和经济优势,是一种常见的装配式叠合楼板.预应力带肋叠合底板由于板肋的存在给施工阶段管线的布置造成了困难,通过肋部开槽可以解决此问题,但肋部开槽位置的不合理会造成底板的刚度及承载能力不满足施工阶段的受力要求.通过理论分析和试验验证对预应力带肋叠合底板肋部开槽进行抗弯性能研究,给出预应力带肋叠合底板肋部开槽的合理条件、开槽后挠度计算公式、跨间无支撑施工开槽的设计流程.     

预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点及经济比较

对各类楼板进行了总结,分析了预制带肋底板混凝土叠合板的技术特点。分别采用预制带肋底板混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板和压型钢板组合楼板,设计了四边简支和四边固支的4.2m×6m的楼板,计算了工程量,然后按全国统一建筑工程基础定额分析造价。结果表明,预制带肋底板混凝土叠合板不但具有方便施工、节约模板和支撑、省工省时省料等突出优点,而且还具有明显的经济优势,适合在房屋建筑中大力推广应用。     

内填组合墙体钢框架的有限元分析

内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架结构房屋是冷弯薄壁型钢住宅体系从低层向多层发展过程中产生的一种新型结构体系。本文对内填冷弯薄壁型钢组合墙体钢框架体系进行数值模拟,通过两种不同连接方式试件的比较,分析冷弯薄壁型钢组合墙体与钢框架之间的协同工作性能和剪力分配关系。     

复合砂浆钢丝网叠合板抗弯性能试验研究

对无机材料复合砂浆钢丝网预制底板及复合砂浆钢丝网叠合板进行了试验研究,研究了这种新的底板及叠合板受弯性能。根据钢丝网在预制底板放置层数不同及后浇混凝土是否放筋,共做了12块板的试验研究。试验的主要目的是研究这种复合砂浆钢丝网底板作为永久性底模是否可行,以及在此基础上研究这种复合砂浆钢丝网叠合板受弯性能。试验中测量了受弯构件的开裂荷载、极限荷载、钢筋应变、钢丝应变及混凝土应变。试验结果表明,复合砂浆钢丝网底板做混凝土板的底模有较好的刚度、优良的裂缝控制性能和足够的承载力;复合砂浆钢丝网叠合板可按现行混凝土规范进行设计。     

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合双向板试验研究

新型预制预应力钢筋桁架翼缘加劲肋叠合板针对现有预制叠合板的特点和利弊,旨在提高预制装配叠合板的整体受力性能、经济性和施工便利性等。对该新型双向叠合板进行了使用状态静力加载试验,结果表明,该新型双向叠合板具有较好的双向受力性能;其非预应力方向上的挠度略大于预应力方向上的挠度;非预应力方向开裂前刚度可在预应力方向开裂前刚度基础上乘以刚度折减系数,其值建议取为0.7。     

国外冷弯薄壁型钢房屋设计规范解析

冷弯薄壁型钢房屋结构是一种采用冷弯薄壁型钢作为梁柱构件,同时配合定向刨花板、胶合板、水泥纤维板等结构性板材,形成板肋结构单元承载的新型建筑形式,主要运用在低层住宅领域,是目前我国大力推广的一种新型节能环保的建筑产品,相应的国家行业标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》(JGJ227-2011)已于2011年12月正式实施。但就目前的运用情况来讲,还存在一些问题,标准也不全面。文章介绍国外相关方面的文献规范,提出几点影响冷弯薄壁型钢房屋发展的因素,希望能对冷弯薄壁型钢房屋的推广和运用起到作用。