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文档简介
DL
中华人民共和国电力行业标准
DL/T01-2022
装配式钢结构应用技术规程
Technicalspecificationsfortheapplicationofprefabricatedsteelstructures
2021-05-01发布2022–07-01实施
目录
1总则.............................................................................1
2术语和定义.......................................................................2
3基本规定.........................................................................3
4建筑设计.........................................................................4
4.1一般规定.......................................................................4
4.2钢结构设计.....................................................................5
4.3外围护设计....................................................................33
4.4设备与管线设计................................................................41
4.5内装设计......................................................................43
4.6防火设计......................................................................44
5制造运输........................................................................47
5.1一般规定......................................................................47
5.2钢结构制造....................................................................48
5.3外围护制造....................................................................51
5.4内装制造......................................................................52
5.5包装、运输与堆放..............................................................53
6安装............................................................................56
6.1一般规定......................................................................56
6.2钢结构安装....................................................................56
6.3外围护安装....................................................................72
6.4设备与管线安装................................................................78
6.5内装安装......................................................................81
6.6测量与监测....................................................................83
7质量验收........................................................................85
7.1一般规定......................................................................85
7.2原材料及成品进场验收..........................................................87
7.3钢结构验收...................................................................101
7.4外围护验收...................................................................106
7.5设备与管线验收...............................................................115
I
7.6内装验收.....................................................................116
7.7竣工验收.....................................................................116
8使用维护.......................................................................119
8.1一般规定.....................................................................119
8.2钢结构使用维护...............................................................119
8.3外围护使用维护...............................................................121
8.4设备与管线使用维护...........................................................121
8.5内装使用维护.................................................................122
II
1总则
1.1.1装配式钢结构在变电站中应用比例逐步加大,国家现行规范中仅有《装配式钢结构建筑技术标
准》(GB/T51232-2016),对质量控制给出了原则性要求。为满足变电站装配式钢结构具体设计、制造
运输、安装、质量验收需求,在变电站装配式钢结构的建造中贯彻执行国家的经济技术政策,做到技术
先进、安全使用、经济合理、确保质量,制定本规程。
1.1.2本规程适用于35kV-750kV新建、扩建、改建的变电站、开关站、串补站装配式钢结构工程设计、
制造、安装、验收及维护。
1.1.3装配式钢结构建筑应遵循建筑全寿命期的可持续性原则,进行标准化设计、工厂化生产、装配
化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。
1.1.4装配式钢结构建筑应将结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统集成,实现建筑功
能完整、性能优良。
1.1.5本规程参照现行国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232、《钢结构通用规范》GB55006、
《钢结构设计标准》GB50017、《钢结构施工规范》GB50755、《钢结构工程施工质量验收标准》GB
50205等进行编写。变电站装配式钢结构工程的设计、制造、安装、验收及维护,除应符合本规程外,
尚应符合现行国家有关标准的规定。
1
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1.1四企口金属面岩棉夹芯板Four-groovemetalfacedrockwoolsandwichpanel
由内、外两层金属板材为面板,中间填充岩棉、防火板材,四周金属企口封边,采用一定的成型工
艺组合成整体的复合板材。
2.1.2一体化墙板Integratedwallpanels
由内外面板、金属框架、防火保温材料、预埋管线等附属部件在工厂组装完成,以整体单元形式在
现场完成安装施工的建筑墙板。
2
3基本规定
3.1.1装配式钢结构建筑应采用系统集成的方法统筹设计、生产运输、施工安装和使用维护,实现全
过程的协同。
3.1.2装配式钢结构建筑应按照通用化、模数化、标准化的要求,以少规格、多组合的原则,实现建
筑及部品部件的系列化和多样化。
3.1.3部品部件的工厂化生产应建立完善的生产质量管理体系,设置产品标识,提高生产精度,并建
立产品质量追溯体系,从产品投料生产、出入库、运输、渠道等环节进行追踪,实现产品可追溯,产品
质量可管控。
3.1.4装配式钢结构建筑应综合协调建筑、结构、设备、内装、暖通、给排水、智能化、电气、消防
相关专业,制定相互协同的施工组织方案,并应采用装配式施工,保证工程质量,提高劳动效率。
3.1.5装配式钢结构建筑应实现全装修,内装系统应与结构系统、外围护系统、设备与管线系统一体
化设计建造。
3.1.6各系统设计应统筹考虑材料性能、加工工艺、运输限制、吊装能力的要求。
3.1.7装配式钢结构建筑的结构系统应按传力可靠、构造简单、施工方便和确保耐久性的原则进行设
计。
3.1.8装配式钢结构建筑的外围护系统宜采用轻质材料,并宜采用干式工法。
3.1.9装配式钢结构建筑的设备与管线系统应方便检查、维修、更换,维修更换时不应影响结构安全
性。
3.1.10装配式钢结构建筑的内装系统应采用装配式装修,并宜选用具有通用性和互换性的内装部品。
3.1.11装配式钢结构建筑宜采用建筑信息模型(BIM)技术,实现全专业、全过程的信息化管理。
3.1.12装配式钢结构建筑宜采用智能化技术,提升建筑使用的安全、便利、舒适和环保等性能。
3.1.13装配式钢结构建筑应进行技术策划,对技术选型、技术经济可行性和可建造性进行评估,并应
科学合理地确定建造目标与技术实施方案。
3.1.14装配式钢结构建筑应采用绿色建材和性能优良的部品部件,提升建筑整体性能和品质。
3
4建筑设计
4.1一般规定
4.1.1装配式钢结构建筑应模数协调,采用模块化、标准化、低碳化设计,将结构系统、外围护系统、
设备与管线系统和内装系统进行集成。
4.1.2装配式钢结构建筑应按照集成设计原则,将建筑、结构、给水排水、暖通空调、电气、智能化
和消防等专业之间进行协同设计。
4.1.3装配式钢结构建筑设计宜建立信息化协同平台,共享数据信息,实现建设全过程的管理和控制。
4.1.4装配式钢结构建筑应满足建筑全寿命期的使用维护要求,宜采用管线分离的方式。
4.1.5装配式钢结构建筑应符合国家现行标准对建筑适用性能、安全性能、环境性能、经济性能、耐
久性能等综合规定。
4.1.6装配式钢结构建筑应进行防火设计,应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016、《建
筑钢结构防火技术规范》GB51249和《火力发电厂与变电站设计防火标准》GB50229的有关规定。
4.1.7装配式钢结构建筑应进行防腐蚀设计,并应符合现行行业标准《建筑钢结构防腐蚀技术规程》
JGJ/T251、《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046的有关规定。
4.1.8装配式钢结构建筑应根据功能部位、使用要求等进行隔声设计,在易形成声桥的部位应采用柔
性连接或间接连接等措施,并应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118、《工业企业噪
声控制设计规范》GB/T50087的有关规定。
4.1.9装配式钢结构建筑的热工性能应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规范》GB50176、《工
业建筑节能设计统一标准》GB51245、《公共建筑节能设计标准》GB50189、《严寒和寒冷地区居住建
筑节能设计标准》JGJ26、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134和《夏热冬暖地区居住建
筑节能设计标准》JGJ75的有关规定。
4.1.10装配式钢结构建筑的楼盖应满足保温、隔热、隔声、节能、功能性等要求,楼盖舒适度应符合
《建筑楼盖振动舒适度技术标准》JGJ/T441及现行国家相关规范的要求。
4.1.11装配式钢结构建筑应根据建筑物的使用功能及工艺要求等,确定合理的层高及净高尺寸。
4.1.12装配式钢结构建筑应在模数协调的基础上,采用标准化设计,提高部品部件的通用性。
4.1.13装配式钢结构建筑的部品部件应采用标准化接口。
4
4.1.14内部布置有高压电器设备的装配式钢结构建筑,其室内配电装置的安全净距应满足《电气装置
安装工程母线装置施工及验收规范》GB50149的规定。
4.2钢结构设计
4.2.1钢结构包含钢框架结构、楼承板、楼梯等。(待删除)
4.2.2装配式钢结构建筑的结构系统应按传力可靠、构造简单、施工方便和确保耐久性的原则进行设
计。
4.2.3在设计工作年限内,钢结构应符合下列规定∶
1应能承受在正常施工和使用期间可能出现的、设计荷载范围内的各种作用;
2在正常使用和正常维护条件下应具有能达到设计工作年限的耐久性能;
3在火灾条件下,应能在规定的时间内正常发挥功能;
4当发生爆炸、撞击和其他偶然事件时,结构应保持稳固性,不出现与起因不相称的破坏后果。
4.2.4装配式钢结构建筑的结构设计(待删除)
4.2.5装配式钢结构建筑的结构设计应包括下列内容:
1结构方案设计,包括结构选型、构件布置。
5
1)装配式钢结构建筑的结构设计应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB
50153、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068的规定,结构的设计使用年限不应少于
50年,其安全等级不应低于二级。
2)在满足建筑及工艺需求前提下,应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料
供应、制作安装便利性等因素;
3)建筑钢结构应保证结构两个主轴方向的抗侧力构件均具有抗震承载力和良好的变形与耗能
能力。
4)装配式钢结构建筑的结构布置应考虑温度作用、地震作用或不均匀沉降等效应的不利影响,
当设置伸缩缝、防震缝或沉降缝时,应满足相应的功能要求;结构布置应与建筑功能相协调,
大开间或跃层时的柱网布置,支撑、剪力墙等抗侧力构件的布置,次梁的布置等,均宜经比
选、优化并与建筑设计协调确定;
5)多层钢结构应进行合理的结构布置,应具有明确的计算简图和合理的荷载和作用的传递途径;
对有抗震设防要求的建筑,应有多道抗震防线;结构构件和体系应具有良好的变形能力和消
耗地震能量的能力;对可能出现的薄弱部位,应采取有效的加强措施。
2材料选用及截面选择。
6
1)钢结构设计文件应注明所采用的规范或标准、建筑结构设计使用年限、抗震设防烈度、钢材
牌号、连接材料的型号(或钢号)和设计所需的附加保证项目。
2)钢材牌号、质量等级及其性能要求应根据构件重要性和荷载特征、结构形式和连接方法、应
力状态、工作环境以及钢材品种和板件厚度等因素确定。钢材性能应符合现行国家标准《钢
结构设计标准》GB50017及其他有关标准的规定。有条件时,可采用耐候钢、耐火钢、高
强钢等高性能钢材;
3)钢结构工程所选用钢材的牌号、技术条件、性能指标均应符合《碳素结构钢》GB/T700和
《低合金高强度结构钢》GB/T1591等国家现行有关标准的规定;
4)钢结构承重构件所用的钢材应具有屈服强度,断后伸长率,抗拉强度和硫、磷含量的合格保
证,在低温使用环境下尚应具有冲击韧性的合格保证;对焊接结构尚应具有碳或碳当量的合
格保证。铸钢件和要求抗层状撕裂(Z向)性能的钢材尚应具有断面收缩率的合格保证。焊
接承重结构以及重要的非焊接承重结构所用的钢材,应具有弯曲试验的合格保证;对直接承
受动力荷载或需进行疲劳验算的构件,其所用钢材尚应具有冲击韧性的合格保证;
5)按极限状态设计方法进行结构强度与稳定计算时,钢材强度应取钢材的强度设计值,此值应
以钢材的屈服强度标准值除以钢材的抗力分项系数求得;
6)工程用钢材与连接材料应规范管理,钢材与连接材料应按设计文件的选材要求订货。
3作用及作用效应分析。
1)装配式钢结构建筑荷载和效应的标准值、荷载分项系数、荷载效应组合、组合值系数应符合
现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001、《建筑结构荷载规范》GB50009及《建筑
抗震设计规范》GB50011的规定。
2)计算结构或构件的强度、稳定性以及连接的强度时,应采用荷载设计值;计算疲劳时,应采
用荷载标准值;
3)对于直接承受动力荷载的结构:计算强度和稳定性时,动力荷载设计值应乘以动力系数;计
算疲劳和变形时,动力荷载标准值不乘动力系数;计算吊车梁或吊车桁架及其制动结构的疲
劳和挠度时,起重机荷载应按作用在跨间内荷载效应最大的一台起重机确定;
4)施工过程对主体结构的受力和变形有较大影响时,应进行施工阶段验算。
5)装配式钢结构建筑应按现行国家标准《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002及《建筑
工程抗震设防分类标准》GB50223的规定确定其抗震设防类别,并应按现行国家标准《建
筑抗震设计规范》GB50011进行抗震设计。
4结构的极限状态验算,钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。
7
1)承载能力极限状态应包括:构件或连接的强度破坏、脆性断裂,因过度变形而不适用于继续
承载,结构或构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆;
2)正常使用极限状态应包括:影响结构、构件、非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常
使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏。
3)按承载能力极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的基本组合,必要时尚应考虑荷载效应
的偶然组合。按正常使用极限状态设计钢结构时,应考虑荷载效应的标准组合。
5结构、构件及连接的构造;
1)装配式钢结构的结构构件设计应符合现行国家标准《钢结构通用规范》GB55006、《钢结
构设计标准》GB50017、《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232、《钢管混凝土结构技
术规范》GB50936、《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》GB51022和《冷弯薄壁型钢结
构技术规范》GB50018的规定。
2)钢结构设计文件应注明螺栓防松构造要求、端面刨平顶紧部位、钢结构最低防腐蚀设计年限
和防护要求及措施、对施工的要求。对焊接连接,应注明焊缝质量等级及承受动荷载的特殊
构造要求;对高强度螺栓连接,应注明预拉力、摩擦面处理和抗滑移系数;对抗震设防的钢
结构,应注明焊缝及钢材的特殊要求。
3)抗震设防的钢结构构件和节点可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011或《构筑物
抗震设计规范》GB50191的规定设计。
6制作、运输、安装、防腐和防火等要求。
1)钢结构设计时,应合理选择材料、结构方案和构造措施,满足结构构件在制作、运输、安装
和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,并应符合防火、防腐蚀要求。宜采用通用和标准
化构件,当考虑结构部分构件替换可能性时应提出相应的要求。
2)钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确,减少应力集中,避免
材料三向受拉。
3)宜在构件设置专门的吊装耳板或吊装孔。
7满足特殊要求结构的专门性能设计。
对安全等级为一级或可能遭受爆炸、冲击等偶然作用的结构,宜进行防连续倒塌控制设计,保证部
分梁或柱失效时结构有一条竖向荷载重分布的途径,保证部分梁或楼板失效时结构的稳定性,保证部分
构件失效后节点仍可有效传递荷载。
4.2.6结构计算时应考虑构件的下列变形∶
1梁的弯曲和剪切变形;
8
2柱的弯曲、轴向、剪切变形;
3支撑的轴向变形;
4剪力墙板和延性墙板的剪切变形;
5消能梁段的剪切、弯曲和轴向变形;
6楼板的变形。
4.2.7结构的强度及稳定性验算应符合下列规定;
1一阶分析时,框架结构应根据抗侧刚度按照有侧移屈曲或无侧移屈曲的模式确定框架柱的计算
长度系数;
2二阶分析时应考虑假想水平荷载,框架柱的计算长度系数应取1.0;
3二阶效应计算中,重力荷载应取设计值;
4多层钢结构的二阶效应系数不宜大于0.25;
5假想水平荷载的方向与风荷载或地震作用的方向应一致,假想水平荷载的荷载分项系数应取
1.0、风荷载参与组合的工况,组合系数应取1.0,地震作用参与组合的工况,组合系数应取0.5;
6轴心受压构件应进行稳定性验算。稳定承载力按构件的毛截面计算,并应按截面两个主轴方向
分别进行验算;对截面形心与剪切中心不重合的构件,应验算弯扭屈曲承载力;对抗扭刚度较弱的构件,
尚应验算扭转屈曲承载力。当可能发生局部屈曲时,应考虑局部屈曲对整体屈曲承载力的影响。格构式
轴心受压构件中柱肢屈曲不应先于构件整体失稳;
7实腹式轴心受压构件承载力计算中,当不允许板件局部屈曲时,板件的局部屈曲不应先于构件
的整体失稳;当允许板件局部屈曲时,应考虑局部屈曲对截面强度和整体失稳的影响;三边支承板件不应
利用屈曲后强度;
8在正常使用条件下,多层和多层钢结构应具有足够的刚度;
9受弯构件截面的弯曲应力、剪切应力不应大于相应的强度设计值。对于承受集中荷载的受弯构
件,应考虑局部压应力的影响。
10对侧向弯扭未受约束的受弯构件,应验算其侧向弯扭失稳承载力;在构件约束端及内支座处应
采取措施保证截面不发生扭转。
11拉弯、压弯构件应验算轴力和弯矩共同作用下的截面强度,验算时截面几何特性应按净截面面
积和净截面模量计算。
9
12压弯构件必须保证在压力和弯矩共同作用下的整体稳定性。拉弯构件当拉力很小而弯矩相对较
大时,应防止发生整体失稳。
13钢构件应根据结构形式、抗震等级以及节间荷载等情况,控制其长细比、板件宽厚比,并根据
需要设置加劲肋。
14钢结构的变形及位移限值应满足《钢结构设计标准》GB50017的要求。
4.2.8钢结构的抗震设计应符合下列规定;
1应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;
2应保证连接节点不先于构件破坏;
3应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或丧失对重力荷载的承载能力;
4应具备良好的变形能力和塑性耗能能力;
5对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力;
6在罕遇地震作用下发生塑性变形的构件或部位的钢材,钢材的超强系数不应大于1.35;
7钢结构构件的抗震承载力验算时,承载力抗震调整系数的取值应符合国家现行有关规定;
8钢结构抗震构件塑性耗能区连接的极限承载力应大于与其相连构件充分发生塑性变形时的承载
力;
9在风荷载或多遇地震标准值作用下,弹性层间位移角不宜大于1/250;
10建筑钢结构支承动力设备或精密仪器时,结构设计除应满足承载力、变形及抗震性能要求外,
结构水平振动以及楼盖竖向振动应满足设备和仪器对振动位移、速度、加速度控制要求以及结构疲劳验
算要求。
11隔震与消能减震设计时,隔震装置和减震部件应符合下列规定∶
1)隔震装置和消能减震部件的性能参数应经试验确定;
2)隔震装置和消能减震部件的设置部位,应采取便于检查和替换的措施;
3)设计文件上应注明对隔震装置和消能减震部件的性能要求,安装前应进行抽检。
12隔震支座应进行竖向承载力验算和罕遇地震下水平位移的验算。
13消能减震部件在罕遇地震作用下,不应发生低周疲劳破坏及与之连接节点的破坏,且消能性能
应稳定。金属位移型消能部件不应在基本风压作用下屈服。
10
4.2.9钢框架结构的设计应符合下列规定:
1钢框架结构设计应符合国家现行有关标准的规定,高层装配式钢结构建筑尚应符合现行行业标
准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的规定。
2梁柱连接可采用带悬臂梁段、翼缘焊接腹板栓接或全螺栓连接形式(图4.2.9-1a~图4.2.9-1d);
抗震等级为一、二级时,梁与柱的连接宜采用加强型连接(图4.2.9-1c~图4.2.9-1d);当有可靠依据
时,也可采用端板螺栓连接的形式(图4.2.9-1e)。
3钢柱的拼接可采用焊接或螺栓连接的形式(图4.2.9-2、图4.2.9-3)。
4在可能出现塑性铰处,梁的上下翼缘均应设侧向支撑(图4.2.9-4),当钢梁上铺设装配整体式
或整体式楼板且进行可靠连接时,上翼缘可不设侧向支撑。
5框架柱截面可采用异型组合截面,其设计要求应符合国家现行标准的规定。
11
12
图4.2.9-1梁柱连接节点(一)
1-柱;2-梁;3-高强度螺栓;4-悬臂段
图4.2.9-2箱型柱的焊接拼接连接(左:轴测图;右:侧视图)
1-上柱隔板;2-焊接衬板;3-下柱顶端隔板;4-柱
13
图4.2.9-3H型柱的螺栓拼接连接(左:轴测图;右:侧视图)
1-柱;2-高强度螺栓
图4.2.9-4梁下翼缘侧向支撑
4.2.10装配式钢结构建筑构件之间的连接设计应符合下列规定:
1抗震设计时,连接设计应符合构造要求,并应按弹塑性设计,连接的极限承载力应大于构件的
全塑性承载力。
2连接和连接件的计算模型应与连接的实际受力性能相符合,并应按承载力极限状态和正常使用
极限状态分别计算和设计单个连接件。
3装配式钢结构建筑构件的连接宜采用螺栓连接,也可采用焊接。
14
4对于普通螺栓连接、铆钉连接、高强度螺栓连接,应计算螺栓(铆钉)受剪、受拉、拉剪联合、
抗扭承载力,以及连接板的承压承载力,并应考虑螺栓孔削弱和连接板撬力对连接承载力的影响。
5有可靠依据时,梁柱可采用全螺栓的半刚性连接,此时结构计算应计入节点转动对刚度的影响。
6焊接结构设计中不应任意加大焊缝尺寸,应避免焊缝密集交叉。对直接承受动力荷载的普通螺
栓受拉连接应采用双螺母或其他防止螺母松动的有效措施。
7焊接材料应与母材相匹配。焊缝应采用减少垂直于厚度方向的焊接收缩应力的坡口形式与构造
措施。
8钢结构设计时,焊缝质量等级应根据钢结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应
力状态等确定。
9钢结构承受动荷载且需进行疲劳验算时,严禁使用塞焊、槽焊、电渣焊和气电立焊接头。
10由于建筑使用功能或其他因素需调整构造措施时,或对于新型结构、构件、连接节点,应通过
计算分析和试验验证保证安全要求。
4.2.11装配式钢结构建筑的楼板应符合下列规定:
1楼板可选用工业化程度高的压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板、预制混凝土叠合楼
板及预制预应力空心楼板等。
2楼板应与主体结构可靠连接,保证楼盖的整体牢固性。
3抗震设防烈度为6、7度且房屋高度不超过50m时,可采用装配式楼板(全预制楼板)或其他轻型
楼盖,但应采取下列措施之一保证楼板的整体性:
1)设置水平支撑;
2)采取有效措施保证预制板之间的可靠连接。
4装配式钢结构建筑可采用装配整体式楼板。
4.2.12压型钢板组合楼板
1组合楼板用压型钢板应根据腐蚀环境选择镀锌量,可选择两面镀锌量为275g/m2的基板。组合
楼板不宜采用钢板表面无压痕的光面开口型压型钢板,且基板净厚度不应小于0.75mm。作为永久模板
使用的压型钢板基板的净厚度不宜小于0.5mm。
2压型钢板浇筑混凝土面的槽口宽度,开口型压型钢板凹槽重心轴处宽度(br)、缩口型压型钢板
和闭口型压型钢板槽口最小浇筑宽度(br)不应小于50mm。当槽内放置栓钉时,压型钢板总高(hs,包括
15
压痕)不宜大于80mm。
图4.2.12-1组合楼板截面凹槽宽度示意图
1-压型钢板重心轴
3组合楼板总厚度h不应小于90mm,压型钢板肋顶部以上混凝土厚度hc不应小于50mm。
4组合楼板中的压型钢板肋顶以上混凝土厚度hc为50mm~100mm时,组合楼板可沿强边(顺肋)
方向按单向板计算,且应符合《组合楼板设计与施工规范》CECS273的规定。
5组合楼板中的压型钢板肋顶以上混凝土厚度hc大于100mm时,组合楼板的计算应符合下列规定:
1)当λe<0.5时,按强边方向单向板进行计算;
2)当λe>2.0时,按弱边方向单向板进行计算;
3)当0.5≤λe≤2.0时,按正交异性双向板进行计算;
4)有效边长比λe应按下列公式计算:
式中:λe——有效边长比;
Ix——组合楼板强边计算宽度的截面惯性矩;
Iy——组合楼板弱边方向计算宽度的截面惯性矩,只考虑压型钢板肋顶以上混凝土
的厚度;
lx、ly——组合楼板强边、弱边方向的跨度。
6组合楼板截面在正弯矩作用下,其正截面受弯承载力应符合下列规定:
16
图4.2.12-2组合楼板的受弯计算简图
1-压型钢板重心轴;2-钢材合力点
1)正截面受弯承载力计算:
2)正截面受弯承载力计算:
3)相对界限受压区高度应按下列公式计算:
有屈服点钢材
无屈服点钢材
当截面受拉区配置钢筋时,相对界限受压区高度计算式中的fa应分别用钢筋强度设计值fy和压型
钢板强度设计值fa代入计算取其较小值。
式中:M——计算宽度内组合楼板的弯矩设计值;
hc——压型钢板肋以上混凝土厚度;
b——组合楼板计算宽度,一般情况计算宽度可为1m;
17
x——混凝土受压区高度;
h0——组合楼板截面有效高度,取压型钢板及钢筋拉力合力点至混凝土受压边的距
离;
Aa——计算宽度内压型钢板截面面积;
As——计算宽度内板受拉钢筋截面面积;
fa——压型钢板抗拉强度设计值;
fy——钢筋抗拉强度设计值;
fc——混凝土抗压强度设计值;
εcu——受压区混凝土极限压应变,其值取0.0033;
ξb——相对界限受压区高度;
β1——受压区混凝土应力图形影响系数,当混凝土强度等级不超过C50时,β1
取为0.8,当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74,其间按线性内插法确定。
7组合楼板截面在负弯矩作用下,可不考虑压型钢板受压,将组合楼板截面简化成等效T形截面,
其正截面承载力应符合下列公式的规定:
图4.2.12-3简化的T形截面
式中:M——计算宽度内组合楼板的负弯矩设计值;
h′0——负弯矩区截面有效高度;
bmin——计算宽度内组合楼板换算腹板宽度;
b——组合楼板计算宽度;
cs——压型钢板板肋中心线间距;
18
bb——压型钢板单个波槽的最小宽度。
8组合楼板斜截面受剪承载力应符合下式规定:
式中:V——组合楼板最大剪力设计值;
ft——混凝土抗拉强度设计值。
9组合楼板中压型钢板与混凝土间的纵向剪切粘结承载力应符合下式规定:
式中:V——组合楼板最大剪力设计值;
ft——混凝土抗拉强度设计值;
a——剪跨,均布荷载作用时取a=ln/4;
ln——板净跨度,连续板可取反弯点之间的距离;
Aa——计算宽度内组合楼板截面压型钢板面积;
m、k——剪切粘结系数,按本规范附录A取值。
10在局部集中荷载作用下,组合楼板应对作用力较大处进行单独验算,其有效工作宽度应按下列
公式计算:
图4.2.12-4局部荷载分布有效宽度
1-承受局部集中荷载钢筋;2-局部承压附加钢筋
19
式中:l——组合楼板跨度;
lp——荷载作用中点至楼板支座的较近距离;
be——局部荷载在组合楼板中的有效工作宽度;
bw——局部荷载在压型钢板中的工作宽度;
bp——局部荷载宽度;
hc——压型钢板肋以上混凝土厚度;
hf——地面饰面层厚度。
11在局部集中荷载作用下的受冲切承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010
的有关规定,混凝土板的有效高度可取组合楼板肋以上混凝土厚度。
12组合楼板负弯矩区最大裂缝宽度应按下列公式计算:
式中:wmax——最大裂缝宽度;
ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当ψ<0.2时,取ψ=0.2;当ψ>1
时,取ψ=1;对直接承受重复荷载的构件,取ψ=1;
20
σsq——按荷载效应的准永久组合计算的组合楼板负弯矩区纵向受拉钢筋的等效
应力;
Es——钢筋弹性模量;
cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离,当cs<20mm时,取cs=
20mm;
ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝宽度
计算中,当ρte<0.01时,取ρte=0.01;
Ate——有效受拉混凝土截面面积;
As——受拉区纵向钢筋截面面积;
deq——受拉区纵向钢筋的等效直径;
di——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径;
ni——受拉区第i种纵向钢筋的根数;
vi——受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数,光面钢筋vi=0.7,带肋钢筋vi=1.0;
As——受拉区纵向钢筋截面面积;
h′0——组合楼板负弯矩区板的有效高度;
Mq——按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值。
13在施工阶段,压型钢板作为模板计算时,应考虑下列荷载:
1)永久荷载:压型钢板、钢筋和混凝土自重。
2)可变荷载:施工荷载与附加荷载。施工荷载应包括施工人员和施工机具等,并考虑施工过程
中可能产生的冲击和振动。当有过量的冲击、混凝土堆放以及管线等应考虑附加荷载。可变
荷载应以工地实际荷载为依据。
3)当没有可变荷载实测数据或施工荷载实测值小于1.0kN/m2时,施工荷载取值不应小于
1.0kN/m2。
14计算压型钢板施工阶段承载力时,湿混凝土荷载分项系数应取1.5。
15压型钢板在施工阶段承载力应符合现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB50018的
规定,结构重要性系数γ0可取0.9。
16压型钢板施工阶段应按荷载的标准组合计算挠度,并应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技
术规范》GB50018计算得到的有效截面惯性矩Iae计算,挠度不应大于板支撑跨度l的1/180,且不
应大于20mm。
21
17组合楼盖应进行舒适度验算,舒适度验算采用动力时程分析方法;对高层建筑也可按现行行业
标准《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3的方法验算。
18构造措施
1)组合楼板正截面承载力不足时,可在板底沿顺肋方向配置纵向抗拉钢筋,钢筋保护层净厚度
不应小于15mm,板底纵向钢筋与上部纵向钢筋间应设置拉筋。
2)组合楼板在有较大集中(线)荷载作用部位应设置横向钢筋,其截面面积不应小于压型钢板肋
以上混凝土截面面积的0.2%,延伸宽度不应小于集中(线)荷载分布的有效宽度。钢筋间距
不宜大于150mm,直径不宜小于6mm。
3)组合楼板支座处构造钢筋及板面温度钢筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》
GB50010的有关规定。
4)组合楼板支承于钢梁上时,其支承长度对边梁不应小于75mm(图4.2.12-5a);对中间梁,当
压型钢板不连续时不应小于50mm(图4.2.12-5b);当压型钢板连续时不应小于75mm(图
4.2.12-5c)。
22
图4.2.12-5组合楼板支承于钢梁上
5)组合楼板支承于混凝土梁上时,可采用在混凝土梁上设置预埋件。预埋件设计应符合现行国
家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求,不得采用膨胀螺栓固定预埋件。
6)组合楼板支承于剪力墙侧面上,宜在剪力墙预留钢筋,并与组合楼板连接。剪力墙侧面预埋
件不得采用膨胀螺栓固定,可采用图4.2.12-6所示的构造形式。剪力墙预留钢筋、预埋件
的设置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求。槽钢或角钢尺寸及
与预埋件的焊接应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017确定,槽钢或角钢不应小
于匚80或L70×5,焊缝高度不小于5mm。
图4.2.12-6组合楼板与剪力墙侧面连接构造
7)当组合楼板在与柱相交处被切断,且梁上翼缘外侧至柱外侧的距离大于75mm时,应采取加
强措施。可采取在柱上或梁上翼缘焊支托方式(图4.2.12-7)进行处理。当柱为开口型截
面(如H型截面)时,可在梁上翼缘柱截面开口处设水平加劲肋。
图4.2.12-7柱与梁交接处的压型钢板支托构造
19组合楼板开洞
23
1)组合楼板开圆孔孔径或长方形边长不大于300mm时,可不采取加强措施。
2)组合楼板开洞尺寸在300mm~750mm之间,应采取有效加强措施。当压型钢板的波高不小于
50mm,且孔洞周边无较大集中荷载时,可按图4.2.12-8在垂直板肋方向设置角钢或附加钢
筋。
图4.2.12-8组合楼板开洞加强措施
3)组合楼板开洞尺寸在300mm~750mm之间,且孔洞周边有较大集中荷载时或组合楼板开洞尺
寸在750mm~1500mm之间时,应采取有效加强措施。可按图4.2.12-9沿顺肋方向加槽钢
或角钢并与其邻近的结构梁连接,在垂直肋方向加角钢或槽钢并与顺肋方向的槽钢或角钢连
接。
图4.2.12-9组合楼板开洞加强措施
4)当组合楼板并列开有一个以上洞口,且两洞口之间的净距小于相邻两洞口宽之和时,应验算
洞口间板带的承载能力,并根据计算结果采取相应的加强措施。
4.2.13钢筋桁架组合楼板
1钢筋桁架板施工阶段可采用弹性分析方法分别计算钢筋桁架和底模焊点的荷载效应。计算钢筋
24
桁架时,全部荷载由桁架承;计算底模焊点时,荷载全部由底模承担。
2使用阶段,钢筋桁架弦杆可作为混凝土中配置的上、下受力钢筋与混凝土共同工作,不考虑钢
筋桁架整体、桁架腹杆及底模的作用。
3组合楼板按连续板设计时,支座处配筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的
要求。
4使用阶段,组合楼板长宽比小于或等于2时,可按双向板设计,与桁架垂直方向的配筋应符合
现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求。
5多跨连续组合楼板采用弹性分析计算内力时,可考虑塑性内力重分布,但支座弯矩调幅不应大
于15%。
6施工阶段承载力及变形计算
1)钢筋桁架板应根据施工时楼承板临时支撑情况,按单跨、两跨或多跨计算。计算时可取钢筋
桁架板一个单元(图4.2.13-1)。
图4.2.13-1钢筋桁架板计算单元
2)钢筋桁架各杆件承载力应满足下列要求∶
式中∶N——杆件轴心拉力或压力设计值(N);
fy——钢筋抗拉或抗压强度设计值;
As—-钢筋截面面积(mm²);
Y0——结构重要性系数,可取0.9。
3)钢筋桁架各受压杆件稳定性应满足下列要求∶
式中∶N——杆件轴心压力设计值(N);
f'y———钢筋抗压强度设计值;
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σ——轴心受压构件的稳定系数,应按现行国家标准《钢结构设计标准》GB50017采用。其中受
压弦杆的计算长度不应小于0.9.倍的受压弦杆节点间距,腹杆的计算长度不应小于0.7倍的腹杆节点
间距。
4)底模与钢筋桁架焊点的受剪承载力应满足下列要求∶
式中;V——施工阶段钢筋桁架板底模与钢筋桁架电阻焊点剪力设计值(N);
Nv——电阻焊点抗剪承载力设计值(N);
n———钢筋桁架板计算面积内焊点个数。
5)钢筋桁架板在施工阶段挠度,可按桁架计算。
7使用阶段承载力极限状态计算
1)组合楼板正截面受弯承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求。
2)组合楼板斜截面不考虑钢筋桁架腹杆的作用,受剪承载力应符合现行国家标准《混凝土结构
设计规范》GB50010的要求。
3)组合楼板在局部荷载作用下,受冲切承载力应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB
50010的要求。
8正常使用极限状态验算
1)组合楼板正截面裂缝宽度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的要求。
2)计算刚度时,将钢筋桁架上、下弦杆视为配筋,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB
50010计算板的刚度。
3)组合楼板中钢筋桁架弦杆钢筋的拉应力,在施工不设置临时支撑时,应符合下列规定∶
式中∶As——计算宽度内组合楼板中钢筋截面面积;
fy—-—钢筋抗拉强度设计值;h。—楼板截面有效高度;
M2k——除楼板自重以外的永久荷载及可变荷载在计算截面产生的弯矩标准值(Nmm);
Nicx——按楼板自重标准值计算的钢筋桁架弦杆钢筋拉力(N);
26
σs1Gk——按楼板自重标准值计算的钢筋桁架弦杆钢筋拉应力(N/mm²);
σs2x——按弯矩Mz作用下,计算的钢筋桁架弦杆钢筋拉应力(N/mm2);
σsk——钢筋桁架弦杆钢筋的拉应力(N/mm²)。
9构造要求
1)钢筋桁架板底模,施工完成后需永久保留的,底模钢板厚度不应小于0.5mm,底模施工完成
后需拆除的,可采用非镀锌板材,其净厚度不宜小于0.4mm。
2)桁架节点与底模接触点均应点焊。
3)钢筋桁架杆件(图4.2.13-2)钢筋直径应按计算确定,但弦杆直径不应小于6mm,腹杆直径
不应小于4mm。
图4.2.13-2钢筋桁架杆件
4)支座水平钢筋和竖向钢筋直径,当钢筋桁架高度不大于100mm时,直径不应小于10mm和
12mm;当钢筋桁架高度大于100mm时,直径不应小于12mm和14mm。当考虑竖向支座钢筋承
受施工阶段的支座反力时,应按计算确定其直径。
5)两个钢筋桁架相邻下弦杆间距Li及一榀桁架上的两个下弦杆之间的间距均不应大于200mm。
27
图4.2.13-3下弦杆间距
6)桁架下弦钢筋仲入梁边的锚固长度不应小于5倍的下弦钢筋直径,且不应小于50mm。
7)组合楼板在与钢柱相交处被切断,柱边板底应设支承件,板内应布置附加钢筋(图4.2.13-4)。
图4.2.13-4柱边板底构造
10组合楼板开洞
1)组合楼板开洞,孔洞切断桁架上下弦钢筋时(图4.2.13-5),孔洞边应设加强钢筋。
图4.2.13-5组合楼板开洞格构柱措施
2)当孔洞边有较大的集中荷载或洞边长大于1000mm时,应在孔洞周边设置边梁。
4.2.14栓钉
1组合楼板与梁之间应设有抗剪连接件。一般可采用栓钉连接,栓钉焊接应符合现行协会标准《栓
钉焊接技术规程》CECS226的规定。
2栓钉的设置应符合以下规定。
28
1)栓钉沿梁轴线方向间距不应小于栓钉杆径的6倍,不应大于楼板厚度的4倍,且不应大于
400mm;栓钉垂直于梁轴线方向不应小于栓钉杆径的4倍,且不应大于400mm;
2)栓钉中心至钢梁上翼缘侧边或预埋件边的距离不应小于35mm,至设有预埋件的混凝土梁上
翼缘侧边的距离不应小于60mm;
3)栓钉顶面混凝土保护层厚度不应小于15mm,栓钉钉头下表面高出压型钢板底部钢筋顶面不
应小于30mm;
4)当栓钉位置不正对钢梁腹板时,在钢梁上翼缘受拉区,栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度
的1.5倍,在钢梁上翼缘非受拉区,栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘厚度的2.5倍;栓钉杆
直径不应大于压型钢板凹槽宽度的0.4倍,且不宜大于19mm;
5)栓钉长度不应小于其杆径的4倍,焊后栓钉高度ha应大于压型钢板高度加上30mm,且应
小于压型钢板高度加上75mm。
3一个圆柱头栓钉的抗剪承载力设计值应符合下式规定:
式中:Ncv——栓钉的抗剪承载力设计值;
Ec——混凝土弹性模量;
fc——混凝土受压强度设计值;
As——圆柱头栓钉钉杆截面面积;
fat——圆柱头栓钉极限抗拉强度设计值,其值取为360N/mm2。
4压型钢板端部支座处宜采用栓钉与钢梁或预埋件固定,栓钉应设置在支座的压型钢板凹槽处,
每槽不应少于1个,并应穿透压型钢板与钢梁焊牢,栓钉中心到压型钢板自由边距离不应小于2倍
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