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8 2 壓型鋼板組合樓板8、2。1。壓型鋼板組合樓板是建筑鋼結(jié)構(gòu)中常用的樓板形式、壓型鋼板使用有兩種方式 一是壓型鋼板只作為混凝土板的施工模板,在使用階段不考慮壓型鋼板的受力作用,即壓型鋼板.混凝土樓板不構(gòu)成組合樓板,二是壓型鋼板除了作為施工模板外。還與混凝土板形成組合樓板共同受力、當(dāng)壓型鋼板只作為施工模板使用時,不需要進(jìn)行防火保護,當(dāng)壓型鋼板作為組合樓板的受力結(jié)構(gòu)使用時.由于火災(zāi)高溫對壓型鋼板的承載力會有較大影響,因此應(yīng)進(jìn)行耐火驗算與防火設(shè)計,組合樓板中壓型鋼板.混凝土樓板之間的黏結(jié)。在樓板升溫不高時就會發(fā)生失效.因此壓型鋼板在火災(zāi)下對樓板的承載力基本不起作用 但忽略壓型鋼板的素混凝土板仍有一定的耐火能力、式,8 2,1.1 給出的耐火極限為素混凝土板自身的耐火極限,此時樓板的撓度很小,組合樓板在火災(zāi)下可產(chǎn)生很大的變形 薄膜效應(yīng)、是英國Cardington八層足尺鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)試驗。1995年。1997年。的一個重要發(fā)現(xiàn) 這一現(xiàn)象也出現(xiàn)于2001年5月臺灣東方科學(xué)園大樓火災(zāi),圖16 等火災(zāi)事故中。圖17為組合樓板,薄膜效應(yīng),的形成過程.最終板周邊混凝土擠壓形成壓力環(huán),板中央鋼筋網(wǎng)、包括組合樓板面層的抗裂溫度筋網(wǎng)。受拉屈服產(chǎn)生懸鏈線效應(yīng)來承受豎向荷載、類似于受拉薄膜張力。樓板在大變形下產(chǎn)生的薄膜效應(yīng),使樓板在火災(zāi)下的承載力可比基于小撓度破壞準(zhǔn)則的承載力高出許多、利用薄膜效應(yīng) 發(fā)揮樓板的抗火性能潛能。有助于降低工程費用,圖16。火災(zāi)下壓型鋼板組合樓板的大撓度變形圖17、均勻受荷樓板隨著溫度升高形成薄膜效應(yīng)的過程,在火災(zāi)下,組合樓板薄膜效應(yīng)的大小與板塊形狀。板塊的邊界條件等有很大關(guān)系、如圖18。a、所示支承于梁柱格柵上的鋼筋混凝土樓板,在火災(zāi)下可能產(chǎn)生兩種破壞模式 1 梁的承載能力小于板的承載力能力時。梁先于板發(fā)生破壞、梁內(nèi)將首先形成塑性鉸,圖1 8,b。隨著荷載的增加,屈服線將貫穿整個樓板。在這種破壞模式下。樓板不會產(chǎn)生薄膜效應(yīng) 2,梁的承載力大于樓板的承載力時、樓板首先屈服,梁內(nèi)不產(chǎn)生塑性鉸,此時樓板的極限承載力將取決于單個板塊的性能,其屈服形式如圖18、c,所示。如樓板周邊上的垂直支承變形一直很小,樓板在變形較大的情況下就會產(chǎn)生薄膜效應(yīng),因此.樓板產(chǎn)生薄膜效應(yīng)的一個重要條件是 火災(zāi)下樓板周邊有垂直支承且支承的變形一直很小,在本規(guī)范附錄C中,給出了板塊產(chǎn)生薄膜效應(yīng)的條件.圖18、樓板彎曲破壞的形式8,2、2.由于樓板的面積很大.對壓型鋼板進(jìn)行防火保護,工程量大 費用高.施工周期長.在有些情況下。將壓型鋼板設(shè)計為只作模板使用是更經(jīng)濟,可行的解決措施 當(dāng)樓板內(nèi)配置有足夠的鋼筋時、混凝土樓板自身的耐火極限極有可能達(dá)到設(shè)計耐火極限、此時組合樓板可不進(jìn)行防火保護 對此。應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗來測定樓板的實際耐火極限.壓型鋼板進(jìn)行防火保護時,常采用防火涂料,對于防火涂料保護的壓型鋼板組合樓板、目前尚沒有簡便的耐火驗算方法,因此本條規(guī)定基于標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗結(jié)果確定防火保護,
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