钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的试验与理论研究

钢筋混凝土双向密肋楼盖由于两向带肋，肋间距较小，因此不但受力性能好，而且刚度大，整体性好，变形小，结构自身高度小，材料省，自重轻，经济性好，特别适合于在跨度较大的多层和高层建筑楼盖中采用。但是，双向密肋楼盖由于其计算复杂以及受模板问题的制约，并没有得到很好地推广应用。我们与某公司合作开发了双向密肋夹心楼盖。利用轻质夹心砌块作胎模，可以减少模板及混凝土用量，加快施工进度。使用时，该夹心砌块保留在楼盖中，与双向密肋楼盖一起形成一种新的双向密肋夹心楼盖，既保持了板的底面平整，省去了吊顶，又增加了楼盖的保温、隔热、隔声效果。由于夹心砌块不参与受力，因此仍可以按双向密肋楼盖对其进行设计计算。迄今为止，国内外对钢筋混凝土双向密肋楼盖的试验和理论研究很少，特别是周边支承的情况更是鲜有讨论。本文结合试验，对周边支承钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖进行了理论分析。主要工作包括：1． 完成了一块四边简支钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖以及一块相同尺寸的四边简支钢筋混凝土实心双向平板在短期加载条件下的足尺试验。对比试验表明，均布荷载作用下双向密肋夹心楼盖与实心双向平板的破坏机构十分相似，但前者的受力性能明显优于后者。2． 提出了周边支承钢筋混凝土双向密肋夹心楼盖的塑性调幅计算理论，并制定了便于设计计算应用的表格，该表格还可以用于周边支承钢筋混凝土双向板的设计计算。根据钢筋混凝土杆系结构设计经验，可以认为该法同时满足了结构承载力极限状态和正常使用极限状态的要求。3． 本文将双向密肋楼盖换算成平板，二者具有相同的截面高度、惯性矩、重心位置等几何特征。根据试验结果，用极限平衡法可以便捷和较为准确地求得双向密肋楼盖的极限平衡荷载；提出了利用双向板表格计算双向密肋楼盖的变形。考虑到楼盖开裂后截面刚度的降低，引入了刚度降低系数，使挠度计算值与试验值吻合较好。4． 针对周边支承双向密肋夹心楼盖的设计，本文结合实例，较为系统地分析了两向钢筋重叠对楼盖极限承载力的影响以及楼盖高跨比、肋间距等参数的取值等问题，为该类楼盖的设计提供参考。