8.2 楼盖结构计算
8.2.1 对楼板应按下列原则进行平面内抗剪承载力和平面外抗弯承载力验算：
1 宜按连续单向板或连续双向板计算楼板在竖向荷载作用下的内力。
2 宜按弹性楼板进行平面内和平面外抗剪承载力和平面外抗弯承载力验算。
8.2.2 横向水平荷载作用下楼板承受的平面内水平剪力Vfi可按下列原则计算：假定楼板为深梁，在横向水平荷载作用下第i层楼板的计算简图(图8.2.2)中，Vij(i＝1，2，3…n；j＝1，2，3…m)为第i层第j榀桁架所分配的水平剪力，应按公式(5.2.6-1)～公式(5.2.6-4)计算；铰接支座相当于第i—1层桁架提供的约束。
式中：Vfi——根据本规程计算简图(图8.2.2)计算得到的楼板平面内水平剪力；
ft——混凝土的抗拉强度设计值；
lsd——将楼板简化为深梁构件后深梁的计算高度，取0.8倍桁架的跨度；
h——楼板的计算厚度；对压型钢板-混凝土组合楼板，取压型钢板顶面以上现浇混凝土厚度hc1[图8.1.1(a)]；对装配整体式叠合楼板，取现浇混凝土层厚度及预制板混凝土层厚度分别计算后叠加；对现浇钢筋混凝土楼板，取楼板厚度。
8.2.4 桁架弦杆与楼板间的抗剪连接件可按下列规定计算和布置：
1 横向水平荷载作用下，桁架弦杆与楼板间抗剪连接件的数量nf1应按下式计算：
式中：Vij——横向水平荷载作用下，与楼板相连接的第i层第j榀桁架所分配的水平剪力；
Ncv——所选类型的单个抗剪连接件的抗剪承载力设计值，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017计算。
2 按公式(8.2.4)计算得到的连接件数量，在桁架两端1／4跨度范围内应均匀配置60％，在桁架中部1／2跨度范围内应均匀配置40％。
3 竖向荷载作用下，桁架弦杆与楼板间抗剪连接件的数量nf2及布置方式，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中的相关规定计算。
4 楼盖中弦杆上抗剪连接件的数量应为nf1＋nf2。
8.2.5 纵向框架梁与楼板间的抗剪连接件可按下列规定计算：
1 横向水平荷载作用下，纵向框架梁与楼板间的抗剪连接件数量nf3，应按下式计算：
式中：V′fi ——横向水平荷载作用下，纵向框架梁与楼板间的抗剪连接件承受的剪力。
V′fj可按下式近似计算：
式中：Mfi，max——根据本规程计算简图(图8.2.2)计算得到的深梁梁段内最大弯矩。
2 竖向荷载作用下，纵向框架梁与楼板间抗剪连接件的数量nf4及布置方式，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中的相关规定计算。
3 楼盖中纵向框架梁上抗剪连接件的数量应为nf3＋nf4。
8.2.1 交错桁架钢框架结构的楼板一般开间和进深均较大，楼板厚度较大。当承受水平剪力时，楼板平面内斜截面受剪承载力一般可满足。因此，进行楼板设计时，宜先进行竖向荷载作用下的设计，确定板厚，然后对楼板进行水平剪力作用下的受剪承载能力校核，确定计算楼板厚度是否满足要求；不满足时需调整板厚。
为保证交错桁架钢框架结构的整体性，要求楼板与桁架的连接有较高的承载力，因此在竖向荷载作用下的楼板计算中，宜将楼板计算模型考虑为单向或双向连续板。
竖向荷载作用下，楼板的受弯承载力验算可按国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的相关规定执行。
8.2.2 将楼板简化为深梁，计算横向水平荷载作用下楼板承受的面内水平剪力。当计算第i层楼板在水平荷载作用下的水平剪力时，将该层单榀桁架上所分配的水平剪力作为集中荷载施加于深梁上，下一楼层(第i—1层)桁架的作用相当于约束于深梁上的铰接支座。
当交错桁架钢框架结构的平面布置规则和楼板开洞较小时，其楼板可作为刚性横隔板；同时，交错桁架钢框架结构在竖向布置上一般变化不显著，因此利用本规程第5.2.4条平面协同分析模型得出的桁架承受水平剪力的计算公式能满足楼板承受的平面内水平剪力的计算精度要求。
8.2.3 由于在水平剪力作用下，交错桁架钢框架结构的楼板与深梁相似，本条采用现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对不出现斜裂缝的深梁的受剪承载力计算的相关规定。根据西安建筑科技大学进行的交错桁架钢框架结构楼板试验结果，绝大部分水平剪力由楼板的混凝土承受，而将楼板内钢筋的抗剪承载力考虑为安全储备，由此得到受剪承载力公式(8.2.3)。
由于压型钢板-混凝土组合楼板一般采用压型钢板顺槽方向与桁架方向垂直布置的方式，则楼板承受的水平力方向垂直于压型钢板顺槽方向，偏安全仅取压型钢板顶面以上混凝土承受水平剪力。一般情况下，叠合板的预制层与现浇层混凝土强度不同，计算时应将现浇混凝土层和预制混凝土板层分开，利用公式(8.2.3)计算叠合楼板总的受剪承载力。
根据美国麻省理工学院对交错桁架钢框架结构楼板的研究，楼板在桁架的跨度方向的剪应力分布呈抛物线；根据美国AISC设计指南“Steel Design Guide Series 14：Staggered Truss Fram-ing System”的建议，在取楼板计算宽度时可取0.8倍的桁架的跨度。
8.2.4 桁架弦杆与楼板间的抗剪连接件应能抵抗水平荷载作用产生的纵向剪力Vij和桁架在竖向荷载作用下弦杆与楼板间产生的剪力。
根据湖南大学对交错桁架钢框架结构楼盖与钢桁架弦杆的滑移研究，楼板在桁架两端1／4跨度范围滑移较大，中部1／2跨度范围滑移量小，因此在承担水平剪力的抗剪连接件配置中增大了桁架两端1／4跨度范围抗剪连接件的配置数量。
8.2.5 交错桁架钢框架结构的楼盖承受桁架传来的水平剪力时，作用机理与深梁相似，为提高其延性，宜设计边缘约束构件。根据美国AISC设计指南“Steel Design Guide Series 14：Staggered Truss Framing System”的建议，可将纵向框架梁考虑为楼板的边缘约束构件，因此在设计楼盖时应保证楼盖与纵向框架梁间有可靠的抗剪连接设计。
盖中纵向框架梁上抗剪连接件的数量应为nf3＋nf4。
1 宜按连续单向板或连续双向板计算楼板在竖向荷载作用下的内力。
2 宜按弹性楼板进行平面内和平面外抗剪承载力和平面外抗弯承载力验算。
8.2.2 横向水平荷载作用下楼板承受的平面内水平剪力Vfi可按下列原则计算：假定楼板为深梁，在横向水平荷载作用下第i层楼板的计算简图(图8.2.2)中，Vij(i＝1，2，3…n；j＝1，2，3…m)为第i层第j榀桁架所分配的水平剪力，应按公式(5.2.6-1)～公式(5.2.6-4)计算；铰接支座相当于第i—1层桁架提供的约束。
图8.2.2 横向水平荷载作用下第i层楼板的计算简图
8.2.3 楼板在横向水平荷载作用下平面内抗剪承载力可按下式进行验算：
ft——混凝土的抗拉强度设计值；
lsd——将楼板简化为深梁构件后深梁的计算高度，取0.8倍桁架的跨度；
h——楼板的计算厚度；对压型钢板-混凝土组合楼板，取压型钢板顶面以上现浇混凝土厚度hc1[图8.1.1(a)]；对装配整体式叠合楼板，取现浇混凝土层厚度及预制板混凝土层厚度分别计算后叠加；对现浇钢筋混凝土楼板，取楼板厚度。
8.2.4 桁架弦杆与楼板间的抗剪连接件可按下列规定计算和布置：
1 横向水平荷载作用下，桁架弦杆与楼板间抗剪连接件的数量nf1应按下式计算：
Ncv——所选类型的单个抗剪连接件的抗剪承载力设计值，按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017计算。
2 按公式(8.2.4)计算得到的连接件数量，在桁架两端1／4跨度范围内应均匀配置60％，在桁架中部1／2跨度范围内应均匀配置40％。
3 竖向荷载作用下，桁架弦杆与楼板间抗剪连接件的数量nf2及布置方式，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中的相关规定计算。
4 楼盖中弦杆上抗剪连接件的数量应为nf1＋nf2。
8.2.5 纵向框架梁与楼板间的抗剪连接件可按下列规定计算：
1 横向水平荷载作用下，纵向框架梁与楼板间的抗剪连接件数量nf3，应按下式计算：
V′fj可按下式近似计算：
2 竖向荷载作用下，纵向框架梁与楼板间抗剪连接件的数量nf4及布置方式，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017中的相关规定计算。
3 楼盖中纵向框架梁上抗剪连接件的数量应为nf3＋nf4。
条文说明
8.2 楼盖结构计算8.2.1 交错桁架钢框架结构的楼板一般开间和进深均较大，楼板厚度较大。当承受水平剪力时，楼板平面内斜截面受剪承载力一般可满足。因此，进行楼板设计时，宜先进行竖向荷载作用下的设计，确定板厚，然后对楼板进行水平剪力作用下的受剪承载能力校核，确定计算楼板厚度是否满足要求；不满足时需调整板厚。
为保证交错桁架钢框架结构的整体性，要求楼板与桁架的连接有较高的承载力，因此在竖向荷载作用下的楼板计算中，宜将楼板计算模型考虑为单向或双向连续板。
竖向荷载作用下，楼板的受弯承载力验算可按国家现行标准《混凝土结构设计规范》GB 50010和《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99的相关规定执行。
8.2.2 将楼板简化为深梁，计算横向水平荷载作用下楼板承受的面内水平剪力。当计算第i层楼板在水平荷载作用下的水平剪力时，将该层单榀桁架上所分配的水平剪力作为集中荷载施加于深梁上，下一楼层(第i—1层)桁架的作用相当于约束于深梁上的铰接支座。
当交错桁架钢框架结构的平面布置规则和楼板开洞较小时，其楼板可作为刚性横隔板；同时，交错桁架钢框架结构在竖向布置上一般变化不显著，因此利用本规程第5.2.4条平面协同分析模型得出的桁架承受水平剪力的计算公式能满足楼板承受的平面内水平剪力的计算精度要求。
8.2.3 由于在水平剪力作用下，交错桁架钢框架结构的楼板与深梁相似，本条采用现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010对不出现斜裂缝的深梁的受剪承载力计算的相关规定。根据西安建筑科技大学进行的交错桁架钢框架结构楼板试验结果，绝大部分水平剪力由楼板的混凝土承受，而将楼板内钢筋的抗剪承载力考虑为安全储备，由此得到受剪承载力公式(8.2.3)。
由于压型钢板-混凝土组合楼板一般采用压型钢板顺槽方向与桁架方向垂直布置的方式，则楼板承受的水平力方向垂直于压型钢板顺槽方向，偏安全仅取压型钢板顶面以上混凝土承受水平剪力。一般情况下，叠合板的预制层与现浇层混凝土强度不同，计算时应将现浇混凝土层和预制混凝土板层分开，利用公式(8.2.3)计算叠合楼板总的受剪承载力。
根据美国麻省理工学院对交错桁架钢框架结构楼板的研究，楼板在桁架的跨度方向的剪应力分布呈抛物线；根据美国AISC设计指南“Steel Design Guide Series 14：Staggered Truss Fram-ing System”的建议，在取楼板计算宽度时可取0.8倍的桁架的跨度。
8.2.4 桁架弦杆与楼板间的抗剪连接件应能抵抗水平荷载作用产生的纵向剪力Vij和桁架在竖向荷载作用下弦杆与楼板间产生的剪力。
根据湖南大学对交错桁架钢框架结构楼盖与钢桁架弦杆的滑移研究，楼板在桁架两端1／4跨度范围滑移较大，中部1／2跨度范围滑移量小，因此在承担水平剪力的抗剪连接件配置中增大了桁架两端1／4跨度范围抗剪连接件的配置数量。
8.2.5 交错桁架钢框架结构的楼盖承受桁架传来的水平剪力时，作用机理与深梁相似，为提高其延性，宜设计边缘约束构件。根据美国AISC设计指南“Steel Design Guide Series 14：Staggered Truss Framing System”的建议，可将纵向框架梁考虑为楼板的边缘约束构件，因此在设计楼盖时应保证楼盖与纵向框架梁间有可靠的抗剪连接设计。
盖中纵向框架梁上抗剪连接件的数量应为nf3＋nf4。
- 上一节：8.1 一般规定
- 下一节：8.3 楼盖结构构造