组合屋盖结构砼屋面板的刚度折减系数取值研究

摘要

本文所研究的组合屋盖结构是由现浇混凝土屋面板和钢结构通过栓钉连接组成的共同工作的整体，与一般应用于水平楼盖结构且通常仅考虑竖向荷载的组合梁相比，倾斜设置的组合屋盖结构受外力作用也更为复杂，其在役过程中屋面板可能受拉、受压、受平面内弯矩、受平面内剪力等，通常处于带裂缝工作状态——类似组合梁受负弯矩时的情况。组合屋盖结构设计时，对于混凝土屋面板在结构中所起的作用，通常有两种设计思路：第一种思路是将混凝土板面内面外刚度都折减为极小值，使其在整体计算模型中仅作为导荷载的虚面，而混凝土板的配筋则仅根据竖向荷载及跨度进行计算。这种设计思路的问题在于没有考虑混凝土板和钢结构的组合作用，所以低估了屋盖结构的实际承载力而高估了结构变形。第二种思路是考虑混凝土板的弹性，因砼板具有刚度，可直接参与内力分配。这种设计思路的问题在于忽略了混凝土板开裂后刚度折减的影响，所以高估了屋盖结构的实际承载力而低估了结构变形。本文以两个组合屋盖结构的设计为例探讨如何在设计中对混凝土屋面板的刚度进行合理折减，以正确反映其在组合屋盖结构中的组合作用，使计算结果更接近实际情况。与本文所提到的计算方法相应，混凝土屋面板的配筋设计也应考虑如何满足其发挥组合作用的要求，这一点在文中也有相应探讨。