赵彦波

压型钢板是通过冷弯成型工艺加工的金属板材（常用钢材），具有轻质高强、施工便捷、受力性能优异等特点，广泛应用于建筑工程领域。本文综合整理规范规程、软件技术手册以及用户在使用PKPM软件进行压型钢板组合楼板设计过程中经常遇到的问题解答，介绍在压型钢板设计流程中的一些关键技术设计要点。

压型钢板设计内容如下图所示：

图1 压型钢板组合楼板设计计算内容

本篇文章重点介绍在进行压型钢板组合楼板设计时的选型、建模和荷载输入以及施工阶段验算等流程中的关键技术要点。

1 压型钢板的分类

《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010对组合楼板的定义：在楼承板上现浇混凝土形成的楼承板与混凝土共同承受荷载的楼板。当形成组合楼板的楼承板是压型钢板时即为压型钢板组合楼板。

1.1压型钢板根据板型分类

《建筑用压型钢板》GBT12755-2008对压型钢板的定义：将涂层板或镀层板经辊压冷弯，沿板宽方向形成波形截面的成型钢板。根据板型可分为：开口型、缩口型、闭口型三种类型。

图2 压型钢板组合楼板按板型分类

1.2压型钢板根据受力方式分类

压型钢板组合楼板根据是否与混凝土共同工作又可分为：组合型和非组合型。非组合型楼板中压型钢板仅用作永久性模板，不考虑与混凝土共同工作，此时，压型钢板可选用光面开口的板型；而组合型楼板不但用作永久性模板，而且在正常使用阶段作为混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土共同工作形成组合楼板，此种情况建议选用带纵向波槽、压痕的板型或增设横向抗剪钢筋，使其能与混凝土板共同作用。

图3 无痕缩口型与有痕缩口型压型钢板

2压型钢板的建模

2.1楼板厚度

生成楼板后，再进行组合楼板的布置，其中，可通过【修改板厚】功能进行楼板厚度的修改。

图4 程序修改板厚界面

需要注意的是，程序中如图4显示的板厚并非为组合楼板的总厚度，而是压型钢板肋顶以上混凝土的厚度，即图2中的hc高度。当需要按规范要求控制组合楼板的总高度时，需要考虑压型钢板的高度hs，压型钢板的高度在布置时可查看到，图5为程序中压型钢板的规格属性信息。

图4 《组合结构设计规范》JGJ 138-2016第13.1.3条

图5 软件中压型钢板规格属性信息

2.2楼板参数设置

在压型钢板分类章节提到，压型钢板根据受力方式可分为组合型和非组合型。由于涉及是否与混凝土共同工作，因此不同的楼板类型其计算原理及计算结果是有较大差异的，这就涉及楼板类型的在程序中的设置定义。

通过【组合楼板】菜单下的【楼盖参数】可查看与调整本层布置的压型钢板类型，同时可通过“应用到全楼”功能将楼盖的组合类型一键应用到全楼。同时，通过该位置参数可以设置施工阶段楼板荷载标准值及验算过程中的混凝土重度等信息。

图6 组合楼板参数设置

2.3自重计算与荷载输入

常规楼板工程可以在荷载菜单中勾选“自动计算现浇楼板自重”参数，程序根据板厚度、材料容重自动计算现浇板自重。但对于压型钢板组合楼板，程序自动计算楼板自重时没有考虑肋间混凝土及压型钢板重量，即：仅计算了肋板顶以上高度（hc高度）范围内的楼板自重。

现有两种建议方式：一是，勾选“自动计算现浇楼板自重”并在布置荷载时，将肋间混凝土及压型钢板重量以恒载方式布置到楼板上；二是，不勾选“自动计算现浇楼板自重”而是将楼板自重（含肋间混凝土重量）以及压型钢板重量均以恒载输入。

需要注意的是，施工阶段的验算是独立进行的一部分计算时，此时程序考虑了这部分重量而无需多余的处理操作。

3压型钢板施工阶段的验算

《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010规定：组合楼板应对其施工及使用两个阶段分别按承载能力极限状态和正常使用界限状态进行设计。

图7 《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010第4.1.1条

在进行施工阶段验算时，压型钢板按沿顺肋方向单向板考虑，并按其有效截面特性验算承载力及变形。

目前程序在两个位置提供组合楼盖施工验算功能，图8所示为PMCAD建模模块位置菜单，可查看板块的施工阶段验算计算书。

图8 施工阶段验算计算书菜单

3.1施工阶段压型钢板承载力验算

组合楼板在施工内力计算时，弯矩计算采用计算跨度（轴线距离），剪力计算采用净跨度。受弯承载力验算采用《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010第5.2.2条公式：

图9 《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010第5.2.2条

3.2施工阶段变形验算

变形验算时，组合楼板挠度按荷载的标准组合计算；其挠度限值取板跨L的1/180，且不大于20mm。

图10 《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010第4.1.8条

3.3验算结果的展示

在布置压型钢板的同时，程序会自动根据设置的施工阶段荷载参数进行施工阶段的验算并根据验算结果以不同颜色的压型钢板线展示，颜色含义如下图所示：

红色：表示承载力不满足要求；黄色：表示挠度不满足要求；蓝色：表示均满足要求。当出现不满足要求的情况时，建议采取改变组合楼板布置方向、更换组合楼板种类、调整次梁位置或增设施工临时支撑等措施加以解决。

图11 施工阶段验算结果即时反馈展示

3.4施工阶段验算计算书

组合楼板施工验算详细过程可通过施工阶段计算书查看，如下图所示：

图12 施工阶段计算书功能

从施工阶段计算书可以查看到：基本参数信息、内力计算过程、承载力计算以及挠度变形计算过程。如下图：

图13 施工阶段计算书（第1页）

4后记

本篇我们结合《组合楼板设计与施工规范》CECS 273-2010、《组合结构设计规范》JGJ 138-2016 等相关标准、软件技术手册及PKPM 软件使用中的常见问题，系统介绍了在进行压型钢板组合楼板设计时的选型、建模和荷载输入以及施工阶段验算等流程中的关键技术要点。后面，我们将继续进行后续设计流程如组合楼板的排板、正常施工阶段计算以及选筋绘图出图等方面的介绍。