(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210894769.7 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 上海市建筑科学研究院有限公司 地址 200032 上海市徐汇区宛平南路75号 一楼 申请人 上海建科 预应力技 术工程有限公司 (72)发明人 许清风　陈玲珠　陈溪　王卓琳　 张富文　曹东升　 (74)专利代理 机构 上海伯瑞杰知识产权代理有 限公司 312 27 专利代理师 谭强 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 113/24(2020.01)G06F 113/26(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极限计 算方法 (57)摘要 本发公开了一种正交胶合木—混凝土组合 楼板耐火极限计算方法， 包括： 根据组合楼板荷 载情况确定火灾下最不利荷载组合效应 设计值； 假设楼板的耐火极限为t， 确定受火时间为t时刻 正交胶合木板的炭化深度和混凝土板的有效厚 度； 验算受火时间为t时刻正交胶合木—混凝土 组合楼板的受剪承载力设计值； 比较组合楼板的 受弯或受剪承载能力设计值与火灾下最不利荷 载组合效应设计值是否相等， 若相等， 则确定组 合楼板的耐火极限为t； 若 不相等， 则将组合楼板 的耐火极限取为t+0.01； 重复上述步骤直至组合 楼板的承载能力设计值与火灾下最不利荷载组 合效应设计值相等。 本发明形成了一种科学、 客 观、 准确的正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极 限计算方法。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115357972 A 2022.11.18 CN 115357972 A 1.一种正交胶合木—混凝 土组合楼板耐火极限计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤S1： 根据组合楼板荷载情况确定火灾下最 不利荷载组合效应设计值； 步骤S2： 假设楼板的耐火极限为t， 确定受火时间为t时刻正交胶合木板的炭化深度和 混凝土板的有效厚度； 步骤S3： 计算受火时间为t时刻正交胶合木 板与混凝 土板之间剪力连接的刚度； 步骤S4： 计算受火时间为t时刻正交胶合木—混凝 土组合楼板的受弯承载力设计值； 步骤S5： 验算受火时间为t时刻正交胶合木—混凝 土组合楼板的受剪承载力设计值； 步骤S6： 比较组合楼板的承载能力设计值与火灾下最不利荷载组合效应设计值的大 小， 若组合楼板的承载能力 设计值等于火灾下最不利荷载组合效应设计值， 则确定组合楼 板的耐火极限为t； 若组合楼板的承载能力设计值大于 火灾下最不利荷载组合效应 设计值， 则将组合楼板的耐火极限取为t+0.01， 并跳转至步骤S2。 2.根据权利要求1所述正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极限计算方法， 其特征在于， 所述步骤S1包括： (a)计算时应考虑火灾时结构上 可能同时出现的荷载； (b)根据荷载的偶然组合， 计算组合楼板的火灾下最 不利荷载组合效应设计值。 3.根据权利要求1所述正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极限计算方法， 其特征在于， 所述步骤S2包括： (a)根据木材的炭化速度、 组合楼板的受火方式确定受火时间为t时刻正交胶合木板的 炭化深度， 然后确定正交胶合木板受火后的剩余截面尺寸， 其中炭化深度确定时考虑炭化 层剥落的影响； 正交胶合木的炭化深度的计算表达式为： 式中， hg,i为第i层层板厚度， tg,i为第i层层板完全炭化的时间； m为发生炭化剥落的总 层板层数， 取使表 达式 成立的最大数值， 并向下取整数； βn为木材燃烧1.00h的 名义线性炭化速率； (b)混凝土板的有效厚度根据5 00℃等温线确定 。 4.根据权利要求3所述正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极限计算方法， 其特征在于， 所述步骤S3中， 根据剪力连接的类型选取相应的计算公式或试验值确定 剪力连接的刚度。 5.根据权利要求4所述正交胶合木—混凝土组合楼板耐火极限计算方法， 其特征在于， 所述步骤S4包括： (a)组合楼板的受弯承载力按正交胶合木板剩余截面和混凝土板有效厚度组成的截面 进行计算； 组合楼板的受弯承载力按γ ‑法进行计算， 首 先计算组合楼板的有效抗弯刚度：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115357972 A 2式中， (EI)ef为组合楼板的有效抗弯刚度， n为顺纹方向所有正交胶合木层板和混凝土 板的层数之和， 混凝土板按第1层顺纹方向的层板考虑， EiIi为第i层层板的抗弯刚度， γi为 第i层层板考虑组合效应 的系数， 混凝土层的组合效应系数按γ1的表达式进行计算， 正交 胶合木层板的组合效应系数按γi的表达式进行计算， 正交胶合木中间层板 的组合效应系 数取1， EiAi为第i层层板的轴向刚度， ai为第i层层板形心与组合截面的形心之间的距离折 算值， K1为按步骤S3计算得到的剪力 连接的刚度， s1为剪力连接布置的间距， GR为正交胶合 木层板的滚剪模量， 为第i层层板靠中间层板侧横纹方向层板的厚度， l为组合楼板的跨 度， b为顺纹方向层板的宽度； yi为第i层层板形心与中间层板的形心之间的距离； (b)计算受火时间为t时刻组合楼板的受弯承载力设计值： 式中， f为木材的强度， 受拉侧取抗拉强度， 受压侧取抗压强度。 6.根据权利要求5所述正交胶合木—混凝土组合梁板构件耐火极限计算方法， 其特征 在于， 所述 步骤S5包括： (a)计算受火时间为t时刻组合楼板 剪力连接的受剪承载力设计值： 式中， Fi为正交胶合木与混凝 土层之间的剪力连接的极限荷载。 (b)计算受火时间为t时刻组合楼板正交胶合木层板的受剪承载力设计值： 式中， Qi为第i层层板以上的截面面积对中性轴的面积矩， fv为木材的抗剪 强度， 对于横权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115357972 A 3