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山东科技大学钢结构工程研究所王来钢-混凝土组合结构第三章钢与混凝土组合梁
3.1概述一、组合梁概述组合梁即在钢梁上铺设混凝土板,可用于楼盖、屋盖、也可用于工业建筑中的操作平台,在桥梁工程的路面中同样有广泛应用。组合梁主要用于跨度大、荷载大,或者整体承重结构为钢结构的厂房、高层建筑或桥梁结构等。对于一般使用钢梁混凝土板的结构中,混凝土板只是作为楼面、屋面、平台板或桥面。对钢梁来说混凝土板只是其荷载(图)。如果使两者结合在一起,混凝土板与钢梁共同工作,则混凝土板可作为梁的翼缘而成为梁的一部分,发挥比钢梁更大的作用,无论强度和刚度都大大提高了(图)。两者的组合作用是靠焊在钢梁上,浇筑在混凝土板中的剪切连接件来实现的。剪切连接件的种类与计算如第一章所述。非组合梁截面应力组合梁截面应力
二、组合梁的优点当楼层采用钢筋混凝土板和钢梁时,宜按钢-混凝土组合梁结构设计。钢-混凝土组合梁是指通过抗剪连接件将钢梁和混凝土板连成整体的横向承重构件。
(1)组合梁截面中混凝土主要受压,钢梁受拉,充分发挥材料特性,承载力高。承载力相同时,比非组合梁节约钢材达15%-25%。(2)混凝土板参加梁的工作,梁的刚度增大。刚度要求相同时,采用组合梁可比非组合梁减小截面高度26%-30%。组合梁用于高层建筑,不仅降低楼层结构高度,且显著减轻对地基的荷载。(3)组合梁的翼缘板较宽大,提高了钢梁的侧向刚度,提高了稳定性。改善了钢梁受压区的受力状态,增强抗疲劳性能。(4)可以利用钢梁的刚度和承载力承担悬挂模板、混凝土板及施工荷载,无需设置支撑,加快施工速度。(5)抗震性能好。 (6)在钢梁上便于焊接托架或牛腿,供支撑室内管线用,不需埋设预埋件。钢-混凝土组合梁的主要缺陷是钢材易于锈蚀及防火性能不如钢筋混凝土。解决钢材锈蚀问题:①采用低合金钢材,这种钢材表面锈蚀后可形成保护层,阻断锈蚀继续向内部发展;②采用高质量的防锈蚀油漆。
三、钢梁的截面形式组合梁中钢梁的截面形式多样,如图所示。组合梁中钢梁的截面形式工字钢梁——在跨度小、荷载轻的组合梁中,一般采用小型工字钢;荷载较大时,可在工字钢下翼缘加焊一块钢板条,形成不对称工字形截面;跨度大时,也可采用焊接成型的不对称工字钢。工字钢可通过抗剪连接件与混凝土板组合,也可将上翼缘埋入混凝土板中,此时不需设抗剪连接件。箱形钢梁——适用于公路和铁路桥梁及大跨度重载大梁。轻钢桁架梁及普通钢桁架梁——轻钢桁架用角钢做上弦,用圆钢做下弦及腹杆;普通钢桁架的杆件采用双角钢或单角钢。桁架上弦用抗剪连接件与混凝土板组合,或将桁架上弦节点伸入混凝土板中与混凝土板的连接件,以减小上弦杆型钢的截面尺寸。蜂窝式梁——将工字钢沿腹板纵向割成锯齿形的两着,然后错开对齐焊接凸出部分,形成腹部有六角形开孔的蜂窝式梁,不仅节省钢材,还增大了梁的承载力和刚度。形成蜂窝状孔之后便于管线穿过。桁架梁和蜂窝式梁适用于跨度较大、荷载较轻的多层建筑。设备管线可穿过梁的空腹处,不需另占楼层空间。用槽钢制作的组合梁边梁工字形加强下翼缘钢梁
工字钢处于梁的受拉区,主要是下翼缘起受力作用,上翼缘处于中和轴附近,不能发挥主要受力作用,而主要是起与混凝土板的连接作用,因而往往应用上翼缘小下翼缘大的不对称工字钢。不对称工字钢的制作一般有如下三种焊接方式(如图):a.三块钢板;b.T字钢与钢板;c.二个大小不同T字钢对接。混凝土板可以是普通钢筋混凝土板,也可以是轻骨料混凝土、预应力混凝土及压型钢板与混凝土组合板。
钢筋混凝土板与钢梁连接处,一般设置板托。板托一般有如下作用:(1)扩大梁与板的承压面积,防止混凝土板局部承压破坏;(2)提高了板在支承处(梁)的截面高度,因而提高了板的抗冲切能力;(3)使组合梁的截面高度增大,因此承载能力与刚度大大提高。因此在可能情况下应尽量设置板托,如图所示。有板托的组合梁
如前述组合梁的组合作用主要是依靠剪切连接件,根据剪力件的配置多少分两类:(1)完全剪切连接:即在极限弯矩作用下所产生的纵向剪力,完全由所配剪力件承担。(2)部分剪切连接:剪力件所承担的总剪力小于极限弯矩下产生的纵向剪力。
部分剪切连接组合梁适用于下列三种情况:(1)组合梁上各截面的弯矩达不到其极限弯矩的情况。组合梁的截面高度与钢梁的板件厚度不取决于截面所需的抗弯强度,而是主要取决于截面刚度或板件的局部稳定。(2)组合梁中最大正弯矩截面达到受弯承载能力时,达不到极限弯矩的某些区段。(3)当剪切连接件的设置受构造等原因,不能按完全剪切连接设计时。目前部分剪切连接组合梁的计算方法仅适用于跨度不超过20米,以承受静力荷载为主、且没有太大集中荷载的等截面梁,采用柔性连接件。3.2组合梁的试验研究
1.组合梁受力的三个阶段从开始加荷到破坏,组合梁正截面经历弹性、弹塑性和塑性三个受力阶段。组合梁的荷载—挠度曲线
2.组合梁的开裂
加荷到破坏荷载90%以上时,混凝土翼缘板相对于钢梁发生较大的掀起变形,连接件的水平变形较大。若横向钢筋不足,板顶面沿钢梁轴线附近出现纵向裂缝(图(a)),削弱了混凝土与钢梁的共同工作,此时钢梁的屈服范围已发展到一定的高度,受压区混凝土产生塑性变形,挠度迅速增大,组合梁进入塑性阶段,直到破坏(图(b))。
组合梁正截面受力的实测应变分布。可以看出,在钢梁下翼缘达到屈服应变以前,截面应变分布基本上符合平截面假定。
3.截面的应变实测混凝土翼缘板相对于钢梁的纵向水平滑移。表明,在钢梁的下翼缘屈服以前,钢梁与混凝土翼缘板之间的相对滑移较小,试验表明,连接件的水平滑移对组合梁极限承载力的影响很小,计算承载力时可以忽略,但对变形的影响则不能忽略。而且纵向剪力在各连接件中产生重分布,使各连接件承爱的剪力超于均匀。
4.纵向水平滑移实测混凝土翼缘板沿梁长的掀起变形。在跨中加载点附近,掀起值很小;由跨中向支座延伸,掀起值不断增大,约距支座处l0/10处(l0为计算跨度)为最大。交界面上沿梁长的掀起变形
5.掀起变形
一、组合梁的构造要求1.截面尺寸抗弯能力、抗剪能力、刚度的要求:简支组合梁的高跨比为1/18-1/12,一般取1/15。混凝土板厚通常取截面高度的1/3左右,一般采用100mm,120mm,140mm,160mm;荷载特别大的平台结构或桥梁结构的混凝土板厚可采用180mm,200mm甚至300mm。采用压型钢板的组合楼盖中,压型钢板的凸肋顶面至混凝土板顶面的距离不小于50mm。钢梁的截面高度ha不宜于截面总高度h的1/2.5。为保证组合梁腹板的局部稳定性,可按《钢结构设计规范》要求设置加劲肋。
3.3组合梁的构造要求
组合梁边梁混凝土翼缘板的构造应满足图示要求。有托板时,伸出长度不应小于hc2;无托板时,应同时满足伸出钢梁中心线不小于150mm、伸出钢梁翼缘边不小于50mm的要求。组合梁边梁混凝土翼缘板的构造2.板托板托顶部的宽度与高度hc2之比应不小于1.5,且板托的高度不宜大于混凝土板厚度hc1的1.5倍;板托的外形应满足图所示的构造要求,板托边缘距连接件外侧的距离不得小于40mm,板托外表轮廓应在自连接件根部算起的45°仰角之外。3.横向钢筋板内垂直于钢梁的横向钢筋需经计算确定,并符合最小配筋量要求。横向钢筋应沿梁纵向均匀布置,其下部水平段应布置在距钢梁上翼缘50mm的范围内,因为受到连接件的局部压力作用,钢梁上翼缘附近的混凝土较易劈裂,需要配置钢筋予以加强。在混凝土板边缘到最近一排连接件中心e<300mm的距离的边梁中,横向钢筋应绕过连接件做成U形筋。以保证其有足够的锚固长度,防止由于连接件引起的混凝土板的纵向劈裂。当使用栓钉连接件时,横向钢筋的直径不应小于0.5d,同时,混凝土板边缘到栓钉中心线的距离应大于6d。底部横向钢筋的间距,不应大于连接件伸出钢筋上方长度的8倍,且不超过600mm。此外,上部横向钢筋应满足混凝土板受力钢筋的构造要求。4.主次梁连接平接连接方式;叠接连接方式
。二、偿抗剪扫连接替件抗抗纹剪连士接件织的形代状:满既能瓦抵抗窗剪切顷滑移酱又能倚抵抗赔掀起挡作用缠。常用的稻抗剪连垒接件类东型:栓死钉、槽才钢、弯获筋以及撞方钢、T形钢芝连接王件等耍。宜腹优先慌采用暂栓钉哗连接雨件,躁因其耕施工腿方便段快速社,受悲力性骗能好火,单学位承恼载力推用钢注量最脆少。涨其次湖是槽够钢连茎接件颗。连接常件的伯布置趴需注肃意与羽纵向掘剪力昂方向唱的关暮系,欺以有私利于改抵抗赖连接摧件被贵掀起醉,避捐免混钉凝土嘉发生您劈裂歪。抗剪赔连接定件剪槽力-滑移荐曲线。图为栓棋钉、槽殖钢、T形钢连芳接件的挤剪力-滑移曲干线。由船图可知虾,栓钉哀和槽钢寇等连接绕件的刚倦度较小蝴,变形足能力较驾大,这寨类连接盒称为柔社性连接派件;T形钢参连接孙件的和刚度高较大蝴,变括形能坝力较灾小,填称为产刚性致连接套件,屑目前角已很雹少采洲用。抗剪连捞接件剪欺力—滑迈移曲线3.4颂组逐合梁施俩工阶段粮计算一.础施工射时设鼠置临摩支撑棵的组贪合梁施工皂阶段践在钢插梁下认设置塞一系候列临叶时支望撑,牙可以嘉近似葱认为晓钢梁存在施箭工阶川段不射产生模应力搞。混洲凝土础硬化冻达到它设计道强度荒的75痛%后,拆觉去临时黑支撑,典混凝土宿板和钢味梁自重访、使用执荷载以隔及后加页的恒载盟全部由缴组合梁粮承担(篮图(a响))。临掩时支撑萌的数量虚应根据谷施工阶温段变形昏控制要岔求确定镜,跨度爆大于7m时,不唐少于3个;小怨于7m时,携设置1-2个。慕这种触施工捡方法浙可以欣减小月使用丙阶段识组合水梁的席挠度陈,但拜需要框有较霉多的缓抗剪鸡连接凶件以稻抵抗鲁混凝身土与锡钢梁际间的芹滑移蓄。对施工乖时设置旱临时支纲撑的组溉合梁,堡可不进猾行施工值阶段验冠算。组合梁搞的施工成方法二.施呢工时无屈临支撑订的组合肿梁混凝土绳硬化前挎,钢梁巡寿、模板绍和混凝厦土板的曾自重以造及施工弊荷载均叔由钢梁向承担;巩混凝土治硬化后请,恒载恩、使用鄙荷载及扑后加荷耽载由组般合梁承奔担(图(b磁))。施工炉阶段秋的荷句载仅怎由钢反梁承蠢担,恳故应凤按《钢结构涝设计规牢范》的要求摆验算施叉工阶段廊钢梁的乐截面正压应力、鉴腹板剪距应力、界整体稳插定及变丈形。无临时均支撑组示合梁在里使用阶缎段的挠凝度较大馒。这种捎施工方量法常用觉于混凝纲土板自赞重不大可的楼盖未结构。在施工何阶段,价当钢梁伯受压翼连缘的自漠由长度膛与其宽绸度之比疯不超过《钢结烘构设快计规谜范》规定的兰最大值仅时,可贿不进行减整体稳捏定验算均。3.常5特组戒合梁付的承挽载力蝇计算一.组卵合梁受川弯承载马力组合梁塑设计的号内容应屡包括:捏受弯承馋载力计擦算、受蔬剪承载阴力计算猜、抗剪提连接件鞠的数量稻和布置胖、混凝离土翼缘烦板及其铺板托纵炼向界面岩受剪承亮载力计情算、变漫形验算遗、负弯代矩区段厚内混凝闸土翼缘沫板的最付大裂缝狱宽度验鸦算以及握构造设串计。1.垦计士算方粘法弹性计泳算理论纱。早期忌的钢-混凝逝土组础合梁患承载乞力设墓计计宴算方未法。侦把混砍凝土概翼缘捷板按喘钢与棒混凝戴土的民弹性率模量呀比折桨算成涌钢材时截面化,然获后按裂材料剃力学掉方法抽计算熄截面战的最虑大应岭力,内并使金其小建于材甲料的渐容许塔应力盯。这街一计船算方领法不赢考虑败塑性吨变形圈发展高带来议的承屋载力萝潜力妥。适和合于碧重复减荷载意的组烦合梁钩(包校括疲芬劳强耐度)社。塑性和设计度方法掘。考伤虑梁着破坏碎前塑据性变茎形的泪发展易,更嗓符合污组合扒梁的督实际轧受力罪情况她。但升是,动按塑贯性理裙论计辆算时弄,组冈合梁划的塑椅性变彻形较就大,昆构件奴刚度骄降低非很多哭,容贸易发扬生局画部压勇屈,剪以致记材料原的强卫度不莫能充皇分发薪挥,抄导致理承载诊力的别降低颂。组合梁青受弯时仓塑性中龟和轴的蚊位置有瞎两种情舍况。当蚊塑性和爪轴位于举钢梁腹充板内时恶,受压减区内的遗钢梁上滋翼缘及饱钢梁腹街板有可颗能产生讯局部压舞屈。当劲塑性中削和轴位拨于混凝概土翼缘纠板内时臣,钢梁穿位于截阀面的受牧拉区,参不会产巡寿生局部睡压屈。厘为保证徒计算可写靠,按葡塑性方辛法计算利时应采齿取措施班保证钢矛梁截面灭腹板和茂翼缘足心够的刚顶度,即揉在达到腐塑性受扬弯承载摊力前,宫截面能组产生足抛够的塑裂性转角奥而不发边生局部乓屈曲。步为此,《钢结尊构设认计规筝范》规定烦了按丢塑性心方法乡丰设计爬的板品件宽滚厚比冈限值行,此风时截吨面称英为密发实截彩面;边否则摩为纤涝细截校面,强应按惜弹性晃理论盟计算箩。组合梁广板件宽陕厚比限文值截面形式翼缘腹板
与前项工字形截面的腹板相同混凝醉土翼花缘板测的计循算宽完度be。组合挽梁截面朗中,混莲凝土翼掌缘板内落压应力恒是通过炮抗剪连担接件传测递的。社所以,薪受弯时远沿翼缘猫板宽度跪方向板带内的压毒应力分绩布并不哄均匀,苏在钢梁继轴线附害近较大轰,距轴银线较远伍的板中政压应力鱼较小。筒简化之东,计算伙时取计富算宽度be,并孩假定速在be范围责内压枯应力旱均匀嘉分布销。计材算宽鞭度be与梁的倍高跨比比、荷载企作用形应式、翼佛缘厚度夸与梁高专比值、涂钢梁间统距等有腐关。上座翼板的拉计算宽蜘度按下冶式取值蹲:b0—板弓托顶痰部宽猎度。昼当板放托倾行角α融<4荷50时,应合按α=伟450计算任板托什顶部怨的宽竹度;螺当无倾板托视时,忆则取画钢梁水上翼恭缘的微宽度杀;b1、b2—梁外求侧和内割侧的翼沾板计算咸宽度,抛各取梁雨跨度的北l/6中和翼板仰厚度hc1的6倍残中的较跑小值。拾此外,盟b1尚不应鸦超过翼柄板实际匠外伸宽垃度S1;b2不应超蜜过相邻桶钢梁上雷翼缘或嘉板托间劣净距的翅1/2纤。当为岁中间梁如时,取肝b1等于b2。混凝妥土翼甜缘板警的计享算宽复度be2.榜受弯承踏载力计乡丰算(1巧)按共塑性客理论固计算庭的基罩本假敢定混凝喷土翼超缘板心与钢疾梁为同完全树抗剪材连接狠;塑性中士和轴以谊上混凝郊土达到心轴心抗鸣压设计位强度:忽略塑塑性中和蕉轴以下存混凝土录的抗拉麻强度;不计托荷板截面质的作用畅;塑性中录轴以下良钢梁截片面的拉丈应力和测塑性中墓和轴以歌上钢梁甜截面的孝压应力菜均达到臭钢材的蝇相应强盯度设计杜值。(2)拦正弯矩摧截面的禁受弯承点载力①塑代性中和飘轴位于内混凝土宰翼缘板厨内时塑性中绸和轴位验于混凝滨土翼缘匀板内时②塑镇性中和视轴在钢棉梁腹板锹内时塑性即中和漆轴在羽钢梁市腹板恭内时假定组抱合梁截剩面上的躲全部剪且力仅由撤钢梁腹随板承受六,则应爽满足:二.分组合科梁受箩剪承味载力三.组系合梁纵而向界面凳受剪承群载力混凝土许翼缘板烘及其托喂板的纵班向最不利拥受剪胶界面有两种马类型:宵一是穿童过整个滨板厚的双竖向受屯剪界面a-a;二是具围绕抗使剪连接点件周边称的受剪石界面b-b(无板岂托)和c-朴c(有皆板托验)。①单位梁跑长a-委a受剪腥界面的租纵向剪斤力取以千下二式暗中的较文大值:其中看,v=并nsNv/s,为阵钢与展混凝狱土界攻面单然位梁租长上凳由抗浅剪连尽接件私提供投的实蛋际抗书剪承深载力颜(N腾/m巷m)1.单郑位梁长他受剪界丘面的纵渴向剪力②b-迹b及c乡丰-c受阁剪界面厚承担的孔纵向剪腰力在按秃塑性魔理论基设计忧的完博全抗载剪连都接组沃合梁荣中,赶抗剪卖连接机件基红本上云是满米应力曾工作游的,雕所以厌钢与遵混凝胸土界家面上纽奉由抗两剪连叙接件肚提供捆的实利际抗暂剪承陡载力菌按连角接件蛋的承站载力既计算兔。因此汉,b何-b患及c咽-c屯受剪桶界面秧承担庙的纵胖向剪仆力等杜于连惧接件乞传递嚷的剪织力。炼按单慎位梁女长计凤算为爬:2.耕单位拴梁长剖界面昼受剪数极限悬承载洁力根据试段验研究执,单位糕梁长界才面受剪花极限承僵载力可面按下式督计算:3.舒6写抗析剪连脂接件嫂设计一.构奸造要求1.丛一般顿要求抗剪关连接甩件的召作用应是抵网抗水脉平剪尸力和抢竖向柱掀起哀力。设置抗桑剪连接喜件的一璃般要求纷是:连骡接件的眉抗掀起哗作用面恨(如栓姜钉头部锁的底面嘴)高出馒翼缘板惰底部钢郊筋顶面粱不小于30严mm。连接健件上部便混凝土锤保护层章厚度不锯小于15m沉m;连卧接件膛的纵状向间扒距不应投大于60启0m巧m或混凝将土翼缘踏板厚度鞋的4倍;榆连接鞋件的揪外侧摆边缘苹至钢哑梁缘劣边缘摄之间锁的距其离不盾应小崇于20哪mm,当有屈托座时溉不应小辩于40m的m。2.郑各种施抗剪肥连接错件的球构造沃要求(1)惹栓钉连壮接件栓钉是咐采用自犁动栓钉扭焊接机枪焊接于鼓钢梁翼汇缘上的炮,各个怒方向具厕有相同欧的强度读和刚度细,不影半响混凝暂土板中将钢筋的拢布置。栓钉连鸣接件的多公称直扑径有8爸mm,复10m渔m,13肠mm显,1铃6m植m,舒19新mm作及2雪2m哭m,常帐用的说为后感四种慈。栓冬钉沿系梁轴要线方慰向的枝间距不应惕小于焊杆男直径届的6术倍;赢垂直找于梁纽奉轴线昼方向衫的间胞距不应小趋于焊杆直祥径的4腊倍。栓钉连袋接件的情布置要喉求采用压肠型钢板砌的组合狭楼盖中闪,栓钉爹直径不弓宜大于继19m拨m。安槽装后栓滤钉高度妖应符合的要徐求。(2)姻槽钢连宝接件当栓钉土的抗剪糕能力不针满足要喊求或者及不具备傍栓钉焊苗接设备烧时,可故采用槽器钢连接糕件(图愧)。槽智钢连接龟件一般欣采用Q恰235书钢轧制逝的[8角、[1掌0、[邻12等腐小型槽窝钢,其涛长度不能沉超过钢梁翼剪缘宽度梨减去5值0mm息后的值逐。槽钢墓连接件始翼缘肢尖州方向应与混传凝土板赏中水平辟剪应复力的势方向一致,姨并仅在血槽刚下嘴翼缘根部和趾部(即裙垂直贼于钢冻梁的葱方向影)与照钢梁问焊接短,角休焊尺璃寸根紫据计泥算确誉定,剪但不腥小于浇5m距m。害为减芝少钢恒梁上按翼缘督的焊搞接变牧形,屋平行挑于钢悲梁的敬方向抬不需容施焊逢。槽钢连仅接件(3洋)弯救筋连排接件弯筋驰连接敞件一护般采暂用直探径不股小于患12停mm傅的H拼PB担23的5级滥钢筋蚕,弯演起角豆度宜养为4巨5°顺,弯折方唉向应与板朽中纵向拼水平池剪应流力的方圆向一驱致,舌并成灾对设桥置。纷沿梁爱轴线六方向隆的间香距不娘小于0.7滚hc1,(hc1为混凝广土板厚宇度),很且不大器于2hc1;弯粥筋连从接件学的长葛度不穷小于把其直喂径的滤30孩倍,撒从弯意起点匀算起候的长锡度不果小于蛙直径迅的2济5倍疾,其狡中,霉水平惯段的银长度递不小盼于其姜直径碑的1层0倍匹(光奶面钢剪筋应筋加弯虹钢)既。弯翻筋连乡丰接件鞠与钢秀梁连柏接的竟双侧礼焊缝餐长度卵为4d(HR伐B33拖5级钢聋筋)或5d(H御PB奔23集5级中钢筋爬)。弯筋连胳接件二.受狡力性能1.鹊荷载芹-滑该移曲额线推出炉试验权。国易际上谊以推刘出试乔验作第为连磁接件有的标融准试够验,滋图为苹常用织的(坦欧洲月钢结扶构协捐会(ECC蔬S))198腰1年公体布)皮连接镇件推虚出试冶验标新准试似件,驴同时宣规定泄了试担验要比求。梁式试蕉验。能幼较好反打映连接伐件的组举合梁中阳的受力框变形性已能,但百试验较还为复杂闪。推出试牺验标准浩试件荷载-滑移进曲线(P-s)。初惩始受故力阶妨段(A点以顾前)泻,关腐系近撞似于滋直线锐,为浓弹性贸受力头阶段不;当直荷载黄到极量限荷申载的50%左右守时,固关系嚼曲线拆明显垫弯曲法,滑牙移增颤加较目快,箩连接筹件处腐于弹两塑性隆受力杀阶段尽;接聪近极桌限荷失载时拜,关穿系曲销线趋筑于水柏平,桃为塑抢性受斥力阶册段。疑槽钢翁连接筹件的爽荷载-滑移关乒系曲线锋在极限东荷载后天有一下垫降段。剪力—滑移曲递线2.倒抗剪爱连接碌的破伞坏形落态(1岔)连秋接件塔受剪该受拉岩破坏混凝土待强度等炭级比较伴高时,保连接件盛的承载欲力与混和凝土无乐关,取色决于连静接件的涂类型及锦材质。鼠这种破康坏也包雨括焊缝购破坏。(2层)连访接件坑附近撇混凝声土破泄坏栓钉连蛙接件的竟承压应熟力在底跌部最大掘,沿高它度逐渐伤减小,放当接近驻顶部时皇承压应挪力开始订反向。扰前方根雷部混凝号土的局疏部受压偏破碎或尼劈裂。栓钉连棵接件破辫坏槽钢职连接电件破类坏:考以混械凝土神板劈甚裂最黑为常巧见,异混凝模土板雁中在荡连接臣件受在力方务向形予成宏讽观纵伟向裂浇缝,舰在垂锈直方枪向形裹成宏狐观横表向裂暂缝。屠此类秧破坏棵时连艺接件王的承复载力楚取决继于混吗凝土雁的强移度等魂级及监品种店。槽钢匹连接炒件破扑坏三.单爸个抗剪庭连接件单承载力1.栓挑钉连接迎件组合梁净中的栓翠钉连接健件主要冶承受侧绳压力,够一般情葡况下掀世起作用请在栓钉诸中产生啊的拉力扫很小,紫可以忽踏略不计屈,因此戴栓钉承都载力可敬按纯剪鹿受力模莫型计算羞。当栓恢钉中的热拉力不它可忽略焦时,可姜按拉、猪剪组合退作用计毯算。栓钉除忍承受剪督切作用粉外,其菊根部混呼凝土承方受局部榨压力,负因此混拥凝土的洒强度和停变形对拆栓钉受尤剪承载笼力也有舰影响。当混惑凝土翻立方似体强虑度fcu<3雅5N员/m凝m2时,单根栓书钉的受内剪承载核力与栓时钉截面结积、混蒸凝土轴事心抗压猛强度和饰弹性模贴量有关园。当混洪凝土强汗度fcu≥35阁N/m巩m2时,栓忠钉的最贸大受剪砌承载力向取决于锁检钉的杠抗剪能渣力。单根栓恳钉受剪蜜承载力钻计算公逼式如下窗:式中Ad——羊栓钉欧钉杆模的截司面积兽;f——栓兄钉的极读限抗拉敌强度设爱计值;EC——帽混凝糟土的疼弹性意模量泽;fc——混畅凝土的凯轴心抗掌压强度势;k——由尤试验研独究确定夜的经验激系数,腔其值与拨栓钉的纹高度和慰直径的搁比值有膊关。当hd/d≥4灿.2时(常俭见情畅况)壮,取k=吹0.严43;当hd/d=3.捆0时,惭取k=渗0.圈33蒜;当在3.0码~4.扒2之间时么,进行著线性插宵入。式中不仪等号右锦边表示坟单个栓墓钉本身约的受剪勇承载力溉设计值跟,考虑端到栓钉酱受到周围混搂凝土的倡约束,职其抗剪异强度有惹所提高,故歼取栓本钉的薄抗剪悼强度污为抗云拉强可度的岸70和%。2.槽已钢连接忽件影响槽丛钢连接田件抗剪姨承载力无的主要阻因素有塑混凝土蚊强度、拢槽钢强颜度及几捐何尺寸拉。单个狭槽钢连洗接件的齿受剪承挨载力按附下式计周算:3.弯壶筋连接申件单个弯框筋连接其件的受脚剪承载朽力按下摇式计算米:Asb——弯筋的宵截面面尺积;对于土连续凶组合莲梁的坚负弯酒矩区唐,由标于混言凝土渠板受卧拉,狼连接铜件的形抗剪眯承载雀力有乏所降妙低,怨应乘楚以折葱减系逆数0悬.8洲5。四.首抗剪戒连接怠件的袭数量艘和布执置完全文抗剪指连接钉组合鼻梁的浆抗剪砖连接昨件设醋计应隔保证号梁截膨面在乞达到猾受弯辞承载惕力之桨前,龙交界谋面不峰发生升连接规件的蹄受剪遗破坏摘。因藏此,微最大疯弯矩爸截面弱至零增弯截苹面之月间区萝段(死剪跨互区)足内的戒连接伐件数洪量按涉下式熊计算三:1.施工鼠阶段嗓的变理形计熔算施工宪阶段牌,钢窝梁应献处于咽弹性吼阶段暮,不宗产生懒过大妇变形卡,因片此施通工阶扫段变及形验或算即爱可按箩弹性说理论境计算由,应催有:—与支承条件和荷载形式有关的系数,如简支梁在均布荷载作用下求跨中挠度时,;—由施工阶段荷载标准值产生的弯矩;—钢梁的跨度;—钢材的弹性模量;—钢梁的毛截面惯性矩;—钢梁的挠度限值,取l/250。跨中挠度尚不应超过25mm,以防止梁下凹段增加过多混凝土的用量和自重。
3.7勒组找合梁的坦变形计巴算(1春)换绵算截崭面法混凝秘土板旗的换抓算宽限度按藏下列阻公式丈计算姿:计算荷牺载效应朵标准组倦合下的礼挠度时计算肺荷载芽效应息准永蛮久组冒合下香的挠购度时正常使完用阶段游组合梁猫的变形肠计算采织用弹性理苗论,要刃求分迅别按鸡荷载德效应标准组零合值、荷烫载效应准永久扯组合值(考惠虑长期龙荷载作裕用下混谅凝土徐尽变、收刷缩的影丛响)计索算,其茫中的较尽大者不您应大于郊规范规批定的挠坐度限值轿。用换唇算截侍面计致算截筹面分吓别计宇算荷扣载效啊应标哑准组俘合值换下和橡荷载级效应群准永缺久组目合值释下的然形心进轴位挺置、皂惯性灭矩及纠短期蜡刚度Bs、刚度B。最后牧,利规用材背料力董学公柔式计胆算相卖应的棕挠度源。2.让使用阶热段的变赢形计算(2)台折减刚沃度法荷载效咱应组合嚷:荷载均宵采用标椒准值考虑荷教载效应姑的标准帮组合时告取永久价荷载标六准值与金可变荷碍载标准请值的组桌合;考旦虑荷载颗效应的斩准永久晌组合时染取永久扮荷载标湿准值与型可变荷攻载准永化久值的择组合。荷载谊效应尝标准惧组合及时的侍刚度枪计算葬:钢与混惜凝土之锻间不能惯完全协谷同工作镜,产生蚕相对滑顾移,二番者交界芝面上的片应变分奖布不连宫续(图婆所示)傅。因此呼不能再于采用简造单的换颠算截面匹法,而踪蝶应采用雹折减刚偶度,按坐下式确剃定:式中—钢宅梁的邀弹性三模量伶;不连侨续应左变分注布
—组合梁的换算截面惯性矩;可将截面中的混凝土翼板有效宽度除以钢材与混凝土弹性模量的比值换算为钢截面宽度后,计算整个截面的惯性矩。对于钢梁与压型钢板混凝土组合板构成的组合梁,取其较弱截面的换算截面进行计算,且不考虑压型钢板的作用;—刚度折减系数,按下列公式进行计算:
其中l—组合赠梁的跨怖度(m型m);—组合局梁截面校高度;—钢梁牲截面形忆心轴到平混凝土骨翼板截巾面(对絮压型钢罢板混凝灾土组合测板为其向较弱截杯面)形湿心轴的害距离;—混赵凝土贼翼板予的截熄面面曲积;元对压悦型钢藏板混日凝土延组合扣板的嘴翼板柄,取分其较斗弱截匪面的兆面积淡,且引不考聚虑压战型钢庙板;—钢梁难的截面身面积;—钢泥梁截直面的季惯性雄矩;—混台凝土抽翼板胖的截吨面惯别性矩浅;对瓶压型舰钢板幕混凝则土组吼合板竿的翼跑板,病取其削较弱仰截面袄的惯贩性矩馆,且则不考奔虑压拔型钢包板;—钢材危与混凝诉土的弹婚性模量遮比;—组合唉梁上剪遇切连接撕件的列愉数,即起一个横川截面上铁剪切连廉接件个刻数;—剪敢切连京接件治的纵尚向平秧均间逗距(圾mm面);—系烤数,凯;—一馆个剪状切连唐接件当的受勇剪承茅载力稿设计繁值,使对钢石梁与卫压型颠钢板巴混凝欠土组安合板肚构成勿的组台合梁吧,应鼓取折马减后涝的晓值。如果草算出丸的积,明取逮。荷载吧效应轧准永谷久组斑合作申用时督的截蓝面参课数和帝折减阔刚度艘计算命:
在荷载的长期作用下,考虑混凝土徐变的影响,用折减刚度法计算组合梁变形时,应以代替计算截面的特征参数和刚度。
简支贸组合袖梁的赵变形筋计算间:
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