钢混凝土组合梁傅昶彬课件系列三

四川大学建环学院

2015.9傅昶彬课件系列—组合结构第四章钢-混凝土组合梁（3）主要内容◆抗剪连接件设计

◆混凝土翼板的设计及构造要求

◆组合梁正常使用阶段验算

4.8抗剪连接件设计4.8.1抗剪连接件的受力性能◆刚性连接件◆柔性连接件◆完全抗剪连接◆部分抗剪连接连接件的变形典型剪力-滑移曲线栓钉破坏后的变形状况界面处受栓钉挤压混凝土的断痕4.8.2抗剪连接件的主要类型和特点抗剪连接件形式刚性连接件柔性连接件4.8.3栓钉的材性要求及试验方法栓钉与焊接瓷环栓钉焊接部位的材质要求栓钉焊接施工栓钉规格4.8.3栓钉的材性要求及试验方法方式一：梁式试验◆试验目的

确定单颗栓钉的抗剪承载力。◆试验方式

梁式试验和推出试验。梁式试验参考论文蔡楠等组合梁连接件（栓钉）剪切滑移的试验研究4.8.3栓钉的材性要求及试验方法方式二：欧洲规范4的标准推出试件正视侧视俯视

主要有连接件弯剪破坏和连接件附近混凝土受压劈裂破坏两种形式。4.8.3栓钉的材性要求及试验方法◆试验结论

推出试验比梁式试验所得栓钉抗剪承载力低，但偏低不多，用推出试验承载力设计偏于安全。

推出试验中栓钉的受力状态与正弯矩作用下组合梁中的受力状态较为一致，但在负弯矩作用下，组合梁中混凝土翼板受拉，抗剪连接件的刚度和极限承载力比推出试验得到的结果低。因此，需要对负弯矩区栓钉的抗剪承载力进行折减（据《钢规》，中间支座乘0.9、悬臂乘0.8折减系数）。

讨论：为何推出试验比梁式试验所得栓钉抗剪承载力低？4.8.4抗剪连接件的构造要求◆连接件一般要求P77,P78◆栓钉连接件的要求◆槽钢连接件和弯筋连接件的构造要求栓钉构造一般要求td≤1.5t≥30≥15≥100≥20hc≥4d@min（400,4hc）板纵筋4.8.5抗剪连接件的承载力计算

依据推出试验，主要考虑两种破坏形式。1971年Fisher给出的单颗栓钉抗剪承载力计算公式：栓钉截面混凝土抗压强度混凝土弹性模量平均值栓钉极限抗拉强度◆实心混凝土翼板1.栓钉连接件4.8.5抗剪连接件的承载力计算

我国《钢规》基于统计回归分析，得出当栓钉长径比≥4时的单颗栓钉抗剪承载力计算公式：强屈比，4.6级栓钉1.67◆实心混凝土翼板1.栓钉连接件4.8.5抗剪连接件的承载力计算◆压型钢板混凝土组合板栓钉破坏模式实心混凝土板压型钢板混凝土组合板

破坏模式有别，连接件抗剪承载力更低，依其板肋与钢梁的关系，应乘以不同的折减系数βv。1.栓钉连接件4.8.5抗剪连接件的承载力计算2.槽钢连接件在不具备栓钉焊接设备条件下采用。槽钢翼缘平均厚槽钢腹板厚槽钢长度3.弯筋连接件

通过与混凝土的锚固来抵抗纵向剪力，其弯起角取35°～55°，当满足锚固长度时。4.8.6抗剪连接件布置方式不等距布置

按弹性方法设计，要求任意截面的连接件受力低于其承载力设计值，按理应在纵向剪力较大的支座或集中力作用处布置较多的连接件，而其余位置则可减少连接件的数量，当活荷载水平较高且位置变化较明显时，连接件需要根据剪力包络图进行布置，这不仅设计较为复杂，给栓钉施工也带来很大困难。连续组合梁剪跨段划分有等距布置和不等距布置两种选择。等距布置

实际工程多采用柔性连接件的组合梁，在承载力极限状态时，混凝土板与钢梁间将发生较充分的剪力重分布，使得各个连接件的受力趋于均匀，因此也可以采用塑性方法布置连接件，即等间距布置抗剪连接件，这给设计施工均带来很大方便。4.8.6抗剪连接件布置方式4.8.6抗剪连接件布置方式1.按弹性理论计算◆换算截面法◆短期效应与长期效应

钢梁与混凝土翼板交界面单位长度剪力设计值：短期换算惯性矩长期换算惯性矩短期换算截面交界面以上面积矩长期换算截面交界面以上面积矩4.杂8.陈6抗剪冈连接围件布叠置方量式1.按弹驱性理歪论计榨算按所袄划分尺的剪摔跨段悲计算匠确定列抗剪崭连接趣件数行量m1剪跨极总剪侮力m1剪跨慨连接戴件数历量4.艰8.格6抗剪野连接俯件布般置方那式1.按塑篮性理出论计枣算连续晕组合奇梁剪猴跨段弦划分采用史栓钉脏等柔反性抗端剪连笨接件巡寿，在膏极限梢状态划下各束剪跨贯段内榆的抗点剪连浪接件指的受将力几衔乎相驼等。正弯助矩区钟段剪侦跨纵向次剪力艰设计杏值负弯灶矩区购段剪技跨纵向条剪力茫设计扯值各剪微跨段快内抗岭剪连扒接件趋数量4.显8.糕6抗剪别连接但件布朴置方译式1.按塑搅性理极论计淹算有较坐大集边中力感作用腿时抗佛剪连去接件贷布置【例题4-开4】试按野弹性鹿和塑赌性方财法分搅别设顺计例扯题4-损1中组冈合梁剑的抗仓剪连砌接件按数量厅，抗丑剪连绿接件咱采用Q2炕35钢φ16×70栓钉恶。解：①弹性方法②塑性方法4.6级栓钉作业P9最8习题1③分别透按弹爸性方蹈法和谢塑性晕方法银计算炭确定霉栓钉搂数量现。4.惰8.申7部分属抗剪导连接身组合汤梁承影载力秘计算压型穿钢板胃组合征梁可甩能由演于尺宪寸受熊限无链法按攀完全抱抗剪蠢连接辅设计悉。此矮外，建在满扰足承董载力政和变时形条暮件下著，组穴合梁乎的承属载力菊并未浙充分嫂发挥昆时，笋也可壮按部装分抗抗剪连漂接组游合梁愁设计左。抗剪权连接南程度字系数部分营连接猪件数吓量完全订连接侄件数锹量4.油8.桥7部分常抗剪躲连接卧组合短梁承苗载力果计算Mu与r的关壳系曲著线Mu/MufMs/Muf当r<0慰.5时，撞可能拣发生谎抗剪论连接笑件剪编断的虹脆性拜破坏摩，故销要求句设计斤部分帐抗剪君连接和组合蛾梁必侍须满钱足r≥0景.5。4.绿8.藏7部分席抗剪画连接巧组合逼梁承监载力像计算部分巡寿抗剪昨连接壁组合批梁的浪极限抬抗弯百承载腐力计医算方完法与寒完全疾抗剪尽连接丢组合宾梁相乏似。①抗剪果连接穴件具滥有充搂分的惧塑性腥变形忌能力比；②计枝算截策面应力呈矩四形分虾布，舟混凝追土翼打板中的压拣应力朋达到怠抗压钢强度堤设计难值，咬钢梁婆的拉丈、压应漏力分弦别达早到强咸度设碑计值疏；③混犁凝土距翼板行中的析压力评等于牌最大似弯矩锻截面享一侧抗才剪连宁接件疼所能是够提欢供的孝纵向指剪力疯之和略；④忽明略混逃凝土欧的抗员拉作动用。◆计算墙假定4.仰8.买7部分己抗剪谅连接栋组合冒梁承题载力赌计算◆正截共面承谅载力笼计算刘公式4.惩8.抄7部分青抗剪暂连接拘组合啦梁承渡载力德计算◆正截冬面承怀载力境计算短公式【例题4-腹5】采用P8虫3例题4-僻4中按踪蝶弹性营方法防计算锡确定管的抗虽剪连济接件讯数量廊，验称算P6肿3例题4-穷2组合狭梁塑巩性抗通弯承连载力令是否痕满足种要求扭。解：计算税公式4.芒9混凝牢土翼快板的胜设计愈及构洋造要权求混凝若土翼煮板受酷多种俘应力欲作用捞，处温于复韵杂的凯应力属状态政。应狠主要妙考虑物翼板脸的纵院向抗昨剪能袖力是年否满灰足要亲求。翼板误可能挎发生巡寿纵向着剪坏锐的界跪面验算擦公式解读追详P8糠74.哨10组合宴梁正胡常使房诚用阶肝段验呜算涉及采挠度税验算锁和负撒弯矩麦区段势裂缝渡宽度赌验算吗两个请问题颠。4.轮10给.1组合筐梁变燃形特井点及村分析1.组合透梁变伴形特连点◆交界态面滑纤移产李生附亩加挠雷度◆混凝怀土翼决板收辞缩徐的变使刃挠度增增大◆混凝隔土翼窗板受蒸拉开戏裂形哀成变罢截面枕刚度◆剪力散滞后拳估计凯不准监确对妻变形驴的影彼响◆温度敲作用雕对变艇形的洁影响……组合袋梁的责实际痒挠度菊大于揪换算码截面婶按结侨构力猴学方握法计腰算的迅弯曲爹挠度坝。4.竭10旅.1组合尖梁变甲形特四点及握分析组合柄梁挠挡度按换青算截腐面计毁算的惕挠度滑移腹附加墨挠度2.滑移兵附加剃挠度楼分析◆分析无思路①简化浆问题朝提出姑假定色→②虫微段时梁滑它移变耳形模汁型→肝③由马微段写梁静失力平薪衡条未件、束④物益理条挽件和东⑤变砍形条蚊件→唯⑥建绞立滑存移变现量s的微泰分方鸣程→秆⑦求帖解微故分方排程并昨由边匠值条焰件确叠定方粥程解袄系数梨→⑧绑建立郊滑移确变量s与附捏加挠伏度的绢关系桐→⑨深得出章附加垒挠度辛公式→⑩对兄附加任挠度室公式仿进行艘简化如。◆简化弓假定①钢梁警与混罩凝土割板交乡丰界面屑上的胡水平诱剪力碎与相对滑杏移成国正比（同驰一截路面处半钢梁瞒与混浩凝土翼板尊间的栋水平效位移济差）；②钢葛梁和个混凝背土翼听板具忧有相姜同的定曲率杆并分堵别符合炕平截辆面假巧定；③忽腹略钢捧梁与本混凝晒土翼脂板间秆的竖跳向掀壮起作姥用。4.担10迫.1组合暴梁变厨形特页点及桥分析2.滑移面附加管挠度劝分析◆滑移甚微分筑方程4.我10率.1组合有梁变抬形特芬点及谅分析2.滑移谨附加之挠度盛分析简支蛇组合肚梁挠赤度计涉算模忙型一个西连件顶间距浮范围砍内剪斧力任务桐：建勺立微家分方脉程同一服截面秘栓钉惨个数ns单个飞栓钉锹极限捉抗剪邀承载央力微段市梁变归形模祸型◆滑移狠微分旬方程y1◆滑移赛微分庸方程教材P89式（4-74）有误教材缺此式◆滑移机微分江方程P8供9式（4-条79）有层误弯矩拆拉应田变轴力肉压应捕变轴力屿拉应原变弯矩判压应静变◆滑移赤微分耗方程教材P8单9式4-阅82有误◆滑移葬微分屠方程教材P9薯0参数货有误◆滑移束微分灿方程教材P9岸0式（4-煤83）有懂误◆方程配解与撤附加移曲率股的关区系◆方程脊解与竞附加码曲率脱的关次系4.膀10坏.1组合会梁变货形特马点及规分析2.滑移粥附加丙挠度剩分析hhshc教材P9孩0式（4-裕85）有纳误◆附加社挠度4.富10字.1组合速梁变毒形特染点及摸分析2.滑移法附加映挠度柔分析待定常数用换算截面计算滑移引起◆附加丸挠度4.沉10娘.1组合按梁变脑形特雾点及候分析2.滑移采附加惰挠度款分析教材P9股0式（4-损88）有董误，汁推导握结果慨与（4-省91）相功同◆附加灿挠度4.淋10头.1组合求梁变片形特捞点及专分析2.滑移否附加级挠度厉分析作业试推饮导以劫上两仰种受拾力模朝式的废附加困挠度讯公式哥。集中捧力到谱跨中巧的距律离教材P9划0式（4-里89）和蝇式益（4-出92）有稳误◆简化挠度向公式4.朵10候.1组合份梁变吓形特攻点及窗分析2.滑移素附加具挠度美分析按长期荷载或短期荷载及相应换算截面计算的挠度滑移附加挠度刚度折减系数4.激10灰.2组合使梁变舅形计纱算方致法无论匆是简招支组景合梁锡还是椒连续庄组合蜓梁，辫均要纹求按语荷载后标准池组合晌和荷谜载准父永久拣组合碍两种赵情况凶进行简挠度国验算贴，容故许值蔬详表4-丝式6。挠度亡计算迷公式辞考虑畜荷载零、滑冬移和帐徐变贡三种伸效应抚。◆简支确组合慎梁刚度毯公式4.讽10徒.2组合店梁变明形计馆算方初法◆连续贱组合竖梁目前黎各国妈主要王的结肤构设抚计规摔范均芽建议猾按照务变截穴面杆馅件计敞算连尺续组喇合梁他的挠摸度。据试秩验分居析，叛可以他在支维座两馆侧各15％跨词度范炼围内兵采用粱负弯杠矩截睡面的眼抗弯栏刚度课