一、某壓型鋼板與混凝土組合板的平面圖、剖面圖和壓型鋼板的截

1、一、某壓型鋼板與混凝土組合板的平面圖、剖面圖和壓型鋼板的截面尺寸如圖所示。施工階段與使用階段的活荷載分別為2.0和3.0 ，使用階段活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)=0.5。壓型鋼板上混凝土翼板的厚度為80，溝槽內(nèi)混凝土的重量按32.7厚考慮，水泥砂漿面層厚度為30。壓型鋼板的截面特征見下表。鋼材采用Q345鋼（=300,=2.06106），鋼筋配置為6100，采用HRB335級（， ）,混凝土強(qiáng)度等級為C30（ ，=3.0104 ）。試對該組合板進(jìn)行施工階段和使用階段的正截面受彎承載力和撓度驗算。（20分）壓型鋼板的截面性能表截面尺寸mm截面積A102mm2/mm重量WKg/m2形心位置yGmm截面慣性

2、矩Is104mm4/mm有效截面抵抗矩Ws103mm3/mhsBbb1t全截面有效截面正彎矩負(fù)彎矩75230881181.218.120.14240.117414534.535.6解 1.施工階段的驗算（1）荷載計算現(xiàn)澆混凝土板自重 壓型鋼板自重 施工活荷載 壓型鋼板上作用的恒載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值為，壓型鋼板上作用的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值為 =，（2）受彎承載力驗算兩跨等跨連續(xù)板在均布荷載作用下的彎矩圖如所示。支座負(fù)彎矩為跨間最大正彎矩為支座截面彎曲承載力為 跨間截面彎曲承載力為 受彎承載力滿足要求。（3）撓度驗算撓度滿足要求。2.使用階段驗算（）荷載計算混凝土板和壓型鋼板自重水泥砂漿面層樓面活荷載

3、組合板上的恒載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值分別為，組合板上的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計值分別為，（）受彎承載力驗算因混凝土板的厚度在到之間，故使用階段組合板強(qiáng)邊方向的正彎矩和撓度可按簡支單向板計算，負(fù)彎矩按固端板取值?？缰凶畲笳龔澗貫橹ё?fù)彎矩為正彎矩截面處故塑性中和軸在壓型鋼板上翼緣以上的混凝土板中通過則受彎承載力為承載力符合要求。負(fù)彎矩截面處，因為承載力符合要求。（）撓度驗算波距范圍內(nèi)壓型鋼板的截面面積為有效截面慣性矩為，由式，得由式，得考慮荷載長期作用影響的換算截面中和軸到受壓區(qū)邊緣的距離為相應(yīng)的換算截面慣性矩為按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算的組合板撓度為按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計算的組合板撓度為撓度符合要求。二、

4、一簡支組合平臺梁截面尺寸如圖所示，跨度為6m。施工時在梁跨度中點(diǎn)設(shè)一道側(cè)向支承，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為。使用階段混凝土板上有40mm厚水泥砂漿找平層，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為13kN/,活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)為0.5。鋼梁采用Q235鋼（,）,混凝土強(qiáng)度等級為C25（，）。采用栓釘為剪切連接件。試校核梁的承載力、整體穩(wěn)定性和撓度，并進(jìn)行剪切連接件的設(shè)計。（20分）解： 1. 截面特征計算：（1）鋼梁截面特征計算 鋼梁截面面積為： 鋼梁中和軸至鋼梁頂面的距離為 鋼梁中和軸至鋼梁底面的距離為： 鋼梁的截面慣性矩為鋼梁上翼緣的彈性抵抗矩為鋼梁下翼緣的彈性抵抗矩為（2）組合截面特征計算鋼材與混凝土的彈性模量比鋼板的有效寬

5、度為按梁跨度計算按翼板厚度計算按相鄰梁板托間凈距計算取較小值，故。由于此時尚未確定組合截面中和軸在鋼梁內(nèi)還是在混凝土翼板內(nèi)，可先按中和軸在鋼梁內(nèi)來計算?；炷涟宓慕孛婷娣e為換算成鋼截面的組合截面面積為 混凝土板截面慣性矩為組合截面中和軸至混凝土板頂面的距離為故中和軸在混凝土板內(nèi)，需重新計算值則, 混凝土板的截面慣性矩為 換算成鋼的組合截面慣性矩為（3）考慮混凝土徐變影響的組合截面特征計算換算為鋼的組合截面面積為組合截面中和軸至混凝土板頂面的距離為換算成鋼截面的組合截面慣性矩為2. 施工階段承載能力驗算（1）彎矩及剪力設(shè)計值鋼梁自重 混凝土板自重 板托重 施工階段恒荷載 ， 施工階段恒荷載 ，荷

6、載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值 荷載產(chǎn)生的剪力設(shè)計值 （2）鋼梁抗彎強(qiáng)度計算鋼梁上翼緣應(yīng)力為：鋼梁上翼緣應(yīng)力為：可以。（3）鋼梁抗剪強(qiáng)度計算中和軸以上毛截面對鋼梁中和軸的面積矩為 鋼梁最大剪應(yīng)力為可以。（4）鋼梁的整體穩(wěn)定計算鋼梁受壓翼緣的自由長度與其寬度之比：不滿足表的要求，故應(yīng)該進(jìn)行整體穩(wěn)定驗算。 焊接工字形截面簡支梁的整體穩(wěn)定系數(shù)為其中為梁整體穩(wěn)定的等效彎矩系數(shù)，本題中=1.15。鋼梁上翼緣對弱軸y的慣性矩為：鋼梁下翼緣對弱軸y的慣性矩為：則：，對弱軸y的回轉(zhuǎn)半徑為： ， 故 可以。（5）撓度驗算均布荷載作用下，簡支梁跨中撓度為： 可以。3. 使用階段的驗算（1）彎矩及剪力設(shè)計值找平層重 ，活荷載

7、，彎矩設(shè)計值 剪力設(shè)計值 （2）組合梁的彎曲承載力中和軸位置的確定： ， 即。因此，塑性中和軸在混凝土翼緣板內(nèi)。 組合梁截面塑性中和軸至混凝土板頂面的距離為：因為，型鋼全部處于受拉區(qū)，因此鋼板件不可能發(fā)生局部失穩(wěn)。 鋼梁的截面應(yīng)力的合力至混凝土受壓區(qū)截面應(yīng)力的合力間距離為 組合梁截面的彎曲承載力為 可以。（3）鋼梁的剪切承載力為： 可以。（4）剪切連接件計算 選用的4.6級栓釘作剪切連接件，。 每個連接件的抗剪承載力設(shè)計值為 故應(yīng)取=63.2 組合梁上最大彎矩點(diǎn)至鄰近彎矩零點(diǎn)之間混凝土板與鋼梁疊合面之間的縱向剪力為 沿梁半跨所需連接件數(shù)量為：采用18個剪切連接件，排成2列，連接件的縱向間距為375mm。（5）變形驗算荷載效應(yīng)得標(biāo)準(zhǔn)組合下 施工階段由永久荷載產(chǎn)生的撓度為：使用階段續(xù)加荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的彎矩為： 相應(yīng)的撓度為：則使用階段由外荷載引起的總撓度為： 荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下 使用階段續(xù)加荷載的準(zhǔn)永久組合產(chǎn)生的彎矩為 相應(yīng)的撓度為：與施工階段由永久荷載產(chǎn)生撓度之和為：撓度較大值為： 故組合梁的變形滿足要求。三、 有一框架柱截面如圖所示，設(shè)計軸力N=3200kN，彎矩M=300kN.m,計算高度，混凝土C30，鋼筋為HPB235鋼，型鋼為Q235鋼，I45a，驗算正截面承載能力。（10分）解： ，