完全抗剪連接組合梁課件

1、第17講 組合梁的設(shè)計(jì)樓面梁的設(shè)計(jì) 鋼梁的設(shè)計(jì) 組合梁的設(shè)計(jì)組合梁：在鋼梁上鋪設(shè)鋼筋混凝土板或壓型鋼板組合板，梁板共同工作，板可作為梁的一部分，發(fā)揮比鋼梁更大的作用，其強(qiáng)度和剛度提高。應(yīng)用：鋼結(jié)構(gòu)的廠房、高層建筑及橋梁結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)： 發(fā)揮材料的特性，承載力相同時，比非組合梁節(jié)約鋼材1525%。 剛度要求相同時，組合梁比非組合梁減小截面高度2630%。 提高鋼梁的側(cè)向剛度和穩(wěn)定性，改善受壓區(qū)的受力狀態(tài)。 抗震性能好。1第17講 組合梁的設(shè)計(jì) 無組合作用梁變形圖應(yīng)力分布 完全抗剪連接組合梁樓板鋼梁抗剪連接件組合梁（整體承受荷載）樓板和鋼梁獨(dú)立發(fā)生彎曲變形；樓板和鋼梁間相對剪切滑動；樓板和鋼梁作為獨(dú)立

2、構(gòu)件聯(lián)合承擔(dān)荷載。變形圖應(yīng)力分布1. 組合梁的形式與特點(diǎn)2第17講 組合梁的設(shè)計(jì) 部分抗剪連接的組合梁抗剪連接件數(shù)量較少。抗剪連接件數(shù)量小于完全抗剪連接組合梁所需數(shù)量的50%，實(shí)際設(shè)計(jì)時不再考慮板梁的組合作用。壓型鋼板混凝土組合板作為翼板的組合梁，宜按部分抗剪連接組合梁設(shè)計(jì)。部分抗剪連接限用于跨度不超過20m的等截面組合梁。1. 組合梁的形式與特點(diǎn)（續(xù)）3第17講組合梁的設(shè)計(jì) 現(xiàn)澆混凝土樓板的板托板托的作用： 擴(kuò)大梁與板的承壓面積，防止混凝土板的局部承壓破壞； 提高板在支承梁處的截面高度，進(jìn)而提高板的抗沖切能力； 組合梁截面高度增加，提高其截面剛度與承載力4第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的

3、計(jì)算翼板的計(jì)算厚度：普通鋼筋混凝土翼板：原厚度ho帶壓型鋼板的混凝土翼板：hc（壓型鋼板頂面以上混凝土板厚度）翼板有效寬度be ： be=bo+b1+b2（邊梁） be=bo+2b2 （中間梁） bo ：鋼梁（板托）頂部寬度 b1：梁外側(cè)的翼板計(jì)算寬度, minl/6, 6hc , s1 b2：梁內(nèi)側(cè)的翼板計(jì)算寬度, minl/6, 6hc , s0/2 5第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算 組合梁正截面受彎承載力計(jì)算方法： （1）組合梁截面應(yīng)力彈性分析方法 用于直接承受動力荷載或組合梁中受壓板件的寬厚比不符 合表4-6(抗震等級2級)要求的組合梁的計(jì)算。 （2）組合梁截面應(yīng)力塑性分析方

4、法 用于不直接承受動力荷載，且組合梁中受壓板件的寬厚 比符合表4-6(抗震等級2級)要求的組合梁的計(jì)算。 6第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算組合梁截面應(yīng)力塑性分析方法的假定: 在混凝土翼板的有效寬度內(nèi)，縱向鋼筋和鋼梁受拉及受壓應(yīng)力均達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； 塑性中和軸受拉側(cè)的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可忽略不計(jì)； 塑性中和軸受壓側(cè)的混凝土截面均勻受壓，并達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。 要求：鋼梁翼緣及腹板的板件寬厚比滿足塑性設(shè)計(jì)要求。 7第17講 組合梁的設(shè)計(jì)A :鋼梁截面面積Ac:鋼梁受壓區(qū)截面面積 2. 組合梁的計(jì)算 完全抗剪連接組合梁的強(qiáng)度計(jì)算:y1y2正彎矩作用區(qū)段的受彎承載力8第17講 組合梁的設(shè)計(jì)

5、2. 組合梁的計(jì)算 完全抗剪連接組合梁的強(qiáng)度計(jì)算:負(fù)彎矩作用區(qū)段的受彎承載力Ast:翼板有效寬度范圍內(nèi)鋼筋截面面積Ms: 鋼梁截面的全塑性彎曲承載力9第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算 完全抗剪連接組合梁的強(qiáng)度計(jì)算:受剪承載力：視全部剪力由鋼梁腹板承受：hw、tw:分別為鋼梁腹板的高度和厚度； fv ：塑性設(shè)計(jì)時鋼梁鋼材的抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值.鋼梁局部穩(wěn)定：板件寬厚比可偏于安全地按塑性設(shè)計(jì)的規(guī)定選取。10第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算 部分抗剪連接組合梁的強(qiáng)度計(jì)算:正彎矩作用區(qū)段的受彎承載力：全部荷載產(chǎn)生的正彎矩設(shè)計(jì)值；一個剪跨區(qū)的抗剪連接件數(shù)目；每個抗剪連接件的縱向抗剪承載力. 1

6、1第17講組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算 部分抗剪連接組合梁的強(qiáng)度計(jì)算:負(fù)彎矩作用區(qū)段的受彎承載力：受剪承載力和局部穩(wěn)定性：同完全抗剪連接組合梁。12第17講 組合梁的設(shè)計(jì)2. 組合梁的計(jì)算剪跨區(qū)段的劃分： 在混凝土翼板上的力取抗剪連接件所能傳遞的縱向剪力。沿組合梁跨長，以支座點(diǎn)、彎矩極值點(diǎn)和零點(diǎn)為界線，將梁劃分為若干剪跨區(qū)段。組合梁抗剪栓釘?shù)尿?yàn)算13正彎矩區(qū)剪跨段 V = A f (塑性中和軸位于混凝土翼板內(nèi)) V = be hc fc (塑性中和軸位于鋼梁截面內(nèi))負(fù)彎矩區(qū)剪跨段 V = Ast fst每個剪跨區(qū)內(nèi)所應(yīng)配置的栓釘連接件總數(shù)：V :剪跨區(qū)內(nèi)混凝土與鋼梁疊合面上的縱向剪力n個栓釘

7、連接件均勻分布于其剪跨區(qū)段內(nèi)第17講組合梁的設(shè)計(jì)組合梁抗剪栓釘?shù)尿?yàn)算14集中力作用時栓釘連接件的布置可將n個栓釘連接件按各分剪力區(qū)段的剪力圖面積分配；然后各自均勻分布于分剪力區(qū)段。 當(dāng)抗剪連接鍵的設(shè)置受構(gòu)造等原因的影響不能滿足要求 時，可采用部分抗剪連接設(shè)計(jì)法。第17講 組合梁的設(shè)計(jì)15第17講組合梁的設(shè)計(jì)（1）為保證梁的剛度，組合梁的高跨比h/l不宜小于1/161/15；（2）為避免出現(xiàn)鋼梁抗剪能力不足的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象；組合梁截面 的總高度不宜超過鋼梁截面高度的2.5倍；（3）焊于鋼梁受拉翼緣的栓釘直徑翼緣板厚度的1.5倍； 焊于無拉應(yīng)力部位的栓釘直徑翼緣板厚度的2.5倍；（3）栓釘?shù)拈g距：沿梁軸線方向：s5d沿垂直于梁軸線方向：s4d距鋼梁翼緣邊的邊距： s35mm（4）栓釘頂面保護(hù)層的厚度及栓釘高度:栓釘頂面保護(hù)層的厚度應(yīng)15mm栓釘焊后高度應(yīng)大于壓型鋼板總高度加30mm.（5）組合梁負(fù)彎矩區(qū)縱向