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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.b.c):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组合梁的试验研究究1.组合梁受力的三个个阶段从开始加荷到破坏坏,组合梁正截面面经历弹性、弹塑塑性和塑性三个受受力阶段。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,混凝土翼翼缘板相对于钢梁梁发生较大的掀起起变形,连接件的的水平变形较大。。若横向钢筋不足足,板顶面沿钢梁梁轴线附近出现纵纵向裂缝(图(a)),削弱了混凝土土与钢梁的共同工工作,此时钢梁的的屈服范围已发展展到一定的高度,,受压区混凝土产产生塑性变形,挠挠度迅速增大,组组合梁进入塑性阶阶段,直到破坏((图(b))。组合梁正截面受力力的实测应变分布布。可以看出,在在钢梁下翼缘达到到屈服应变以前,,截面应变分布基基本上符合平截面面假定。3.截面的应变实测混凝土翼缘板板相对于钢梁的纵纵向水平滑移。表表明,在钢梁的下下翼缘屈服以前,,钢梁与混凝土翼翼缘板之间的相对对滑移较小,试验验表明,连接件的的水平滑移对组合合梁极限承载力的的影响很小,计算算承载力时可以忽忽略,但对变形的的影响则不能忽略略。而且纵向剪力力在各连接件中产产生重分布,使各各连接件承爱的剪剪力超于均匀。4.纵向水平滑移实测混凝土翼缘板沿梁梁长的掀起变形。。在跨中加载点附附近,掀起值很小小;由跨中向支座座延伸,掀起值不不断增大,约距支支座处l0/10处(l0为计算跨度)为最最大。交界面上沿梁长的掀起变形5.掀起变形一、组合梁的构造造要求1.截面尺寸抗弯能力、抗剪剪能力、刚度的要要求:简支组合梁梁的高跨比为1/18-1/12,一般取1/15。混凝土板厚通常取取截面高度的1/3左右,一般采用100mm,120mm,140mm,160mm;荷载特别大的平平台结构或桥梁结结构的混凝土板厚厚可采用180mm,200mm甚至300mm。采用压型钢板的的组合楼盖中,压压型钢板的凸肋顶顶面至混凝土板顶顶面的距离不小于于50mm。钢梁的截面高度ha不宜于截面总高度度h的1/2.5。为保证组合梁腹腹板的局部稳定性性,可按《钢结构设计规范》要求设置加劲肋。。3.3组合梁的构造要求求组合梁边梁混凝土土翼缘板的构造应应满足图示要求。。有托板时,伸出出长度不应小于hc2;无托板时,应同同时满足伸出钢梁梁中心线不小于150mm、伸出钢梁翼缘边边不小于50mm的要求。组合梁边梁混凝凝土翼缘板的构构造2.板托板托顶部的宽度度与高度hc2之比应不小于1.5,且板托的高度度不宜大于混凝凝土板厚度hc1的1.5倍;板托的外形应满满足图所示的构构造要求,板托托边缘距连接件件外侧的距离不不得小于40mm,板托外表轮廓廓应在自连接件件根部算起的45°仰角之外。3.横向钢筋板内垂直于钢梁梁的横向钢筋需需经计算确定,,并符合最小配配筋量要求。横向钢筋应沿梁梁纵向均匀布置置,其下部水平平段应布置在距距钢梁上翼缘50mm的范围内,因为为受到连接件的的局部压力作用用,钢梁上翼缘缘附近的混凝土土较易劈裂,需需要配置钢筋予予以加强。在混凝土板边缘缘到最近一排连连接件中心e<300mm的距离的边梁中中,横向钢筋应应绕过连接件做做成U形筋。以保证其其有足够的锚固固长度,防止由由于连接件引起起的混凝土板的的纵向劈裂。当使用栓钉连接接件时,横向钢钢筋的直径不应应小于0.5d,同时,混凝土土板边缘到栓钉钉中心线的距离离应大于6d。底部横向钢筋筋的间距,不应应大于连接件伸伸出钢筋上方长长度的8倍,且不超过600mm。此外,上部横横向钢筋应满足足混凝土板受力力钢筋的构造要要求。4.主次梁连接平接连接方式;叠接连接方式。二、抗剪连接件件抗抗剪连接件的的形状:既能抵抵抗剪切滑移又又能抵抗掀起作作用。常用的抗剪连接接件类型:栓钉钉、槽钢、弯筋筋以及方钢、T形钢连接件等。。宜优先采用栓栓钉连接件,因因其施工方便快快速,受力性能能好,单位承载载力用钢量最少少。其次是槽钢钢连接件。连接件的布置需需注意与纵向剪剪力方向的关系系,以有利于抵抵抗连接件被掀掀起,避免混凝凝土发生劈裂。。抗剪连接件剪力力-滑移曲线。图为栓钉、槽钢钢、T形钢连接件的剪剪力-滑移曲线。由图图可知,栓钉和和槽钢等连接件件的刚度较小,,变形能力较大大,这类连接称称为柔性连接件件;T形钢连接件的刚刚度较大,变形形能力较小,称称为刚性连接件件,目前已很少少采用。抗剪连接件剪力力—滑移曲线3.4组合梁施工阶段段计算一.施工时设置临支支撑的组合梁施工阶段在钢梁梁下设置一系列列临时支撑,可可以近似认为钢钢梁在施工阶段段不产生应力。。混凝土硬化达达到设计强度的的75%后,拆去临时支支撑,混凝土板板和钢梁自重、、使用荷载以及及后加的恒载全全部由组合梁承承担(图(a))。临时支撑的的数量应根据施施工阶段变形控控制要求确定,,跨度大于7m时,不少于3个;小于7m时,设置1-2个。这种施工方方法可以减小使使用阶段组合梁梁的挠度,但需需要有较多的抗抗剪连接件以抵抵抗混凝土与钢钢梁间的滑移。。对施工时设置临临时支撑的组合合梁,可不进行行施工阶段验算算。组合梁的施工方方法二.施工时无临支撑撑的组合梁混凝土硬化前,,钢梁、模板和和混凝土板的自自重以及施工荷荷载均由钢梁承承担;混凝土硬硬化后,恒载、、使用荷载及后后加荷载由组合合梁承担(图(b))。施工阶段的荷载载仅由钢梁承担担,故应按《钢结构设计规范范》的要求验算施工工阶段钢梁的截截面正应力、腹腹板剪应力、整整体稳定及变形形。无临时支撑组合合梁在使用阶段段的挠度较大。。这种施工方法法常用于混凝土土板自重不大的的楼盖结构。在施工阶段,当当钢梁受压翼缘缘的自由长度与与其宽度之比不不超过《钢结构设计规范范》规定的最大值时时,可不进行整整体稳定验算。。3.5组合梁的承载力力计算一.组合梁受弯承载载力组合梁设计的内内容应包括:受受弯承载力计算算、受剪承载力力计算、抗剪连连接件的数量和和布置、混凝土土翼缘板及其板板托纵向界面受受剪承载力计算算、变形验算、、负弯矩区段内内混凝土翼缘板板的最大裂缝宽宽度验算以及构构造设计。1.计算方法弹性计算理论。。早期的钢-混凝土组合梁承承载力设计计算算方法。把混凝凝土翼缘板按钢钢与混凝土的弹弹性模量比折算算成钢材截面,,然后按材料力力学方法计算截截面的最大应力力,并使其小于于材料的容许应应力。这一计算算方法不考虑塑塑性变形发展带带来的承载力潜潜力。适合于重重复荷载的组合合梁(包括疲劳劳强度)。塑性设计方法。。考虑梁破坏前前塑性变形的发发展,更符合组组合梁的实际受受力情况。但是是,按塑性理论论计算时,组合合梁的塑性变形形较大,构件刚刚度降低很多,,容易发生局部部压屈,以致材材料的强度不能能充分发挥,导导致承载力的降降低。组合梁受弯时塑塑性中和轴的位位置有两种情况况。当塑性和轴轴位于钢梁腹板板内时,受压区区内的钢梁上翼翼缘及钢梁腹板板有可能产生局局部压屈。当塑塑性中和轴位于于混凝土翼缘板板内时,钢梁位位于截面的受拉拉区,不会产生生局部压屈。为为保证计算可靠靠,按塑性方法法计算时应采取取措施保证钢梁梁截面腹板和翼翼缘足够的刚度度,即在达到塑塑性受弯承载力力前,截面能产产生足够的塑性性转角而不发生生局部屈曲。为为此,《钢结构设计规范范》规定了按塑性方方法设计的板件件宽厚比限值,,此时截面称为为密实截面;否否则为纤细截面面,应按弹性理理论计算。组合梁板件宽厚厚比限值截面形式翼缘腹板

与前项工字形截面的腹板相同混凝土翼缘板的的计算宽度be。组合梁截面中中,混凝土翼缘缘板内压应力是是通过抗剪连接接件传递的。所所以,受弯时沿沿翼缘板宽度方方向板内的压应应力分布并不均均匀,在钢梁轴轴线附近较大,,距轴线较远的的板中压应力较较小。简化之,,计算时取计算算宽度be,并假定在be范围内压应力均均匀分布。计算算宽度be与梁的高跨比、、荷载作用形式式、翼缘厚度与与梁高比值、钢钢梁间距等有关关。上翼板的计计算宽度按下式式取值:b0—板托顶部宽度。。当板托倾角α<450时,应按α=450计算板托顶部的的宽度;当无板板托时,则取钢钢梁上翼缘的宽宽度;b1、b2—梁外侧和内侧的的翼板计算宽度度,各取梁跨度度的l/6和翼板厚度hc1的6倍中的较小值。。此外,b1尚不应超过翼板板实际外伸宽度度S1;b2不应超过相邻钢钢梁上翼缘或板板托间净距的1/2。当为中间梁时时,取b1等于b2。混凝土翼缘板的的计算宽度be2.受弯承载力计算算(1)按塑性理论计计算的基本假定定混凝土翼缘板与与钢梁为完全抗抗剪连接;塑性中和轴以上上混凝土达到轴轴心抗压设计强强度:忽略塑性中和轴轴以下混凝土的的抗拉强度;不计托板截面的的作用;塑性中轴以下钢钢梁截面的拉应应力和塑性中和和轴以上钢梁截截面的压应力均均达到钢材的相相应强度设计值值。(2)正弯矩截面的的受弯承载力①塑性中和轴轴位于混凝土翼翼缘板内时塑性中和轴位于于混凝土翼缘板板内时②塑性中和轴轴在钢梁腹板内内时塑性中和轴在钢钢梁腹板内时假定组合梁截面面上的全部剪力力仅由钢梁腹板板承受,则应满满足:二.组合梁受剪承载载力三.组合梁纵向界面面受剪承载力混凝土翼缘板及及其托板的纵向向最不利受剪界面有两种类型:一一是穿过整个板板厚的竖向受剪剪界面a-a;二是围绕抗剪剪连接件周边的的受剪界面b-b(无板托)和c-c(有板托)。①单位梁长a-a受剪界面的纵向向剪力取以下二二式中的较大值值:其中,v=nsNv/s,为钢与混凝土界界面单位梁长上上由抗剪连接件件提供的实际抗抗剪承载力(N/mm)1.单位梁长受剪界界面的纵向剪力力②b-b及c-c受剪界面承担的的纵向剪力在按塑性理论设设计的完全抗剪剪连接组合梁中中,抗剪连接件件基本上是满应应力工作的,所所以钢与混凝土土界面上由抗剪剪连接件提供的的实际抗剪承载载力按连接件的的承载力计算。。因此,b-b及c-c受剪界面承担的的纵向剪力等于于连接件传递的的剪力。按单位位梁长计算为::2.单位梁长界面受受剪极限承载力力根据试验研究,,单位梁长界面面受剪极限承载载力可按下式计计算:3.6抗剪连接件设计计一.构造要求1.一般要求抗剪连接件的作作用是抵抗水平平剪力和竖向掀掀起力。设置抗剪连接件件的一般要求是是:连接件的抗抗掀起作用面((如栓钉头部的的底面)高出翼翼缘板底部钢筋筋顶面不小于30mm。连接件上部混混凝土保护层厚厚度不小于15mm;连接件的纵向向间距不应大于600mm或混凝土翼缘板板厚度的4倍;连接件的外外侧边缘至钢梁梁缘边缘之间的的距离不应小于于20mm,当有托座时不不应小于40mm。2.各种抗剪连接件件的构造要求(1)栓钉连接件栓钉是采用自动动栓钉焊接机焊焊接于钢梁翼缘缘上的,各个方方向具有相同的的强度和刚度,,不影响混凝土土板中钢筋的布布置。栓钉连接件的公公称直径有8mm,10mm,13mm,16mm,19mm及22mm,常用的为后四四种。栓钉沿梁梁轴线方向的间间距不应小于焊杆直径的6倍;垂直于梁轴轴线方向的间距距不应小于焊杆直径的4倍。栓钉连接件的布布置要求采用压型钢板的的组合楼盖中,,栓钉直径不宜宜大于19mm。安装后栓钉高高度应符符合的要求。(2)槽钢连接件当栓钉的抗剪能能力不满足要求求或者不具备栓栓钉焊接设备时时,可采用槽钢钢连接件(图))。槽钢连接件件一般采用Q235钢轧制的[8、[10、[12等小型型槽钢钢,其其长度度不能超超过钢梁翼翼缘宽宽度减减去50mm后的值值。槽槽钢连连接件件翼缘缘肢尖方方向应与混混凝土土板中中水平剪剪应力力的方方向一致,,并仅仅在槽槽刚下下翼缘缘根部和趾部(即垂垂直于于钢梁梁的方方向))与钢钢梁焊焊接,,角焊焊尺寸寸根据据计算算确定定,但但不小小于5mm。为减减少钢钢梁上上翼缘缘的焊焊接变变形,,平行行于钢钢梁的的方向向不需需施焊焊。槽钢连连接件件(3)弯筋筋连接接件弯筋连连接件件一般般采用用直径径不小小于12mm的HPB235级钢筋筋,弯弯起角角度宜宜为45°°,弯折方方向应与板板中纵向水水平剪剪应力力的方向向一致致,并并成对对设置置。沿沿梁轴轴线方方向的的间距距不小小于0.7hc1,(hc1为混凝凝土板板厚度度),,且不不大于于2hc1;弯筋筋连接接件的的长度度不小小于其其直径径的30倍,从从弯起起点算算起的的长度度不小小于直直径的的25倍,其其中,,水平平段的的长度度不小小于其其直径径的10倍(光光面钢钢筋应应加弯弯钢))。弯弯筋连连接件件与钢钢梁连连接的的双侧侧焊缝缝长度度为4d(HRB335级钢筋筋)或或5d(HPB235级钢筋筋)。。弯筋连连接件件二.受力性性能1.荷载-滑移曲曲线推出试试验。。国际际上以以推出出试验验作为为连接接件的的标准准试验验,图图为常常用的的(欧欧洲钢钢结构构协会会(ECCS))1981年公布布)连连接件件推出出试验验标准准试件件,同同时规规定了了试验验要求求。梁式试试验。。能较较好反反映连连接件件的组组合梁梁中的的受力力变形形性能能,但但试验验较为为复杂杂。推出试试验标标准试试件荷载-滑移曲曲线(P-s)。初始始受力力阶段段(A点以前前),,关系系近似似于直直线,,为弹弹性受受力阶阶段;;当荷荷载到到极限限荷载载的50%左右时时,关关系曲曲线明明显弯弯曲,,滑移移增加加较快快,连连接件件处于于弹塑塑性受受力阶阶段;;接近近极限限荷载载时,,关系系曲线线趋于于水平平,为为塑性性受力力阶段段。槽槽钢连连接件件的荷荷载-滑移关关系曲曲线在在极限限荷载载后有有一下下降段段。剪力—滑移曲曲线2.抗剪连连接的的破坏坏形态态(1)连接接件受受剪受受拉破破坏混凝土土强度度等级级比较较高时时,连连接件件的承承载力力与混混凝土土无关关,取取决于于连接接件的的类型型及材材质。。这种种破坏坏也包包括焊焊缝破破坏。。(2)连接接件附附近混混凝土土破坏坏栓钉连连接件件的承承压应应力在在底部部最大大,沿沿高度度逐渐渐减小小,当当接近近顶部部时承承压应应力开开始反反向。。前方方根部部混凝凝土的的局部部受压压破碎碎或劈劈裂。。栓钉连连接件件破坏坏槽钢连连接件件破坏坏:以以混凝凝土板板劈裂裂最为为常见见,混混凝土土板中中在连连接件件受力力方向向形成成宏观观纵向向裂缝缝,在在垂直直方向向形成成宏观观横向向裂缝缝。此此类破破坏时时连接接件的的承载载力取取决于于混凝凝土的的强度度等级级及品品种。。槽钢连连接件件破坏坏三.单个抗抗剪连连接件件承载载力1.栓钉连连接件件组合梁梁中的的栓钉钉连接接件主主要承承受侧侧压力力,一一般情情况下下掀起起作用用在栓栓钉中中产生生的拉拉力很很小,,可以以忽略略不计计,因因此栓栓钉承承载力力可按按纯剪剪受力力模型型计算算。当当栓钉钉中的的拉力力不可可忽略略时,,可按按拉、、剪组组合作作用计计算。。栓钉除除承受受剪切切作用用外,,其根根部混混凝土土承受受局部部压力力,因因此混混凝土土的强强度和和变形形对栓栓钉受受剪承承载力力也有有影响响。当混凝凝土立立方体体强度度fcu<35N/mm2时,单根栓栓钉的的受剪剪承载载力与与栓钉钉截面面积、、混凝凝土轴轴心抗抗压强强度和和弹性性模量量有关关。当当混凝凝土强强度fcu≥35N/mm2时,栓栓钉的的最大大受剪剪承载载力取取决于于检钉钉的抗抗剪能能力。。单根栓栓钉受受剪承承载力力计算算公式式如下下:式中Ad——栓钉钉钉杆的的截面面积;;f——栓钉的的极限限抗拉拉强度度设计计值;EC——混凝土土的弹弹性模模量;;fc——混凝土土的轴轴心抗抗压强强度;;k——由试验验研究究确定定的经经验系系数,,其值值与栓栓钉的的高度度和直直径的的比值值有关关。当当hd/d≥4.2时(常见见情况况),,取k=0.43;当hd/d=3.0时,取取k=0.33;当在3.0~4.2之间时时,进进行线线性插插入。。式中不不等号号右边边表示示单个个栓钉钉本身身的受受剪承承载力力设计计值,,考虑虑到栓栓钉受受到周围混混凝土土的约约束,,其抗抗剪强强度有有所提提高,故取取栓钉钉的抗抗剪强强度为为抗拉拉强度度的70%。2.槽钢连连接件件影响槽槽钢连连接件件抗剪剪承载载力的的主要要因素素有混混凝土土强度度、槽槽钢强强度及及几何何尺寸寸。单单个槽槽钢连连接件件的受受剪承承载力力按下下式计计算::3.弯筋连连接件件单个弯弯筋连连接件件的受受剪承承载力力按下下式计计算::Asb——弯筋的的截面面面积积;对于连连续组组合梁梁的负负弯矩矩区,,由于于混凝凝土板板受拉拉,连连接件件的抗抗剪承承载力力有所所降低低,应应乘以以折减减系数数0.85。四.抗剪连连接件件的数数量和和布置置完全抗抗剪连连接组组合梁梁的抗抗剪连连接件件设计计应保保证梁梁截面面在达达到受受弯承承载力力之前前,交交界面面不发发生连连接件件的受受剪破破坏。。因此此,最最大弯弯矩截截面至至零弯弯截面面之间间区段段(剪剪跨区区)内内的连连接件件数量量按下下式计计算::1.施工阶段段的变形形计算施工阶段段,钢梁梁应处于于弹性阶阶段,不不产生过过大变形形,因此此施工阶阶段变形形验算即即可按弹弹性理论论计算,,应有::—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组合梁的的变形计计算(1)换算截面面法混凝土板板的换算算宽度按按下列公公式计算算:计算荷载载效应标标准组合合下的挠挠度时计算荷载载效应准准永久组组合下的的挠度时时正常使用用阶段组组合梁的的变形计计算采用用弹性理论论,要求分分别按荷荷载效应应标准组合合值、荷载载效应准永久组组合值(考虑虑长期荷荷载作用用下混凝凝土徐变变、收缩缩的影响响)计算算,其中中的较大大者不应应大于规规范规定定的挠度度限值。。用换算截截面计算算截面分分别计算算荷载效效应标准准组合值值下和荷荷载效应应准永久久组合值值下的形形心轴位位置、惯惯性矩及及短期刚刚度Bs、刚度B。最后,利利用材料料力学公公式计算算相应的的挠度。。2.使用阶段段的变形形计算(2)折减刚度度法荷载效应应组合::荷载均采采用标准准值考虑荷载载效应的的标准组组合时取取永久荷荷载标准准值与可可变荷载载标准值值的组合合;考虑虑荷载效效应的准准永久组组合时取取永久荷荷载标准准值与可可变荷载载准永久久值的组组合。荷载效应应标准组组合时的的刚度计计算:钢与混凝凝土之间间不能完完全协同同工作,,产生相相对滑移移,二者者交界面面上的应应变分布布不连续续(图所所示)。。因此不不能再采采用简单单的换算算截面法法,而应应采用折折减刚度度,按下下式确定定:式中—钢梁的弹弹性模量量;不连续应应变分布布

—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—组合梁的的跨度(mm);—组合梁截截面高度度;—钢梁截面面形心轴轴到混凝凝土翼板板截面((对压型型钢板混混凝土组组合板为为其较弱弱截面))形心轴轴的距离离;—混凝土翼翼板的截截面面积积;对压压型钢板板混凝土土组合板板的翼板板,取其其较弱截截面的面面积,且且不考虑虑压型钢钢板;—钢梁的截截面面积积;—钢梁截面面的惯性性矩;—混凝土翼翼板的截截面惯性性矩;对对压型钢钢板混凝凝土组合合板的翼翼板,取取其较弱弱截面的的惯性矩矩,且不不考虑压压型钢板板;—钢材与混混凝土的的弹性模模量比;;—组合梁上上剪切连连接件的的列数,,即一个个横截面面上剪切切连接件件个数;;—剪切连接接件的纵纵向平均均间距(mm);—系数,;;—一个剪切切连接件件的受剪剪承载力力设计值值,对钢钢梁与压压型钢板板混凝土土组合板板构成的的组合梁梁,应取取折减后后的值值。如果算出出的,荷载效应应准永久久组合作作用时的的截面参参数和折折减刚度度计算::

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。

简支组合合梁的变变形计算算:简支组合合梁在

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