钢混凝土组合结构的设计计算软件

1、组合梁计算一. 截面特征计算1钢梁截面特征计算：b=100t=10h=230s=6B=200T=钢梁面积 Ab*t + h*s +B*T =43804380mm2钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 yt = 0.5b*t2 + h*s*(0.5h + t) + B*T*(t+h+0.5T) / A =152152mm钢梁中和轴至钢梁顶面的距离为 yb = h + t + T - yt =9898mm钢梁截面惯性矩 I= (b*t3 + s*h3 + B*T3) / 12 + b*t*(yt-0.5t)2 + s*h*(yt-0.5h-t)2 + B*T*(0.5T+h+t-yt)2 = 460215

2、2046021520 mm4钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W1 = I / yt =302773.2302773.2 mm3钢梁上翼缘的弹性抵抗矩 W2 = I / yb =469607.3469607.3 mm32组合截面特征计算：混凝土等级C20钢与混凝土弹性模量比E =8.088.08板厚hd100梁跨度6000梁左相邻净距18001800梁右相邻净距18001800板托顶宽b0300板托高度htb1 =600600b2 =600600混凝土板计算宽度be= 15001500mm混凝土板截面面积Ac = be * hd =150000150000mm2换算成钢截面的组合截面面积A0=Ac/E

3、+A =22944.3622944.36 mm2混凝土板顶面至钢梁截面中和轴的距离 y = hd + ht +yt =402402mm混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离 x= be*hd2/(2*E)+A*y/A0 =117117mm混凝土截面惯性矩 Ic= be*hd3/12=1.25E+081.25E+08 mm4换算成钢截面的组合截面惯性矩 I0 = Ic/E + Ac*(x-0.5hd)2/E + I + A(y-x)2 =5.01E+085.01E+08 mm4对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w0ct = E*I0 / x= 3457084734570847 mm4对混凝土板底面

4、的组合截面弹性抵抗矩 w0cb=E*I0 / (x - hd ) =2.38E+082.38E+08 mm4对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w0t = I0 / (d-x) =37638553763855mm4对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w0b = I0 / (H-x) =13070311307031mm43考虑混凝土徐变的组合截面特征计算换算成钢截面的组合截面面积 A0c = Ac / 2E + A =13662.1813662.18 mm2混凝土板顶面至组合截面中和轴的距离xc= be*hd2/(4*E)+A*y/A0c = 162162mm换算成钢截面的组合截面惯性矩 I0c =

5、 Ic/(2*E) + Ac*(xc-0.5hd)2/(2*E) + I + A(y-xc)2 =4.22E+084.22E+08 mm4对混凝土板顶面的组合截面弹性抵抗矩 w0ctc = 2E*I0c / xc=4214371542143715 mm4对混凝土板底面的组合截面弹性抵抗矩 w0cbc=2E*I0c / (x c- hd ) =1.1E+081.1E+08mm4对钢梁上翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w0tc = I0c / (d-xc) =48009134800913mm4对钢梁下翼缘的组合截面弹性抵抗矩 w0bc = I0c / (H-xc) = 12499421249942mm4

6、二施工阶段的验算1弯矩和剪力钢梁自重：0.410.41kN/m板自重：6.006.00kN/m(平台梁间距：2000mm)板托重：0.900.90kN/m自重标准值 g1k：6.096.09kN/m自重标准值 g1：7.317.31kN/m施工荷载：2.802.80kN/m施工阶段弯矩设计值M45.5145.51kN.m(梁跨度：6000mm)施工阶段剪力设计值V30.3430.34kN2钢梁抗弯强度设计钢梁上翼缘应力 M / rx*W1 =143.14143.14N/mm2215N/mm2PASS!PASS!钢梁下翼缘应力 M / rx*W2 =92.2992.29N/mm2215N/mm2

7、PASS!PASS!3钢梁剪应力计算面积矩 S=207492207492mm3钢梁剪应力1max = v1*s1/I*tw =22.8022.80N/mm2125N/mm2PASS!PASS!4挠度计算=5*g*l4/(384*E*I)=10.810.8mm L/400 =15mmPASS!PASS!三使用阶段的验算1弯矩及剪力找平层重：1.91.9kN/m活荷载：15.615.6kN/m（活荷载：6kn/m2)使用阶段弯矩设计值M78.8478.84kN.m使用阶段剪力设计值V52.5652.56kN2组合梁的抗弯强度2.1 在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力0ct=-M/W0ct=-

8、2.28-2.28N/mm210N/mm2PASS!PASS!混凝土板底面应力0cb=-M/W0cb=-0.33-0.33N/mm210N/mm2PASS!PASS!钢梁上翼缘应力0t = -M1/W1+M2/W0t=-87.74-87.74N/mm2215N/mm2PASS!PASS!钢梁下翼缘应力0b = -M1/W2+M2/W0b=130.39130.39N/mm2215N/mm2PASS!PASS!2.2 考虑混凝土徐变在垂直荷载作用下的正应力混凝土板顶面应力:0ctc=-(M2g/W0ctc+M2q/W0ct)=-2.24-2.24N/mm210N/mm2PASS!PASS!混凝土板

9、底面应力:0cbc=-(M2g/W0cbc+M2q/W0cb)=-0.37-0.37N/mm210N/mm2PASS!PASS!钢梁上翼缘应力0tc = -M1/W1+(M2g/W0tc+M2q/W0t)=-88.23-88.23N/mm2215N/mm2PASS!PASS!钢梁下翼缘应力0bc = -M1/W2+(M2g/W0bc+M2q/W0b)=130.69130.69N/mm2215N/mm2PASS!PASS!2.3 温度差产生的应力(略）2.4 组合梁中由于混凝土收缩引起的内力(略)3钢梁的剪应力钢梁腹板顶面处对钢梁中和轴的面积矩S1=147000147000mm3钢梁腹板顶面以外的砼及钢梁上翼缘对组合截面中和轴的面积矩So= 11058121105812mm3两个受力阶段