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文檔簡(jiǎn)介

鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)第一節(jié)

鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)概論

由幾種不同受力性質(zhì)的建筑材料組成、在荷載作用下具有整體作用的結(jié)構(gòu)稱為組合結(jié)構(gòu)。根據(jù)組成材料的不同,組合結(jié)構(gòu)有諸多類型。目前,組合結(jié)構(gòu)一般是指由鋼材(包括軋制或焊接成型鋼、鋼筋)和混凝土的結(jié)構(gòu),統(tǒng)稱鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)。組合結(jié)構(gòu)具有能發(fā)揮不同材料各自的優(yōu)良性能,鋼材、混凝土的利用比較充分,造價(jià)較低,抗震性能好以及施工方便等優(yōu)點(diǎn)。一.組合結(jié)構(gòu)的分類

1.鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)(Steel-concretefloorcompositestructure)

鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)(也稱為鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu))是指通過抗剪連接件連接鋼梁和混凝土板的結(jié)構(gòu)體系。按樓板形式分類,有以下四種:

(1)現(xiàn)澆鋼筋混凝土板組合樓蓋如圖1.1.1所示。這類組合樓蓋的特點(diǎn)是混凝土板在現(xiàn)場(chǎng)澆筑,需要搭設(shè)腳手架,安裝模板,施工周期較長(zhǎng)。

(2)預(yù)制鋼筋混凝土板組合樓蓋其連接構(gòu)造如圖1.1.2所示,預(yù)制混凝土板支承于鋼梁上。為了抵抗混凝土板和鋼梁之間的縱向剪力,在鋼梁上應(yīng)焊有抗剪連接件,在板的邊緣應(yīng)有槽口以便連接件穿過,用細(xì)石混凝土澆灌槽口與板間縫隙,并采取措施保證板與鋼梁以及板與板之間的可靠連接。這類組合樓蓋的缺點(diǎn)是傳遞水平力的能力較差,樓板施工時(shí)影響鋼結(jié)構(gòu)的吊裝。

(3)鋼-混凝土疊合板樓蓋混凝土疊合板翼緣由預(yù)制板和后澆混凝土層構(gòu)成,預(yù)制板既作為模板,又作為樓板的一部分參與樓蓋受力。圖1.1.3為采用混凝土疊合板的組合屋面梁。近年來,鋼-混凝土疊合板組合樓蓋結(jié)構(gòu)成功地應(yīng)用于火力發(fā)電廠主廠房等工程,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益比較顯著。

(4)壓型鋼板-混凝土板組合樓蓋壓型鋼板-混凝土板組合樓蓋由壓型鋼板-混凝土板、抗剪連接件和鋼梁三部分組成,如圖1.1.4所示。抗剪連接件承受混凝土樓板和鋼梁交界面的縱向剪力,抵抗相對(duì)滑移,以保證二者共同工作。這種樓蓋主要應(yīng)用于高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中,結(jié)構(gòu)性能較好,綜合經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于其他組合樓蓋。

壓型鋼板用冷軋鋼板或鍍鋅薄鋼板制作,宜采用后者,一般厚度為0.5-1.2mm。圖1.1.5為部分國(guó)產(chǎn)壓型鋼板的板型。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用形式如圖1.1.9所示。圖1.1.10為鋼管混凝土拱肋的截面形式。1990年,鋼管混凝土技術(shù)首次成功應(yīng)用于跨度115m的四川省旺蒼東河大橋(圖1.1.11)。

圖1.1.9鋼管混凝土結(jié)構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)4.外包鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)(Steelencasedreinforcedconcretecompositestructure)

外包鋼混凝土結(jié)構(gòu)是指外部配鋼的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱外包鋼結(jié)構(gòu)。應(yīng)用較多的是四角配置角鋼的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),角鋼的外表面與混凝土表面取平或稍突出表面0.5-1.5mm。橫向箍筋與角鋼焊接成骨架,為了滿足箍筋保護(hù)層的要求,可將箍筋兩端墩成球狀再與角鋼內(nèi)側(cè)焊接(圖1.1.12)。圖1.1.12外包鋼構(gòu)件組合結(jié)構(gòu)中鋼材與混凝土材料的共同工作機(jī)理,是由二者之間的粘結(jié)力、抗剪連接件及鋼材對(duì)混凝土的約束作用實(shí)現(xiàn)的。壓型鋼板與混凝土組合樓板的共同工作,主要依靠鋼板上壓制的齒槽、穿過壓型鋼板焊在鋼梁上的抗剪連接件或焊在壓型鋼板端部的橫向鋼筋的作用。鋼-混凝土組合梁中二者的共同工作主要依靠抗剪連接件形成。所以,抗剪連接件設(shè)計(jì)是工程關(guān)鍵之一,計(jì)算和構(gòu)造都應(yīng)滿足規(guī)定的要求。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的共同工作則主要依靠箍筋的約束作用,有時(shí)也設(shè)置抗剪連接件。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的共同工作主要依靠鋼管與混凝土的相互約束、層間橫隔板等形成。二.組合結(jié)構(gòu)的共同工作

第二節(jié)鋼-混凝土組合板

一、組合梁板的基本原理非組合梁。由混凝土板和鋼梁組成的樓蓋結(jié)構(gòu)中,若二者交界面處沒有連接措施,則在豎向荷載作用下,混凝土板截面和鋼梁截面的彎曲變形相互獨(dú),各自有中和軸。若忽略摩擦力,交界面上僅有豎向壓力,二者之間必定發(fā)生相對(duì)水平滑移錯(cuò)動(dòng)。所以,其受彎承載力M=M1+M2

組合梁。如果在鋼梁上翼緣設(shè)置足夠的抗剪連接件并伸入混凝土板形成整體,阻止板和鋼梁之間的相對(duì)滑移,使二者的彎曲變形協(xié)調(diào),共同承擔(dān)荷載的作用,則稱為組合梁。在荷載作用下,組合梁截面僅有一個(gè)中和軸,混凝土板主要承受壓力,鋼梁主要承受拉力。與非組合梁相比,組合梁的中和軸高度和內(nèi)力臂增大,其受彎承載力顯著提高。組合梁的截面高度大,因而剛度也大。

掀起作用。一般在板梁交界面上的豎向分布力為壓力。當(dāng)荷載作用于鋼梁上時(shí),交界面上豎向分布力為拉力,將引起板、梁的分離。組合梁中這種上下層分離的趨勢(shì)稱為掀起作用。由于掀起力遠(yuǎn)小于交界面上的剪切力,而且抗剪連接件的形狀具有一定的抗掀起作用,在設(shè)計(jì)中一般不進(jìn)行抗掀起計(jì)算。

二.完全抗剪連接和部分抗剪連接

根據(jù)抗剪連接件的布置、數(shù)量和受剪承載力,可把組合梁分為完全抗剪連接組合梁和部分抗剪連接組合梁兩類。完全抗剪連接:即使在梁產(chǎn)生彎曲破壞的最不利截面處再增加連接件的數(shù)量,梁的受彎承載力也不再增加時(shí)的抗剪連接設(shè)計(jì)。部分抗剪連接:抗剪連接件的數(shù)量少于完全抗剪連接所需要的數(shù)量時(shí)。在實(shí)際工程中,在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下,采用部分抗剪連接可以取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。三.壓型鋼板-混凝土組合板的優(yōu)點(diǎn)非組合板。若僅考慮把壓型鋼板作為澆注混凝土?xí)r的永久性模板使用,則壓型鋼板只需要滿足施工階段的承載力和變形要求。施工完成后,全部使用荷載由混凝土板承受。其設(shè)計(jì)方法與鋼筋混凝土板相同,對(duì)壓型鋼板的截面構(gòu)造也無特殊要求。組合板。若壓型鋼板除在施工階段作為模板使用外,在使用階段還作為混凝土板的受力鋼筋或部分受力鋼筋,與混凝土共同工作承擔(dān)使用荷載。此時(shí),為保證混凝土與壓型鋼板的共同工作,在壓型鋼板表面需設(shè)置抗剪齒槽或者采取開孔洞、焊接短鋼筋、橫向鋼筋等措施,以抵抗交界面的縱向剪力和豎向撳起力。此外,還要考慮對(duì)板的防火性能和耐久性能的要求。常見的壓型鋼板和混凝土的組合形式見圖。壓型鋼板-混凝土組合板具有下列優(yōu)點(diǎn):壓型鋼板可作為澆灌混凝土的模板,節(jié)省了大量木模板及支撐;壓型鋼板非常輕便,堆放、運(yùn)輸及安裝都非常方便;使用階段,壓型鋼板可代替受拉鋼筋,減少鋼筋的制作與安裝工作。剛度較大,省去許多受拉區(qū)混凝土,節(jié)省混凝土用量,減輕結(jié)構(gòu)自重;有利于各種管線的布置、裝修方便;與木模板相比,施工時(shí)減小了火災(zāi)發(fā)生的可能性;壓型鋼板也可以起到支撐鋼梁側(cè)向穩(wěn)定的作用。

組合板的總厚度不應(yīng)小于90mm,壓型鋼板翼緣以上混凝土的厚度不應(yīng)小于50mm?;炷翉?qiáng)度等級(jí)不宜低于C20,骨料尺寸不應(yīng)大于0.4hc、壓型鋼板肋平均寬度的1/3和30mm三者中的較小值。組合板中應(yīng)設(shè)置分布鋼筋網(wǎng),以承受收縮和溫度應(yīng)力,提高火災(zāi)時(shí)的安全性,并起到分布集中荷載的作用。分布鋼筋兩個(gè)方向的配筋率均不宜少于0.002。在有較大集中荷地區(qū)段和開洞周圍應(yīng)配置附加鋼筋。當(dāng)防火等級(jí)較高時(shí),可配置附加縱向受拉鋼筋。簡(jiǎn)支板的支座上部應(yīng)配置構(gòu)造負(fù)彎矩鋼筋,以控制裂縫寬度。負(fù)彎矩鋼筋的配筋率不小于0.002,其截?cái)帱c(diǎn)距支承邊的長(zhǎng)度不小于l/4(l為板的跨度),且每米不少于5根。懸臂板和連續(xù)板的支座負(fù)彎矩區(qū)段應(yīng)配置縱向受拉鋼筋,其計(jì)算與一般鋼筋混凝土板相同,但要考慮截面中由于壓型鋼板有波槽在受壓區(qū)所形成的缺口。受壓區(qū)鋼板的受壓屈曲,計(jì)算時(shí)忽略不計(jì)。四.壓型鋼板-混凝土組合板的構(gòu)造要求

組合板在鋼梁上的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于75mm,其中,壓型鋼板的支承長(zhǎng)度不小于50mm,(圖

(a),(c))。支承于混凝土構(gòu)件上時(shí),組合板的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于100mm,壓型鋼板的支承長(zhǎng)度不應(yīng)小于75mm(圖

(b),(d))。連續(xù)板或搭接板在鋼梁上的最小支承長(zhǎng)度為75mm,支承于混凝土構(gòu)件上時(shí)則為100mm(圖

(e),(f))。

壓型鋼板與鋼梁的連接采用圓柱頭栓釘,栓釘穿透壓型鋼板或?qū)摪宥瞬坷邏浩胶蠛附佑阡摿荷希▓D)。栓釘直徑一般為:板跨度l<3m時(shí),取13-16mm;板跨l=3-6m時(shí),取16-19mm。栓釘應(yīng)高出壓型鋼板上翼緣35mm以上。組合板中,栓釘僅作為壓型鋼板與混凝土交界面上的抗剪能力儲(chǔ)備,不必計(jì)算。組合板端部的連接1.局部荷載作用的有效分布寬度可認(rèn)為組合板上的集中荷載以45℃的錐體從板面向板底傳遞,其分布寬度可按下式計(jì)算:

五.組合板的計(jì)算2.水平剪力的傳遞形式

依靠壓型鋼板的縱向波槽;依靠壓型鋼板上的壓痕、小洞或沖成的孔眼;依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋;設(shè)置于端部的錨固件,其中端部錨固件要求在任何情形下都應(yīng)當(dāng)設(shè)置。

3.組合樓板的設(shè)計(jì)

荷載:永久荷載和使用階段的可變荷載驗(yàn)算內(nèi)容:強(qiáng)度和變形變形驗(yàn)算的力學(xué)模型:?jiǎn)蜗驈澢?jiǎn)支板承載力驗(yàn)算的力學(xué)模型:按壓型鋼板上混凝土的厚薄確定計(jì)算模型驗(yàn)算包括:正截面抗彎承載力、抗沖剪承載力和斜截面抗剪承載力適筋板和超筋板。隨彎矩的增大,組合板中壓型鋼板從受拉邊開始屈服,并發(fā)展到整個(gè)高度,然后受壓邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變而壓碎破壞,這種板為適筋板。當(dāng)板厚相對(duì)較小、含鋼率較大時(shí),受壓區(qū)混凝土將先于鋼板屈服而達(dá)到極限壓應(yīng)變,壓碎破壞,這種板為超筋板。有時(shí)超筋板難以避免,因?yàn)閴盒弯摪宓拿娣e和尺寸選擇還取決于施工階段的受力情況。

相對(duì)界限受壓區(qū)高度和界限配筋率為:正截面抗彎承載力驗(yàn)算適筋板的受彎承載力按下式計(jì)算:

式中x

組合板受壓區(qū)高度,x=Apf/fcmb,當(dāng)x>0.55h0時(shí),取0.55h0,

h0為組合板有效高度;系數(shù)0.8相當(dāng)于將壓型鋼板鋼材的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以折減系數(shù)0.8,考慮到起受拉鋼筋作用的壓型鋼板沒有混凝土保護(hù)層,以及中和軸附近材料強(qiáng)度發(fā)揮不充分等因素。抗沖剪承載力驗(yàn)算

組合板在集中荷載下的沖切力V1,應(yīng)滿足

Fl

0.7ftumhc

um

臨界周界長(zhǎng)度斜截面抗剪承載力驗(yàn)算組合板斜截面最大剪力設(shè)計(jì)值Vu應(yīng)當(dāng)滿足:變形驗(yàn)算

按彈性方法進(jìn)行組合板的變形驗(yàn)算。撓度值應(yīng)分別按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合、荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算,其中的較大值不應(yīng)超過規(guī)定的撓度限值,即

一、組合梁的優(yōu)點(diǎn)當(dāng)樓層采用鋼筋混凝土板和鋼梁時(shí),宜按鋼-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。鋼-混凝土組合梁是指通過抗剪連接件將鋼梁和混凝土板連成整體的橫向承重構(gòu)件。

(1)組合梁截面中混凝土主要受壓,鋼梁受拉,充分發(fā)揮材料特性,承載力高。承載力相同時(shí),比非組合梁節(jié)約鋼材達(dá)15%-25%。(2)混凝土板參加梁的工作,梁的剛度增大。樓蓋結(jié)構(gòu)的剛度要求相同時(shí),采用組合梁可比非組合梁減小截面高度26%-30%。組合梁用于高層建筑,不僅降低樓層結(jié)構(gòu)高度,且顯著減輕對(duì)地基的荷載。(3)組合梁的翼緣板較寬大,提高了鋼梁的側(cè)向剛度,提高了穩(wěn)定性。改善了鋼梁受壓區(qū)的受力狀態(tài),增強(qiáng)抗疲勞性能。(4)可以利用鋼梁的剛度和承載力承擔(dān)懸掛模板、混凝土板及施工荷載,無需設(shè)置支撐,加快施工速度。(5)抗震性能好。 (6)在鋼梁上便于地焊接托架或牛腿,供支撐室內(nèi)管線用,不需埋設(shè)預(yù)埋件。第三節(jié)

鋼-混凝土組合梁

鋼-混凝土組合梁的主要缺陷是鋼材易于銹蝕及防火性能不如鋼筋混凝土。解決鋼材銹蝕問題:①采用低合金鋼材,這種鋼材表面銹蝕后可形成保護(hù)層,阻斷銹蝕繼續(xù)向內(nèi)部發(fā)展;②采用高質(zhì)量的防銹蝕油漆。

二、鋼梁的截面形式組合梁中鋼梁的截面形式多樣,如圖所示。組合梁中鋼梁的截面形式

三、組合梁的構(gòu)造要求

1.截面尺寸簡(jiǎn)支組合梁的高跨比為1/18-1/12,一般取1/15?;炷涟搴裢ǔH〗孛娓叨鹊?/3左右,一般采用100mm,120mm,140mm,160mm;荷載特別大的平臺(tái)結(jié)構(gòu)或橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土板厚可采用180mm,200mm甚至300mm。采用壓型鋼板的組合樓蓋中,壓型鋼板的凸肋頂面至混凝土板頂面的距離不小于50mm。鋼梁的截面高度ha不宜于截面總高度h的1/2.5。為保證組合梁腹板的局部穩(wěn)定性,可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求設(shè)置加勁肋。

組合梁邊梁混凝土翼緣板的構(gòu)造應(yīng)滿足圖示要求。有托板時(shí),伸出長(zhǎng)度不應(yīng)小于hc2;無托板時(shí),應(yīng)同時(shí)滿足伸出鋼梁中心線不小于150mm、伸出鋼梁翼緣邊不小于50mm的要求。組合梁邊梁混凝土翼緣板的構(gòu)造2.板托板托頂部的寬度與高度hc2之比應(yīng)不小于1.5,且板托的高度不宜大于混凝土板厚度hc1的1.5倍;板托的外形應(yīng)滿足圖所示的構(gòu)造要求,板托邊緣距連接件外側(cè)的距離不得小于40mm,板托外表輪廓應(yīng)在自連接件根部算起的45°仰角之外。3.主次梁連接平接連接方式;疊接連接方式

。

四、抗剪連接件抗抗剪連接件的形狀:既能抵抗剪切滑移又能抵抗掀起作用。常用的抗剪連接件類型:栓釘、槽鋼、彎筋以及方鋼、T形鋼連接件等。宜優(yōu)先采用栓釘連接件,因其施工方便快速,受力性能好,單位承載力用鋼量最少。其次是槽鋼連接件。連接件的布置需注意與縱向剪力方向的關(guān)系,以有利于抵抗連接件被掀起,避免混凝土發(fā)生劈裂??辜暨B接件剪力-滑移曲線。圖為栓釘、槽鋼、T形鋼連接件的剪力-滑移曲線。由圖可知,栓釘和槽鋼等連接件的剛度較小,變形能力較大,這類連接稱為柔性連接件;T形鋼連接件的剛度較大,變形能力較小,稱為剛性連接件,目前已很少采用??辜暨B接件剪力—滑移曲線五.組合梁受彎承載力

組合梁設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括:受彎承載力計(jì)算、受剪承載力計(jì)算、抗剪連接件的數(shù)量和布置、混凝土翼緣板及其板托縱向界面受剪承載力計(jì)算、變形驗(yàn)算、負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)混凝土翼緣板的最大裂縫寬度驗(yàn)算以及構(gòu)造設(shè)計(jì)。

1.組合梁正截面的受力性能從開始加荷到破壞,組合梁正截面經(jīng)歷彈性、彈塑性和塑性三個(gè)受力階段。組合梁的恒載—撓度曲線

加荷到破壞荷載90%以上時(shí),混凝土翼緣板相對(duì)于鋼梁發(fā)生較大的掀起變形,連接件的水平變形較大。若橫向鋼筋不足,板頂面沿鋼梁軸線附近出現(xiàn)縱向裂縫(圖(a)),削弱了混凝土與鋼梁的共同工作,此時(shí)鋼梁的屈服范圍已發(fā)展到一定的高度,受壓區(qū)混凝土產(chǎn)生塑性變形,撓度迅速增大,組合梁進(jìn)入塑性階段,直到破壞(圖(b))。

組合梁正截面受力的實(shí)測(cè)應(yīng)變分布??梢钥闯?,在鋼梁下翼緣達(dá)到屈服應(yīng)變以前,截面應(yīng)變分布基本上符合平截面假定。實(shí)測(cè)混凝土翼緣板相對(duì)于鋼梁的縱向水平滑移。表明,在鋼梁的下翼緣屈服以前,鋼梁與混凝土翼緣板之間的相對(duì)滑移較小,試驗(yàn)表明,連接件的水平滑移對(duì)組合梁極限承載力的影響很小,計(jì)算承載力時(shí)可以忽略,但對(duì)變形的影響則不能忽略。而且縱向剪力在各連接件中產(chǎn)生重分布,使各連接件承愛的剪力超于均勻。

實(shí)測(cè)混凝土翼緣板沿梁長(zhǎng)的掀起變形。在跨中加載點(diǎn)附近,掀起值很??;由跨中向支座延伸,掀起值不斷增大,約距支座處l0/10處(l0為計(jì)算跨度)為最大。交界面上沿梁長(zhǎng)的掀起變形2.受彎承載力計(jì)算

(1)按塑性理論計(jì)算的基本假定混凝土翼緣板與鋼梁為完全抗剪連接;塑性中和軸以上混凝土達(dá)到軸心抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度:忽略塑性中和軸以下混凝土的抗拉強(qiáng)度;不計(jì)托板截面的作用;塑性中軸以下鋼梁截面的拉應(yīng)力和塑性中和軸以上鋼梁截面的壓應(yīng)力均達(dá)到鋼材的相應(yīng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。(2)正彎矩截面的受彎承載力

①塑性中和軸位于混凝土翼緣板內(nèi)時(shí)

塑性中和軸位于混凝土翼緣板內(nèi)時(shí)②塑性中和軸在鋼梁腹板內(nèi)時(shí)

塑性中和軸在鋼梁腹板內(nèi)時(shí)六.組合梁縱向界面受剪承載力

混凝土翼緣板及其托板的縱向最不利受剪界面有兩種類型:一是穿過整個(gè)板厚的豎向受剪界面a-a;二是圍繞抗剪連接件周邊的受剪界面b-b(無板托)和c-c(有板托)。1.各種抗剪連接件的構(gòu)造要求(1)栓釘連接件栓釘是采用自動(dòng)栓釘焊接機(jī)焊接于鋼梁翼緣上的,各個(gè)方向具有相同的強(qiáng)度和剛度,不影響混凝土板中鋼筋的布置。栓釘連接件的公稱直徑有8mm,10mm,13mm,16mm,19mm及22mm,常用的為后四種。栓釘沿梁軸線方向的間距不應(yīng)小于焊桿直徑的6倍;垂直于梁軸線方向的間距不應(yīng)小于焊桿直徑的4倍。栓釘連接件的布置要求七.抗剪連接件設(shè)計(jì)(2)槽鋼連接件當(dāng)栓釘?shù)目辜裟芰Σ粷M足要求或者不具備栓釘焊接設(shè)備時(shí),可采用槽鋼連接件(圖)。槽鋼連接件一般采用Q235鋼軋制的[8、[10、[12等小型槽鋼,其長(zhǎng)度不能超過鋼梁翼緣寬度減去50mm后的值。槽鋼連接件翼緣肢尖方向應(yīng)與混凝土板中水平剪應(yīng)力的方向一致,并僅在槽剛下翼緣根部和趾部(即垂直于鋼梁的方向)與鋼梁焊接,角焊尺寸根據(jù)計(jì)算確定,但不小于5mm。為減少鋼梁上翼緣的焊接變形,平行于鋼梁的方向不需施焊。

槽鋼連接件(3)彎筋連接件彎筋連接件一般采用直徑不小于12mm的HPB235級(jí)鋼筋,彎起角度宜為45°,彎折方向應(yīng)與板中縱向水平剪應(yīng)力的方向一致,并成對(duì)設(shè)置。沿梁軸線方向的間距不小于0.7hc1,(hc1為混凝土板厚度),且不大于2hc1;彎筋連接件的長(zhǎng)度不小于其直徑的30倍,從彎起點(diǎn)算起的長(zhǎng)度不小于直徑的25倍,其中,水平段的長(zhǎng)度不小于其直徑的10倍(光面鋼筋應(yīng)加彎鋼)。彎筋連接件與鋼梁連接的雙側(cè)焊縫長(zhǎng)度為4d(HRB335級(jí)鋼筋)或5d(HPB235級(jí)鋼筋)。彎筋連接件

2.抗剪連接的破壞形態(tài)(1)連接件受剪受拉破壞混凝土強(qiáng)度等級(jí)比較高時(shí),連接件的承載力與混凝土無關(guān),取決于連接件的類型及材質(zhì)。這種破壞也包括焊縫破壞。(2)連接件附近混凝土破壞栓釘連接件的承壓應(yīng)力在底部最大,沿高度逐漸減小,當(dāng)接近頂部時(shí)承壓應(yīng)力開始反向。前方根部混凝土的局部受壓破碎或劈裂。栓釘連接件破壞

槽鋼連接件破壞:以混凝土板劈裂最為常見,混凝土板中在連接件受力方向形成宏觀縱向裂縫,在垂直方向形成宏觀橫向裂縫。此類破壞時(shí)連接件的承載力取決于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)及品種。槽鋼連接件破壞3.單個(gè)抗剪連接件承載力

栓釘連接件組合梁中的栓釘連接件主要承受側(cè)壓力,一般情況下掀起作用在栓釘中產(chǎn)生的拉力很小,可以忽略不計(jì),因此栓釘承載力可按純剪受力模型計(jì)算。當(dāng)栓釘中的拉力不可忽略時(shí),可按拉、剪組合作用計(jì)算。

栓釘除承受剪切作用外,其根部混凝土承受局部壓力,因此混凝土的強(qiáng)度和變形對(duì)栓釘受剪承載力也有影響。當(dāng)混凝土立方體強(qiáng)度fcu<35N/mm2時(shí),單根栓釘?shù)氖芗舫休d力與栓釘截面積、混凝土軸心抗壓強(qiáng)度和彈性模量有關(guān)。當(dāng)混凝土強(qiáng)度fcu≥35N/mm2時(shí),栓釘?shù)淖畲笫芗舫休d力取決于檢釘?shù)目辜裟芰?。單根栓釘受剪承載力計(jì)算公式如下:式中Ad——栓釘釘桿的截面積;

fdu——栓釘?shù)臉O限抗拉強(qiáng)度,當(dāng)fdu>520N/mm2時(shí),取fdu=520N/mm2

EC

——混凝土的彈性模量;

fc

——混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度;

k——由試驗(yàn)研究確定的經(jīng)驗(yàn)系數(shù),其值與栓釘?shù)母叨群椭睆降谋戎涤嘘P(guān)。栓釘?shù)母叨葹槠渲睆?倍以上時(shí)(常見情況),取k=0.43。式中不等號(hào)右邊表示單個(gè)栓釘本身的受剪承載力設(shè)計(jì)值,考慮到栓釘受到周圍混凝土的約束,其抗剪強(qiáng)度有所提高,故取栓釘?shù)目辜魪?qiáng)度為抗拉強(qiáng)度的70%。

對(duì)于連續(xù)組合梁的負(fù)彎矩區(qū),由于混凝土板受拉,連接件的抗剪承載力有所降低,應(yīng)乘以折減系數(shù)0.85。4.抗剪連接件的數(shù)量和布置

完全抗剪連接組合梁的抗剪連接件設(shè)計(jì)應(yīng)保證梁截面在達(dá)到受彎承載力之前,交界面不發(fā)生連接件的受剪破壞。因此,最大彎矩截面至零彎截面之間區(qū)段(剪跨區(qū))內(nèi)的連接件數(shù)量按下式計(jì)算:八組合梁的變形計(jì)算

1.換算截面法混凝土板的換算寬度按下列公式計(jì)算:計(jì)算荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的撓度時(shí)計(jì)算荷載效

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