組合梁-鋼筋混凝土柱雙連接板

1、組合梁鋼筋混凝土柱雙連接板 節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì) 匯報(bào)人：倪青 1主要內(nèi)容研究背景研究?jī)?nèi)容結(jié)論2研究背景組合結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)： 組合梁鋼筋混凝土柱構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)利用了鋼筋混凝土柱剛度大、耐火性好、耐久性好以及組合梁強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、施工速度快的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)約了鋼材、增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、減輕了結(jié)構(gòu)自重、降低了基礎(chǔ)造價(jià)，還可以減小構(gòu)件截面尺寸、增大有效使用空間、加快施工進(jìn)度，充分發(fā)揮了不同材料各自的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)良的性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 3組合節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀： 近年來(lái)，組合結(jié)構(gòu)在在工程中逐漸得到了應(yīng)用 ，由于組合梁鋼筋混凝土柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造和受力性能比較復(fù)雜，對(duì)其研究尚不夠充分，設(shè)計(jì)方法也比較欠缺。 4研究?jī)?nèi)容 結(jié)合景德鎮(zhèn)高等專科

2、學(xué)校圖書館工程梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，介紹了組合梁鋼筋混凝土柱雙連接板節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程。主要包括：連接板尺寸的確定和螺栓布置 連接板豎向受剪承載力驗(yàn)算 鋼梁腹板凈截面承載力驗(yàn)算 連接板與錨板之間的焊縫承載力驗(yàn)算 節(jié)點(diǎn)的約束彎矩計(jì)算 預(yù)埋件設(shè)計(jì) 5工程概況景德鎮(zhèn)高等專科學(xué)校圖書館的建筑面積為20210m2，共5層。其中5樓南面為報(bào)告廳，要求抽掉中間的兩根柱子，跨度達(dá)到了19米。梁截面為焊接工字形截面，截面尺寸1000mm400mm14mm25mm，柱截面尺寸為500mm500mm。采用鋼-混凝土組合樓蓋，混凝土等級(jí)為C30，混凝土板厚度為100mm。6 5樓報(bào)告廳平面圖5樓報(bào)告廳長(zhǎng)24m，寬19m采用

3、組合梁布置圖見(jiàn)下頁(yè)7 5樓報(bào)告廳組合梁布置圖ZHGL2：焊接H400 x1000 x14x25ZHGCL3：GBHN346X174X6X9ZHGCL4：GBHN346X174X6X98 組合梁與混凝土柱的連接組合主梁與混凝土柱的連接混凝土柱預(yù)埋件9連接板尺寸的確定和螺栓布置為了保證節(jié)點(diǎn)有足夠的延性，螺栓孔應(yīng)能夠產(chǎn)生足夠的變形。根據(jù)文獻(xiàn)，連接板的厚度宜取1/2栓孔直徑+1/16in.，故取連接板厚度為12mm。初步估算所需螺栓的數(shù)量，根據(jù)公式：P 節(jié)點(diǎn)所受剪力Nm 高強(qiáng)螺栓摩擦型連接時(shí)抗剪承載力設(shè)計(jì)值 螺栓采用6行1列式布置方式，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范高強(qiáng)螺栓的容許距離的要求分別確定螺栓的中心間距為

4、150mm、行邊距為85mm和列邊距為50mm。10連接板豎向受剪承載力驗(yàn)算連接板在螺栓孔處的截面承受全部梁端豎向剪力，其豎向受剪承載力計(jì)算公式如下： fv-p 連接板的抗剪強(qiáng)度； tp 連接板厚度； L1p 頂排螺栓中心與連接板頂端之間的距離，如果L1p 5 d0，則取5 d0； L2p 底排螺栓中心與連接板底邊之間的距離，如果L2p 2.5 d0，則取d0； Lb 最底排螺栓中心與最上排螺栓中心之間的距離； n 為螺栓個(gè)數(shù)； d0 螺栓孔直徑； P 節(jié)點(diǎn)達(dá)到受彎承載力狀態(tài)時(shí)所對(duì)應(yīng)的豎向剪力。 經(jīng)計(jì)算Pv-plate=2439KN，連接板豎向受剪承載力滿足要求。11 鋼梁腹板在螺栓孔處的截面

5、承受全部梁端豎向剪力，鋼梁腹板凈截面受剪承載力按下式計(jì)算： fv-p 鋼梁腹板的抗剪強(qiáng)度； tw 腹板厚度； L1 頂排螺栓中心與鋼梁上翼緣之間的距離，如果L1p 5 d0，則取5 d0； L2 底排螺栓中心與鋼梁下翼緣之間的距離，如果L2p Fru（Fru為負(fù)鋼筋可提供的拉力），認(rèn)為此時(shí)鋼筋屈服時(shí)螺栓群未全部達(dá)到最大滑阻力，節(jié)點(diǎn) 承載力由鋼筋的屈服力控制。 從下往上數(shù)第i個(gè)螺栓承受的水平剪力為： 從下往上數(shù)第i個(gè)螺栓承受的水平剪力 Nm 高強(qiáng)螺栓摩擦型連接時(shí)的抗剪承載力設(shè)計(jì)值 162.節(jié)點(diǎn)約束彎矩試算 通過(guò)假定達(dá)到摩擦型連接最大承載力螺栓的個(gè)數(shù)，根據(jù)下列公式依次試算 ：其中，hi 第i個(gè)螺栓

6、與鋼梁下翼緣的距離； a 螺栓間距。17 經(jīng)計(jì)算，當(dāng)自下向上有1個(gè)螺栓達(dá)到摩擦型連接的最大承載力時(shí)，上式計(jì)算結(jié)果滿足 且 。此時(shí)求得的P=461KN即為節(jié)點(diǎn)屈服時(shí)對(duì)應(yīng)的剪力，約束彎矩。18預(yù)埋件設(shè)計(jì) 對(duì)于組合梁鋼筋混凝土柱雙連接板節(jié)點(diǎn)，預(yù)埋件處于剪壓（拉）彎共同作用的狀態(tài)。該工程中節(jié)點(diǎn)處組合梁截面塑性中和軸距混凝土板頂面，位于鋼梁腹板中，上部預(yù)埋件受拉下部受壓。初定受力直錨筋分4層布置，每層4根，直徑為18mm，錨筋的總截面面積As=4072mm2。 19根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010-2002）中的規(guī)定，當(dāng)預(yù)埋件承受剪力、壓力和彎矩共同作用時(shí)，可按下列兩個(gè)公式進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，并取其中的較大值： 當(dāng)預(yù)埋件承受剪力、壓力和彎矩共同作用時(shí)，可按下列兩個(gè)公式進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，并取其中的較大值：20預(yù)埋件計(jì)算結(jié)果：錨筋截面面積計(jì)算結(jié)果錨筋直徑總截面積剪壓彎作用剪拉彎作用考慮約束彎矩不考慮約束彎矩考慮約束 彎矩不考慮約束彎矩 18（mm)40722875205741013093 22(mm)6082324823514617350421上述計(jì)算和分析結(jié)果表明：組合梁-鋼筋混凝土柱雙連接板節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)必須考慮約束彎矩的影響，忽略約束彎矩的不利影響會(huì)使計(jì)算結(jié)果偏于不安全 。對(duì)同一組合梁-鋼筋混凝土柱雙連接板節(jié)點(diǎn)而言，剪拉彎共同