鋼混凝土組合梁傅昶彬課件系列三

四川大學(xué)建環(huán)學(xué)院

2015.9傅昶彬課件系列—組合結(jié)構(gòu)第四章鋼-混凝土組合梁（3）主要內(nèi)容◆抗剪連接件設(shè)計(jì)

◆混凝土翼板的設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求

◆組合梁正常使用階段驗(yàn)算

4.8抗剪連接件設(shè)計(jì)4.8.1抗剪連接件的受力性能◆剛性連接件◆柔性連接件◆完全抗剪連接◆部分抗剪連接連接件的變形典型剪力-滑移曲線栓釘破壞后的變形狀況界面處受栓釘擠壓混凝土的斷痕4.8.2抗剪連接件的主要類型和特點(diǎn)抗剪連接件形式剛性連接件柔性連接件4.8.3栓釘?shù)牟男砸蠹霸囼?yàn)方法栓釘與焊接瓷環(huán)栓釘焊接部位的材質(zhì)要求栓釘焊接施工栓釘規(guī)格4.8.3栓釘?shù)牟男砸蠹霸囼?yàn)方法方式一：梁式試驗(yàn)◆試驗(yàn)?zāi)康?/p>

確定單顆栓釘?shù)目辜舫休d力?！粼囼?yàn)方式

梁式試驗(yàn)和推出試驗(yàn)。梁式試驗(yàn)參考論文蔡楠等組合梁連接件（栓釘）剪切滑移的試驗(yàn)研究4.8.3栓釘?shù)牟男砸蠹霸囼?yàn)方法方式二：歐洲規(guī)范4的標(biāo)準(zhǔn)推出試件正視側(cè)視俯視

主要有連接件彎剪破壞和連接件附近混凝土受壓劈裂破壞兩種形式。4.8.3栓釘?shù)牟男砸蠹霸囼?yàn)方法◆試驗(yàn)結(jié)論

推出試驗(yàn)比梁式試驗(yàn)所得栓釘抗剪承載力低，但偏低不多，用推出試驗(yàn)承載力設(shè)計(jì)偏于安全。

推出試驗(yàn)中栓釘?shù)氖芰顟B(tài)與正彎矩作用下組合梁中的受力狀態(tài)較為一致，但在負(fù)彎矩作用下，組合梁中混凝土翼板受拉，抗剪連接件的剛度和極限承載力比推出試驗(yàn)得到的結(jié)果低。因此，需要對(duì)負(fù)彎矩區(qū)栓釘?shù)目辜舫休d力進(jìn)行折減（據(jù)《鋼規(guī)》，中間支座乘0.9、懸臂乘0.8折減系數(shù)）。

討論：為何推出試驗(yàn)比梁式試驗(yàn)所得栓釘抗剪承載力低？4.8.4抗剪連接件的構(gòu)造要求◆連接件一般要求P77,P78◆栓釘連接件的要求◆槽鋼連接件和彎筋連接件的構(gòu)造要求栓釘構(gòu)造一般要求td≤1.5t≥30≥15≥100≥20hc≥4d@min（400,4hc）板縱筋4.8.5抗剪連接件的承載力計(jì)算

依據(jù)推出試驗(yàn)，主要考慮兩種破壞形式。1971年Fisher給出的單顆栓釘抗剪承載力計(jì)算公式：栓釘截面混凝土抗壓強(qiáng)度混凝土彈性模量平均值栓釘極限抗拉強(qiáng)度◆實(shí)心混凝土翼板1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計(jì)算

我國《鋼規(guī)》基于統(tǒng)計(jì)回歸分析，得出當(dāng)栓釘長(zhǎng)徑比≥4時(shí)的單顆栓釘抗剪承載力計(jì)算公式：強(qiáng)屈比，4.6級(jí)栓釘1.67◆實(shí)心混凝土翼板1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計(jì)算◆壓型鋼板混凝土組合板栓釘破壞模式實(shí)心混凝土板壓型鋼板混凝土組合板

破壞模式有別，連接件抗剪承載力更低，依其板肋與鋼梁的關(guān)系，應(yīng)乘以不同的折減系數(shù)βv。1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計(jì)算2.槽鋼連接件在不具備栓釘焊接設(shè)備條件下采用。槽鋼翼緣平均厚槽鋼腹板厚槽鋼長(zhǎng)度3.彎筋連接件

通過與混凝土的錨固來抵抗縱向剪力，其彎起角取35°～55°，當(dāng)滿足錨固長(zhǎng)度時(shí)。4.8.6抗剪連接件布置方式不等距布置

按彈性方法設(shè)計(jì)，要求任意截面的連接件受力低于其承載力設(shè)計(jì)值，按理應(yīng)在縱向剪力較大的支座或集中力作用處布置較多的連接件，而其余位置則可減少連接件的數(shù)量，當(dāng)活荷載水平較高且位置變化較明顯時(shí)，連接件需要根據(jù)剪力包絡(luò)圖進(jìn)行布置，這不僅設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，給栓釘施工也帶來很大困難。連續(xù)組合梁剪跨段劃分有等距布置和不等距布置兩種選擇。等距布置

實(shí)際工程多采用柔性連接件的組合梁，在承載力極限狀態(tài)時(shí)，混凝土板與鋼梁間將發(fā)生較充分的剪力重分布，使得各個(gè)連接件的受力趨于均勻，因此也可以采用塑性方法布置連接件，即等間距布置抗剪連接件，這給設(shè)計(jì)施工均帶來很大方便。4.8.6抗剪連接件布置方式4.8.6抗剪連接件布置方式1.按彈性理論計(jì)算◆換算截面法◆短期效應(yīng)與長(zhǎng)期效應(yīng)

鋼梁與混凝土翼板交界面單位長(zhǎng)度剪力設(shè)計(jì)值：短期換算慣性矩長(zhǎng)期換算慣性矩短期換算截面交界面以上面積矩長(zhǎng)期換算截面交界面以上面積矩4.雜8.陳6抗剪岡連接圍件布疊置方量式1.按彈驅(qū)性理歪論計(jì)榨算按所襖劃分尺的剪摔跨段悲計(jì)算匠確定列抗剪嶄連接趣件數(shù)行量m1剪跨極總剪侮力m1剪跨慨連接戴件數(shù)歷量4.艱8.格6抗剪野連接俯件布般置方那式1.按塑籃性理出論計(jì)棗算連續(xù)暈組合奇梁剪猴跨段弦劃分采用史栓釘臟等柔反性抗端剪連笨接件巡壽，在膏極限梢狀態(tài)劃下各束剪跨貫段內(nèi)榆的抗點(diǎn)剪連浪接件指的受將力幾銜乎相駝等。正彎助矩區(qū)鐘段剪偵跨縱向次剪力艱設(shè)計(jì)杏值負(fù)彎灶矩區(qū)購段剪技跨縱向條剪力茫設(shè)計(jì)扯值各剪微跨段快內(nèi)抗嶺剪連扒接件趨數(shù)量4.顯8.糕6抗剪別連接但件布樸置方譯式1.按塑攪性理極論計(jì)淹算有較坐大集邊中力感作用腿時(shí)抗佛剪連去接件貸布置【例題4-開4】試按野彈性鹿和塑賭性方財(cái)法分?jǐn)噭e設(shè)順計(jì)例扯題4-損1中組岡合梁劍的抗倉剪連砌接件按數(shù)量廳，抗丑剪連綠接件咱采用Q2炕35鋼φ16×70栓釘惡。解：①彈性方法②塑性方法4.6級(jí)栓釘作業(yè)P9最8習(xí)題1③分別透按彈爸性方蹈法和謝塑性暈方法銀計(jì)算炭確定霉栓釘摟數(shù)量現(xiàn)。4.惰8.申7部分屬抗剪導(dǎo)連接身組合湯梁承影載力秘計(jì)算壓型穿鋼板胃組合征梁可甩能由演于尺憲寸受熊限無鏈法按攀完全抱抗剪蠢連接輔設(shè)計(jì)悉。此矮外，建在滿擾足承董載力政和變時(shí)形條暮件下著，組穴合梁乎的承屬載力菊并未浙充分嫂發(fā)揮昆時(shí)，筍也可壯按部裝分抗抗剪連漂接組游合梁愁設(shè)計(jì)左。抗剪權(quán)連接南程度字系數(shù)部分營(yíng)連接豬件數(shù)嚇量完全訂連接侄件數(shù)鍬量4.油8.橋7部分?？辜舳氵B接臥組合短梁承苗載力果計(jì)算Mu與r的關(guān)殼系曲著線Mu/MufMs/Muf當(dāng)r<0慰.5時(shí)，撞可能揀發(fā)生謊抗剪論連接笑件剪編斷的虹脆性拜破壞摩，故銷要求句設(shè)計(jì)斤部分帳抗剪君連接和組合蛾梁必侍須滿錢足r≥0景.5。4.綠8.藏7部分席抗剪畫連接巧組合逼梁承監(jiān)載力像計(jì)算部分巡壽抗剪昨連接壁組合批梁的浪極限抬抗彎百承載腐力計(jì)醫(yī)算方完法與寒完全疾抗剪盡連接丟組合賓梁相乏似。①抗剪果連接穴件具濫有充摟分的懼塑性腥變形忌能力比；②計(jì)枝算截策面應(yīng)力呈矩四形分蝦布，舟混凝追土翼打板中的壓揀應(yīng)力朋達(dá)到怠抗壓鋼強(qiáng)度堤設(shè)計(jì)難值，咬鋼梁婆的拉丈、壓應(yīng)漏力分弦別達(dá)早到強(qiáng)咸度設(shè)碑計(jì)值疏；③混犁凝土距翼板行中的析壓力評(píng)等于牌最大似彎矩鍛截面享一側(cè)抗才剪連寧接件疼所能是夠提歡供的孝縱向指剪力瘋之和略；④忽明略混逃凝土歐的抗員拉作動(dòng)用?！粲?jì)算墻假定4.仰8.買7部分己抗剪諒連接棟組合冒梁承題載力賭計(jì)算◆正截共面承諒載力籠計(jì)算劉公式4.懲8.抄7部分青抗剪暫連接拘組合啦梁承渡載力德計(jì)算◆正截冬面承懷載力境計(jì)算短公式【例題4-腹5】采用P8蟲3例題4-僻4中按蹤蝶彈性營(yíng)方法防計(jì)算錫確定管的抗雖剪連濟(jì)接件訊數(shù)量廊，驗(yàn)稱算P6腫3例題4-窮2組合狹梁塑鞏性抗通彎承連載力令是否痕滿足種要求扭。解：計(jì)算稅公式4.芒9混凝牢土翼快板的勝設(shè)計(jì)愈及構(gòu)洋造要權(quán)求混凝若土翼煮板受酷多種俘應(yīng)力欲作用撈，處溫于復(fù)韻雜的凱應(yīng)力屬狀態(tài)政。應(yīng)狠主要妙考慮物翼板臉的縱院向抗昨剪能袖力是年否滿灰足要親求。翼板誤可能挎發(fā)生巡壽縱向著剪壞銳的界跪面驗(yàn)算擦公式解讀追詳P8糠74.哨10組合宴梁正胡常使房誠用階肝段驗(yàn)嗚算涉及采撓度稅驗(yàn)算鎖和負(fù)撒彎矩麥區(qū)段勢(shì)裂縫渡寬度賭驗(yàn)算嗎兩個(gè)請(qǐng)問題顛。4.輪10給.1組合筐梁變?nèi)夹翁鼐c(diǎn)及村分析1.組合透梁變伴形特連點(diǎn)◆交界態(tài)面滑纖移產(chǎn)李生附畝加撓雷度◆混凝懷土翼決板收辭縮徐的變使刃撓度增增大◆混凝隔土翼窗板受蒸拉開戲裂形哀成變罷截面枕剛度◆剪力散滯后拳估計(jì)凱不準(zhǔn)監(jiān)確對(duì)妻變形驢的影彼響◆溫度敲作用雕對(duì)變艇形的潔影響……組合袋梁的責(zé)實(shí)際癢撓度菊大于揪換算碼截面嬸按結(jié)僑構(gòu)力猴學(xué)方握法計(jì)腰算的迅彎曲爹撓度壩。4.竭10旅.1組合尖梁變甲形特四點(diǎn)及握分析組合柄梁撓擋度按換青算截腐面計(jì)毀算的惕撓度滑移腹附加墨撓度2.滑移兵附加剃撓度樓分析◆分析無思路①簡(jiǎn)化漿問題朝提出姑假定色→②蟲微段時(shí)梁滑它移變耳形模汁型→肝③由馬微段寫梁靜失力平薪衡條未件、束④物益理?xiàng)l挽件和東⑤變砍形條蚊件→唯⑥建絞立滑存移變現(xiàn)量s的微泰分方鳴程→稈⑦求帖解微故分方排程并昨由邊匠值條焰件確疊定方粥程解襖系數(shù)梨→⑧綁建立郊滑移確變量s與附捏加撓伏度的絹關(guān)系桐→⑨深得出章附加壘撓度辛公式→⑩對(duì)兄附加任撓度室公式仿進(jìn)行艘簡(jiǎn)化如?！艉?jiǎn)化弓假定①鋼梁警與混罩凝土割板交鄉(xiāng)豐界面屑上的胡水平誘剪力碎與相對(duì)滑杏移成國正比（同馳一截路面處半鋼梁瞞與混浩凝土翼板尊間的棟水平效位移濟(jì)差）；②鋼葛梁和個(gè)混凝背土翼聽板具憂有相姜同的定曲率桿并分堵別符合炕平截輛面假巧定；③忽腹略鋼捧梁與本混凝曬土翼脂板間稈的豎跳向掀壯起作姥用。4.擔(dān)10迫.1組合暴梁變廚形特頁點(diǎn)及橋分析2.滑移面附加管撓度勸分析◆滑移甚微分筑方程4.我10率.1組合有梁變抬形特芬點(diǎn)及諒分析2.滑移謹(jǐn)附加之撓度盛分析簡(jiǎn)支蛇組合肚梁撓赤度計(jì)涉算模忙型一個(gè)西連件頂間距浮范圍砍內(nèi)剪斧力任務(wù)桐：建勺立微家分方脈程同一服截面秘栓釘慘個(gè)數(shù)ns單個(gè)飛栓釘鍬極限捉抗剪邀承載央力微段市梁變歸形模禍型◆滑移狠微分旬方程y1◆滑移賽微分庸方程教材P89式（4-74）有誤教材缺此式◆滑移機(jī)微分江方程P8供9式（4-條79）有層誤彎矩拆拉應(yīng)田變軸力肉壓應(yīng)捕變軸力嶼拉應(yīng)原變彎矩判壓應(yīng)靜變◆滑移赤微分耗方程教材P8單9式4-閱82有誤◆滑移葬微分屠方程教材P9薯0參數(shù)貨有誤◆滑移束微分燦方程教材P9岸0式（4-煤83）有懂誤◆方程配解與撤附加移曲率股的關(guān)區(qū)系◆方程脊解與競(jìng)附加碼曲率脫的關(guān)次系4.膀10壞.1組合會(huì)梁變貨形特馬點(diǎn)及規(guī)分析2.滑移粥附加丙撓度剩分析hhshc教材P9孩0式（4-裕85）有納誤◆附加社撓度4.富10字.1組合速梁變毒形特染點(diǎn)及摸分析2.滑移法附加映撓度柔分析待定常數(shù)用換算截面計(jì)算滑移引起◆附加丸撓度4.沉10娘.1組合按梁變腦形特霧點(diǎn)及候分析2.滑移采附加惰撓度款分析教材P9股0式（4-損88）有董誤，汁推導(dǎo)握結(jié)果慨與（4-省91）相功同◆附加燦撓度4.淋10頭.1組合求梁變片形特?fù)泣c(diǎn)及專分析2.滑移否附加級(jí)撓度厲分析作業(yè)試推飲導(dǎo)以劫上兩仰種受拾力模朝式的廢附加困撓度訊公式哥。集中捧力到譜跨中巧的距律離教材P9劃0式（4-里89）和蠅式益（4-出92）有穩(wěn)誤◆簡(jiǎn)化撓度向公式4.朵10候.1組合份梁變嚇形特攻點(diǎn)及窗分析2.滑移素附加具撓度美分析按長(zhǎng)期荷載或短期荷載及相應(yīng)換算截面計(jì)算的撓度滑移附加撓度剛度折減系數(shù)4.激10灰.2組合使梁變舅形計(jì)紗算方致法無論匆是簡(jiǎn)招支組景合梁錫還是椒連續(xù)莊組合蜓梁，辮均要紋求按語荷載后標(biāo)準(zhǔn)池組合晌和荷謎載準(zhǔn)父永久揀組合礙兩種趙情況兇進(jìn)行簡(jiǎn)撓度國驗(yàn)算貼，容故許值蔬詳表4-絲式6。撓度亡計(jì)算迷公式辭考慮畜荷載零、滑冬移和帳徐變貢三種伸效應(yīng)撫?！艉?jiǎn)支確組合慎梁剛度毯公式4.諷10徒.2組合店梁變明形計(jì)館算方初法◆連續(xù)賤組合豎梁目前黎各國媽主要王的結(jié)膚構(gòu)設(shè)撫計(jì)規(guī)摔范均芽建議猾按照務(wù)變截穴面桿餡件計(jì)敞算連尺續(xù)組喇合梁他的撓摸度。據(jù)試秩驗(yàn)分居析，叛可以他在支維座兩館側(cè)各15％跨詞度范煉圍內(nèi)兵采用粱負(fù)彎杠矩截睡面的眼抗彎?rùn)趧偠日n