鋼-混凝土組合梁.ppt

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1、建筑工程學(xué)院《鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)》土木工程專業(yè)本科課程教學(xué)主講：周天華2013.11（第3章鋼-混凝土組合梁）1組合梁的分類、形式梁鋼包混凝土混凝土包鋼—型鋼混凝土拉區(qū)—鋼壓區(qū)—混凝土類型1類型2類型3本章內(nèi)容2組合梁的分類、形式梁拉區(qū)—鋼壓區(qū)—混凝土類型131.完全組合梁——本課程主要學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容按受力形式分類2.非組合梁——實際不是組合梁，工程中應(yīng)用少。3.部分組合梁——了解4《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98彈性設(shè)計；塑性設(shè)計。依據(jù)規(guī)范：《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017—2003

2、僅有——塑性設(shè)計。5鋼—混凝土組合梁設(shè)計內(nèi)容重點掌握完全抗剪連接組合梁的設(shè)計方法；設(shè)計內(nèi)容彈性方法塑性方法鋼梁壓區(qū)砼換算為鋼施工階段使用階段有無支撐？短期長期抗彎抗剪折算應(yīng)力連接件撓度穩(wěn)定裂縫截面砼和鋼均達(dá)設(shè)計強(qiáng)度6通過剪力連接件將混凝土板與鋼梁連接成整體，形成鋼與混凝土組合梁。在這種組合梁中，混凝土與鋼梁共同受力，協(xié)調(diào)變形。這種組合梁能夠充分的利用鋼材所具有的抗拉性能和混凝土所具有的抗壓性能，從而使這兩種不同性能的材料得到合理的利用?！?.1概述7鋼與混凝土組合梁截面由鋼梁、翼板(或加板托）和抗剪

3、連接件等組成，見圖3.1.1。3.1.1鋼-混凝土組合梁的組成89（1）現(xiàn)澆鋼筋混凝土翼緣板，見圖3.1.21、翼緣板10（2）預(yù)制鋼筋混凝土翼緣板，見圖3.1.311（3）壓型鋼板翼緣板（見圖3.1.4）12組合梁中的鋼梁截面一般有以下幾種：（1）工字鋼梁（2）箱形鋼梁（3）輕鋼桁架及普通鋼桁架梁（4）蜂窩式梁2、鋼梁1314為了保證板與鋼梁上下結(jié)構(gòu)有效的共同工作，必須在交界面上設(shè)置抗剪連接件?？辜暨B結(jié)件的形狀應(yīng)保證既能保證抗剪滑移又能抵抗掀起力的作用。3、抗剪連接件15鋼與混凝土組合梁抗剪連接件

4、種類及示意圖16由混凝土翼緣板與鋼梁組成的組合梁，若兩者交界面上之間無連接措施時，則在豎向荷載作用下，混凝土翼緣板截面和鋼梁的彎曲相互獨(dú)立，見圖3.1.7各自有中和軸。若忽略交界面上的摩擦力，交界面上僅有豎向壓力，二者必然發(fā)生相對水平滑移錯動。所以，其受彎承載力為混凝土板截面受彎承載力和鋼梁截面受彎承載力之和。這種梁成為非組合梁。3.1.2組合梁工作的基本原理非組合梁173.1.2組合梁工作的基本原理非組合梁18若在鋼梁的上翼緣設(shè)置足夠的抗剪連接件并深入混凝土板形成整體，則可阻止混凝土板與鋼梁之間產(chǎn)

5、生的相對滑移，使二者的彎曲變形協(xié)調(diào)，共同承擔(dān)荷載作用，即形成組合梁。在荷載作用下，組合梁截面僅有一個中和軸，混凝土板主要承受壓力，鋼梁主要承受拉力。3.1.2組合梁工作的基本原理組合梁193.1.2組合梁工作的基本原理組合梁本課程重點學(xué)習(xí)組合梁20組合梁截面分析方法有彈性理論方法和考慮截面塑性變形發(fā)展的塑性理論計算方法。1、彈性理論計算方法彈性理論計算方法就是材料力學(xué)方法。這種計算方法適合組合梁構(gòu)件的施工階段計算。2、塑性理論計算方法塑性理論計算方法適用與計算承受靜力荷載或間接動力荷載作用下的組合梁

6、截面計算。計算時考慮構(gòu)件截面上的應(yīng)力重分布。3.1.3組合梁截面分析方法213.1.4組合梁的施工方法組合梁的施工方法主要有以下兩種：1.施工階段組合梁下不設(shè)臨時支撐對施工階段不設(shè)臨時支撐的組合梁，計算分析時應(yīng)按兩階段考慮：（1）在施工階段，即混凝土板的強(qiáng)度達(dá)到75%以前，鋼梁的自重、混凝土板的自重和施工活荷載由鋼梁承受，并按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定的方法計算；（2）在使用階段，即當(dāng)混凝土板的強(qiáng)度達(dá)到75%的設(shè)計強(qiáng)度后，用彈性理論計算承載力時，使用荷載和第二階段增加的恒載由組合截面承受。用塑性理論方法

7、計算時，則全部荷載由組合梁承受。223.1.4組合梁的施工方法2.施工階段組合梁下設(shè)臨時支撐施工階段在組合梁下設(shè)置臨時支撐，臨時支撐的數(shù)量根據(jù)組合梁的跨度大小來確定，當(dāng)跨度L大于7m時，支撐不應(yīng)少于3個，當(dāng)跨度L小于7m時，可設(shè)置1~2個支撐。支撐設(shè)置的精確數(shù)量應(yīng)根據(jù)施工階段的變形來確定。這時，組合梁不必進(jìn)行施工階段的計算，按使用階段進(jìn)行計算，全部荷載均由組合梁承受。設(shè)置臨時支撐可以減少組合梁在使用階段的撓度，但需要較多的連接件來抵抗鋼梁與混凝土板之間的相對滑移。233.2.1材料1.混凝土強(qiáng)度等級

8、不低于C20。2.鋼筋混凝土板中一般采用HPB235與HRB335。3.鋼材宜采用Q235與Q345。§3.2構(gòu)造要求241、組合梁的截面高度簡支梁組合梁的高跨比為1/18~1/12,一般取1/15.2、混凝土樓板的厚度當(dāng)樓板采用壓型鋼板組合板時,壓型鋼板凸肋頂至混凝土板頂混凝土板厚度不應(yīng)小于50mm.當(dāng)樓板采用普通鋼筋混凝土板時,混凝土板的厚度不應(yīng)小于100mm.組合梁混凝土板厚，一般以10mm為模數(shù)，經(jīng)常采用的板厚為100mm、120mm、140mm、160mm。