钢混凝土组合梁设计
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Beq=0.5*1200/6.87=87.3
中性轴距梁底的距离
Ybs=(87.3*90*345+ 120*6*297+ 286*8*151+ 150*8*4)/( 87.3*90+120*6+286*8+150*8) =271.4
钢混凝土组合梁设计
Is=87.3*90^3/12+87.3*90*118.6^2+ 120*6*25.6^2+ 8*286^3/12+8*286*117.4^2+ 150*8*257.4^2
活荷载
使用荷载
3*3*1.4=12.6kn/m
总荷载：5.4+12.6=18.0kn/m 支撑的反力设计值
55.56kN
钢混凝土组合梁设计
（2.3） 内力
单跨：跨度7.0m 荷载：均布+集中 弯矩：
钢混凝土组合梁设计
应力计算
钢混凝土组合梁设计
（2.4） 长期荷载效应组合
混凝土翼板的等效宽度
=1.83e8
钢混凝土组合梁设计
（2.5） 长期荷载效应计算
恒荷载
楼面铺装，吊顶等
1.7.7 剪应力验算
剪应力验算
钢混凝土组合梁设计
1.8 施工阶段整体稳定验算
钢混凝土组合梁设计
1.9 设计实例
钢混凝土组合梁设计
（1）施工阶段设计
（1.1） 荷载计算 钢梁截面：上翼缘120x6；下翼缘150x8；腹板286x8 厚90；宽3000 施工荷载1kN/m2
钢混凝土组合梁设计
二期恒荷载：
装修，抹灰，吊顶，管道等恒载 有支撑时，去除支撑，反向施加支座反力
使用活荷载：
《建筑结构荷载规范》
钢混凝土组合梁设计
1.7.5 应力叠加
两阶段设计 钢梁：应力叠加 混凝土板：仅第二阶段应力 挠度：两阶段叠加
钢混凝土组合梁设计
1.7.6 正 应力验算
正应力验算
钢混凝土组合梁设计
1.1 按弹性理论设计的基本假定
截面的范围： 钢梁+有效宽度范围内的混凝土板，且假设应力在混凝 土板内均匀分布
钢和混凝土均为理想线弹性材料 忽略钢梁和混凝土翼缘板之间的滑移 符合平截面假定 有效宽度范围内的混凝土板按实际面积计算，不扣除受拉
开裂面积，忽略板托面积，对压型钢板-混凝土组合板， 板肋部分混凝土面积忽略 忽略混凝土板内的钢筋
钢混凝土组合梁设计
1.2 组合梁折算截面
计算理论：将混凝土部分折算成钢材，按 材料力学方法
钢混凝土组合梁设计
1.3 截面特性计算
钢混凝土组合梁设计
1.4 混凝土徐变的影响
荷载的标准组合 vs 准永久组合
活荷载的准永久值系数？
长期荷载作用下，混凝土的弹性模量折减
混凝土徐变，弹性模量降低
第四讲 钢-混凝土组合梁截面设计
钢混凝土组合梁设计
主要内容
施工阶段 使用阶段
1. 按弹性理论设计 2. 按塑性理论设计
钢混凝土组合梁设计
1 按弹性理论确定钢-混凝土组合 梁截面承载力
基本假定 折算截面 截面特性 混凝土徐变影响 截面正应力 截面剪应力 设计实例
钢混凝土组合梁设计
钢混凝土组合梁设计
1.5 截面正应力
钢混凝土组合梁设计
1.6 截面剪应力
钢混凝土组合梁设计
1.7 两阶段应力叠加： 施工阶段与使用阶段
施工阶段：
研究对象为钢梁 简支梁或多跨连续梁，跨度为：
无支撑时取支座间距 有支撑时取支撑之间的距离
钢混凝土组合梁设计
1.7.1 施工阶段设计荷载
自重：
钢混凝土组合梁设计
借助Excell计算
弯矩 剪力 钢梁顶A 钢梁腹板上端B 钢梁中性轴处C 钢梁腹板下端D 钢梁底E
Is
ys
Leabharlann Baidu
So
5.57E+07
-165.9 -159.9
0 126.06 134.06
正应力计算截面
支座截面 L/4
0
19.45
0
0
117316.8
0
219640.0
0
156072.0
（1.2） 内力计算
跨度3.5m 支座截面弯矩
1/8ql2
支座反力
3/8ql
钢混凝土组合梁设计
上翼缘
Aft=120x6=720
下翼缘
Afb=150x8=1200
腹板
Aw=286x8=2288
A=Aft+Afb+Aw=4208 Ybs=134.06;Yts=165.94 Is=55.68e4
钢混凝土组合梁设计
Is=174.7*90^3/12+174.7*90*44.5^2+ 120*6*3.5^2+ 8*286^3/12+8*286*149.5^2+ 150*8*296.5^2
=2.14e8
钢混凝土组合梁设计
（2.2） 短期荷载效应计算
恒荷载
楼面铺装，吊顶等
1.5*3*1.2=5.4kn/m
-19.45 27.78 0.00 7.32 13.70 9.73 0.00
钢混凝土组合梁设计
（2）使用阶段设计
钢混凝土组合梁设计
（2.1） 短期荷载效应组合
混凝土翼板的等效宽度
Beq=1200/6.87=174.7
中性轴距梁底的距离
Ybs=(174.7*90*345+ 120*6*297+ 286*8*151+ 150*8*4)/( 174.7*90+120*6+286*8+150*8) =300.5
0
0
0
L/2 10.89
4.17 -32.45 -31.28
0.00 24.66 26.22
剪应力计算
支座截面 L/4
-19.45
0
27.78
19.45
57.97
0.00
55.87
5.12
0.00
9.59
-44.03
6.81
-46.83
0.00
L/2 10.89 4.17 0.00 1.10 2.06 1.46 0.00
剪应力
腹板上端与上翼缘相交处 中性轴处 腹板上端与上翼缘相交处
折算应力
腹板上端与上翼缘相交处 腹板上端与上翼缘相交处
钢混凝土组合梁设计
1.7.3 使用阶段设计
研究对象：
折算后的组合截面 截面中性轴位置变化
钢混凝土组合梁设计
1.7.4 使用阶段设计荷载
计算跨度和跨数：
支座之间的距离
钢梁：7850kg/m3 混凝土：2500kg/m3 压型钢板：根据型号查表
施工荷载：
不小于1.5kN/m2
钢混凝土组合梁设计
1.7.2 施工阶段设计
钢梁弯曲应力
上翼缘上表面 腹板上端与上翼缘相交处 下翼缘下表面 腹板下端与下翼缘相交处
钢混凝土组合梁设计
1.7.2 施工阶段设计
中性轴距梁底的距离
Ybs=(87.3*90*345+ 120*6*297+ 286*8*151+ 150*8*4)/( 87.3*90+120*6+286*8+150*8) =271.4
钢混凝土组合梁设计
Is=87.3*90^3/12+87.3*90*118.6^2+ 120*6*25.6^2+ 8*286^3/12+8*286*117.4^2+ 150*8*257.4^2
活荷载
使用荷载
3*3*1.4=12.6kn/m
总荷载：5.4+12.6=18.0kn/m 支撑的反力设计值
55.56kN
钢混凝土组合梁设计
（2.3） 内力
单跨：跨度7.0m 荷载：均布+集中 弯矩：
钢混凝土组合梁设计
应力计算
钢混凝土组合梁设计
（2.4） 长期荷载效应组合
混凝土翼板的等效宽度
=1.83e8
钢混凝土组合梁设计
（2.5） 长期荷载效应计算
恒荷载
楼面铺装，吊顶等
1.7.7 剪应力验算
剪应力验算
钢混凝土组合梁设计
1.8 施工阶段整体稳定验算
钢混凝土组合梁设计
1.9 设计实例
钢混凝土组合梁设计
（1）施工阶段设计
（1.1） 荷载计算 钢梁截面：上翼缘120x6；下翼缘150x8；腹板286x8 厚90；宽3000 施工荷载1kN/m2
钢混凝土组合梁设计
二期恒荷载：
装修，抹灰，吊顶，管道等恒载 有支撑时，去除支撑，反向施加支座反力
使用活荷载：
《建筑结构荷载规范》
钢混凝土组合梁设计
1.7.5 应力叠加
两阶段设计 钢梁：应力叠加 混凝土板：仅第二阶段应力 挠度：两阶段叠加
钢混凝土组合梁设计
1.7.6 正 应力验算
正应力验算
钢混凝土组合梁设计
1.1 按弹性理论设计的基本假定
截面的范围： 钢梁+有效宽度范围内的混凝土板，且假设应力在混凝 土板内均匀分布
钢和混凝土均为理想线弹性材料 忽略钢梁和混凝土翼缘板之间的滑移 符合平截面假定 有效宽度范围内的混凝土板按实际面积计算，不扣除受拉
开裂面积，忽略板托面积，对压型钢板-混凝土组合板， 板肋部分混凝土面积忽略 忽略混凝土板内的钢筋
钢混凝土组合梁设计
1.2 组合梁折算截面
计算理论：将混凝土部分折算成钢材，按 材料力学方法
钢混凝土组合梁设计
1.3 截面特性计算
钢混凝土组合梁设计
1.4 混凝土徐变的影响
荷载的标准组合 vs 准永久组合
活荷载的准永久值系数？
长期荷载作用下，混凝土的弹性模量折减
混凝土徐变，弹性模量降低
第四讲 钢-混凝土组合梁截面设计
钢混凝土组合梁设计
主要内容
施工阶段 使用阶段
1. 按弹性理论设计 2. 按塑性理论设计
钢混凝土组合梁设计
1 按弹性理论确定钢-混凝土组合 梁截面承载力
基本假定 折算截面 截面特性 混凝土徐变影响 截面正应力 截面剪应力 设计实例
钢混凝土组合梁设计
钢混凝土组合梁设计
1.5 截面正应力
钢混凝土组合梁设计
1.6 截面剪应力
钢混凝土组合梁设计
1.7 两阶段应力叠加： 施工阶段与使用阶段
施工阶段：
研究对象为钢梁 简支梁或多跨连续梁，跨度为：
无支撑时取支座间距 有支撑时取支撑之间的距离
钢混凝土组合梁设计
1.7.1 施工阶段设计荷载
自重：
钢混凝土组合梁设计
借助Excell计算
弯矩 剪力 钢梁顶A 钢梁腹板上端B 钢梁中性轴处C 钢梁腹板下端D 钢梁底E
Is
ys
Leabharlann Baidu
So
5.57E+07
-165.9 -159.9
0 126.06 134.06
正应力计算截面
支座截面 L/4
0
19.45
0
0
117316.8
0
219640.0
0
156072.0
（1.2） 内力计算
跨度3.5m 支座截面弯矩
1/8ql2
支座反力
3/8ql
钢混凝土组合梁设计
上翼缘
Aft=120x6=720
下翼缘
Afb=150x8=1200
腹板
Aw=286x8=2288
A=Aft+Afb+Aw=4208 Ybs=134.06;Yts=165.94 Is=55.68e4
钢混凝土组合梁设计
Is=174.7*90^3/12+174.7*90*44.5^2+ 120*6*3.5^2+ 8*286^3/12+8*286*149.5^2+ 150*8*296.5^2
=2.14e8
钢混凝土组合梁设计
（2.2） 短期荷载效应计算
恒荷载
楼面铺装，吊顶等
1.5*3*1.2=5.4kn/m
-19.45 27.78 0.00 7.32 13.70 9.73 0.00
钢混凝土组合梁设计
（2）使用阶段设计
钢混凝土组合梁设计
（2.1） 短期荷载效应组合
混凝土翼板的等效宽度
Beq=1200/6.87=174.7
中性轴距梁底的距离
Ybs=(174.7*90*345+ 120*6*297+ 286*8*151+ 150*8*4)/( 174.7*90+120*6+286*8+150*8) =300.5
0
0
0
L/2 10.89
4.17 -32.45 -31.28
0.00 24.66 26.22
剪应力计算
支座截面 L/4
-19.45
0
27.78
19.45
57.97
0.00
55.87
5.12
0.00
9.59
-44.03
6.81
-46.83
0.00
L/2 10.89 4.17 0.00 1.10 2.06 1.46 0.00
剪应力
腹板上端与上翼缘相交处 中性轴处 腹板上端与上翼缘相交处
折算应力
腹板上端与上翼缘相交处 腹板上端与上翼缘相交处
钢混凝土组合梁设计
1.7.3 使用阶段设计
研究对象：
折算后的组合截面 截面中性轴位置变化
钢混凝土组合梁设计
1.7.4 使用阶段设计荷载
计算跨度和跨数：
支座之间的距离
钢梁：7850kg/m3 混凝土：2500kg/m3 压型钢板：根据型号查表
施工荷载：
不小于1.5kN/m2
钢混凝土组合梁设计
1.7.2 施工阶段设计
钢梁弯曲应力
上翼缘上表面 腹板上端与上翼缘相交处 下翼缘下表面 腹板下端与下翼缘相交处
钢混凝土组合梁设计
1.7.2 施工阶段设计