第四章剪切连接件

V
∏ I sc
i
S ui
3.连续组合梁 连续组合梁 负弯矩区， 负弯矩区，不考虑混凝土徐变 施工时钢梁下设临时支撑： 施工时钢梁下设临时支撑：
施工时钢梁下不设临时支撑： 施工时钢梁下不设临时支撑：
Vi S st Vil = vil ui = ui I ss
V ∏ i I ss S st ui
V il = v il u i =
(3)弯筋连接件 弯筋连接件一般采用直径不小于12mm的 弯筋连接件一般采用直径不小于12mm的HPB235 12mm 级钢筋，弯起角度宜为45 45度 级钢筋，弯起角度宜为45度，弯折方向应与板中纵 向水平剪应力的方向一致，并成对设置。 向水平剪应力的方向一致，并成对设置。沿梁轴线 方向的间距不小于0 7hc1(hc1为混凝土板厚度 为混凝土板厚度) 方向的间距不小于0．7hc1(hc1为混凝土板厚度)， 且不大于2倍的板厚； 且不大于2倍的板厚；弯筋连接件的长度不小于其直 径的30 30倍 从弯起点算起的长度不小于其直径的25 径的30倍，从弯起点算起的长度不小于其直径的25 其中，水平段的长度不小于其直径的10 10倍 倍，其中，水平段的长度不小于其直径的10倍(光面 钢筋应加弯钩) 所示。 钢筋应加弯钩)，如图 所示。弯筋连接件与钢梁连 接的双侧焊缝长度为4d(HRB335级钢筋) 4d(HRB335级钢筋 接的双侧焊缝长度为4d(HRB335级钢筋)或5d(HPB235 级钢筋) 级钢筋)。
(2)槽钢连接件 当栓钉的抗剪能力不满足要求或者不具备栓钉焊 接设备时，可采用槽钢连接件 如图) 槽钢连接件( 接设备时，可采用槽钢连接件(如图)。槽钢连接件一 般采用Q235钢轧制的[8 Q235钢轧制的[8、 [10、[12等小型槽钢 等小型槽钢， 般采用Q235钢轧制的[8、 [10、[12等小型槽钢，其 长度不能超过钢梁翼缘宽度减去50mm后的值。 50mm后的值 长度不能超过钢梁翼缘宽度减去50mm后的值。槽钢连 接件翼缘肢尖方向应与混凝土板中水平剪应力的方向 一致，并仅在槽钢下翼缘根部和趾部( 一致，并仅在槽钢下翼缘根部和趾部(即垂直于钢梁 的方向)与钢梁焊接，角焊尺寸根据计算确定， 的方向)与钢梁焊接，角焊尺寸根据计算确定，但不 小于5mm 为减少钢梁上翼缘的焊接变形， 5mm。 小于5mm。为减少钢梁上翼缘的焊接变形，平行于钢 梁的方向不需施焊。 梁的方向不需施焊。
t——槽钢翼缘的平均厚度； ——槽钢翼缘的平均厚度； 槽钢翼缘的平均厚度 tw——槽钢腹板厚度； ——槽钢腹板厚度 tw——槽钢腹板厚度； lc——槽钢的长度。 ——槽钢的长度 lc——槽钢的长度。 槽钢连接件通过肢尖肢 背两条通长角焊缝与钢梁连接， 背两条通长角焊缝与钢梁连接，角焊缝按承受该 连接件的抗剪承载力设计值进行计算。 连接件的抗剪承载力设计值进行计算。
二、剪力连接件的布置
•
由剪应力双生互等定理， 由剪应力双生互等定理，梁中任一点的纵向 剪应力等于该点所在截面的竖向剪应力。因此， 剪应力等于该点所在截面的竖向剪应力。因此， 交界面上纵向剪力的分布与梁的剪力图相似。 交界面上纵向剪力的分布与梁的剪力图相似。由 于剪力的不断变化， 于剪力的不断变化，所以连接件的布置间距就得 不断变化，这给施工带来困难。实际应用中， 不断变化，这给施工带来困难。实际应用中，一 般将梁的剪力图分成 个区段， 般将梁的剪力图分成 n个区段，每个区段的连接 件间距相等。 件间距相等。
• (1)栓钉连接件 • 栓钉是采用自动栓钉焊接机焊接于钢梁翼缘 上的，各个方向具有相同的强度和刚度， 上的 ， 各个方向具有相同的强度和刚度 ， 不影响 混凝土板中钢筋的布置。焊接时使用配件瓷环， 混凝土板中钢筋的布置 。 焊接时使用配件瓷环 ， 在自动拉弧焊接的过程中能隔气保温，挡光， 在自动拉弧焊接的过程中能隔气保温 ， 挡光 ， 防 止熔液飞溅。 止熔液飞溅。 • 栓钉连接件的公称直径有8mm，10mm，13mm， 栓钉连接件的公称直径有8mm，10mm，13mm， mm mm 16mm 19mm 22mm 常用的为后四种。 mm， mm及 mm， 16mm ， 19mm 及 22mm ， 常用的为后四种 。 栓钉沿梁 轴线方向的间距不应小于焊杆直径的6 轴线方向的间距不应小于焊杆直径的6倍；垂直于 梁轴线方向的间距不应小于焊杆直径的4 梁轴线方向的间距不应小于焊杆直径的4倍。
c 考虑混凝土徐变时： 考虑混凝土徐变时： V gi S c V qi S c + )u i V il = v il u i = ( c I sc I sc
2.施工时钢梁下不设临时支撑的简支组合梁： 施工时钢梁下不设临时支撑的简支组合梁： 施工时钢梁下不设临时支撑的简支组合梁
V il = v il u i =
A vi ni = n Av
完全剪切连接和部分剪切连接
1．一般要求 抗剪连接件作用是抵抗水平剪力和竖向掀起力。 a.抗剪连接件作用是抵抗水平剪力和竖向掀起力。 b.设置抗剪连接件的一般要求是 设置抗剪连接件的一般要求是： b.设置抗剪连接件的一般要求是：连接件的抗掀起力作用 如栓钉头部的底面)高出翼缘板底部钢筋顶面不小于30mm 30mm； 面(如栓钉头部的底面)高出翼缘板底部钢筋顶面不小于30mm； c.当设置板托时 当设置板托时， c.当设置板托时，板托中横向钢筋距连接件顶面位置应不 小于40mm 连接件上部混凝土保护层厚度不小于15mm 40mm。 15mm； 小于40mm。连接件上部混凝土保护层厚度不小于15mm； d.连接件的纵向间距不应大于600mm或混凝土翼缘板 连接件的纵向间距不应大于600mm或混凝土翼缘板( d.连接件的纵向间距不应大于600mm或混凝土翼缘板(包括 板托)厚度的4 板托)厚度的4倍； e.连接件外侧边缘至钢梁翼缘边缘之间的距离不应小于 e.连接件外侧边缘至钢梁翼缘边缘之间的距离不应小于 20mm，当有托座时不应小于40mm 40mm。 20mm，当有托座时不应小于40mm。
栓钉连接件破坏形态
• (1)连接件受剪受拉破坏 • 一般在混凝土强度等级比较高的情况 下发生。 这时， 下发生 。 这时 ， 连接件的承载力与混凝土 无关， 取决于连接件的类型及材质。 无关 ， 取决于连接件的类型及材质 。 这种 破坏也包括焊缝破坏。 破坏也包括焊缝破坏。 • (2)连接件附近混凝土破坏 • 栓钉连接件的承压应力在底部最大， 栓钉连接件的承压应力在底部最大， 沿高度逐渐减小， 沿高度逐渐减小，当接近顶部时承压应力 开始反向，如图。破坏特征表现为栓钉前 开始反向，如图。破坏特征表现为栓钉前 方根部混凝土的局部受压破碎或劈裂。 方根部混凝土的局部受压破碎或劈裂。
Nv = 0.43Ad Ec fc ≤ 0.7Ad fdu
Ec——混凝土的弹性模量； Ec——混凝土的弹性模量； ——混凝土的弹性模量 ——栓钉杆截面面积 栓钉杆截面面积； Ad——栓钉杆截面面积； 栓钉极限抗拉强度设计值； >520N／ fdu—— 栓钉极限抗拉强度设计值；当fdu >520N／ fdu＝520N／ mm2时，取fdu＝520N／mm2 fc—混凝土的轴心抗压强度。 fc—混凝土的轴心抗压强度。
2、槽钢连接件
• 影响槽钢连接件抗剪承载力的主要因素有混凝土 影响槽钢连接件抗剪承载力的主要因素有混凝土 主要因素 强度、槽钢强度及几何尺寸。 强度 、 槽钢强度及几何尺寸 。 单个槽钢连接件的 受剪承载力按下式计算： 受剪承载力按下式计算：
Nv = 0.26(t f + 0.5tw)lc Ec fc
谢 谢
一、计算截面处叠合面上纵向剪力的确定 1.施工时钢梁下设临时支撑的简支组合梁 施工时钢梁下设临时支撑的简支组合梁（ 1.施工时钢梁下设临时支撑的简支组合梁（按一 个阶段考虑） 研究对象： 个阶段考虑） 研究对象：组合梁 由剪应力双生互等定理， 由剪应力双生互等定理，梁中任一点的纵向剪 应力等于该点所在截面的竖向剪应力。 应力等于该点所在截面的竖向剪应力。假定在组合 梁第i个连接件处，连接件间距为u 梁第i个连接件处，连接件间距为ui，荷载引起的竖 向剪力为Vi 由材料力学可知， Vi， 向剪力为Vi，由材料力学可知，叠合面上该处单位 长度上的纵向剪力v 长度上的纵向剪力vil为：
采用压型钢板的组合楼盖中，栓钉直径不宜大于19mm， 采用压型钢板的组合楼盖中，栓钉直径不宜大于19mm，混 19mm 凝土凸肋宽度b 不小于焊杆直径的2 如图，hs为混凝 凝土凸肋宽度b0不小于焊杆直径的2.5倍(如图，hs为混凝 土凸肋高度) 以保证栓钉焊穿压型钢板(板厚度在1 土凸肋高度 ) ， 以保证栓钉焊穿压型钢板( 板厚度在1.6mm 以下) 安装后栓钉高度hd应符合(hs+30) hd≤(hs+75 hd应符合 (hs+30 75) 以下 ) ， 安装后栓钉高度 hd 应符合 (hs+30)≤hd≤(hs+75) 的要求。 的要求。
连接件的布置具有方向性： 连接件的布置具有方向性： 连接件的设置方向与受力方向有关， 连接件的设置方向与受力方向有关，主要是出 于以下考虑： 于以下考虑： 1.型钢肢尖不宜迎向压力方向 型钢肢尖不宜迎向压力方向， 1.型钢肢尖不宜迎向压力方向，以免混凝土受 霹雳破坏。 霹雳破坏。 2.有利于抵抗掀起 有利于抵抗掀起。 2.有利于抵抗掀起。 3.弯筋倾斜方向应顺向受力方向 弯筋倾斜方向应顺向受力方向。 3.弯筋倾斜方向应顺向受力方向。
3、弯筋连接件
• 单个弯筋连接件的受剪承载力按下式计算： 单个弯筋连接件的受剪承载力按下式计算：
Nv = A f y sb
• Asb——弯筋的截面面积； ——弯筋的截面面积 弯筋的截面面积； fy——弯筋的抗拉强度设计值 。 ——弯筋的抗拉强度设计值 在连续组合梁的负弯矩区， 在连续组合梁的负弯矩区，由于混凝土板受 连接件的抗剪承载力有所降低， 拉，连接件的抗剪承载力有所降低，应乘以折减 系数0 85。 系数0．85。
v
il
=
V I
I
S
来自百度文库SC
C
考虑混凝土的徐变时： 考虑混凝土的徐变时：
v il = V gi S cc I
c sc
il
+
V qi S c I sc
V 由于计算处连接件的间距为ui，所以该连接件 由于计算处连接件的间距为u 承受的纵向剪力 V il 为：
V il
ViS c = v il u i = ui I sc