傅昶彬课件系列—组合结构第四章 钢-混凝土组合梁(1).ppt

4.4.3 组合梁抗剪承载力验算 当验算点为中和轴处时，按beq方式取值，当验算点为板托截面最窄处时，按钢梁上翼缘宽取值。 短期荷载引起 长期荷载引起 施工阶段荷载引起 配横向钢筋 无横向钢筋 4.4.3 组合梁抗剪承载力验算 验算公式 当钢梁某点位（简支梁为腹板上边缘）正应力和剪应力都较大时，还须进行折算应力验算。 4.4.4 温差及混凝土收缩应力计算 钢材与混凝土的线膨胀系数很接近，处于室内环境的组合梁，一般不考虑温差效应。 处于露天环境下的组合梁或直接受热源作用的组合梁，由于钢材的导热系数为混凝土的30倍左右，钢梁的温度很快就接近环境温度，而混凝土的温度变化则相对滞后，从而在梁截面上产生自平衡的内应力。 对于简支组合梁，温差作用会引起截面应力的变化，同时引起梁的挠曲变形；连续组合梁或者框架组合梁，由于梁的变形会受到约束，还会在结构内产生约束应力。 除温度作用外，混凝土的收缩在组合梁内也会引起内应力，其发展过程是不可逆的，即温差是短期作用，混凝土收缩则属于长期作用。 4.4.4 温差及混凝土收缩应力计算 ①假设混凝土板与钢梁无连接，降温温差为⊿t, 热胀系数为αt ◆简支梁温差应力 yc yc yc ys y ②假设混凝土板与钢梁无连接， 钢梁在轴压力N作用下产生压应变 和压应力 ③添加混凝土板与钢梁间连接，然后去除钢梁轴力N 教材这样假定是否合理？ 4.4.4 温差及混凝土收缩应力计算 ◆简支梁温差应力 应力计算 yc ys dc P59是否正确？ 主导因素应为 钢梁的温差应变！ √ √ √ × × yc ys dc 换算截面惯性矩 公式推导 4.4.4 温差及混凝土收缩应力计算 ◆简支梁温差应力 4.4.4 温差及混凝土收缩应力计算 ◆超静定梁温差应力 ◆收缩应力计算 只需将混凝土的温差应变改为收缩应变即可，此时混凝土是主因。 ①去除多余约束，按简支梁计算变形曲线 ②由变形协调解出支座约束反力 ③将简支梁应力与约束反力应力进行叠加 水平方向不制约 解： ②使用阶段内力计算 ①荷载计算，详表4-1 施工中采用临时支撑 ③混凝土板有效宽度 解： ④换算截面几何特性 短期荷载下 长期荷载下 yu1 yu2 解： 196.5 150 350 334 100 8 yu1 178.84 * 四川大学建环学院 2015.9 傅昶彬课件系列—组合结构 第四章 钢-混凝土组合梁 （1） 主要内容 ◆基本原理、类型及特点　 ◆基本受力特征和破坏模式　　　◆混凝土翼缘有效宽度 ◆简支组合梁弹性承载力计算　 4.1概述　　 4.1.1组合梁基本原理　　 钢梁与混凝土翼板通过抗剪连接件组合在一起共同工作，可以充分发挥混凝土抗压强度高和钢材抗拉性能好的优势，其整体受力性能要明显优于二者受力性能的简单叠加。 非组合梁 完全组合梁 应变 弹性 应力 塑性应力 剪应力 组合梁的截面高度小、自重轻、延性性能好。 与混凝土梁相比，简支组合梁的高跨比一般可以取为1/20～1/18，连续组合梁的高跨比可以取为1/35～1/25，结构高度降低1/4～1/3，自重减轻40％—60％，施工周期缩短l/3～1/2。 与钢梁相比，结构高度照样可降低1/4～1/3，且混凝土板可以对钢梁受压翼缘起到侧向约束作用，相对于纯钢梁具有更好的整体稳定性。 4.1.1组合梁基本原理　　 4.1.2组合梁类型及特点　 钢-混凝土组合梁形式 4.2组合梁的基本受力特征和破坏模式　　　　 4.2.1简支组合梁 三个阶段的受力状态 1.受力特征 4.2.1简支组合梁 ◆正截面弯曲破坏 ◆纵向剪切破坏 设计合理的组合梁，破坏时通常表现为混凝土板的压溃和钢梁的屈服。 当构造不合理或抗剪连接件设置不足时，可能发生抗剪连接件剪断或混凝土翼板劈裂等破坏模式，钢材和混凝土材料的性能不能充分发挥，呈脆性破坏性质，设计时应尽量避免 。 纵向剪切破坏示意图 2.破坏模式 纵向剪切裂缝和劈裂裂缝 4.2.1简支组合梁 3.抗剪连接程度对承载力和刚度的影响 实测曲线 抗剪连接程度 说明有很高强度储备 栓钉间距 130mm 160mm 200mm 225mm 320mm 4.2.2 连续组合梁　　 当组合梁跨度较大时，从经济性以及提高使用性能的角度出发，可考虑采用连续组合梁。 按连续组合梁设计时，其用钢量要低于多跨简支组合梁，且相对于简支组合梁有多种优势。 连续组合梁负