钢-混凝土组合梁

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1、建筑工程学院《钢－混凝土组合结构》土木工程专业本科课程教学主讲：周天华2013.11（第3章钢-混凝土组合梁）1组合梁的分类、形式梁钢包混凝土混凝土包钢—型钢混凝土拉区—钢压区—混凝土类型1类型2类型3本章内容2组合梁的分类、形式梁拉区—钢压区—混凝土类型131.完全组合梁——本课程主要学习的重点内容按受力形式分类2.非组合梁——实际不是组合梁，工程中应用少。3.部分组合梁——了解4《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99-98弹性设计；塑性设计。依据规范：《钢结构设计规范》GB50017—2003仅有——塑性设计。5钢—

2、混凝土组合梁设计内容重点掌握完全抗剪连接组合梁的设计方法；设计内容弹性方法塑性方法钢梁压区砼换算为钢施工阶段使用阶段有无支撑？短期长期抗弯抗剪折算应力连接件挠度稳定裂缝截面砼和钢均达设计强度6通过剪力连接件将混凝土板与钢梁连接成整体，形成钢与混凝土组合梁。在这种组合梁中，混凝土与钢梁共同受力，协调变形。这种组合梁能够充分的利用钢材所具有的抗拉性能和混凝土所具有的抗压性能，从而使这两种不同性能的材料得到合理的利用。§3.1概述7钢与混凝土组合梁截面由钢梁、翼板(或加板托）和抗剪连接件等组成，见图3.1.1。3.1.1钢-混凝

3、土组合梁的组成89（1）现浇钢筋混凝土翼缘板，见图3.1.21、翼缘板10（2）预制钢筋混凝土翼缘板，见图3.1.311（3）压型钢板翼缘板（见图3.1.4）12组合梁中的钢梁截面一般有以下几种：（1）工字钢梁（2）箱形钢梁（3）轻钢桁架及普通钢桁架梁（4）蜂窝式梁2、钢梁1314为了保证板与钢梁上下结构有效的共同工作，必须在交界面上设置抗剪连接件。抗剪连结件的形状应保证既能保证抗剪滑移又能抵抗掀起力的作用。3、抗剪连接件15钢与混凝土组合梁抗剪连接件种类及示意图16由混凝土翼缘板与钢梁组成的组合梁，若两者交界面上之间无连

4、接措施时，则在竖向荷载作用下，混凝土翼缘板截面和钢梁的弯曲相互独立，见图3.1.7各自有中和轴。若忽略交界面上的摩擦力，交界面上仅有竖向压力，二者必然发生相对水平滑移错动。所以，其受弯承载力为混凝土板截面受弯承载力和钢梁截面受弯承载力之和。这种梁成为非组合梁。3.1.2组合梁工作的基本原理非组合梁173.1.2组合梁工作的基本原理非组合梁18若在钢梁的上翼缘设置足够的抗剪连接件并深入混凝土板形成整体，则可阻止混凝土板与钢梁之间产生的相对滑移，使二者的弯曲变形协调，共同承担荷载作用，即形成组合梁。在荷载作用下，组合梁截面仅有

5、一个中和轴，混凝土板主要承受压力，钢梁主要承受拉力。3.1.2组合梁工作的基本原理组合梁193.1.2组合梁工作的基本原理组合梁本课程重点学习组合梁20组合梁截面分析方法有弹性理论方法和考虑截面塑性变形发展的塑性理论计算方法。1、弹性理论计算方法弹性理论计算方法就是材料力学方法。这种计算方法适合组合梁构件的施工阶段计算。2、塑性理论计算方法塑性理论计算方法适用与计算承受静力荷载或间接动力荷载作用下的组合梁截面计算。计算时考虑构件截面上的应力重分布。3.1.3组合梁截面分析方法213.1.4组合梁的施工方法组合梁的施工方法主

6、要有以下两种：1.施工阶段组合梁下不设临时支撑对施工阶段不设临时支撑的组合梁，计算分析时应按两阶段考虑：（1）在施工阶段，即混凝土板的强度达到75%以前，钢梁的自重、混凝土板的自重和施工活荷载由钢梁承受，并按《钢结构设计规范》规定的方法计算；（2）在使用阶段，即当混凝土板的强度达到75%的设计强度后，用弹性理论计算承载力时，使用荷载和第二阶段增加的恒载由组合截面承受。用塑性理论方法计算时，则全部荷载由组合梁承受。223.1.4组合梁的施工方法2.施工阶段组合梁下设临时支撑施工阶段在组合梁下设置临时支撑，临时支撑的数量根据组

7、合梁的跨度大小来确定，当跨度L大于7m时，支撑不应少于3个，当跨度L小于7m时，可设置1~2个支撑。支撑设置的精确数量应根据施工阶段的变形来确定。这时，组合梁不必进行施工阶段的计算，按使用阶段进行计算，全部荷载均由组合梁承受。设置临时支撑可以减少组合梁在使用阶段的挠度，但需要较多的连接件来抵抗钢梁与混凝土板之间的相对滑移。233.2.1材料1.混凝土强度等级不低于C20。2.钢筋混凝土板中一般采用HPB235与HRB335。3.钢材宜采用Q235与Q345。§3.2构造要求241、组合梁的截面高度简支梁组合梁的高跨比为1/

8、18~1/12,一般取1/15.2、混凝土楼板的厚度当楼板采用压型钢板组合板时,压型钢板凸肋顶至混凝土板顶混凝土板厚度不应小于50mm.当楼板采用普通钢筋混凝土板时,混凝土板的厚度不应小于100mm.组合梁混凝土板厚，一般以10mm为模数，经常采用的板厚为100mm、120mm、140mm、160mm。