钢混凝土组合梁详解学习教案.pptx

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1、会计学1钢混凝土组合钢混凝土组合(zh)梁详解梁详解第一页，共152页。2梁梁钢包钢包(gngbo)混凝土混凝土混凝土包钢混凝土包钢型型钢钢(xnggng)混凝土混凝土拉区拉区钢钢压区压区混凝土混凝土类型类型1类型类型2类型类型3本章内容本章内容第1页/共151页第二页，共152页。3梁梁拉区拉区钢钢压区压区混凝土混凝土类型类型(lixng)1第2页/共151页第三页，共152页。41. 完全组合梁完全组合梁本课程主要学习本课程主要学习(xux)的重点内容的重点内容按受力形式按受力形式(xngsh)分类分类2. 非组合非组合(zh)梁梁实际不是组合实际不是组合(zh)梁，工程中应用梁，工程中应

2、用少。少。3. 部分组合梁部分组合梁了解了解第3页/共151页第四页，共152页。5高层民用建筑钢结构技术规程高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ 99-98 弹性设计弹性设计(shj)； 塑性设计塑性设计(shj)。依据依据(yj)规规范：范：钢结构设计规范钢结构设计规范 GB500172003 仅有仅有塑性塑性(sxng)设计。设计。第4页/共151页第五页，共152页。6钢钢混凝土组合梁设计混凝土组合梁设计(shj)内容内容重点掌握重点掌握(zhngw)完全抗剪连接组合梁的完全抗剪连接组合梁的设计方法；设计方法；设设计计(shj)内内容容弹性弹性方方法法塑性塑性方方法法钢梁钢梁压区砼压区砼

3、换算换算为为钢钢施工阶段施工阶段使用阶段使用阶段有无有无支撑支撑？短期短期长期长期抗弯抗弯抗剪抗剪折算应力折算应力连接件连接件挠度挠度稳定稳定裂缝裂缝截面截面砼砼和和钢钢均均达达设计设计强度强度第5页/共151页第六页，共152页。73.1 概概 述述第6页/共151页第七页，共152页。8钢钢-混凝土组合混凝土组合(zh)梁的组成梁的组成第7页/共151页第八页，共152页。9第8页/共151页第九页，共152页。101、翼缘板、翼缘板第9页/共151页第十页，共152页。11第10页/共151页第十一页，共152页。12第11页/共151页第十二页，共152页。132、钢梁、钢梁第12页/

4、共151页第十三页，共152页。14第13页/共151页第十四页，共152页。153 、抗剪连接件、抗剪连接件第14页/共151页第十五页，共152页。16钢与混凝土组合钢与混凝土组合(zh)梁抗剪连接件种类及示意图梁抗剪连接件种类及示意图第15页/共151页第十六页，共152页。17界面上的摩擦力，交界面上仅界面上的摩擦力，交界面上仅有竖向压力，二者必然发生相有竖向压力，二者必然发生相对水平滑移错动。所以对水平滑移错动。所以(suy)(suy)，其受弯承载力为混凝土板截面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。这种梁成为非组合载力之和。这种梁成

5、为非组合梁。梁。组合组合(zh)(zh)梁工作的基本原理梁工作的基本原理非组合非组合(zh)梁梁第16页/共151页第十七页，共152页。18组合组合(zh)(zh)梁工作的基本原理梁工作的基本原理非组合非组合(zh)梁梁第17页/共151页第十八页，共152页。19组合组合(zh)(zh)梁工作的基本原理梁工作的基本原理组合组合(zh)梁梁第18页/共151页第十九页，共152页。20组合组合(zh)(zh)梁工作的基本原理梁工作的基本原理组合组合(zh)梁梁本课程本课程(kchng)重点学习重点学习组合梁组合梁第19页/共151页第二十页，共152页。21组合组合(zh)梁截面分析方法梁截

6、面分析方法第20页/共151页第二十一页，共152页。22组合梁的施工组合梁的施工(sh gng)方法方法组合组合(zh)梁的施工方法主要有以下两种：梁的施工方法主要有以下两种： 1. 施工阶段组合梁下不设临时支撑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：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）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；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

7、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）在使用阶段，即当混凝土板的强度达到75%的设计强度后，用弹性理论的设计强度后，用弹性理论(lln)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(lln)方法计算时，则全部荷载由组合梁承受。方法计算时，则全部荷载由组合梁承受。第21页/共151页第二十二页，共152页。23组合梁的施工组合梁的施工(sh gng)方法方法2. 施工阶段组合梁下设临时支撑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合梁的跨度大小来

8、确定，当跨度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合梁的跨度大小来确定，当跨度L大于大于7m时，支撑不应少于时，支撑不应少于3个，当跨度个，当跨度L小于小于7m时，可设置时，可设置12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(ky)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。减少组合梁在

9、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。第22页/共151页第二十三页，共152页。24 3.2 构造构造(guzo)要要求求第23页/共151页第二十四页，共152页。25210bbbbe截面截面(jimin)尺寸尺寸第24页/共151页第二十五页，共152页。263、混凝土板的有效、混凝土板的有效(yuxio)宽度宽度第25页/共151页第二十六页，共152页。274 4、板托尺寸、板托尺寸(ch cun)(ch cun)第26页/共151页第二十七页，共152页。285 . 2 / 1Hh4 . 05 5、钢梁、钢梁第27页/共151页第二十八页，共152页

10、。29主、次梁的连接主、次梁的连接(linji)第28页/共151页第二十九页，共152页。30 3.3 组合组合(zh)梁试验结果梁试验结果分析分析弹性弹性(tnxng)弹塑性弹塑性塑性塑性AB第29页/共151页第三十页，共152页。31第30页/共151页第三十一页，共152页。32简支组合梁破坏简支组合梁破坏(phui)形态形态 第31页/共151页第三十二页，共152页。33连续连续(linx)组合梁破坏形态组合梁破坏形态 第32页/共151页第三十三页，共152页。34组合组合(zh)(zh)梁正截面受力性能梁正截面受力性能第33页/共151页第三十四页，共152页。35组合组合(

11、zh)(zh)梁正截面受力性能梁正截面受力性能第34页/共151页第三十五页，共152页。36c)应变图组合组合(zh)(zh)梁正截面受力性能梁正截面受力性能 第35页/共151页第三十六页，共152页。37组合组合(zh)梁交接面的滑移特征梁交接面的滑移特征第36页/共151页第三十七页，共152页。38组合组合(zh)梁交接面的滑移特征梁交接面的滑移特征第37页/共151页第三十八页，共152页。39 3.4 组合梁按弹性组合梁按弹性(tnxng)理理论分析论分析 第38页/共151页第三十九页，共152页。401、换算、换算(hun sun)截面截面y0图图第39页/共151页第四十页

12、，共152页。41Eeeqbb/Eeeqbb2/eqbebE1、换算、换算(hun sun)截面截面第40页/共151页第四十一页，共152页。42iiiAyAy0iAiycy02 2、换算截面重心、换算截面重心(zhngxn)(zhngxn)轴轴( (中和轴中和轴) )的位置的位置第41页/共151页第四十二页，共152页。433 3、荷载短期效应组合下截面、荷载短期效应组合下截面(jimin)(jimin)弹性抵抗弹性抵抗矩矩第42页/共151页第四十三页，共152页。44000yIWc000yHIWb0100yhIWct202113105 . 012yyAIhyhbhbIsscoeeqc

13、eqAhbAceq103 3、荷载短期、荷载短期(dun q)(dun q)效应组合下截面弹性抵抗矩（中效应组合下截面弹性抵抗矩（中和轴在板内）和轴在板内）第43页/共151页第四十四页，共152页。453 3、荷载短期、荷载短期(dun q)(dun q)效应组合下截面弹性抵抗效应组合下截面弹性抵抗矩矩第44页/共151页第四十五页，共152页。46AbAeq02021013105 . 012yyAIhyhbhbIsscceqceq1000cthyIW000yHIWb000yIWc3 3、荷载、荷载(hzi)(hzi)短期效应组合下截面弹性抵抗矩（中和轴短期效应组合下截面弹性抵抗矩（中和轴在

14、板下）在板下）第45页/共151页第四十六页，共152页。474、考虑、考虑(kol)混凝土徐变的截面抵抗矩混凝土徐变的截面抵抗矩第46页/共151页第四十七页，共152页。48AhbAceqc102021013105 . 012cssccceqceqcyyAIhyhbhbI1000ccctchyIWccbcyHIW000ccccyIW0004、考虑混凝土徐变的截面、考虑混凝土徐变的截面(jimin)抵抗矩抵抗矩第47页/共151页第四十八页，共152页。49施工阶段施工阶段(jidun)(jidun)组合梁计算组合梁计算第48页/共151页第四十九页，共152页。501 1、荷载、荷载(hz

15、i)(hzi)计计算算第49页/共151页第五十页，共152页。51xMfWMnxxx2、钢梁正应力、钢梁正应力(yngl)计算计算第50页/共151页第五十一页，共152页。52yxMMnynxWWyxffWMWWnyyynxxx2、钢梁正应力、钢梁正应力(yngl)计算计算第51页/共151页第五十二页，共152页。53yftb/23513/ 0 . 1xyftb23515yftb2354002、钢梁正应力、钢梁正应力(yngl)计算计算第52页/共151页第五十三页，共152页。54vwfItSV011fWMxbx3、钢梁剪应力计算、钢梁剪应力计算(j sun)第53页/共151页第五十

16、四页，共152页。55250138454EIglglIE5、钢梁挠度、钢梁挠度(nod)验算验算第54页/共151页第五十五页，共152页。56使用使用(shyng)阶段计算阶段计算第55页/共151页第五十六页，共152页。57 使用阶段使用阶段(jidun)计计算算第56页/共151页第五十七页，共152页。582、适用、适用(shyng)条件条件第57页/共151页第五十八页，共152页。593、组合、组合(zh)梁正应梁正应力计算力计算第58页/共151页第五十九页，共152页。60支撑时支撑时,按一阶段受力设按一阶段受力设计计,梁上的荷载全部由组梁上的荷载全部由组合截面承担。当不考虑

17、合截面承担。当不考虑(kol)混凝土徐变的影混凝土徐变的影响时响时,其截面应力可按下其截面应力可按下式计算：式计算：(2)组合梁正应力组合梁正应力(yngl)计计算算第59页/共151页第六十页，共152页。61fWMtt00fWMbb00cccfWM00(2)组合组合(zh)梁正应力计算梁正应力计算第60页/共151页第六十一页，共152页。62fWMtt00fWMbb00cccfWM00(2)组合组合(zh)梁正应力计梁正应力计算算第61页/共151页第六十二页，共152页。63MfcfcW0bW0tW0(2)组合梁正应力组合梁正应力(yngl)计计算算第62页/共151页第六十三页，共1

18、52页。64fWMWMbqbcgbc000ccqccgccfWMWM000fWMWMcqbcgbc000(2)组合组合(zh)梁正应力计算梁正应力计算第63页/共151页第六十四页，共152页。65cdcqccgccfWMWM000gMqM(2)组合梁正应力组合梁正应力(yngl)计算计算第64页/共151页第六十五页，共152页。66fWMWMbnxxb0210cccfWM0201M2M(2)组合梁正应力组合梁正应力(yngl)计算计算第65页/共151页第六十六页，共152页。674 4、组合、组合(zh)(zh)梁竖向受剪承载力梁竖向受剪承载力计算计算第66页/共151页第六十七页，共1

19、52页。68wstISV1111V1SwtwI4 4、组合、组合(zh)(zh)梁竖向受剪承载力梁竖向受剪承载力计算计算第67页/共151页第六十八页，共152页。69wtISV00224 4、组合、组合(zh)(zh)梁竖向受剪承载力计梁竖向受剪承载力计算算第68页/共151页第六十九页，共152页。702V0S0I214 4、组合、组合(zh)(zh)梁竖向受剪承载力计算梁竖向受剪承载力计算第69页/共151页第七十页，共152页。71vfvf4 4、组合、组合(zh)(zh)梁竖向受剪承载力计算梁竖向受剪承载力计算第70页/共151页第七十一页，共152页。72f22max22vf22m

20、ax25、主应力计算、主应力计算(j sun)第71页/共151页第七十二页，共152页。73 3.5 3.5 组合组合(zh)(zh)梁按塑性计算理梁按塑性计算理论分析论分析第72页/共151页第七十三页，共152页。742.1yuff%155yu202、适用、适用(shyng)条件条件第73页/共151页第七十四页，共152页。75ffcf组合组合(zh)梁受弯承载力计算梁受弯承载力计算第74页/共151页第七十五页，共152页。76stfccefhbfA11、计算、计算(j sun)假定假定第75页/共151页第七十六页，共152页。77MyxfbMcecefbAfx 2、正弯矩作用、正

21、弯矩作用(zuyng)区段承载力计算公区段承载力计算公式式第76页/共151页第七十七页，共152页。78xyAfcfccefhbAf12、正弯矩作用、正弯矩作用(zuyng)区段承载力计算区段承载力计算公式公式第77页/共151页第七十八页，共152页。79211fyAyfhbMccce)(5.01ffhbAAccec2、正弯矩作用、正弯矩作用(zuyng)区段承载区段承载力计算公式力计算公式第78页/共151页第七十九页，共152页。801y2ycA第79页/共151页第八十页，共152页。812/43yyfAMMststsfSSMs213 3、负弯矩区段、负弯矩区段(q dun)(q d

22、un)承载力计算承载力计算( (见图见图第80页/共151页第八十一页，共152页。82性中和轴至腹板上边缘的距离。2S1SstA3y4yftfAywstst2/4M第81页/共151页第八十二页，共152页。83AffAstst15. 0组合组合(zh)(zh)梁受剪承载力计算梁受剪承载力计算第82页/共151页第八十三页，共152页。84vwwfthV whwtvf第83页/共151页第八十四页，共152页。85 3.6 抗剪连接件的设计抗剪连接件的设计(shj)第84页/共151页第八十五页，共152页。86构造构造(guzo)(guzo)要求要求第85页/共151页第八十六页，共152

23、页。872、各种抗剪连接件的构造、各种抗剪连接件的构造(guzo)要求要求 （1）栓钉连接件）栓钉连接件第86页/共151页第八十七页，共152页。88第87页/共151页第八十八页，共152页。89第88页/共151页第八十九页，共152页。90dh7530edehhh构造构造(guzo)(guzo)要求要求第89页/共151页第九十页，共152页。91第90页/共151页第九十一页，共152页。92方向的间距应宜小于混凝土翼方向的间距应宜小于混凝土翼缘板（包括板托）缘板（包括板托）0.7倍；倍； 5)弯起钢筋与钢梁连接的弯起钢筋与钢梁连接的双侧焊缝双侧焊缝(hn fn)的长度应的长度应不小

24、于不小于4(HPB235钢筋钢筋)或或5d(变变形钢筋形钢筋), 为钢筋直径；为钢筋直径；ddd第91页/共151页第九十二页，共152页。93第92页/共151页第九十三页，共152页。94第93页/共151页第九十四页，共152页。95第94页/共151页第九十五页，共152页。96抗剪连接件受力性能抗剪连接件受力性能(xngnng)(xngnng)第95页/共151页第九十六页，共152页。97第96页/共151页第九十七页，共152页。98fAfEANsccscv7.043.0单个单个抗剪连接件承载力抗剪连接件承载力第97页/共151页第九十八页，共152页。99cEsAf)/(215

25、2mmNf 67. 1第98页/共151页第九十九页，共152页。10016 .0eedewvhhhhb185. 00eedewvhhhhbn第99页/共151页第一百页，共152页。101wbehdh0n第100页/共151页第一百零一页，共152页。102cccwcvfElttN5 . 026. 0twtclcfcvN第101页/共151页第一百零二页，共152页。103ststcvfAN stAstf第102页/共151页第一百零三页，共152页。104lcvVnNcvNlV第103页/共151页第一百零四页，共152页。105第104页/共151页第一百零五页，共152页。106oii

26、lISVv00S0I第105页/共151页第一百零六页，共152页。10700IuSVuvViiiil第106页/共151页第一百零七页，共152页。1080000IuSVIuSVViQcicGlGVQVcS0cI0第107页/共151页第一百零八页，共152页。109cvN9 . 0第108页/共151页第一百零九页，共152页。110AfVl第109页/共151页第一百一十页，共152页。111ccelfhbV13 3、剪跨区纵向、剪跨区纵向(zn xin)(zn xin)剪力值计算剪力值计算第110页/共151页第一百一十一页，共152页。112fAVstlstAstf第111页/共15

27、1页第一百一十二页，共152页。1134 4、抗剪连接件的布置、抗剪连接件的布置(bzh)(bzh)第112页/共151页第一百一十三页，共152页。114纵向纵向(zn xin)(zn xin)界面受剪承载力界面受剪承载力计算计算第113页/共151页第一百一十四页，共152页。115第114页/共151页第一百一十五页，共152页。116第115页/共151页第一百一十六页，共152页。117ullvvlvulv3、界面、界面(jimin)受剪计算受剪计算第116页/共151页第一百一十七页，共152页。118elbbIVSv100elbbIVSv200ecLlbblVv1ecLlbblV

28、v2第117页/共151页第一百一十八页，共152页。119clclclclclcllV2b00IVSvl第118页/共151页第一百一十九页，共152页。120cLllVvstesulfAbv7 . 0csulfbv第119页/共151页第一百二十页，共152页。121eAstfsb第120页/共151页第一百二十一页，共152页。122lbeAAA第121页/共151页第一百二十二页，共152页。123bAlAbeAA2mme30heAA2mme30bheAAA2第122页/共151页第一百二十三页，共152页。124hAsstebfA75. 0第123页/共151页第一百二十四页，共15

29、2页。125lim.maxfffqkkfqflimf 3.7 组合梁的挠度和裂缝宽度组合梁的挠度和裂缝宽度(kund)验算验算第124页/共151页第一百二十五页，共152页。126limmaxwwmaxwlimw第125页/共151页第一百二十六页，共152页。127EIMlCf2挠度挠度(nod)(nod)验算验算第126页/共151页第一百二十七页，共152页。128效应(xioyng)组合并考虑组合梁滑移效应(xioyng)影响后截面的抗弯刚度1B2BBMlCf2B第127页/共151页第一百二十八页，共152页。1291B第128页/共151页第一百二十九页，共152页。13011e

30、qEIB 234 . 0jl2036kHlnpAEdscpEIkAnjs0181.0第129页/共151页第一百三十页，共152页。131cfEcfAAAAA002001AdAIAcEcfIII0第130页/共151页第一百三十一页，共152页。132EeqI第131页/共151页第一百三十二页，共152页。133cfAAIcfI第132页/共151页第一百三十三页，共152页。134edHlkpsnE)/(mmNNkcv第133页/共151页第一百三十四页，共152页。1352B第134页/共151页第一百三十五页，共152页。136cestscradcEw1 . 07 . 27 . 2sc

31、etkf65. 01 . 1cesceAA第135页/共151页第一百三十六页，共152页。137IyMIyMsscasks18 . 0281113. 0MMrsefaprpstfAffAr第136页/共151页第一百三十七页，共152页。138 3.8 组合梁稳定组合梁稳定(wndng)验算验算第137页/共151页第一百三十八页，共152页。13911/blfWMxbx第138页/共151页第一百三十九页，共152页。140fWMWMyyyxbx第139页/共151页第一百四十页，共152页。141ml201nfn第140页/共151页第一百四十一页，共152页。142第141页/共151

32、页第一百四十二页，共152页。143lcvVnNncvN第142页/共151页第一百四十三页，共152页。144破坏，受弯承载力没有达到抗破坏，受弯承载力没有达到抗弯极限承载力。弯极限承载力。若抗剪连接程度提高，组若抗剪连接程度提高，组合梁的共同作用程度提高随之合梁的共同作用程度提高随之提高，交界面相对滑移减小，提高，交界面相对滑移减小，构件由受剪破坏逐渐过渡到以构件由受剪破坏逐渐过渡到以混凝土翼缘板压碎为标志的弯混凝土翼缘板压碎为标志的弯曲破坏。曲破坏。第143页/共151页第一百四十四页，共152页。145cecvrfbNnx/fNnAfAcvrc2/2,5 . 0yNnAfyNnMcvr

33、cvrru第144页/共151页第一百四十五页，共152页。146vwwfthV 第145页/共151页第一百四十六页，共152页。147第146页/共151页第一百四十七页，共152页。148 -配置的抗剪连接件数量。frcomcomnnffff15 . 01comfffnrn第147页/共151页第一百四十八页，共152页。149例题(lt)作业(zuy)第148页/共151页第一百四十九页，共152页。150本章本章(bn zhn)小结小结高层民用建筑高层民用建筑(mn yn jin zh)钢结构技术规程钢结构技术规程 JGJ 99-98 弹性设计；弹性设计； 塑性设计。塑性设计。1.

34、依据依据(yj)规范：规范：钢结构设计规范钢结构设计规范 GB500172003 仅有仅有塑性设计。塑性设计。第149页/共151页第一百五十页，共152页。151本章本章(bn zhn)小结小结2. 钢钢混凝土组合混凝土组合(zh)梁设计内容梁设计内容重点掌握完全抗剪连接重点掌握完全抗剪连接(linji)组合梁的设计方组合梁的设计方法；法；设设计计内内容容弹性弹性方方法法塑性塑性方法方法钢钢梁梁压区压区砼砼换算换算为钢为钢施工阶段施工阶段使用阶段使用阶段有无有无支撑支撑？短期短期长期长期抗弯抗弯抗剪抗剪折算应力折算应力连接件连接件挠度挠度稳定稳定裂缝裂缝截面截面砼砼和和钢钢均均达达设计设计强度强度第150页/共151页第一百五十一页，共152页。152感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第151页/共151页第一百五十二页，共152页。