混凝土翼缘板及板托对组合梁抗剪能力的影响.pdf
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1、混凝土翼缘板及板托对组合梁抗剪能力的影响 王 勇 ( 安 徽 省 第 一 建 筑工 程 有限 公司, 安 徽 合 肥 2 3 0 0 3 1 ) 摘 要 : 抗剪能力是组合梁很主要的一个力学】生 能, 现行有关组合结构 的设计规 范和教材 中往往只考虑钢梁腹板的抗剪作用, 忽略 了混凝土翼 缘的作用, 得出的计算公式虽然简便但是无形中安全储备过大, 使得钢 梁的设计强度远 大于所需的强度 。通过 分析所做的组合 梁抗剪试验, 并 对比分析 两种通过试验拟舍得 出的计算公式, 得 出组合 梁的抗剪承栽力 为各 国规范计算值 的 1 0 62 8 8倍 。 为同剪跨 比纯钢 粱的 1 2 61 7
2、 2倍 关键词 : 钢混凝土组合梁; 组合抗剪性能; 混凝土翼板; 托板; 剪跨比 中图分类号 : TU 3 1 1 4 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 7 - 7 3 5 9 ( 2 0 1 6) 0 4 0 1 2 1 - 0 2 DOl : 1 O 1 6 3 3 0 j c n k i 1 0 0 7 - 7 3 5 9 2 0 1 6 0 4 0 4 8 1 概述 依据当今我国的经济发展水平, 尤其是在抗震设 防地区, 型钢混凝土组合结构在众多结构形式中具有 很强的竞争力, 在多、 高层建筑的各种结构体系中可 以全部采用型钢混凝土组合结构构件 , 混凝土和钢材 共同作用
3、, 发挥他们各 自的特点 , 但是两种材料的性 质差别很大, 所以采用何种计算方法计算一直是我们 不断探讨的问题。 在早期的钢混组合结构的承载力设 计 中一直以弹性理论为基础 , 但是混凝土属于弹塑性 材料 , 而钢材是理想的弹性一 塑性材料。 因此弹性分析 方法仅仅用来计算使用阶段的组合截面应力及刚度 时才是可信的, 在决定构件的承载力方面, 由于未曾 考虑塑性变形发展带来的强度潜力 , 计算结果偏于保 守, 而且也不符合实际情况 , 所以我们按照塑性理论 计算组合梁的抗剪承载力。 2 公式分析 2 1抗剪承载力通用公式 根据规范计算受剪承载力时一般都做如下要求: 假定组合梁截面上的全部剪力
4、仅由钢梁腹板承受, 也 就是忽略了上部混凝土翼缘板及板托对抗剪承载力 的影响,在考虑塑性承载力时,截面的抗剪承载力按下 面公式计算。 作者简介: 王 勇( 1 9 7 1 一) , 男, 安徽枞阳人 , 工程师 , 国家注册一级建造师。 C= t 或 跏 E = 式 中 为钢材的屈服强度。 : 2 2翼缘板和板托分析 :撼 混凝土板一般不计算斜截面抗剪, 原因是板件的 :篓 受弯破坏往往先于剪切破坏, 但在组合梁中, 由于计 虿:黍 算截面形式与混凝土梯形梁相似, 故与钢梁的组合混 塞: 凝土翼板可发挥一定 的抗剪作用。 : 粗略估计翼缘板的抗剪能力 : 如图所示的混凝土 翼缘板和板托将板托的
5、面积与翼缘板合并, 计算该构 件能承受的最大剪力 。 S = ( 3 0 0 + 1 5 0 ) x l 2 0 x 0 5 = 2 7 0 0 0 mm h=2 7 00 0 1 30 0 20 换算截面高度为 h = 8 0 + 2 0 = 1 0 0 斜截面受剪承载力: = O 7 3 g ,b h o = 0 7 x 1 1 x l 3 0 0 x 8 0= 8 0 1 k N 这一数值只是粗略的计算只有混凝土参与抗剪 的抗剪能力增加值 , 没有考虑协同工作 , 当考虑协同 工作时这一值还会有提高, 但是这样至少说明了组合 梁的抗剪能力绝对远远不只现行规范这么低 , 它的提 高程度还是
6、很可观的, 但是在现行规范中忽略了这一 部分的承载力而仅仅作为结构的安全度储备考虑, 因 此提出更合理 的抗剪承载力公式很具有研究意义。 3 组合梁翼板研究进展 3 1试验基础 通过对 l 6 根密实截面钢一 混凝土组合梁的组合 抗剪性能进行试验研究, 组合梁抗剪承载力试验结果 与现行有关规范及纯钢梁抗剪承载力进行 比较 , 得出 组 合 梁 的 抗 剪 承 载 力 为 各 国 规 范 计 算 值 的 1 0 6 2 8 8 倍 ,为同剪跨 比纯钢梁 的 1 2 6 1 7 2倍 ( 当剪跨 比为 1 0和 2 0时) 。利用弹塑性理论 的数值方法 , 根据对 2 根纯钢梁的应力分析验证 ,
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