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[分享]明确组合梁负弯矩区段计算!新钢标很给力

发表于2018-07-11     1053人浏览     0人跟帖    筑龙币+50  复制链接  显示全部楼层

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jishulink123

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钢-混凝土组合梁是通过抗剪连接件将混凝土楼板和钢梁组合成一个整体,充分发挥钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能,与单独工作的钢梁相比,挠度可减小1/3~1/2,实在是节能减排必备良品。

   新版《钢结构设计标准》GB 50017-2017与《钢结构设计规范》GB 50017—2003 相比对组合梁对设计进行了很多的修订和完善。土木君简单给大家列举一下:

    1、 增加了钢与混凝土组合梁的疲劳验算章节,在已有研究成果和工程实践经验的基础上,给出了直接承受动力荷载组合梁的设计原则。

    2、有效翼缘宽度跟板厚没关系了!考虑到组合梁混凝土板的有效宽度主要和梁跨度有关,和混凝土板的厚度关系不大,故取消了混凝土板有效宽度与厚度相关的规定。

   3、明确了负弯矩区段组合梁承载力验算。    

  4、和抗剪弯筋说再见    

    目前应用最广泛的抗剪连接件为圆柱头焊钉连接件,在没有条件使用焊钉连接件的地区,可以采用槽钢连接件代替。原规范中给出的弯筋连接件施工不便,质量难以保证,不推荐使用,故此次修订取消了弯筋连接件的相关条文内容。 

    5、调整了剪跨区段,进一步合并剪跨区段,以最大弯矩点和支座为界限划分区段,并在每个区段内均匀布置连接件,计算时应注意在各区段内混凝土翼板隔离体的平衡。    

    6、增加纵向抗剪验算

    在剪力连接件集中剪力作用下,组合梁混凝土板可能发生纵向开裂现象。组合梁纵向抗剪能力与混凝土板尺寸及板内横向钢筋的配筋率等因素密切相关,作为组合梁设计最为特殊的一部分,组合梁纵向抗剪验算应引起足够的重视。 

当然,针对负弯矩区楼板抗裂问题,专家们想了很多办法,包括加密钢筋法、纵向预应力技术、群钉技术、优化施工工艺法等。对于跨度较大时,在弯矩区施加预应力是个不错的选择,但因为楼板与钢梁之间有栓钉连着的,所以施加的预压力有一部分被钢梁扛住了,大大降低了纵向预应力的效率。

        为了解决这个问题,聂建国院士发明了抗拔不抗剪的连接件。非常神奇,在负弯矩区的混凝板与钢梁采用这种连接件以后,板在纵向可以自由变形,从而降低混凝土板的拉应力和提高预应力效率,但连接件抗拔作用可以防止混凝土板与钢梁分离和掀起。

        该连接件的主体由螺杆和螺帽组成,材质和传统栓钉连接件相同,施工时,先将螺杆焊在钢梁翼缘上,然后在螺杆周围套上低弹模材料(例如:泡沫塑料、EVA泡棉、橡胶等),最后再拧上螺帽。具体样子见下图:

  这种连接件优势很明显:①混凝土板和钢梁之间纵向刚度很弱,几乎能自由滑动,可有效释放组合梁负弯矩区混凝土板中的拉应力;②能有效降低活载效应、混凝土收缩徐变以及温度效应引起混凝土板中的拉应力,显著提高组合结构的使用性能、长期性能和耐久性能;③连接件取材方便,构造简单,施工方便,经济性好;④保留了传统栓钉连接件抗混凝土板掀起的功能,钢与混凝土界面在有限滑移的情况下始终紧密贴合,保证了结构整体性和界面耐久性。


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