组合结构10

第十章简支组合梁挠度计算主要内容引言10.110.2简直组合梁考虑滑移效应的短期刚度及变形计算简直组合梁考虑滑移效应的长期刚度及变形计算10.310.1引言钢-混凝土组合梁中的钢梁和混凝土翼板能够共同工作是由于抗剪连接件的作用。而广泛应用的栓钉等柔性抗剪连接件在传递钢与混凝土交界面上的水平剪力时，会产生变形，从而在交界面上引起滑移，使截面曲率增大，结构挠度也相应增大。实验结果表明，由于换算截面法没有考虑钢梁和混凝土翼板之间的滑移效应，所以按换算截面法得到的组合梁的挠度偏于不安全，应当引起设计人员的注意。因此，更可靠的方法是在计算组合梁变形时考虑滑移效应的影响。10.2简直组合梁考虑滑移效应的短期刚度及变形计算在 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 滑移效应时可以近似地将组合梁作为弹性体来考虑，作如下基本假设：（1）交界面上的水平剪力与相对滑移成正比；（2）钢梁和混凝土翼板具有相同的曲率并分别符合平截面假定。设抗剪连接间距为p，钢与混凝土交界面单位长度上的水平剪力为v，以如图10-1所示的集中荷载作用在跨中的简支组合梁为研究对象，其微段变形模型如图10-2所示，其中“+”号表示内力量，如由假设(1)可以得到（10-1）式中k---抗剪连接件的刚度；s----相对滑移。由，得分别对混凝土和钢梁 单元 初级会计实务单元训练题天津单元检测卷六年级下册数学单元教学设计框架单元教学设计的基本步骤主题单元教学设计 体左侧形心取矩，并在方程两侧同除以，得（10-3）（10-4）式中—分别为混凝土翼板和钢梁的高度；r—单位长度上的挤压力。（10-3）式加（10-4）式并将代入，得（10-5）式中p---跨中集中荷载，由假设（2），得（10-6）式中—截面曲率；、—分别表示钢梁和混凝土翼板的惯性矩；—钢梁与混凝土的弹性模量比。混凝土底部拉应变和钢梁顶部拉应变分别为—钢梁的弹性模量；(10-7）(10-8)交界面上相对滑移效应为(10-9)将（10-6）式代入（10-5）式，并考虑到（10-1）式则(10-10)式中。对（10-9）式求导，并将（10-10）式和（10-2）式代入，得（10-11）式中，其中和分别表示钢梁和混凝土翼板的截面积。求解方程（8-11），并将边界条件和代入，得（10-12）求导得滑移应变为（10-13）考虑滑移效应的截面应变分布如图10-3中的实线所示，根据假设（2），得引起的附加曲率为（10-14）而，所以（10-14）式便成为（10-15）沿梁长进行积分，可求的滑移效应引起的跨中附加挠度：（10-16)同理，可以分别求的跨中两点对称加载和均布荷载作用下滑移效应引起的跨中附加挠度计算公式如下：（10-17）（10-18）式中—分别为跨长和集中荷载到跨中的距离；—总的外荷载；—均布荷载。分析表明，，因此，式（10-16）-式（10-18）分别被简化为：（10-19）（10-20）（10-21）显然，计算时需要首先确定栓钉连接间刚度系数K的取值。对大量栓钉连接件推出实验结果的统计分析表明，可取k=0.66，其中为同一截面栓钉个数，为单个栓钉连接件的极限承载力，可以按照《钢结构 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》（GB50017-2003）进行计算。根据叠加原理可以得到考虑滑移效应时钢-混凝土组合梁总挠度计算公式：（10-22）式中—根据弹性换算截面法得到的挠度；—由滑移效应引起的附加挠度。由式（10-19）-（10-21）建立的表达式代入式（10-22）便可以分别得到跨中作用一点荷载、两点对称荷载和满跨均布荷载下简支梁的跨中总挠度的计算公式：（10-23）式（10-23）可以写成如下形式的表达式：（10-24）式（10-24）中的B即为考虑滑移效应影响时组合梁的折减刚度，它可以表示为折减刚度系数分别为：（10-26）式中组合梁截面刚度EI为（10-27）因此，仅与梁的几何参数和物理参数有关。影响的主要变量为和b/L。对于常用组合梁，在5-10之间变化，不同荷载型式下随的变化曲线如图10-4所示。可见三种荷载类型下之间的差异甚小，且对的影响也不显著。在实际工程中，典型荷载类型的情况甚少，为简化起见，刚度折减系数可以式（10-26）作基础，统一按下式计算：（10-28）因此，统一的折减刚度简化计算公式为（10-29）将式（10-29）代入式（10-24），得到考虑滑移效应的挠度计算公式为（10-30）显然，知道刚度折减系数之后，就很容易根据结构力学方法计算组合梁在使用荷载作用下考虑滑移效应的挠度，同理还可计算考虑滑移效应的转角。10.3简直组合梁考虑滑移效应的长期刚度及变形计算我国现行 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 是通过降低混凝土弹性模量来考虑混凝土徐变的影响。加载时混凝土龄期越短、环境相对湿度越低、温度越高，混凝土徐变系数越大，混凝土收缩也越大。欧洲规范4取混凝土的长期变形模量为（10-31）式中—混凝土的初始弹性模量；—混凝土的徐变系数；—龄期调整系数。当混凝土龄期为28天，欧洲规范4建议混凝土收缩应变取。研究者在钢筋混凝土梁长期变形的实验中测得，在环境平均相对湿度为50.7%和平均温度为28.1oC的情况下，混凝土在3个月时的收缩应变就达。我国《钢结构设计规范》（GB50017-2003）统一取=1.0，即取混凝土在长期荷载作用下的变形模量，而将混凝土收缩的影响按降温进行处理。因此，按照我国现行规范方法得到的组合梁长期变形计算值是偏于不安全的。为简化起见，进行组合梁长期变形分析时采用如下假定：（1）钢梁和混凝土在长期荷载作用下均处于弹性工作阶段；（2）混凝土的徐变与其初始应变成比例。根据以上假定，以正弯矩作用下的组合梁为研究对象，可以建立如图10-5所示的分析模型。在长期荷载作用下截面弯矩保持恒定，因此有（10-32）式中、—分别表示徐变和收缩引起的混凝土翼板截面和钢梁截面的附加弯矩；—附加轴力；—钢梁截面形心到混凝土翼板形心之间的距离。由混凝土徐变和收缩引起的截面附加曲率为（10-33）式中、—分别为混凝土翼板和钢梁截面的惯性矩；—钢梁的弹性模量。钢梁底部的附加拉应变和混凝土顶部的附加压应变分别为：（10-34）（10-35）式中—混凝土翼缘上表面的初始应变；—混凝土的收缩应变。从几何关系可以得到截面附加曲率的表达式：（10-36）式中h—组合梁截面高度。由式（10-33）可得（10-37）（10-38）将式（10-37）、（10-38）代入式（10-32）便可得到的表达式，再将式（10-34）、（10-35）及式（10-37）、（10-38）代入式（10-36）并加以整理可以得到：（10-39）式中，。令，，。式（10-39）可化简为（10-40）考虑滑移效应时钢-混凝土组合梁的短期曲率或初始曲率可表示为（10-41）式中折减刚度B如上一节所示，为（10-42）式中—组合梁弹性换算截面刚度；—考虑钢与混凝土交界面滑移效应的刚度折减系数。因此，组合梁的长期曲率可以表示为（10-43）由下式确定：（10-44）式中表示弹性中和轴至混凝土板顶的距离，按下式算（10-45）式中—混凝土翼板的厚度。则式（10-43）变为（10-46）式中长期刚度的表达式为（10-47）考虑混凝土徐变影响时，组合梁长期刚度折减系数的表达式为（10-48）可根据式（10-28）计算。（10-49）混凝土徐变系数和收缩应变与长期荷载开始作用时混凝土的龄期及结构使用环境的相对湿度和温度有关，一般情况下，可取。确定钢-混凝土组合梁的长期变形刚度后，就可以根据结构力学的方法得到包括混凝土收缩影响在内的长期变形计算公式：（10-50）式中—基本结构在单位荷载作用下引起的弯矩。上式可以改写成如下形式：（10-51）令，表示弹性换算界面挠度。由于滑移效应引起的刚度折减系数和徐变引起的刚度折减系数均与位置和外力无关，所以式（10-51）可以进一步简化为（10-52）如果混凝土收缩沿梁长度为常数，上式中由收缩引起的附加挠度。式（10-52）右边第一项表示短期变形或初始变形，第2项表示混凝土徐变引起的附加变形，最后一项则表示由混凝土翼板收缩引起的附加变形。【例题10-1】试验算例题6-1中所确定的组合梁在荷载 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 组合下的挠度。解：栓钉布置如图8-1，组合梁挠度按折减刚度法计算。满足一般构件的受弯要求。如果按换算截面法计算，则计算挠度只有显然是偏于不安全的。