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1、鋼-混凝土組合結構,第一節 鋼-混凝土組合結構概論,由幾種不同受力性質的建筑材料組成、在荷載作用下具有整體作用的結構稱為組合結構。根據組成材料的不同，組合結構有諸多類型。目前，組合結構一般是指由鋼材（包括軋制或焊接成型鋼、鋼筋）和混凝土的結構，統稱鋼-混凝土組合結構（Steel-concrete composite structure）。組合結構具有能發揮不同材料各自的優良性能，鋼材、混凝土的利用比較充分，造價較低，抗震性能好以及施工方便等優點。,組合板,組合梁,組合柱,鋼管混凝土,組合墻,一.組合結構的分類,1.鋼-混凝土組合樓蓋結構（Steel-concrete floor composi2、te structure）鋼-混凝土組合樓蓋結構（也稱為鋼-混凝土組合梁結構）是指通過抗剪連接件連接鋼梁和混凝土板的結構體系。按樓板形式分類，有以下四種：（1）現澆鋼筋混凝土板組合樓蓋 如圖1.1.1所示。這類組合樓蓋的特點是混凝土板在現場澆筑，需要搭設腳手架，安裝模板，施工周期較長。,（2）預制鋼筋混凝土板組合樓蓋 其連接構造如圖1.1.2所示，預制混凝土板支承于鋼梁上。為了抵抗混凝土板和鋼梁之間的縱向剪力，在鋼梁上應焊有抗剪連接件，在板的邊緣應有槽口以便連接件穿過，用細石混凝土澆灌槽口與板間縫隙，并采取措施保證板與鋼梁以及板與板之間的可靠連接。這類組合樓蓋的缺點是傳遞水平力的能力較差，樓板3、施工時影響鋼結構的吊裝。,（3）鋼-混凝土疊合板樓蓋 混凝土疊合板翼緣由預制板和后澆混凝土層構成，預制板既作為模板，又作為樓板的一部分參與樓蓋受力。圖1.1.3為采用混凝土疊合板的組合屋面梁。近年來，鋼-混凝土疊合板組合樓蓋結構成功地應用于火力發電廠主廠房等工程，技術經濟效益和社會效益比較顯著。,（4）壓型鋼板-混凝土板組合樓蓋 壓型鋼板-混凝土板組合樓蓋由壓型鋼板-混凝土板、抗剪連接件和鋼梁三部分組成，如圖1.1.4所示。抗剪連接件承受混凝土樓板和鋼梁交界面的縱向剪力，抵抗相對滑移，以保證二者共同工作。這種樓蓋主要應用于高層鋼結構建筑中，結構性能較好，綜合經濟效益優于其他組合樓蓋。,壓型鋼板4、用冷軋鋼板或鍍鋅薄鋼板制作，宜采用后者，一般厚度為0.5-1.2mm。圖1.1.5為部分國產壓型鋼板的板型。,國家標準鋼結構設計規范GB50017-2003、電力行業標準鋼-混凝土組合樓蓋結構設計規程DL/T5085-1999等對壓型鋼板-混凝土組合樓蓋的設計作了規定。,2.型鋼混凝土組合結構（Steel reinforced concrete composite structure）,混凝土內配置型鋼（軋制或焊接成型）和鋼筋的結構稱為型鋼混凝土組合結構。也稱其為鋼骨混凝土結構或勁性鋼筋混凝土結構。,型鋼混凝土結構除了用于框架結構、剪力墻結構外，也可制作拱和殼體，在橋梁和原子能反應堆保護殼等工5、程中使用。,承載力高、構件截面較小、可降低結構層高；利用型鋼的承載力減少模板工程量、縮短工期；結構延性好、抗震性能優良；耐久性和防火性能均明顯優于鋼結構。,建設部制定了行業標準型鋼混凝土組合結構技術規定JG138-2001，電力行業標準鋼-混凝土組合結構設計規程DL/T5085-1999，冶金工業部行業標準鋼骨混凝土結構設計規程YB9058-97等。,3.鋼管混凝土組合結構（Concrete filled steel tubular composite structure）,鋼管混凝土結構是用混凝土填入薄壁鋼管內形成的組合結構，通常不必配置鋼筋。鋼管混凝土結構能充分發揮混凝土和鋼材各自的優點，6、受力合理，節省材料。其基本原理有二：一是借助核心混凝土增強鋼管壁的穩定性，二是借助鋼管對核心混凝土的約束作用，使混凝土處于三向受壓狀態，提高混凝土的強度和變形能力。,圖1.1.7 鋼管混凝土,1990年國家建材工業局頒發鋼管混凝土設計與施工規程CJ101-89。1991年中國工程建設標準化協會制定了鋼管混凝土結構設計與施工規程CECS28：90。1999年電力行業標準鋼-混凝土組合結構設計規程DL/T5085-1999發布，促進了鋼管混凝土組合結構在我國的發展。2004年中國工程建設標準化協會制定了矩形鋼管混凝土結構技術規程 CECS159-2004,鋼管混凝土在我國高層建筑中的應用發展很快，7、自20世紀90年代以來，經歷了由局部采用、大部分采用到全部采用鋼管混凝土柱的過程。已建成有北京的世界金融大廈（36層，高度120m，1998年）、深圳的賽格大廈（76層，高度291.6m,1999年，圖1.1.8）等。美國雙聯大廈（Two Union Square）56層，高度220m，于1989年建成，鋼管混凝土柱截面140025，內灌混凝土強度等級高達C130。,圖1.1.8 深圳賽格大廈,鋼管混凝土結構在橋梁結構中的應用形式如圖1.1.9所示。圖1.1.10為鋼管混凝土拱肋的截面形式。1990年，鋼管混凝土技術首次成功應用于跨度115m的四川省旺蒼東河大橋（圖1.1.11）。,圖1.1.8、9 鋼管混凝土結構橋梁結構,圖1.1.10 鋼管混凝土拱肋結構 截面形式,圖1.1.11 四川省旺蒼東河大橋,4.外包鋼混凝土組合結構（Steel encased reinforced concrete composite structure）,外包鋼混凝土結構是指外部配鋼的鋼筋混凝土結構，簡稱外包鋼結構。應用較多的是四角配置角鋼的鋼筋混凝土結構，角鋼的外表面與混凝土表面取平或稍突出表面0.5-1.5mm。橫向箍筋與角鋼焊接成骨架，為了滿足箍筋保護層的要求，可將箍筋兩端墩成球狀再與角鋼內側焊接（圖1.1.12）。,圖1.1.12 外包鋼構件,組合結構中鋼材與混凝土材料的共同工作機理，是由二者之9、間的粘結力、抗剪連接件及鋼材對混凝土的約束作用實現的。壓型鋼板與混凝土組合樓板的共同工作，主要依靠鋼板上壓制的齒槽、穿過壓型鋼板焊在鋼梁上的抗剪連接件或焊在壓型鋼板端部的橫向鋼筋的作用。鋼-混凝土組合梁中二者的共同工作主要依靠抗剪連接件形成。所以，抗剪連接件設計是工程關鍵之一，計算和構造都應滿足規定的要求。型鋼混凝土結構的共同工作則主要依靠箍筋的約束作用，有時也設置抗剪連接件。鋼管混凝土結構的共同工作主要依靠鋼管與混凝土的相互約束、層間橫隔板等形成。,二.組合結構的共同工作,第二節 鋼-混凝土組合板,一、組合梁板的基本原理 非組合梁。由混凝土板和鋼梁組成的樓蓋結構中，若二者交界面處沒有連接措施10、，則在豎向荷載作用下，混凝土板截面和鋼梁截面的彎曲變形相互獨，各自有中和軸。若忽略摩擦力，交界面上僅有豎向壓力，二者之間必定發生相對水平滑移錯動。所以，其受彎承載力M=M1+M2,組合梁。如果在鋼梁上翼緣設置足夠的抗剪連接件并伸入混凝土板形成整體，阻止板和鋼梁之間的相對滑移，使二者的彎曲變形協調，共同承擔荷載的作用，則稱為組合梁。在荷載作用下，組合梁截面僅有一個中和軸，混凝土板主要承受壓力，鋼梁主要承受拉力。與非組合梁相比，組合梁的中和軸高度和內力臂增大，其受彎承載力顯著提高。組合梁的截面高度大，因而剛度也大。,掀起作用。一般在板梁交界面上的豎向分布力為壓力。當荷載作用于鋼梁上時，交界面上豎向11、分布力為拉力，將引起板、梁的分離。組合梁中這種上下層分離的趨勢稱為掀起作用。由于掀起力遠小于交界面上的剪切力，而且抗剪連接件的形狀具有一定的抗掀起作用，在設計中一般不進行抗掀起計算。,二.完全抗剪連接和部分抗剪連接 根據抗剪連接件的布置、數量和受剪承載力，可把組合梁分為完全抗剪連接組合梁和部分抗剪連接組合梁兩類。完全抗剪連接：即使在梁產生彎曲破壞的最不利截面處再增加連接件的數量，梁的受彎承載力也不再增加時的抗剪連接設計。部分抗剪連接：抗剪連接件的數量少于完全抗剪連接所需要的數量時。在實際工程中，在滿足設計要求的情況下，采用部分抗剪連接可以取得較好的經濟效益。,三.壓型鋼板-混凝土組合板的優點,12、非組合板。若僅考慮把壓型鋼板作為澆注混凝土時的永久性模板使用，則壓型鋼板只需要滿足施工階段的承載力和變形要求。施工完成后，全部使用荷載由混凝土板承受。其設計方法與鋼筋混凝土板相同，對壓型鋼板的截面構造也無特殊要求。,組合板。若壓型鋼板除在施工階段作為模板使用外，在使用階段還作為混凝土板的受力鋼筋或部分受力鋼筋，與混凝土共同工作承擔使用荷載。此時，為保證混凝土與壓型鋼板的共同工作，在壓型鋼板表面需設置抗剪齒槽或者采取開孔洞、焊接短鋼筋、橫向鋼筋等措施，以抵抗交界面的縱向剪力和豎向撳起力。此外，還要考慮對板的防火性能和耐久性能的要求。常見的壓型鋼板和混凝土的組合形式見圖。,壓型鋼板-混凝土組合板具13、有下列優點：壓型鋼板可作為澆灌混凝土的模板，節省了大量木模板及支撐；壓型鋼板非常輕便，堆放、運輸及安裝都非常方便；使用階段，壓型鋼板可代替受拉鋼筋，減少鋼筋的制作與安裝工作。剛度較大，省去許多受拉區混凝土，節省混凝土用量，減輕結構自重；有利于各種管線的布置、裝修方便；與木模板相比，施工時減小了火災發生的可能性；壓型鋼板也可以起到支撐鋼梁側向穩定的作用。,組合板的總厚度不應小于90mm，壓型鋼板翼緣以上混凝土的厚度不應小于50mm。混凝土強度等級不宜低于C20，骨料尺寸不應大于0.4hc、壓型鋼板肋平均寬度的1/3和30mm三者中的較小值。組合板中應設置分布鋼筋網，以承受收縮和溫度應力，提高火災14、時的安全性，并起到分布集中荷載的作用。分布鋼筋兩個方向的配筋率均不宜少于0.002。在有較大集中荷地區段和開洞周圍應配置附加鋼筋。當防火等級較高時，可配置附加縱向受拉鋼筋。簡支板的支座上部應配置構造負彎矩鋼筋，以控制裂縫寬度。負彎矩鋼筋的配筋率不小于0.002，其截斷點距支承邊的長度不小于l/4（l為板的跨度），且每米不少于5根。懸臂板和連續板的支座負彎矩區段應配置縱向受拉鋼筋，其計算與一般鋼筋混凝土板相同，但要考慮截面中由于壓型鋼板有波槽在受壓區所形成的缺口。受壓區鋼板的受壓屈曲，計算時忽略不計。,四.壓型鋼板-混凝土組合板的構造要求,組合板在鋼梁上的支承長度不應小于75mm，其中，壓型鋼板15、的支承長度不小于50mm，（圖(a),(c)）。支承于混凝土構件上時，組合板的支承長度不應小于100mm，壓型鋼板的支承長度不應小于75mm（圖(b),(d)）。連續板或搭接板在鋼梁上的最小支承長度為75mm，支承于混凝土構件上時則為100mm（圖(e),(f)）。,壓型鋼板與鋼梁的連接采用圓柱頭栓釘，栓釘穿透壓型鋼板或將鋼板端部肋壓平后焊接于鋼梁上（圖）。栓釘直徑一般為：板跨度l3m時，取13-16mm；板跨l=3-6m時，取16-19mm。栓釘應高出壓型鋼板上翼緣35mm以上。組合板中，栓釘僅作為壓型鋼板與混凝土交界面上的抗剪能力儲備，不必計算。,組合板端部的連接,1.局部荷載作用的有效分16、布寬度 可認為組合板上的集中荷載以45的錐體從板面向板底傳遞，其分布寬度可按下式計算：,五.組合板的計算,2.水平剪力的傳遞形式 依靠壓型鋼板的縱向波槽；依靠壓型鋼板上的壓痕、小洞或沖成的孔眼；依靠壓型鋼板上焊接的橫向鋼筋；設置于端部的錨固件，其中端部錨固件要求在任何情形下都應當設置。,3.組合樓板的設計,荷載：永久荷載和使用階段的可變荷載 驗算內容：強度和變形 變形驗算的力學模型：單向彎曲簡支板 承載力驗算的力學模型：按壓型鋼板上混凝土的厚薄確定計算模型 驗算包括：正截面抗彎承載力、抗沖剪承載力和斜截面抗剪承載力,適筋板和超筋板。隨彎矩的增大，組合板中壓型鋼板從受拉邊開始屈服，并發展到整個高17、度，然后受壓邊緣混凝土達到極限壓應變而壓碎破壞，這種板為適筋板。當板厚相對較小、含鋼率較大時，受壓區混凝土將先于鋼板屈服而達到極限壓應變，壓碎破壞，這種板為超筋板。有時超筋板難以避免，因為壓型鋼板的面積和尺寸選擇還取決于施工階段的受力情況。,相對界限受壓區高度和界限配筋率為：,正截面抗彎承載力驗算適筋板的受彎承載力按下式計算：,式中 x 組合板受壓區高度，x=Apf/fcmb，當x0.55h0時，取 0.55h0，h0為組合板有效高度；系數0.8相當于將壓型鋼板鋼材的抗拉強度設計值和混凝土彎曲抗壓強度設計值乘以折減系數0.8，考慮到起受拉鋼筋作用的壓型鋼板沒有混凝土保護層，以及中和軸附近材料強18、度發揮不充分等因素。,抗沖剪承載力驗算 組合板在集中荷載下的沖切力V1，應滿足 Fl0.7ftumhc um 臨界周界長度,斜截面抗剪承載力驗算 組合板斜截面最大剪力設計值Vu應當滿足:,變形驗算 按彈性方法進行組合板的變形驗算。撓度值應分別按荷載效應標準組合、荷載效應準永久組合計算，其中的較大值不應超過規定的撓度限值，即,一、組合梁的優點 當樓層采用鋼筋混凝土板和鋼梁時，宜按鋼-混凝土組合梁結構設計。鋼-混凝土組合梁是指通過抗剪連接件將鋼梁和混凝土板連成整體的橫向承重構件。（1）組合梁截面中混凝土主要受壓，鋼梁受拉，充分發揮材料特性，承載力高。承載力相同時，比非組合梁節約鋼材達15%-25%19、。（2）混凝土板參加梁的工作，梁的剛度增大。樓蓋結構的剛度要求相同時，采用組合梁可比非組合梁減小截面高度26%-30%。組合梁用于高層建筑，不僅降低樓層結構高度，且顯著減輕對地基的荷載。（3）組合梁的翼緣板較寬大，提高了鋼梁的側向剛度，提高了穩定性。改善了鋼梁受壓區的受力狀態，增強抗疲勞性能。（4）可以利用鋼梁的剛度和承載力承擔懸掛模板、混凝土板及施工荷載，無需設置支撐，加快施工速度。（5）抗震性能好。（6）在鋼梁上便于地焊接托架或牛腿，供支撐室內管線用，不需埋設預埋件。,第三節 鋼-混凝土組合梁,鋼-混凝土組合梁的主要缺陷是鋼材易于銹蝕及防火性能不如鋼筋混凝土。解決鋼材銹蝕問題：采用低合金鋼20、材，這種鋼材表面銹蝕后可形成保護層，阻斷銹蝕繼續向內部發展；采用高質量的防銹蝕油漆。,二、鋼梁的截面形式 組合梁中鋼梁的截面形式多樣，如圖所示。,組合梁中鋼梁的截面形式,三、組合梁的構造要求 1.截面尺寸簡支組合梁的高跨比為1/18-1/12，一般取1/15。混凝土板厚通常取截面高度的1/3左右，一般采用100mm，120mm，140mm，160mm；荷載特別大的平臺結構或橋梁結構的混凝土板厚可采用180mm，200mm甚至300mm。采用壓型鋼板的組合樓蓋中，壓型鋼板的凸肋頂面至混凝土板頂面的距離不小于50mm。鋼梁的截面高度ha不宜于截面總高度h 的1/2.5。為保證組合梁腹板的局部穩定性21、，可按鋼結構設計規范要求設置加勁肋。,組合梁邊梁混凝土翼緣板的構造應滿足圖示要求。有托板時，伸出長度不應小于hc2；無托板時，應同時滿足伸出鋼梁中心線不小于150mm、伸出鋼梁翼緣邊不小于50mm的要求。,組合梁邊梁混凝土翼緣板的構造,2板托板托頂部的寬度與高度hc2之比應不小于1.5，且板托的高度不宜大于混凝土板厚度hc1的1.5倍；板托的外形應滿足圖所示的構造要求，板托邊緣距連接件外側的距離不得小于40mm，板托外表輪廓應在自連接件根部算起的45仰角之外。,3主次梁連接 平接連接方式;疊接連接方式。,四、抗剪連接件抗抗剪連接件的形狀：既能抵抗剪切滑移又能抵抗掀起作用。常用的抗剪連接件類型：22、栓釘、槽鋼、彎筋以及方鋼、T形鋼連接件等。宜優先采用栓釘連接件，因其施工方便快速，受力性能好，單位承載力用鋼量最少。其次是槽鋼連接件。連接件的布置需注意與縱向剪力方向的關系，以有利于抵抗連接件被掀起，避免混凝土發生劈裂。,抗剪連接件剪力-滑移曲線。圖為栓釘、槽鋼、T形鋼連接件的剪力-滑移曲線。由圖可知，栓釘和槽鋼等連接件的剛度較小，變形能力較大，這類連接稱為柔性連接件；T形鋼連接件的剛度較大，變形能力較小，稱為剛性連接件，目前已很少采用。,抗剪連接件剪力滑移曲線,五.組合梁受彎承載力,組合梁設計的內容應包括：受彎承載力計算、受剪承載力計算、抗剪連接件的數量和布置、混凝土翼緣板及其板托縱向界面受23、剪承載力計算、變形驗算、負彎矩區段內混凝土翼緣板的最大裂縫寬度驗算以及構造設計。,1.組合梁正截面的受力性能 從開始加荷到破壞，組合梁正截面經歷彈性、彈塑性和塑性三個受力階段。,組合梁的恒載撓度曲線,加荷到破壞荷載90%以上時，混凝土翼緣板相對于鋼梁發生較大的掀起變形，連接件的水平變形較大。若橫向鋼筋不足，板頂面沿鋼梁軸線附近出現縱向裂縫（圖(a)），削弱了混凝土與鋼梁的共同工作，此時鋼梁的屈服范圍已發展到一定的高度，受壓區混凝土產生塑性變形，撓度迅速增大，組合梁進入塑性階段，直到破壞（圖(b)）。,組合梁正截面受力的實測應變分布。可以看出，在鋼梁下翼緣達到屈服應變以前，截面應變分布基本上符合24、平截面假定。實測混凝土翼緣板相對于鋼梁的縱向水平滑移。表明，在鋼梁的下翼緣屈服以前，鋼梁與混凝土翼緣板之間的相對滑移較小，試驗表明，連接件的水平滑移對組合梁極限承載力的影響很小，計算承載力時可以忽略，但對變形的影響則不能忽略。而且縱向剪力在各連接件中產生重分布，使各連接件承愛的剪力超于均勻。,實測混凝土翼緣板沿梁長的掀起變形。在跨中加載點附近，掀起值很小；由跨中向支座延伸，掀起值不斷增大，約距支座處l0/10 處（l0為計算跨度）為最大。,交界面上沿梁長的掀起變形,2.受彎承載力計算,（1）按塑性理論計算的基本假定混凝土翼緣板與鋼梁為完全抗剪連接；塑性中和軸以上混凝土達到軸心抗壓設計強度：忽略25、塑性中和軸以下混凝土的抗拉強度；不計托板截面的作用；塑性中軸以下鋼梁截面的拉應力和塑性中和軸以上鋼梁截面的壓應力均達到鋼材的相應強度設計值。,（2）正彎矩截面的受彎承載力 塑性中和軸位于混凝土翼緣板內時,塑性中和軸位于混凝土翼緣板內時,塑性中和軸在鋼梁腹板內時,塑性中和軸在鋼梁腹板內時,六.組合梁縱向界面受剪承載力,混凝土翼緣板及其托板的縱向最不利受剪界面有兩種類型：一是穿過整個板厚的豎向受剪界面a-a；二是圍繞抗剪連接件周邊的受剪界面b-b（無板托）和c-c（有板托）。,1.各種抗剪連接件的構造要求（1）栓釘連接件 栓釘是采用自動栓釘焊接機焊接于鋼梁翼緣上的，各個方向具有相同的強度和剛度，不26、影響混凝土板中鋼筋的布置。栓釘連接件的公稱直徑有8mm，10mm，13mm，16mm，19mm及22mm，常用的為后四種。栓釘沿梁軸線方向的間距不應小于焊桿直徑的6倍；垂直于梁軸線方向的間距不應小于焊桿直徑的4倍。,栓釘連接件的布置要求,七.抗剪連接件設計,（2）槽鋼連接件 當栓釘的抗剪能力不滿足要求或者不具備栓釘焊接設備時，可采用槽鋼連接件（圖）。槽鋼連接件一般采用Q235鋼軋制的8、10、12等小型槽鋼，其長度不能超過鋼梁翼緣寬度減去50mm后的值。槽鋼連接件翼緣肢尖方向應與混凝土板中水平剪應力的方向一致，并僅在槽剛下翼緣根部和趾部（即垂直于鋼梁的方向）與鋼梁焊接，角焊尺寸根據計算確定，但27、不小于5mm。為減少鋼梁上翼緣的焊接變形，平行于鋼梁的方向不需施焊。,槽鋼連接件,（3）彎筋連接件 彎筋連接件一般采用直徑不小于12mm的HPB235級鋼筋，彎起角度宜為45，彎折方向應與板中縱向水平剪應力的方向一致，并成對設置。沿梁軸線方向的間距不小于0.7hc1，（hc1為混凝土板厚度），且不大于2hc1；彎筋連接件的長度不小于其直徑的30倍，從彎起點算起的長度不小于直徑的25倍，其中，水平段的長度不小于其直徑的10倍（光面鋼筋應加彎鋼）。彎筋連接件與鋼梁連接的雙側焊縫長度為4d（HRB335級鋼筋）或5d（HPB235級鋼筋）。,彎筋連接件,2.抗剪連接的破壞形態（1）連接件受剪受拉破壞28、 混凝土強度等級比較高時，連接件的承載力與混凝土無關，取決于連接件的類型及材質。這種破壞也包括焊縫破壞。（2）連接件附近混凝土破壞 栓釘連接件的承壓應力在底部最大，沿高度逐漸減小，當接近頂部時承壓應力開始反向。前方根部混凝土的局部受壓破碎或劈裂。,栓釘連接件破壞,槽鋼連接件破壞：以混凝土板劈裂最為常見，混凝土板中在連接件受力方向形成宏觀縱向裂縫，在垂直方向形成宏觀橫向裂縫。此類破壞時連接件的承載力取決于混凝土的強度等級及品種。,槽鋼連接件破壞,3.單個抗剪連接件承載力,栓釘連接件 組合梁中的栓釘連接件主要承受側壓力，一般情況下掀起作用在栓釘中產生的拉力很小，可以忽略不計，因此栓釘承載力可按純剪29、受力模型計算。當栓釘中的拉力不可忽略時，可按拉、剪組合作用計算。,栓釘除承受剪切作用外，其根部混凝土承受局部壓力，因此混凝土的強度和變形對栓釘受剪承載力也有影響。當混凝土立方體強度fcu35N/mm2時，單根栓釘的受剪承載力與栓釘截面積、混凝土軸心抗壓強度和彈性模量有關。當混凝土強度fcu35N/mm2時，栓釘的最大受剪承載力取決于檢釘的抗剪能力。,單根栓釘受剪承載力計算公式如下：,式中 Ad栓釘釘桿的截面積；fdu栓釘的極限抗拉強度，當fdu520N/mm2時，取fdu=520N/mm2；EC 混凝土的彈性模量；fc 混凝土的軸心抗壓強度；k由試驗研究確定的經驗系數，其值與栓釘的高度和直徑的30、比值有關。栓釘的高度為其直徑4倍以上時（常見情況），取k=0.43。式中不等號右邊表示單個栓釘本身的受剪承載力設計值，考慮到栓釘受到周圍混凝土的約束，其抗剪強度有所提高，故取栓釘的抗剪強度為抗拉強度的70%。,對于連續組合梁的負彎矩區，由于混凝土板受拉，連接件的抗剪承載力有所降低，應乘以折減系數0.85。,4.抗剪連接件的數量和布置,完全抗剪連接組合梁的抗剪連接件設計應保證梁截面在達到受彎承載力之前，交界面不發生連接件的受剪破壞。因此，最大彎矩截面至零彎截面之間區段（剪跨區）內的連接件數量按下式計算：,八 組合梁的變形計算,1.換算截面法 混凝土板的換算寬度按下列公式計算：計算荷載效應標準組合31、下的撓度時計算荷載效應準永久組合下的撓度時,正常使用階段組合梁的變形計算采用彈性理論，要求分別按荷載效應標準組合值、荷載效應準永久組合值（考慮長期荷載作用下混凝土徐變、收縮的影響）計算，其中的較大者不應大于規范規定的撓度限值。,用換算截面計算截面分別計算荷載效應標準組合值下和荷載效應準永久組合值下的形心軸位置、慣性矩及短期剛度Bs、剛度B。最后，利用材料力學公式計算相應的撓度。,2.折減剛度法 考慮滑移效應對組合梁剛度的影響，對換算截面剛度的進行折減。試驗結果證實，在采用栓釘等柔性抗剪連接件的組合梁中，鋼梁與混凝土板交界面上總有相對滑移，因而使組合梁產生附加曲率。附加曲率則使梁的變形增大，與試32、驗研究結果的比較表明，按換算截面法計算的組合梁撓度值比試驗實測值小20%左右，偏于不可靠，則按折減剛度法計算符合較好。,組合梁截面應變分布及附加曲率,折減剛度法是在理論分析和試驗的基礎上提出來的，剛度折減系數值與鋼梁和混凝土板截面的組成比例、抗剪連接件的間距和抗剪承載力等因素有關。,九 連續組合梁,在連續組合梁中，中間支座附近截面承受負彎矩，因而設計中要注意以下問題：（1）中間支座附近截面混凝土翼緣板受拉開裂，抗彎仍以鋼梁為主。（2）中間支座處鋼梁主要處于受壓區，其受壓翼緣和腹板可能發生局部失穩，以致影響截面承載力的發揮和內力塑性重分布。當由于荷載不利布置使某跨均為負彎矩時，梁還可能發生整體失33、穩。（3）簡支組合梁跨中截面承受的彎矩大而剪力小（或為零），支座截面承受的剪力大而彎矩為零，故可分別按純彎或純剪條件設計截面。而在多跨連續組合梁中，中間支座截面上承受的彎矩和剪力同時最大，屬于復雜受力狀態，對其承載力要產生交互影響。（4）在連續組合梁的負彎矩區段中，抗剪連接件的承載能力有所降低。（5）連續組合梁為超靜定結構，其內力分析、塑性內力重分布計算及其條件，與鋼筋混凝土連續梁和鋼連續梁也有所不同。,1.受力性能,2.負彎矩截面受彎承載力,由圖(d)截面的平衡條件，得：,可求得截面塑性中和軸到鋼梁截面形心的距離：,承受負彎矩作用區，由于混凝土翼緣板的開裂，連接件的承載力有所降低。一般取降低系數=0.85.,3.抗剪連接計算,謝 謝,