四川大學建環學院

2015.9傅昶彬課件系列—組合結構第四章鋼-混凝土組合梁（3）主要內容◆抗剪連接件設計

◆混凝土翼板的設計及構造要求

◆組合梁正常使用階段驗算

4.8抗剪連接件設計4.8.1抗剪連接件的受力性能◆剛性連接件◆柔性連接件◆完全抗剪連接◆部分抗剪連接連接件的變形典型剪力-滑移曲線栓釘破壞后的變形狀況界面處受栓釘擠壓混凝土的斷痕4.8.2抗剪連接件的主要類型和特點抗剪連接件形式剛性連接件柔性連接件4.8.3栓釘的材性要求及試驗方法栓釘與焊接瓷環栓釘焊接部位的材質要求栓釘焊接施工栓釘規格4.8.3栓釘的材性要求及試驗方法方式一：梁式試驗◆試驗目的

確定單顆栓釘的抗剪承載力。◆試驗方式

梁式試驗和推出試驗。梁式試驗參考論文蔡楠等組合梁連接件（栓釘）剪切滑移的試驗研究4.8.3栓釘的材性要求及試驗方法方式二：歐洲規范4的標準推出試件正視側視俯視

主要有連接件彎剪破壞和連接件附近混凝土受壓劈裂破壞兩種形式。4.8.3栓釘的材性要求及試驗方法◆試驗結論

推出試驗比梁式試驗所得栓釘抗剪承載力低，但偏低不多，用推出試驗承載力設計偏于安全。

推出試驗中栓釘的受力狀態與正彎矩作用下組合梁中的受力狀態較為一致，但在負彎矩作用下，組合梁中混凝土翼板受拉，抗剪連接件的剛度和極限承載力比推出試驗得到的結果低。因此，需要對負彎矩區栓釘的抗剪承載力進行折減（據《鋼規》，中間支座乘0.9、懸臂乘0.8折減系數）。

討論：為何推出試驗比梁式試驗所得栓釘抗剪承載力低？4.8.4抗剪連接件的構造要求◆連接件一般要求P77,P78◆栓釘連接件的要求◆槽鋼連接件和彎筋連接件的構造要求栓釘構造一般要求td≤1.5t≥30≥15≥100≥20hc≥4d@min（400,4hc）板縱筋4.8.5抗剪連接件的承載力計算

依據推出試驗，主要考慮兩種破壞形式。1971年Fisher給出的單顆栓釘抗剪承載力計算公式：栓釘截面混凝土抗壓強度混凝土彈性模量平均值栓釘極限抗拉強度◆實心混凝土翼板1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計算

我國《鋼規》基于統計回歸分析，得出當栓釘長徑比≥4時的單顆栓釘抗剪承載力計算公式：強屈比，4.6級栓釘1.67◆實心混凝土翼板1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計算◆壓型鋼板混凝土組合板栓釘破壞模式實心混凝土板壓型鋼板混凝土組合板

破壞模式有別，連接件抗剪承載力更低，依其板肋與鋼梁的關系，應乘以不同的折減系數βv。1.栓釘連接件4.8.5抗剪連接件的承載力計算2.槽鋼連接件在不具備栓釘焊接設備條件下采用。槽鋼翼緣平均厚槽鋼腹板厚槽鋼長度3.彎筋連接件

通過與混凝土的錨固來抵抗縱向剪力，其彎起角取35°～55°，當滿足錨固長度時。4.8.6抗剪連接件布置方式不等距布置

按彈性方法設計，要求任意截面的連接件受力低于其承載力設計值，按理應在縱向剪力較大的支座或集中力作用處布置較多的連接件，而其余位置則可減少連接件的數量，當活荷載水平較高且位置變化較明顯時，連接件需要根據剪力包絡圖進行布置，這不僅設計較為復雜，給栓釘施工也帶來很大困難。連續組合梁剪跨段劃分有等距布置和不等距布置兩種選擇。等距布置

實際工程多采用柔性連接件的組合梁，在承載力極限狀態時，混凝土板與鋼梁間將發生較充分的剪力重分布，使得各個連接件的受力趨于均勻，因此也可以采用塑性方法布置連接件，即等間距布置抗剪連接件，這給設計施工均帶來很大方便。4.8.6抗剪連接件布置方式4.8.6抗剪連接件布置方式1.按彈性理論計算◆換算截面法◆短期效應與長期效應

鋼梁與混凝土翼板交界面單位長度剪力設計值：短期換算慣性矩長期換算慣性矩短期換算截面交界面以上面積矩長期換算截面交界面以上面積矩4.雜8.陳6抗剪岡連接圍件布疊置方量式1.按彈驅性理歪論計榨算按所襖劃分尺的剪摔跨段悲計算匠確定列抗剪嶄連接趣件數行量m1剪跨極總剪侮力m1剪跨慨連接戴件數歷量4.艱8.格6抗剪野連接俯件布般置方那式1.按塑籃性理出論計棗算連續暈組合奇梁剪猴跨段弦劃分采用史栓釘臟等柔反性抗端剪連笨接件巡壽，在膏極限梢狀態劃下各束剪跨貫段內榆的抗點剪連浪接件指的受將力幾銜乎相駝等。正彎助矩區鐘段剪偵跨縱向次剪力艱設計杏值負彎灶矩區購段剪技跨縱向條剪力茫設計扯值各剪微跨段快內抗嶺剪連扒接件趨數量4.顯8.糕6抗剪別連接但件布樸置方譯式1.按塑攪性理極論計淹算有較坐大集邊中力感作用腿時抗佛剪連去接件貸布置【例題4-開4】試按野彈性鹿和塑賭性方財法分攪別設順計例扯題4-損1中組岡合梁劍的抗倉剪連砌接件按數量廳，抗丑剪連綠接件咱采用Q2炕35鋼φ16×70栓釘惡。解：①彈性方法②塑性方法4.6級栓釘作業P9最8習題1③分別透按彈爸性方蹈法和謝塑性暈方法銀計算炭確定霉栓釘摟數量現。4.惰8.申7部分屬抗剪導連接身組合湯梁承影載力秘計算壓型穿鋼板胃組合征梁可甩能由演于尺憲寸受熊限無鏈法按攀完全抱抗剪蠢連接輔設計悉。此矮外，建在滿擾足承董載力政和變時形條暮件下著，組穴合梁乎的承屬載力菊并未浙充分嫂發揮昆時，筍也可壯按部裝分抗抗剪連漂接組游合梁愁設計左。抗剪權連接南程度字系數部分營連接豬件數嚇量完全訂連接侄件數鍬量4.油8.橋7部分常抗剪躲連接臥組合短梁承苗載力果計算Mu與r的關殼系曲著線Mu/MufMs/Muf當r<0慰.5時，撞可能揀發生謊抗剪論連接笑件剪編斷的虹脆性拜破壞摩，故銷要求句設計斤部分帳抗剪君連接和組合蛾梁必侍須滿錢足r≥0景.5。4.綠8.藏7部分席抗剪畫連接巧組合逼梁承監載力像計算部分巡壽抗剪昨連接壁組合批梁的浪極限抬抗彎百承載腐力計醫算方完法與寒完全疾抗剪盡連接丟組合賓梁相乏似。①抗剪果連接穴件具濫有充摟分的懼塑性腥變形忌能力比；②計枝算截策面應力呈矩四形分蝦布，舟混凝追土翼打板中的壓揀應力朋達到怠抗壓鋼強度堤設計難值，咬鋼梁婆的拉丈、壓應漏力分弦別達早到強咸度設碑計值疏；③混犁凝土距翼板行中的析壓力評等于牌最大似彎矩鍛截面享一側抗才剪連寧接件疼所能是夠提歡供的孝縱向指剪力瘋之和略；④忽明略混逃凝土歐的抗員拉作動用。◆計算墻假定4.仰8.買7部分己抗剪諒連接棟組合冒梁承題載力賭計算◆正截共面承諒載力籠計算劉公式4.懲8.抄7部分青抗剪暫連接拘組合啦梁承渡載力德計算◆正截冬面承懷載力境計算短公式【例題4-腹5】采用P8蟲3例題4-僻4中按蹤蝶彈性營方法防計算錫確定管的抗雖剪連濟接件訊數量廊，驗稱算P6腫3例題4-窮2組合狹梁塑鞏性抗通彎承連載力令是否痕滿足種要求扭。解：計算稅公式4.芒9混凝牢土翼快板的勝設計愈及構洋造要權求混凝若土翼煮板受酷多種俘應力欲作用撈，處溫于復韻雜的凱應力屬狀態政。應狠主要妙考慮物翼板臉的縱院向抗昨剪能袖力是年否滿灰足要親求。翼板誤可能挎發生巡壽縱向著剪壞銳的界跪面驗算擦公式解讀追詳P8糠74.哨10組合宴梁正胡常使房誠用階肝段驗嗚算涉及采撓度稅驗算鎖和負撒彎矩麥區段勢裂縫渡寬度賭驗算嗎兩個請問題顛。4.輪10給.1組合筐梁變燃形特井點及村分析1.組合透梁變伴形特連點◆交界態面滑纖移產李生附畝加撓雷度◆混凝懷土翼決板收辭縮徐的變使刃撓度增增大◆混凝隔土翼窗板受蒸拉開戲裂形哀成變罷截面枕剛度◆剪力散滯后拳估計凱不準監確對妻變形驢的影彼響◆溫度敲作用雕對變艇形的潔影響……組合袋梁的責實際癢撓度菊大于揪換算碼截面嬸按結僑構力猴學方握法計腰算的迅彎曲爹撓度壩。4.竭10旅.1組合尖梁變甲形特四點及握分析組合柄梁撓擋度按換青算截腐面計毀算的惕撓度滑移腹附加墨撓度2.滑移兵附加剃撓度樓分析◆分析無思路①簡化漿問題朝提出姑假定色→②蟲微段時梁滑它移變耳形模汁型→肝③由馬微段寫梁靜失力平薪衡條未件、束④物益理條挽件和東⑤變砍形條蚊件→唯⑥建絞立滑存移變現量s的微泰分方鳴程→稈⑦求帖解微故分方排程并昨由邊匠值條焰件確疊定方粥程解襖系數梨→⑧綁建立郊滑移確變量s與附捏加撓伏度的絹關系桐→⑨深得出章附加壘撓度辛公式→⑩對兄附加任撓度室公式仿進行艘簡化如。◆簡化弓假定①鋼梁警與混罩凝土割板交鄉豐界面屑上的胡水平誘剪力碎與相對滑杏移成國正比（同馳一截路面處半鋼梁瞞與混浩凝土翼板尊間的棟水平效位移濟差）；②鋼葛梁和個混凝背土翼聽板具憂有相姜同的定曲率桿并分堵別符合炕平截輛面假巧定；③忽腹略鋼捧梁與本混凝曬土翼脂板間稈的豎跳向掀壯起作姥用。4.擔10迫.1組合暴梁變廚形特頁點及橋分析2.滑移面附加管撓度勸分析◆滑移甚微分筑方程4.我10率.1組合有梁變抬形特芬點及諒分析2.滑移謹附加之撓度盛分析簡支蛇組合肚梁撓赤度計涉算模忙型一個西連件頂間距浮范圍砍內剪斧力任務桐：建勺立微家分方脈程同一服截面秘栓釘慘個數ns單個飛栓釘鍬極限捉抗剪邀承載央力微段市梁變歸形模禍型◆滑移狠微分旬方程y1◆滑移賽微分庸方程教材P89式（4-74）有誤教材缺此式◆滑移機微分江方程P8供9式（4-條79）有層誤彎矩拆拉應田變軸力肉壓應捕變軸力嶼拉應原變彎矩判壓應靜變◆滑移赤微分耗方程教材P8單9式4-閱82有誤◆滑移葬微分屠方程教材P9薯0參數貨有誤◆滑移束微分燦方程教材P9岸0式（4-煤83）有懂誤◆方程配解與撤附加移曲率股的關區系◆方程脊解與競附加碼曲率脫的關次系4.膀10壞.1組合會梁變貨形特馬點及規分析2.滑移粥附加丙撓度剩分析hhshc教材P9孩0式（4-裕85）有納誤◆附加社撓度4.富10字.1組合速梁變毒形特染點及摸分析2.滑移法附加映撓度柔分析待定常數用換算截面計算滑移引起◆附加丸撓度4.沉10娘.1組合按梁變腦形特霧點及候分析2.滑移采附加惰撓度款分析教材P9股0式（4-損88）有董誤，汁推導握結果慨與（4-省91）相功同◆附加燦撓度4.淋10頭.1組合求梁變片形特撈點及專分析2.滑移否附加級撓度厲分析作業試推飲導以劫上兩仰種受拾力模朝式的廢附加困撓度訊公式哥。集中捧力到譜跨中巧的距律離教材P9劃0式（4-里89）和蠅式益（4-出92）有穩誤◆簡化撓度向公式4.朵10候.1組合份梁變嚇形特攻點及窗分析2.滑移素附加具撓度美分析按長期荷載或短期荷載及相應換算截面計算的撓度滑移附加撓度剛度折減系數4.激10灰.2組合使梁變舅形計紗算方致法無論匆是簡招支組景合梁錫還是椒連續莊組合蜓梁，辮均要紋求按語荷載后標準池組合晌和荷謎載準父永久揀組合礙兩種趙情況兇進行簡撓度國驗算貼，容故許值蔬詳表4-絲式6。撓度亡計算迷公式辭考慮畜荷載零、滑冬移和帳徐變貢三種伸效應撫。◆簡支確組合慎梁剛度毯公式4.諷10徒.2組合店梁變明形計館算方初法◆連續賤組合豎梁目前黎各國媽主要王的結膚構設撫計規摔范均芽建議猾按照務變截穴面桿餡件計敞算連尺續組喇合梁他的撓摸度。據試秩驗分居析，叛可以他在支維座兩館側各15％跨詞度范煉圍內兵采用粱負彎杠矩截睡面的眼抗彎欄剛度課