鋼-混凝土組合梁計(jì)算原理及截面設(shè)計(jì)
鋼-混凝土組合梁計(jì)算原理及截面設(shè)計(jì)
鋼-混凝土組合梁是在鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型結(jié)構(gòu)型式,。它主要通過(guò)在鋼梁和混凝土翼緣板之間設(shè)置剪力連接件（栓釘,、槽鋼、彎筋等）,，抵抗兩者在交界面處的掀起及相對(duì)滑移,，使之成為一個(gè)整體而共同工作。
鋼－混凝土組合梁同鋼筋混凝土梁相比,，可以減輕結(jié)構(gòu)自重,，減小地震作用，減小截面尺寸，增加有效使用空間,，節(jié)省支模工序和模板,，縮短施工周期，增加梁的延性等,。同鋼梁相比,，可以減小用鋼量，增大剛度,，增加穩(wěn)定性和整體性,，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗火性和耐久性等。
近年來(lái),，鋼－混凝土組合梁在我國(guó)城市立交橋梁及建筑結(jié)構(gòu)中已得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,，并且正朝著大跨方向發(fā)展。鋼－混凝土組合梁在我國(guó)的應(yīng)用實(shí)踐表明,，它兼有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，適合我國(guó)基本建設(shè)的國(guó)情,，是未來(lái)結(jié)構(gòu)體系的主要發(fā)展方向之一。
計(jì)算原理
在鋼－混凝土組合梁彈性分析中,，采用以下假定：
1,、鋼材與混凝土均為理想的彈性體。
2,、鋼筋混凝土翼緣板與鋼梁之間有可靠的連接交互作用,，相對(duì)滑移很小，可以忽略不計(jì),。
3,、平截面假定依然成立。
4,、不考慮混凝土翼緣板中的鋼筋（該假設(shè)只在正彎矩承載力計(jì)算時(shí)成立,，負(fù)彎矩承載力計(jì)算式需考慮鋼筋作用[1]）。
鋼－混凝土組合梁彈性分析采用換算截面法,。(a)表示換算前截面,，(b)表示換算后截面。換算截面法的基本原理是：混凝土翼緣板按照總力不變及應(yīng)變相同條件,，換算成彈性模量為Es,、應(yīng)力為бs的與鋼等價(jià)的換算截面面積。具體計(jì)算時(shí),，為了混凝土截面重心高度換算前后保持不變,，換算時(shí)混凝土翼緣板厚度不變而僅將翼緣板有效翼緣寬度be除以α E（鋼材彈性模量與混凝土彈性模量的比值。
求得等價(jià)的鋼梁截面后,，可以按照材料力學(xué)的方法來(lái)計(jì)算截面的抗彎承載力,。設(shè)換算后截面的慣性矩為 選自.投標(biāo)書代寫網(wǎng) yipai178.com I換算，換算截面形心軸距離鋼梁底部為y 換算,，組合梁總高為y換算作用在截面上的彎矩為M,，
而組合梁撓度的計(jì)算，則按照換算截面慣性矩計(jì)算組合梁截面剛度后,，再由結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計(jì)算梁的撓度,。
截面設(shè)計(jì)
根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ025－86），對(duì)鋼－混凝土組合梁進(jìn)行了設(shè)計(jì),。如圖4所示,，為該工程選用的組合梁截面圖。鋼梁選為Q345B鋼,，混凝土翼緣板用 C40混凝土,，剪力連接件采用[10槽鋼。組合梁總高為1650mm,，高跨比約為31.5,。組合梁截面換算慣性矩為8.576×1010mm^4，而純鋼梁的截面慣性矩只有5.228×10 10mm^4,，組合梁截面慣性矩是純鋼梁的1.64倍,，大大提高了組合梁的剛度，減小了組合梁在荷載作用下的撓度
