鋼-混凝土組合梁計算原理及截面設(shè)計
鋼-混凝土組合梁計算原理及截面設(shè)計
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)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)型式,。它主要通過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滑移,，使之成為一個整體而共同工作,。
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,，增強結(jié)構(gòu)抗火性和耐久性等,。
近年來,，鋼－混凝土組合梁在我國城市立交橋梁及建筑結(jié)構(gòu)中已得到了越來越廣泛的應(yīng)用,，并且正朝著大跨方向發(fā)展,。鋼－混凝土組合梁在我國的應(yīng)用實踐表明，它兼有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效益和社會效益,，適合我國基本建設(shè)的國情,，是未來結(jié)構(gòu)體系的主要發(fā)展方向之一,。
計算原理
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,，相對滑移很小，可以忽略不計,。
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算時成立，負彎矩承載力計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的與鋼等價的換算截面面積,。具體計算時,，為了混凝土截面重心高度換算前后保持不變，換算時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,。
求得等價的鋼梁截面后,，可以按照材料力學(xué)的方法來計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，
而組合梁撓度的計算,，則按照換算截面慣性矩計算組合梁截面剛度后，再由結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法計算梁的撓度,。
截面設(shè)計
根據(jù)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（JTJ025－86）,，對鋼－混凝土組合梁進行了設(shè)計,。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
