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1、第40卷第4期建筑结构2010年4月钢2混凝土组合梁剪力计算孙晋,吴晓,杨立军(湖南文理学院土木建筑工程学院,常德415000)[摘要]利用接触面层间纵向伸长相等的条件,建立了钢2混凝土组合梁在外荷载作用下弯曲变形时的内力平衡方程,推导出了钢2混凝土组合梁的层间剪力计算公式,并将计算结果与我国现行《钢结构设计规范》的计算结果进行了对比分析,结果表明文中计算方法具有更高的计算精确度,更符合工程实际。[关键词]钢2混凝土组合梁;剪力;计算Shearcalculationofsteel2concretecompositebeamsSunJin,WuXi
2、ao,YangLijun(DepartmentofCivilandArchitecturalEngineering,HunanUniversityofArtsandScience,Changde415000,China)Abstract:Theequationofinternalforceequilibriumwasestablishedforsteel2concretecompositebeamswhentheyoccurredbendingdeformationundertheexternalloadsbyusingtheconditiono
3、ftheequalityofinterlayerverticalextensiononthecontactsurface.Thecalculationformulaforinterlayershearofsteel2concretecompositebeamswasderived.ComparativeanalysisofthesuggestedmethodandthemethodfromCodeGB50017—2003indicatesthatthesuggestedmethodhasahighercalculationaccuracyandi
4、tismoresuitableforpracticalengineering.Keywords:steel2concretecompositebeam;shear;calculation0引言钢2混凝土组合梁任意截面的弯矩应满足下式:钢2混凝土组合梁具有结构高度小、自重轻、承载M(x)=M1(x)+M2(x)+NhP2(2)力高、刚度大、施工速度快、综合效益好等显著优点,在式中h为组合梁的总高度,h=hc+ha。[1]工业厂房、高层建筑和桥梁结构中有广泛应用。文为了求内力M1(x),M2(x),N,还需要引入变形[2],[3]按照钢2混凝土组合梁
5、的受力特性研究了组合协调条件。图1中的截面a与截面b之间,混凝土翼梁的抗剪强度,文[4]考虑滑移效应计算了钢2混凝土板的下表面总变形应等于钢梁上表面在同一区段中的组合梁的挠度,文[5]研究了钢2混凝土双面组合梁的总变形。截面a与截面b之间混凝土翼板下表面与钢[6]极限承载力。《钢结构设计规范》(GB50017—2003)梁上表面的应变分别为:[729](简称钢规)以及相关文献都对钢2混凝土组合梁的M1(x)hcNε1=-剪力计算进行了较详细的表述,但都忽略了由于栓钉2E1I1E1A1(3)的固定作用而在组合梁混凝土翼板以及钢梁中产生的NM2(x)
6、haε2=-轴向力作用。基于上述因素,文中研究了钢2混凝土组E2A22E2I2合梁在外荷载作用下弯曲变形时的剪力计算问题,并通过实例将文中方法的计算结果与钢规的计算结果进行了对比分析。1问题的求解图1所示的钢2混凝土完全抗剪连接组合梁,上梁为be×hc的混凝土翼板,下梁为高度ha的工字钢梁,由于栓钉的固定作用,使组合梁的上、下梁中产生了轴向力N1,N2,同时在上、下梁中分别有弯矩M1(x)和M2(x)的作用,由图可知:上、下梁的轴向力N1,N2应满足下式:图1钢2混凝土组合梁N1+N2=0即:N2=-N1=N(1)作者简介:孙晋,讲师,Email
7、:wolfsj3000@hotmail.com。87式中:E1I1,E2I2分别为组合梁中混凝土翼板和钢梁由文[7]可知,该组合梁的抗弯、抗剪强度均满足相对各自中性轴的弯曲刚度;A1,A2分别为组合梁中要求。每个圆柱头焊钉连接件的抗剪承载力设计值为c混凝土翼板和钢梁各自的截面面积。Nv=6013kN。栓钉间的纵向间距s=6P(18-1)=由式(3)可知截面a与截面b之间混凝土翼板下01353m。梁高h=hc+ha=014m,上、下梁截面计算参1022表面与钢梁上表面的伸长长度相等,即:数为:E1=2155×10NPm,A1=013m,I1=516
8、25×l-44112-322M1(x)hcN10m;E2=210×10NPm,A2=41851×10m,I2=-dx∫l-s2E1I1E
