钢与砼组合梁计算 (2)
钢与砼组合梁计算
组合梁跨度： l=12000mm 梁间距a=6000mm 组合梁截面总高：h=970mm
砼等级：C 20f c=10N/mm 2f cm =11
N/mm 2E c = 2.55E+04N/mm 2
楼承板型号：YX76
楼承板特性：
h c1=74mm h c 2=76mm h c =150mm b 0=200mm
S 0=5800mm
1.截面特性计算：
（1）钢梁
钢材：Q 345f =315N/mm 2
fv =185N/mm 2
断面：BH 820x6x200x10x200x10
上翼缘：b 2=200mm t 2=10mm 下翼缘：b 1=200mm t 1=10mm 腹 板：h w =800mm t w =6mm 钢梁截面：A s=8800mm 2 重量69.1kg/m 钢梁中和轴的位置：y s =410mm
钢梁截面惯性矩：I s =9.12E+08mm 4
钢梁上翼缘的弹性抵抗矩：W s2= 2.22E+06mm 3
钢梁下翼缘的弹性抵抗矩：W s1= 2.22E+06mm
3（2）组合梁
钢与砼弹性模量比：αE =8.08
钢筋砼翼缘板计算宽度：
b e =l /6+l /6+b 0=4200mm
b e =S 0/2+S 0/2+b 0=6000mm
b e =6h c1+6h c1+b 0=1088mm
取b e =1088mm b e,eq =134.7mm
钢筋砼翼缘板的截面面积：
A ce =80512mm 2
换算成钢截面的组合梁截面面积：
A 0=18766mm 2
钢梁至组合梁截面中和轴的距离：
y x =688mm
<=h=820mm
中和轴在钢梁内！
钢筋砼翼缘板的截面惯性矩：
I ce = 3.67E+07mm 4
组合梁换算成钢截面时的惯性矩：
I 0= = 2.2E+09mm 4
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点4）的截面抵抗矩：
W 04=7.78E+06mm 3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点3）的截面抵抗矩：
W 03= 1.05E+07mm 3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点2）的截面抵抗矩：
W 02=########mm 3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点1）的截面抵抗矩：
W 01= 3.19E+06mm 3
（3）考虑砼的徐变影响时，组合梁的截面特性 换算钢截面组合梁的面积：
A '0=13783mm 2
钢筋砼翼板顶面至组合截面中和轴的距离：
y 'x =599mm
换算钢截面组合梁的惯性矩：
I '0= 1.78E+09mm 4
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点4）的截面抵抗矩：
W '04= 4.81E+06mm
3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点3）的截面抵抗矩：
W '03= 6.01E+06mm
3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点2）的截面抵抗矩：
W '
02=########mm 3
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边（点1）的截面抵抗矩：
W '
01= 2.98E+06mm 3
2.第一受力阶段（施工阶段）的验算：(此时全部由钢梁受力)
（1）弯矩及剪力的验算：
钢梁自重：0.79KN/m
楼板自重： 5.00KN/m 2
g 1k =30.79KN/m
施工荷载：q c = 1.5KN/m 2
2
21)()5.0(s x s s c x E
ce E ce
y y A I h y h A I
-++--+αα
p 2k =39.79KN/m p 2=49.55KN/m 弯矩：
M 1=891.96KN ·m
剪力：
V 1=297.32KN
（2）钢梁的强度、稳定和挠度的验算：
钢梁上翼缘应力：σ1=400.93 N/mm 2 钢梁下翼缘应力：σ2=400.93 N/mm 2 钢梁剪应力：τ=61.94 N/mm 2 挠度：w=57.2 mm
w / l=1/210
3.第二受力阶段（使用阶段）的验算：
（1）弯矩及剪力的验算：
找平层重：g 2=0.0KN/m 2
活荷载：q 2k = 3.6KN/m 2
梁上墙自重：g w =0.0KN/m
p 2k =21.6KN/m p 2=30.24KN/m 弯矩：
M 2=544.32KN ·m
剪力：
V 2=181.44KN
（2）组合梁的抗弯强度计算：
1）在垂直荷载作用下的正应力：
钢筋砼翼缘板顶边（点4）的应力：
σc4=-8.66 N/mm 2
<=fcm=11.00 N/mm 2OK!
钢筋砼翼缘板底边（点3）的应力：
σc3=-6.39 N/mm 2
<=fcm=11N/mm 2OK!
钢梁上翼缘（点2）应力：
σs2=-331.8 N/mm 2
>0.9f=283.5N/mm 2
FAIL!钢梁下翼缘（点1）应力：
σs1=469.5 N/mm 2
>0.9f=283.5N/mm 2
FAIL!2）钢梁的剪应力：
τ=84.0N/mm 2
<=fv=185N/mm 2
OK!3)组合梁的挠度：
p 2k1=15.12KN/m
w =57.15 mm
w / l=1/210
4.连接件计算：
截面在翼缘板与钢梁的接触面处的面积矩：
S 0= 2.44E+06mm 3
v max =202.0 N
/mm
选用圆柱头焊钉直径：υ16As=201.1mm 2
每个栓钉的抗剪承载力设计值：
43658N
0.7A s f U =52075N
N v c
=43658N
梁上布置栓钉的列数：
n =1
该梁的半跨梁分为2区段1 区段：
长度：2000mm 剪力 V =202.0 N /mm 每排栓钉间距 a 1=216.09 mm, 取为210 mm 2 区段：
长度：2500mm 剪力 V =134.7 N /mm 每排栓钉间距 a 2=324.13 mm, 取为320 mm 3 区段：
长度：1500mm 剪力 V =50.5 N /mm
=0
02I S V =C C S f E A 43.0
JOB No.____________BY_________________ DATE_______________ CHK'D______________
每排栓钉间距 a3=864.35mm, 取为860mm
U.S.A.140772041.xls