1 图 1是钢-混凝土楼板构成的组合梁 ;与 普通梁不同之处在于钢-混凝土界面的栓钉 是 柔性连接件, 受力 后产生 滑移 ; 平截面 假定对整个截面来说 不再 成立 ; 图 1 组合梁 2 栓钉 受剪后的变形如图 2 ,这种变形就是界面滑移;
1 图 1是钢-混凝土楼板构成的组合梁 ;与 普通梁不同之处在于钢-混凝土界面的栓钉 是 柔性连接件, 受力 后产生 滑移 ; 平截面 假定对整个截面来说 不再 成立 ;
图 1 组合梁
2 栓钉 受剪后的变形如图 2 ,这种变形就是界面滑移; 单位 面积上的抗滑移刚度是 ( ) 。栓钉 抗 滑移 刚度可以取栓钉承载力的标准值 的1~1.25倍 。
图2 栓钉 的局部变形, 即是 界面滑移
3 考虑 界面滑移的理论在 195 1年由著名 的New mark 等建立 , 参考 图3,微分方程是
图3 建立平衡 微分方程
(1)
式中两个惯性矩 是 楼板 和钢梁绕各自形心的惯性矩, 是 平截面假定下的截面抗弯刚度 。
4 钢梁形心和楼板形心的距离 是 , 是 楼板 作为上弦, 钢梁 作为下弦 , 组成的桁架截面抗弯刚度,图 4。
图4 组合 梁一种桁架 :需要 考虑腹杆体系的变形(剪切变形)
5 组合梁 的强度计算并不需要求解微分方程,但挠度计算需要知道等效抗弯刚度。
6 :设
,
代入( 1 )式 得到
7 对式(3)的第2 项 进行 解读: 回想格构式 压杆: 截面惯性矩为 , 缀条体系抗剪刚度为 的 格构式压杆 临界 荷载
(4)
8 因此式 (3) 第 2 项类似于桁架 ( 格构式压杆 ) 抗弯刚度 , 桁架 剪切 刚度 取为
(5)
1 0 因此 组合梁荷载是由 两种 子结构 共同承担的 : 第 1 种 是 楼板和钢梁各自独立 (没有 组合作用 , ), 第2个 是 格构式 构件模型 (桁架 模型 ) , 刚度是 式 (3) 第 2部分。
1 1 式(3)可以 应用于任何荷载情况,因此是通用公式。
1 2 重要结论: 组合梁 力学模型 = 联肢剪力墙力学模型