钢与砼组合梁计算 | ||||||
基本数据输入: | ||||||
组合梁跨度: | l= | 9500 | mm | 梁间距a= | 1800 | |
组合梁截面总高: | h= | 400 | mm | |||
砼等级:C | 25 | fc= | 12.5 | N/mm2 | fcm= | 13.5 |
Ec= | 2.80E+04 | N/mm2 | ||||
楼承板型号: | YX76 | |||||
楼承板特性: | ||||||
hc1= | 74 | mm | hc2= | 76 | mm hc= | 150 |
b0= | 220 | mm | ||||
S0= | 1580 | mm | ||||
1.截面特性计算: | ||||||
(1)钢梁 | ||||||
钢材: | Q | 345 | f= | 315 | N/mm2 | |
fv= | 185 | N/mm2 | ||||
断面: | BH | 250x5x220x8x220x8 | ||||
上翼缘: | b2= | 220 | mm | t2= | 8 | mm |
下翼缘: | b1= | 220 | mm | t1= | 8 | mm |
腹 板: | hw= | 234 | mm | tw= | 5 | mm |
钢梁截面: | As= | 4690 | mm2 重量 | 36.8 | ||
钢梁中和轴的位置: | ys= | 125 | mm | |||
钢梁截面惯性矩: | Is= | 5.69E+07 | mm4 | |||
钢梁上翼缘的弹性抵抗矩: | Ws2= | 4.55E+05 | mm3 | |||
钢梁下翼缘的弹性抵抗矩: | Ws1= | 4.55E+05 | mm3 | |||
(2)组合梁 | ||||||
钢与砼弹性模量比: | αE= | 7.36 | ||||
钢筋砼翼缘板计算宽度: | ||||||
be=l/6+l/6+b0= | 3386.666667 | mm | ||||
be=S0/2+S0/2+b0= | 1800 | mm | ||||
be=6hc1+6hc1+b0= | 1108 | mm | ||||
取 | be= | 1108 | mm | be,eq= | 150.6 | mm |
钢筋砼翼缘板的截面面积: | ||||||
Ace= | 81992 | mm2 | ||||
换算成钢截面的组合梁截面面积: | ||||||
A0= | 15835 | mm2 | ||||
钢梁至组合梁截面中和轴的距离: | ||||||
yx= | 293 | mm | ||||
>=h= | 250 | mm | ||||
中和轴在混凝土板内! | ||||||
钢筋砼翼缘板的截面惯性矩: | ||||||
Ice= | 3.74E+07 | mm4 | ||||
组合梁换算成钢截面时的惯性矩: | ||||||
I0= | ||||||
= | 248954410 | mm4 | ||||
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边(点4)的截面抵抗矩: | ||||||
W04= | 2.32E+06 | mm3 | ||||
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边(点3)的截面抵抗矩: | ||||||
W03= | 7.43E+06 | mm3 | ||||
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边(点2)的截面抵抗矩: | ||||||
W02= | 5.86E+06 | mm3 | ||||
组合梁换算截面中的钢筋砼板顶边(点1)的截面抵抗矩: | ||||||
W01= | 8.51E+05 | mm3 | ||||
(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= | 10262 | mm2 | ||||
钢筋砼翼板顶面至组合截面中和轴的距离: | ||||||
y'x= | 254 | mm | ||||
换算钢截面组合梁的惯性矩: | ||||||
I'0= | 2.04E+08 | mm4 | ||||
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= | 1.40E+06 | mm3 | ||||
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= | 2.84E+06 | mm3 | ||||
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= | 4.81E+07 | mm3 | ||||
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= | 8.01E+05 | mm3 | ||||
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: | 0.44 | KN/m | ||||
楼板自重: | 4.00 | KN/m2 | ||||
g1k= | 7.64 | KN/m | ||||
施工荷载: | qc= | 1.5 | KN/m2 | |||
p2k= | 10.34 | KN/m | p2= | 12.95 | KN/m | |
弯矩: | ||||||
M1= | 146.09 | KN·m | ||||
剪力: | ||||||
V1= | 61.51 | KN | ||||
(2)钢梁的强度、稳定和挠度的验算: | ||||||
钢梁上翼缘应力: | σ1= | 320.98 | N/mm2 | |||
钢梁下翼缘应力: | σ2= | 320.98 | N/mm2 | |||
钢梁剪应力: | τ= | 52.58 | N/mm2 | |||
挠度: | w= | 93.6 | mm | |||
w/ l= | 1/ | 102 | ||||
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: | g2= | 0.5 | KN/m2 | |||
活荷载: | q2k= | 7.0 | KN/m2 | |||
梁上墙自重: | gw= | 0.0 | KN/m | |||
p2k= | 13.5 | KN/m | p2= | 17.46 | KN/m | |
弯矩: | ||||||
M2= | 196.97 | KN·m | ||||
剪力: | ||||||
V2= | 82.94 | KN | ||||
(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= | -11.56 | N/mm2 | ||||
<=fcm= | 13.50 | N/mm2 | OK! | |||
钢筋砼翼缘板底边(点3)的应力: | ||||||
σc3= | -3.60 | N/mm2 | ||||
<=fcm= | 13.5 | N/mm2 | OK! | |||
钢梁上翼缘(点2)应力: | ||||||
σs2= | -193.7 | N/mm2 | ||||
<=0.9f= | 283.5 | N/mm2 | OK! | |||
钢梁下翼缘(点1)应力: | ||||||
σs1= | 458.7 | N/mm2 | ||||
>0.9f= | 283.5 | N/mm2 | FAIL! | |||
2) | 钢梁的剪应力: | |||||
τ= | 108.1 | N/mm2 | ||||
<=fv= | 185 | N/mm2 | OK! | |||
3) | 组合梁的挠度: | |||||
p2k1= | 9.72 | KN/m | ||||
w= | 97.07 | mm | ||||
w/ l= | 1/ | 98 | ||||
4.连接件计算: | ||||||
截面在翼缘板与钢梁的接触面处的面积矩: | ||||||
S0= | 7.86E+05 | mm3 | ||||
vmax= | 261.7 | N/mm | ||||
选用圆柱头焊钉直径: | ||||||
φ | 19 | As= | 283.5 | mm2 | ||
每个栓钉的抗剪承载力设计值: | ||||||
Nvc= | 0.7As f= | 39694 | N | |||
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: | 2000 | mm | 剪力 V= | 261.7 | N/mm | |
每排栓钉间距 a1= | 151.67 | mm, 取为 | 150 | mm | ||
2 区段: | ||||||
长度: | 2500 | mm | 剪力 V= | 151.5 | N/mm | |
每排栓钉间距 a2= | 261.98 | mm, 取为 | 260 | mm | ||
3 区段: | ||||||
长度: | 250 | mm | 剪力 V= | 13.8 | N/mm | |
每排栓钉间距 a3= | 2,881.74 | mm, 取为 | 2,880 | mm |
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