如何在实际工程中应用组合梁和组合楼板?


【问题概述】

如何在实际工程中应用组合梁和组合楼板?

【解决方法】

        STAAD中有两种方法创建组合梁。组合梁是由 I 型钢梁(如美国的W型)和混凝土板组成。钢梁和混凝土板是整体浇筑而得。

方法一:显示定义方法——这种方法,是将组合梁的几何形状创建为一根线形,然后从工作流程中选择Propertie菜单>右下角选择Section Database>中添加“CM”属性。需输入其他参数,如CT(混凝土板厚度),FC(混凝土强度),CW(板的有效宽度)和CD(混凝土密度)。注意:用户需自行确定混凝土板的有效宽度。默认肋高度 Rib Height(RBH)为0;

方法二:组合板生成方法——通过Geometry中的Composite Deck菜单的Composite Deck Layout快捷工具,添加组合楼板。应用这种方式,软件会自动将组合楼板转换成对应的组合梁,且自动计算组合梁的有效宽度。这种,情况下最好使用图形组合楼板工具进行添加。且每一个组合楼板将形成一个Group-组,此时,荷载布置应对该组合楼板“组”进行添加,而不是对组成组合楼板的独立钢梁添加。

注意:当组成组合楼板的钢梁围成的形状复杂时,如三角形等,应使用组合梁。

注意:

1. 当使用Composite Deck时候,围成组合楼板的四边形的钢梁截面,相对的梁截面应一致。如下图所示:

2. Load Case中仅需要正常对钢梁添加Selfweight即可,软件会自动考虑混凝土板部分的自重。

3.组合楼板和组合梁目前仅支持美标的AISC LRFD和ASD规范验算,不支持欧标等其他标准。

      在实际工程中,若直接使用组合梁截面,那么混凝土板的有效宽度需要用户自行确定,实际操作过程中会很繁琐,需要大量的计算和添加。而使用组合楼板工具,虽然软件可自动计算出来混凝土板的有效宽度,减少了计算工作量,但每个组合楼板的添加也需要一定的操作,且若相邻的组合楼板所共用的钢梁,其有效板宽度自动计算的结果有可能冲突,这造成了模型计算结果精度的降低。那么实际工程中,我们又该如何考虑这种在钢梁上整体浇筑混凝土板的建筑结构呢?

     对真实建筑结构的合理简化,适当合理的参数设定,是结构设计模型建模的基石。建议对于这类在钢梁上整体浇筑混凝土板的层结构,可以直接创建仅有钢梁的结构模型,然后再每层添加刚性楼面,之后通过放大边梁的刚度考虑即可。