复合梁设计
根据 ANSI/AISC 360-16
当谈到非住宅多层建筑结构时, 复合结构优于纯钢或 RCC 结构. 复合结构相对于其他结构的效率的关键可以用简单的方式表达. 钢材抗拉性好，混凝土抗压性好. 这些以导致轻型梁的方式使用. SkyCiv 的复合设计模块/程序能够使用户有效地设计符合美国规定的复合梁,欧洲和澳大利亚标准.
在这篇文章中, 我们将引导您完成考虑 ANSI/AISC 的复合梁设计 360-16 设计规范.
关键点
- 支持自闭症谱系障碍 & LRFD
复合梁程序支持 AISC 的两种方法，即 ASD & LRFD. 用户可以选择 UI 上的方法作为输入并相应地设计光束.
- 任何甲板方向的梁设计.
该模块执行带甲板或不带甲板的组合梁的设计. 具有甲板角度的甲板方向 >20 学位被认为是 “带垂直甲板的梁” 而角度 < 20 学位被认为是 “带平行甲板的梁”.
铺面角度 45°
铺面角度 0°
- 力矩容量
该程序考虑了下垂和弯曲弯矩能力估算的情况.
这些容量可用于下面列出的各种可能的选项:
可以进行各种甲板布局:
1. 没有甲板
2. 平行于横梁的夹盘
4. 垂直于横梁的夹盘
5. 平行于梁的波纹开口槽
6. 垂直于梁的波纹开口槽
7. 与光束平行的凹形波纹
8. 垂直于梁的凹形波纹
- 应力框图
程序针对 PNA 位置的不同程度的剪切连接智能计算应力块参数，以得出给定截面的极限阻力矩. 它们以表格形式表示. 参考下图
不同程度复合动作的弯矩阻力
3 显示了没有甲板的梁情况下 PNA 位置的可能情况，即
一世) PNA 位于 CONCRETE SLAB
ii) PNA 在于 STEEL FLANGE
iii) PNA 在于 STEEL WEB
- 之间的关系 剪切连接度 和 力矩阻力比
通过 UNIQUE GRAPH 显示不同程度的剪切连接的弯矩容量计算，以便用户可以:
一世) 评估剪力连接器当前状态的抗弯能力
ii) 预测一组不同的抗剪连接器数据的抗弯能力
参考下图
剪力连接度与抗弯比的关系
如何使用部分复合图和表操作?
请参阅剪力螺柱规格，即, 直径 & 使用该程序并运行设计检查后，您将获得 SkyCiv 报告中的螺柱间距. 规范的示例快照如下所示.
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- 在 X 轴上选择“复合作用度”的值.
- 获取图表Y轴上的力矩阻力比各自的值.
- 从图 2 中获取相应程度的复合动作的力矩阻力值.
- 材料等级:
该程序可以评估各种材料等级的设计，如下所示.
- 型钢分类
组合梁的承载力计算取决于钢梁截面单元的分类.
一个. 计算比率 h/tw
哪里,
h = 翼缘间腹板净距
tw =腹板厚度
将比率与 B 章中的值进行比较, 表 B4.1b
C. 确定钢截面元素的分类.
d. 需要注意的是，只有 紧凑型和非紧凑型 使用钢型材. 复合梁中避免了具有细长元素的横截面.
- 力矩容量:
为强度标准设计组合梁涉及计算抗弯承载力. 该模块能够以简支梁为例，评估梁的下垂力矩能力. 设计复合梁时需要考虑三种可能性. 该程序考虑了所有三种可能性，并为每种情况提供了详细计算.
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- 全复合动作 (全剪切连接)
考虑到整个水平剪力由剪力连接件传递，计算抗弯能力.
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- 无复合动作 (无剪切连接)
仅针对这种情况计算钢梁的抗弯能力. 这种情况恰好发生在施工期间的短时间内.
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- 部分复合动作 (部分剪切连接)
考虑通过剪力连接件的水平剪力的部分传递来计算力矩承载力. 适当的剪切连接程度选择可以提供钢和混凝土特性的高效使用.
- 剪切能力:
计算横向剪切和纵向剪切的剪切容量. 
纵剪:
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- 假定简支梁的混凝土板和钢梁之间界面处的整个纵向剪力由钢头螺柱或槽钢锚杆传递.
- 部分复合作用评估步骤可以指导用户根据水平抗剪力标准优化钢锚.
分步计算还给出了所需和提供的剪切连接器数量以及针对它们的检查，并向用户提供正确的信息，如下所示
横向剪切:
给定横截面抵抗的垂直剪切仅根据结构钢的贡献进行评估 (根据AISC 360-16). 详细计算给出了横向剪切强度以及与输入相同的比较以确定效用比和状态，如下所示.
- 测试和验证:
我们已经从我们的计划中获取了输出 9 各种案例，并使用市场上可用的复合梁设计工具对其进行验证.
这是涵盖所有案例的列表:
这是以图形格式显示的结果比较:
进行测试以验证所做的技术考虑, 适用的章节/条款, 进行的计算. 以下是 SkyCiv 和其他工具的结果比较快照.
