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摘要：在对钢结构的主梁和次梁进行铰接的时候，通常使用高强螺栓对其铰接，在设计连接节点的过程中，除了应对次梁剪力进行计算外，还应考虑节点中存在偏心弯矩。在进行实际设计时，是否考虑偏心弯矩取决于设计者。但由于每个人对其理解存在差异，致使连接节点的可靠度存在差异。本次主要对H型钢-混凝土组合楼盖主次梁连接设计进行研究。
关键词：H型钢-混凝土组合楼盖；主次梁；连接设计
从结构形式方面来讲，H型钢-混凝土组合楼盖的优点在于能够使抗弯刚度增加、结构稳定性增强以及结构的高度降低，从目前来看，这种结构多用于民用房以及工业使用的厂房。但在进行设计时，H型钢-混凝土组合楼盖主次梁连接设计并没有相应的规范。本次研究主要对经常使用的钢混组合楼盖主次梁连接位置的H型钢腹板和加劲板的设计进行对比。
1.连接节点在计算方面的对比
如图一所示，通常我们所见到的H型钢主梁和次梁所使用的腹板和加劲板通过螺栓进行连接的方式。偏心弯矩的示意图见图二。
图一 主梁和次梁连接构造 图二 偏心弯矩的示意图
1.1 PKPM软件的设计
PKPM软件进行设计应用时，采用较为直接的方式，将组合楼盖主梁的加劲板和次梁的腹板进行铰接，在对连接节点位置螺栓的整体数量计算时，按《钢结构设计规范》（GB50017-2003）中提及的有关规定，对次梁所形成的支座反力进行计算，在计算的过程中，应按其1.3倍来进行计算，而对支座位置形成的偏心弯矩未进行考虑，并且主梁和次梁之间是否成为一个整体也没有进行提及和考虑。
1.2《全国民用建筑工程设计技术措施（结构体系）》（2009版）的计算
以《全国民用建筑工程设计技术措施（结构体系）》（2009版）中的一些要求作为计算的主要依据，在众多因素之中，以最为不利的因素进行考虑，通过考虑并对其进行计算。计算的方法如下：
1.2.1在针对节点螺栓的抗剪力进行计算的时候，还应该对相应的偏心弯矩进行考察和测量，偏心弯矩一般是在连接的过程中产生的，其确定的具体要求参见公式（1）：
（1）
在公式中Nv代表一个螺栓应该承受的剪力（剪力来自于次梁端的位置）；NM代表一个螺栓在偏心弯矩存在的情况下应该承受的剪力。
1.2.2针对于可能存在抗剪撕裂面的情况，可以根据公式（2）对其进行验算： （2）
在公式中，An代表净截面积。
1.3 SCSS-H97的主要计算方法
通过对日本钢结构连接研究组织所制定的《钢结构标准连接》SCSS-H97（其中H为钢的编号）进行相关查询，正如图一所示的那样，当通过螺栓将主次梁的腹板和加劲板进行连接时，应对偏心弯矩以及传递剪力两者共同作用进行考虑。当楼面整体用混凝土进行现场浇筑，可以对连接节点位置存在的偏心弯矩不以考虑。按照这项规定，连接节点处的偏心弯矩是由混凝土楼板承受的，通过计算可以得出，主次梁连接节点处会出现螺栓的整体数量减少的情况。
2.相关案例分析
2.1案例设计的概况
某地区厂房楼面的主梁（主梁的规格：H650*250*8*10）通过普通形式的钢梁设计（其安装的主要方式是将H型钢-混凝土进行组合形成梁）；该地区厂房楼面的次梁（次梁的规格：H390*160*6*8），是按照H型钢-混凝土组合梁来设计的，组合梁在翼缘位置是现场浇筑的混凝土楼板。
2.2在计算方式方面的差异对比
本次差异对比分别对PKPM软件程序、SCSS-H97以及《全国民用建筑工程设计技术措施（结构体系）》（2009版）中的一些要求和方法对主次梁连接节点进行计算，计算的结果参见表一。
通过表一三种主要的设计方式的结果能够得出下列结论：
1、用PKPM软件进行计算时，没有对节点偏心弯矩进行考虑，而仅以1.3倍剪力对其进行计算，在没有用混凝土楼面使主次梁形成统一整体的情况下，对主次梁连接节点进行计算的结果不能够使其可靠度得到保证。
2、按JSCS09对节点进行计算时，不考虑现浇混凝土楼面使主次梁形成统一整体，考虑节点偏心弯矩，节点的计算结果显示，螺栓的总数和其他两种方法所得出的计算结果存在明显增加的差异。
3、按SCSS-H97中的相关规定进行节点计算，计算结果表明，连接节点处螺栓数量存在明显减少的迹象，这是由于偏心弯矩由现浇混凝土楼板所承担。
3.结论
通过案例实验可知，在对H型钢-混凝土组合楼盖主次梁连接节点进行设计时，连接节点的螺栓总数与采取何种计算方法及是否采用现浇混凝土楼板使其形成整体有关。当现浇混凝土楼面承担偏心弯矩时，主次梁相互连接之后，节点螺栓的总数能够减少。当主次梁同混凝土楼面形成一个较为有效整体的情况下，采用PKPM软件对主次梁连接节点进行计算是可以满足其可靠度要求的。但是如果在进行工程施工的过程中，对主次梁安装方式选择的不正确或是不到位，又或是混凝土楼面在进行施工过程中不能和主梁及次梁形成有机的整体，则用PKPM软件计算后，其结果仍然没有进行正确的实施，在这种情况之下，最终的工程在安全性方面将会存在相应的安全隐患。
参考文献：
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论文作者:曾秀涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/31
标签：弯矩论文; 节点论文; 主次论文; 混凝土论文; 组合论文; 偏心论文; 型钢论文; 《基层建设》2017年第31期论文;