332存根梁地板係統的描述
該係統的主要元素是由標準熱寬範圍形狀製成的特殊圍欄，它是地板的主要框架元素。熱卷的寬範圍形狀也被用作橫向橫梁，沿垂直於主梁的方向延伸。梁和梁通常是為複合作用而設計的，盡管係統不依賴於複合地板梁，而通常將後者分析為連續梁。橫向橫梁通常使用較小尺寸的構件作為液位積極的時刻地區。
首選負載和電阻因子設計（LRFD）存根大梁，因為它給出了較低的鋼重量，並且簡單的連接。因此，LRFD設計的存根梁的成本低於與允許應力設計（ASD）相關的成本。
圖33.1顯示了典型的短梁的抬高。所示的梁使用四個存根，相對於成員的中跨對稱。假定橫向橫梁的位置是跨度的四分之一點，並且支撐很簡單。實際上，在大梁可以利用任何數量的存根的程度上，都使用了這種布局的許多變化。但是，三到五根根是最常見的選擇。存根的位置可能與對稱的情況有很大不同，外部存根可能已放置在底部和弦的末端。但是，這在梁的建模中並不難，而基本要求是，由於選擇梁幾何形狀而導致的力在梁組件和相鄰結構的設計中考慮了。這些實際力用於各種元素的設計，與當前用於許多結構組件的簡化模型不同。
元素等的選擇是由設計師決定的，並取決於建築物的服務要求，從建築，結構，機械和電氣角度看。例如，結構工程師必須提出獨特的設計注意事項，例如，如果決定消除外部開口，並將存根連接到和弦和平板之外的柱子。
圖33.1顯示了存根梁的主要組成部分，如下：
1.底部和弦。
2.外部和內部存根。
存根
存根
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- 圖33.1典型的存根圍欄的抬高。
3.橫向橫梁。
4.形成的鋼甲板。
5.具有縱向和橫向加固的混凝土平板。
6.螺柱剪切連接器。
7.固執加強劑。
8.光束到柱連接。
9.底部和弦最好是柱類比例的熱滾動寬範圍，最常見於W12至W14係列的寬範圍形狀。已經考慮了其他和弦橫截麵；例如，就焊接附件和防火保護而言，TEE形狀和矩形管具有某些優勢。但是，這些其他形狀也有很大的缺點。例如，滾動的管無法容納底弦的某些區域中產生的剪切應力。因此，在這些條件下，不再使用T恤或管，而是較小的W形（例如，在W10係列中）是更好的選擇。
尤其是底部和弦的鋼等級很重要，因為梁的幾個管理區域都位於該成員內，而張力是最大的應力。因此，可以利用更高的強度鋼，而50 kSi屈服應力鋼通常是選擇。
地板梁和存根大部分具有相同尺寸的W形，通常是從W16和W18係列形狀中選擇的。這直接受到要使用的加熱，通風和空調（HVAC）管道的尺寸。盡管地板梁和存根使用相同的形狀並非嚴格必要，但如果做出這種選擇，它會避免許多問題。地板係統的這兩個組件至少應具有相同的高度。
混凝土板和鋼甲板構成了木製梁的頂部和弦。它要麼是由輕質或正常重量混凝土製成的，盡管如果前者可用，即使以適度的成本溢價，也是優先的。原因是地板的較低載荷，尤其是因為將要使用的海岸受到混凝土重量的強烈影響。此外，海岸必須支持幾個故事，然後才能將其刪除。換句話說，固定梁必須是為隔離結構而設計的，因為梁需要平板才能完成係統。此外，梁的彎曲剛度很大，主要比例由底弦貢獻。因此，輕質混凝土彈性模量的較低值引起的平板剛度的降低並不像其他類型的複合彎曲成員那樣重要。
盡管選擇還取決於螺柱剪切連接器的極限狀態，但最常見的是3000至4000 psi的混凝土強度。除了某些長跨梁，平板中的某些本地區域以及平板到架連接的所需行為方式（這限製了最大FC值，該混凝土不能控製木梁的強度可以使用）。因此，使用高強度混凝土幾乎沒有任何收益。
鋼甲板應為複合類型，許多製造商生產合適的類型。正常的甲板高度為2英寸和3英寸，但大多數地板都是為3英寸甲板設計的。甲板肋骨平行於梁的縱軸，因為這為橫向橫梁提供了更好的甲板支撐。它還增加了頂部的和弦區域，這為可以跨越大量距離的成員提供了額外的剛度。最後，平行方向提供了直接在梁中心線上方的連續肋骨槽，從而改善了平板和梁的複合相互作用。
由於防火要求，甲板肋骨頂部的混凝土蓋的厚度為416英寸（正常重量混凝土）或3J英寸（輕質混凝土）。這消除了將防火材料施加到鋼甲板底麵的必要性。
螺柱剪切連接器沿外部和內部存根的長度以及地板梁均勻分布。連接器的數量是根據平板和存根之間開發的計算剪切力確定的。這與簡單複合梁的當前設計實踐相反，該實踐基於平板和鋼梁的最終軸向負載能力的較小較小[3]。但是，當前規格的簡化方法不適用於橫截麵沿長度顯著變化的成員（非主張梁）。計算出的剪切力設計方法還促進了連接器經濟，從某種意義上說，在梁的內部剪切轉移區域中需要少量的剪切連接器[4-6]。
用圓角焊縫將存根焊接到底弦的頂部法蘭。在係統的原始用途中，設計需要全麵焊縫[1,2]；隨後的研究表明，在存根和底弦之間發展的力集中在存根末端[4,5,7]。因此，焊縫應位於這些區域。
圖33.1中為外部存根指示的存根加強劑的類型和位置，以及內部存根的不足，代表了對原始存根的設計的主要改進之一。基於廣泛的研究[4,5]，發現簡單的端板加強劑與傳統擬合者一樣有效，在許多情況下，可以在強度和剛度上毫無損失地消除加勁液。
圖33.1顯示，簡單的（剪切）連接用於將存根的底弦連接到相鄰的結構（列，混凝土建築核心等）。這是最常見的解決方案，尤其是當需要將管道開口放置在梁的外側時。如果支撐是外部列，則平板將放在邊緣成員上；如果它是內部柱，則平板將連續經過圓柱並進入相鄰的灣。這可能會以平板裂紋的形式出現問題，具體取決於柱子周圍的鋼筋放置。
木梁有時被用作抗橫向負載係統鋼結構建築[8,9]。盡管這在圓柱矩和混凝土板增強的情況下具有某些缺點，但梁確實為框架提供了明顯的側向剛度和延展性。例如，墨西哥城國際機場的墨西哥航空公司的維護設施是一種利用這種方式的結構，在1985年的墨西哥城市地震中幸存下來，沒有結構性損害[9]。
圖33.2在圖33.1所示的細節上擴展，說明了典型的固態圍欄的兩個橫截麵，圖33.3顯示了一個帶有燈光，管道和懸浮的完整的梁組件
鋼甲板螺栓剪連接器
鋼甲板螺栓剪連接器
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- 圖33.2典型的短梁的橫截麵。
柱子
/混凝土板鋼甲板的頂部
柱子
/混凝土板鋼甲板的頂部
燈具
懸浮的天花板橫向束底部和弦
和弦與列連接（簡單）
圖33.3懸掛天花板，燈光和管道的短梁。
燈具
懸浮的天花板橫向束底部和弦
和弦與列連接（簡單）
圖33.3懸掛天花板，燈光和管道的短梁。
天花板。特別值得注意的是縱向加固條。它們增加了彎曲的強度以及延展性和剛度。這些條通常放置在兩層，頂部在螺柱剪切連接器的頭部下方。必須使用高椅子或其他方式將下鋼筋抬高到適當的甲板上方。
橫向鋼筋對於在平板上添加剪切強度很重要，它們也有助於從連接器到板的剪切轉移。橫杆還增加了木梁的整體延展性，並將杆放置在人字形圖案中，從而導致板的有效寬度的改善很小。
36或50 kSi屈服應力鋼一直是短梁地板係統的共同選擇，因為可以使用的底部和弦尺寸較小，因此偏愛後者。但是，所有細節材料（加強材料，連接角等）均由36 KSI鋼製成。通常使用70級低氫電極進行焊接，使用屏蔽金屬弧焊（SMAW），通量芯弧焊接（FCAW）或氣體金屬弧焊接（GMAW）工藝，以及螺柱剪切連接器以正常方式焊接。除剪切連接器外，所有工作均在製造商店中完成，該連接器在直接通過鋼甲板焊接的田野中應用。
繼續在這裏閱讀：3346剪切和軸向負荷的存根設計
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