A=12.96m2; Wext=(24)(12.96)(60/1000)=18.66kN
从表 2 绝缘层厚度一栏,t=90mm,有:
Vall(CC)=2.99kN(每个 CC 连接器)
(Wext 乘以 1.15,考虑扭矩作用)
#CCr’qd=(1.15)(18.66kN)/(2.99kN/CC)=7.17
按上面的平面图,试采用 8 个 CC 连接器:
连接器总数=(8)CC+(37)MC/MS=45
先试算如果不需要 CC 连接器,MC/MS 连接器需要多少个,由文献[3]得,使 MC/MS 连接器挠曲值小于
2.54mm 的最大剪力是 230N(0.23kN),那么所需 MC/MS 连接器的个数则为:
(18.66kN)/(0.23kN)=(82)MC/MS
故,主要的两种情况则是:
1)(37)MS/MC+(8)CC;
2)(82)MS/MC(大约是 400mm X 400mm 的布置)
确定 CC 上的剪力:
CC ex=2115-1988=127
CC ey=1697-1950=-253
Icc=(1863)^2+(1513)^2+(688)^2+(188)^2+(312)^2+(812)^2+(1312)^2+(1812)^2=12030002 CC*mm2
Scc1=12030002/1863=6457 CC-mm
Scc8=12030002/1812=6639 CC-mm
CC1 会承担大多数由重力荷载引起的剪力,而且 CC1,CC8 会承担大多数水平荷载引起的扭矩。
设 V 是竖向荷载,则 CC1 承受荷载为 V/7+(127)V/(6457),即 Vcc1=V/8+0.020=0.145V
设 H 为水平荷载,则 Hcc1,cc8=H/8,Vcc1=(253)H/(6457)=0.039H,Vcc8=(253)H/(6639)=0.038H
V=Wext=18.66kN
Vcc1(W)=(0.145)(18.66)=2.71kN<vall(cc)=2.99kn,满足
若 V(地震)=V(E)=(20%)Wext, 那么 V(E)=(0.2)(18.66)=3.73kN, Vcc1(E)=(0.145)(3.73)=0.54kN(该值将
会用在极限荷载组合中)
若 H(地震)= (40%)Wext, 那么 H=(0.4)(18.66)=7.46kN, H(每个 CC 连接器)=7.46/8=0.93kN 从表 2 中
查找 CC 弱轴计算式,Hall(CC)=(2/3)(Vall(CC))=(2/3)(2.99)=1.99kN>0.93kN,满足
由 H(ey)在 CC1 引起的附加剪力为 Vcc1(H)=(+/-)0.29kN(该值将会用在极限荷载组合中)
CC 连接器上由温度产生的剪力
(由于 CC 连接器没有处在板高度中心处,所以会因温度产生剪力)
令温差θ为 40K;L/2-XH=0.300m
δ=(1x10^-5)(40)(0.300)(1000)=0.12mm
从表 2 中查绝缘层厚度 90mm,由挠曲 1.59mm 产生的剪力为 2.99kN,利用插值算得 0.12mm 挠曲产生的
剪力,V(CC)=(0.12/1.59)(2.99kN)=0.23kN
MS/MC 连接器上由温度产生的剪力
令温差θ为 40K;L/2-XH=1.550m
δ=(1x10^-5)(40)(1.550)(1000)=0.62mm
V(MS/MC),kN=[(12*30000*243.5*δ)/dA^3]/1000
由表 2 得:dA=102mm
V(MS/MC),kN=0.05kN < Vall(MS/MC)=0.50kN,满足
所有连接器上的拉力
由风产生的拉力
风产生的吸力取 3.00kN/m2
板的总面积=(3.3)(4.0)+(0.6)(0.6)=13.56m2
总的风力=(3.00)(13.56)=40.7kN
连接器的总数=(8)CC+(37)MS=45
每个 MS/MC 和 CC 连接器受到的风拉力=40.7/45=0.90kN < Nall(CC)=3.34kN 和 Nall(MC/MS)=2.57kN,
满足
由垂直于板面的地震荷载引起的拉力
由前面计算结果得:H=7.46kN,则每个 MS/MC 和 CC 连接器受到的拉力=7.46/45=0.17kN(小于容许值,
满足)
校核极限荷载相互作用与组合
(Nsd/Nrd)+(Vsd/Vrd)<=1
注意,Nrd 和 Vrd 是容许值的两倍
CC 连接器的荷载组合
U=(1.4)自重+(1.0)竖向地震+0.5(风+温度)
ΣN=(1.4)(0)+(1.0)(0.17)+0.5(0.90+0)=0.62kN
ΣV=(1.4)(2.71)+(1.0)(0.54)+0.5(0+0.23)=4.45kN
相互作用:
(Nsd/Nrd)+(Vsd/Vrd)=((0.62)/(2)(3.34))+((4.45)/(2)(2.99))=0.09+0.74=0.83<1.0 满足
U=(1.4)自重+(1.0)横向地震+0.5(风+温度)
ΣN=(1.4)(0)+(1.0)(0)+0.5(0.90+0)=0.45kN
ΣV=(1.4)(2.71)+(1.0)(0.29)+0.5(0+0.23)=4.20kN
相互作用:
(Nsd/Nrd)+(Vsd/Vrd)=((0.45)/(2)(3.34))+((4.20)/(2)(2.99))=0.07+0.70=0.77<1.0 满足
U=(1.4)自重+(1.6)风+0.5(温度)
ΣN=(1.4)(0)+(1.6)(0.90)+0.5(0)=1.44kN
ΣV=(1.4)(2.71)+(1.6)(0)+0.5(0.23)=3.91kN
相互作用:
(Nsd/Nrd)+(Vsd/Vrd)=((1.44)/(2)(3.34))+((3.91)/(2)(2.99))=0.22+0.65=0.85<1.0 满足
MS/MC 连接器的荷载组合
注意:和校核 CC 连接器的步骤相似,但通过比较荷载大小和承载能力,计算可以省略