鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)（PPT54頁(yè)）

1、4. 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)3.1 型鋼混凝土簡(jiǎn)介3.2 型鋼混凝土試驗(yàn)研究3.3 型鋼混凝土梁受彎承載力計(jì)算3.4 型鋼混凝土梁受剪承載力計(jì)算3.5 型鋼混凝土軸心受壓柱3.6 型鋼混凝土偏心受壓柱3.7 型鋼混凝土柱受剪承載力3.6 型鋼混凝土構(gòu)造3.1 型鋼混凝土簡(jiǎn)介（1）形 式（2）特點(diǎn)（3）發(fā)展和應(yīng)用（1）型鋼混凝土的形式：柱，梁（2）鋼骨混凝土的特點(diǎn)承載力高：鋼骨；無(wú)屈曲問(wèn)題；約束混凝土剛度大：鋼骨延性、抗震性能好： 1921 如本興業(yè)銀行歷經(jīng)1923年關(guān)東大地震 幾乎沒(méi)破壞 1978 宮城縣沖大地震 95座鋼骨混凝土建筑只有17座輕微損壞 日本型鋼混凝土占的比例： 六層以上建筑45；

2、10-15層 90；16層以上 50施工迅速、快捷：注意施工驗(yàn)算防火、防腐性能優(yōu)越：（3）發(fā)展和應(yīng)用發(fā)展： a. 20世紀(jì)初始于歐美： 由空腹式梁柱規(guī)程（日、美、加、英） b. 日本尤其早：1920開(kāi)始；1928 軸壓柱； 1929偏壓柱；1932節(jié)點(diǎn)） c. 我國(guó)： 20世紀(jì)50年代 從英國(guó)引入； 1984開(kāi)始：梁柱、節(jié)點(diǎn)；靜力，動(dòng)力；裂縫，承載力，剛度； 80年代末，其它高校開(kāi)始研究； 1998年 冶金部鋼骨混凝土設(shè)計(jì)規(guī)程 2001年 JGJ138-2001 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程應(yīng)用： 主要使用于高層建筑中，尤其是地震區(qū)的高層建筑中 美國(guó) 達(dá)拉斯第一國(guó)際大廈 72層 276米； 美國(guó)

3、 休斯頓第一城市大樓 49層 207米 ； 美國(guó) 休斯頓德克斯商業(yè)中心大廈 79層 305米 ； 美國(guó) 斯頓海灣大廈 52層 221米； 中國(guó) 香港中國(guó)銀行 72層 363米； 中國(guó) 臺(tái)灣長(zhǎng)谷世貿(mào)聯(lián)合大廈 51層 244米； 新加坡 財(cái)政部大樓 55層 242米； 日本 大量使用 10-15層占90以上。3.2 鋼骨混凝土試驗(yàn)研究（1）梁抗彎試驗(yàn)試件情況：試件破壞過(guò)程：M=15-20%Mu 純彎段出現(xiàn)裂縫，并隨荷載增加而開(kāi)展 裂縫到達(dá)型鋼下翼緣后出現(xiàn)停滯，不再向上發(fā)展M=50%Mu 裂縫基本出齊，且均為豎縫 加載到一定階段出現(xiàn)斜裂縫，指向加載點(diǎn)M=繼續(xù)增加 受拉翼緣屈服腹板屈服裂縫隨之發(fā)展 M

4、= 80%Mu 受壓翼緣出現(xiàn)水平粘結(jié)裂縫貫通保護(hù)層脫 落，混凝土壓碎 試驗(yàn)結(jié)果分析：破壞過(guò)程 受拉纖維部分或全部屈服受壓混凝土壓碎極限型鋼位置影響 全高配置型鋼時(shí)，粘結(jié)劈裂嚴(yán)重 拉區(qū)配置型鋼時(shí)，劈裂不嚴(yán)重，類似于鋼筋混凝土梁應(yīng)變分布 初期平截面；后期壓區(qū)應(yīng)變滯后，應(yīng)力重分布鋼梁無(wú)屈曲發(fā)生滑移的影響 變形不協(xié)調(diào)，但對(duì)承載力影響不大受壓區(qū)混凝土應(yīng)力分布 可按鋼筋混凝土一樣換算混凝土開(kāi)裂：剛度無(wú)明顯的轉(zhuǎn)折 受到型鋼的約束作用類似于彈塑性體的荷載應(yīng)變發(fā)展過(guò)程（2）梁抗剪試驗(yàn)三類破壞形式： 破壞過(guò)程；破壞特點(diǎn)；誰(shuí)先破壞剪切斜壓破壞：2; 正應(yīng)力大，剪應(yīng)力小P-ft 梁底出現(xiàn)彎曲裂縫，受型鋼約束發(fā)展緩慢P

5、增加主應(yīng)力達(dá)到混凝土抗拉強(qiáng)度 形成斜向的彎剪裂縫 P- Pu 型鋼剪切屈服，混凝土壓碎，構(gòu)件破壞3.3 鋼骨混凝土梁受彎承載力計(jì)算（1）基本假定a. 平截面；b. 忽略拉區(qū)混凝土作用；c. 壓區(qū)混凝土采用“等效矩形”應(yīng)力圖；d. 鋼筋、型鋼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；e. 型鋼強(qiáng)度折減0.9；f. 不考慮型鋼屈曲；g. 界限相對(duì)受壓區(qū)高度。（2）矩形截面梁承載力計(jì)算情況一： 中和軸位于型鋼以上情況二： 中和軸位于型鋼腹板內(nèi)情況三： 中和軸位于型鋼翼緣中心處（3）倒梯形截面梁承載力計(jì)算翼緣計(jì)算寬度：第一類截面：中和軸位于受壓翼緣混凝土內(nèi)承載力計(jì)算：! 因?yàn)槭芾炷敛黄鹱饔玫诙惤孛妫褐泻洼S位于梁腹板內(nèi) 具體

6、公式見(jiàn)p853.4 鋼骨混凝土梁受剪承載力計(jì)算（1）破壞形式剪切斜壓破壞：2; 正應(yīng)力大，剪應(yīng)力?。?）影響因素（3）受剪承載力計(jì)算計(jì)算模型：剪力的組成：如能確定各個(gè)部分，則總剪力V可確定！各部分承載力的計(jì)算： Vc的計(jì)算： Vsw的計(jì)算： Vsv的計(jì)算：斜壓、彎剪承載力的計(jì)算：在試驗(yàn)研究和國(guó)內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整剪切粘結(jié)承載力的計(jì)算：總體計(jì)算公式： 剪壓、彎剪破壞和剪切粘結(jié)破壞的比較： 綜合設(shè)計(jì)公式： 截面限制條件：關(guān)于空腹式鋼骨混凝土梁抗剪的簡(jiǎn)介不同點(diǎn)：滑移不明顯；不會(huì)產(chǎn)生剪切粘結(jié)破壞更接近于鋼筋混凝土梁可按鋼筋混凝土梁的計(jì)算公式計(jì)算鋼骨混凝土梁其它問(wèn)題簡(jiǎn)介實(shí)腹式鋼骨混凝土梁斜截面抗

7、彎計(jì)算；鋼骨混凝土梁的剛度計(jì)算；鋼骨混凝土梁的裂縫計(jì)算；剛度計(jì)算剛度組成剛度計(jì)算各部分剛度計(jì)算3.5 鋼骨混凝土軸心受壓柱的計(jì)算（1）軸壓短柱受力特性破壞過(guò)程；彈性受力階段；型鋼和縱向鋼筋屈服變形加大；混凝土達(dá)極限壓應(yīng)變壓碎。破壞時(shí)特征；臨近破壞時(shí)，出現(xiàn)縱向裂縫，類似混凝土棱柱體受壓破壞；無(wú)混凝土的剝離和鼓脹現(xiàn)象；型鋼沒(méi)發(fā)生屈曲。有關(guān)結(jié)論；鋼骨混凝土軸壓柱破壞類似混凝土棱柱體受壓破壞；型鋼和混凝土變形協(xié)調(diào)，可采用疊加原理計(jì)算；箍筋可提高延性，但對(duì)強(qiáng)度提高不明顯，可按非約束混凝土考慮;破壞時(shí)型鋼和鋼筋一般可達(dá)屈服強(qiáng)度；破壞時(shí)混凝土強(qiáng)度接近于軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。（2）軸壓柱承載力計(jì)算短柱的承載力計(jì)算；長(zhǎng)柱的承載力計(jì)算；3.6 鋼骨混凝土偏心受壓柱的計(jì)算（1）大小偏壓界限界限破壞：混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變，鋼梁受拉側(cè)達(dá)屈服大偏壓受壓破壞：受拉側(cè)鋼梁、鋼筋可達(dá)屈服小偏心受壓破壞：遠(yuǎn)離壓力側(cè)鋼梁和鋼筋或受拉或受壓， 一般達(dá)不到屈服（2）二階矩的影響（3）具體計(jì)算公式：應(yīng)力圖示、平衡條件3.7 鋼骨混凝土柱受剪承載力3.8 鋼骨混凝土構(gòu)造（1）柱腳構(gòu)造：（2