鋼骨混凝土組合結(jié)構(gòu)（PPT54頁）

1、4. 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)3.1 型鋼混凝土簡介3.2 型鋼混凝土試驗研究3.3 型鋼混凝土梁受彎承載力計算3.4 型鋼混凝土梁受剪承載力計算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 型鋼混凝土簡介（1）形 式（2）特點（3）發(fā)展和應(yīng)用（1）型鋼混凝土的形式：柱，梁（2）鋼骨混凝土的特點承載力高：鋼骨；無屈曲問題；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開始；1928 軸壓柱； 1929偏壓柱；1932節(jié)點） c. 我國： 20世紀(jì)50年代 從英國引入； 1984開始：梁柱、節(jié)點；靜力，動力；裂縫，承載力，剛度； 80年代末，其它高校開始研究； 1998年 冶金部鋼骨混凝土設(shè)計規(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 達(dá)拉斯第一國際大廈 72層 276米； 美國

3、 休斯頓第一城市大樓 49層 207米 ； 美國 休斯頓德克斯商業(yè)中心大廈 79層 305米 ； 美國 斯頓海灣大廈 52層 221米； 中國 香港中國銀行 72層 363米； 中國 臺灣長谷世貿(mào)聯(lián)合大廈 51層 244米； 新加坡 財政部大樓 55層 242米； 日本 大量使用 10-15層占90以上。3.2 鋼骨混凝土試驗研究（1）梁抗彎試驗試件情況：試件破壞過程：M=15-20%Mu 純彎段出現(xiàn)裂縫，并隨荷載增加而開展 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)裂縫貫通保護層脫 落，混凝土壓碎 試驗結(jié)果分析：破壞過程 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，粘結(jié)劈裂嚴(yán)重 拉區(qū)配置型鋼時，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)力重分布鋼梁無屈曲發(fā)生滑移的影響 變形不協(xié)調(diào)，但對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裂：剛度無明顯的轉(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)展過程（2）梁抗剪試驗三類破壞形式： 破壞過程；破壞特點；誰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)計強度；e. 型鋼強度折減0.9；f. 不考慮型鋼屈曲；g. 界限相對受壓區(qū)高度。（2）矩形截面梁承載力計算情況一： 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算翼緣計算寬度：第一類截面：中和軸位于受壓翼緣混凝土內(nèi)承載力計算：! 因為受拉混凝土不起作用第二類截面：中和軸位于梁腹板內(nèi) 具體

6、公式見p853.4 鋼骨混凝土梁受剪承載力計算（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）受剪承載力計算計算模型：剪力的組成：如能確定各個部分，則總剪力V可確定！各部分承載力的計算： Vc的計算： Vsw的計算： Vsv的計算：斜壓、彎剪承載力的計算：在試驗研究和國內(nèi)外研究成果基礎(chǔ)上進行了調(diào)整剪切粘結(jié)承載力的計算：總體計算公式： 剪壓、彎剪破壞和剪切粘結(jié)破壞的比較： 綜合設(shè)計公式： 截面限制條件：關(guān)于空腹式鋼骨混凝土梁抗剪的簡介不同點：滑移不明顯；不會產(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算公式計算鋼骨混凝土梁其它問題簡介實腹式鋼骨混凝土梁斜截面抗

7、彎計算；鋼骨混凝土梁的剛度計算；鋼骨混凝土梁的裂縫計算；剛度計算剛度組成剛度計算各部分剛度計算3.5 鋼骨混凝土軸心受壓柱的計算（1）軸壓短柱受力特性破壞過程；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。破壞時特征；臨近破壞時，出現(xiàn)縱向裂縫，類似混凝土棱柱體受壓破壞；無混凝土的剝離和鼓脹現(xiàn)象；型鋼沒發(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)，可采用疊加原理計算；箍筋可提高延性，但對強度提高不明顯，可按非約束混凝土考慮;破壞時型鋼和鋼筋一般可達(dá)屈服強度；破壞時混凝土強度接近于軸心抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值。（2）軸壓柱承載力計算短柱的承載力計算；長柱的承載力計算；3.6 鋼骨混凝土偏心受壓柱的計算（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