鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第6章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)

概述鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述SteelReinforcedConcrete型鋼混凝土勁性鋼筋混凝土EncasedConcrete內(nèi)部鋼骨與外包混凝土形成整體、共同受力，其受力性能優(yōu)于這兩種結(jié)構(gòu)的簡單疊加。第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述與鋼結(jié)構(gòu)相比外包混凝土可以防止鋼構(gòu)件的局部屈曲提高鋼構(gòu)件的整體剛度，顯著改善鋼構(gòu)件出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能使鋼材的強(qiáng)度得以充分發(fā)揮比純鋼結(jié)構(gòu)具有更大的剛度和阻尼，有利于控制結(jié)構(gòu)的變形外包混凝土增加了結(jié)構(gòu)的耐久性和耐火性。最初，歐美國家發(fā)展鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)主要就是出于對鋼結(jié)構(gòu)的防火和耐久性方面的考慮一般可比純鋼結(jié)構(gòu)節(jié)約鋼材達(dá)50％以上第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比使構(gòu)件的承載力大為提高實(shí)腹式鋼骨的鋼骨混凝土構(gòu)件，受剪承載力有很大提高，大大改善了結(jié)構(gòu)的抗震性能。正是由于這一點(diǎn)，鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)在日本得到廣泛的應(yīng)用。鋼骨架本身具有一定的承載力，可以利用它承受施工階段的荷載，并可將模板懸掛在鋼骨架上，省去支撐，這有利于加快施工速度，縮短施工周期，如在多高層結(jié)構(gòu)的施工中不必等待混凝土達(dá)到強(qiáng)度就可以繼續(xù)進(jìn)行上層施工。第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述截面形式第六章鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)6.1概述應(yīng)特別注意，，SRC結(jié)構(gòu)的配筋構(gòu)造較為復(fù)雜，在在工程設(shè)計(jì)階階段必須給予予細(xì)致的考慮慮，否則將使使得工程施工工十分困難。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述發(fā)展簡況前蘇聯(lián)，勁性鋼筋或或承重鋼筋，，其原意為能能承受一定施施工荷載的鋼鋼筋。二戰(zhàn)后，為加加快恢復(fù)重建建，采用勁性性鋼筋來承受受懸掛模板和和支撐等施工工荷載，以加加快施工速度度。1949年，，前蘇聯(lián)建筑筑科學(xué)技術(shù)研研究所編制了了《多層房屋屋勁性鋼筋混混凝土?xí)盒性O(shè)設(shè)計(jì)技術(shù)條件件(BTY-03-49)》》，50年代又進(jìn)行了了較全面的試試驗(yàn)研究，1978年制制訂了《蘇聯(lián)聯(lián)勁性鋼筋混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)指南(СИ3-78)》》。后來由于省鋼鋼目的，主要要采用焊接鋼鋼桁架、鋼構(gòu)構(gòu)架和鋼筋骨骨架等作為勁勁性鋼筋（即即空腹式鋼骨骨）。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述歐洲在20世紀(jì)20年代，西西方國家的工工程設(shè)計(jì)人員員為滿足鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的防火要要求，在鋼柱柱外面包上混混凝土，稱為為包鋼混凝土土（EncasedConcrete）結(jié)構(gòu)。起初，包鋼混混凝土柱仍按按鋼柱設(shè)計(jì)。。40年代后開開始意識到外外包混凝土對對提高鋼柱剛剛度的有利作作用，考慮折折算剛度后仍仍繼續(xù)沿用鋼鋼柱設(shè)計(jì)方法法。該方法一一直沿用，并并編制到1985年歐洲洲統(tǒng)一規(guī)范EC4《組合結(jié)構(gòu)》。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述日本20世紀(jì)20年代，在一一些工程中開開始采用SRC結(jié)構(gòu)。1923年在在東京建成的的30m高全SRC結(jié)構(gòu)的興業(yè)銀銀行，在關(guān)東東大地震中幾幾乎沒有受到到什么損壞，，引起日本工工程界的重視視。1951年開開始對SRC結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全全面系統(tǒng)的研研究，1958年制訂了了《鋼骨鋼筋筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》》。到1987年年又經(jīng)過三次次修訂，基本本形成較為完完整的設(shè)計(jì)理理論和方法———疊加方法。日本持續(xù)研究究和發(fā)展SRC結(jié)構(gòu)，主要是是由于日本是是多地震國家家。SRC結(jié)構(gòu)以其優(yōu)異異的抗震性能能，在日本得得到廣泛的應(yīng)應(yīng)用。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述我國我國因SRC結(jié)構(gòu)的用鋼量量較大，20世紀(jì)80年年代以前未進(jìn)進(jìn)行廣泛的應(yīng)應(yīng)用和研究。。20世紀(jì)80年代后期，，隨著我國超超高層建筑的的發(fā)展，SRC結(jié)構(gòu)也越來越越受到我國工工程界的重視視，開始進(jìn)行行較為系統(tǒng)的的研究，取得得一系列研究究成果，并在在一些高層建建筑工程采用用了SRC結(jié)構(gòu)。經(jīng)過幾年的研研究和工程應(yīng)應(yīng)用實(shí)踐，參參考日本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，1998年我國冶金金工業(yè)部頒布布了我國第一一部《鋼骨混混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)程YB9082-97》。。主要包括內(nèi)含含實(shí)腹式鋼骨骨的鋼骨混凝凝土梁、柱、、剪力墻及其其連接的設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算規(guī)定。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.1概述第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土的的應(yīng)用有哪些問題需需要解決？共同工作受力性能與混混凝土構(gòu)件的的異同軸壓承載力計(jì)計(jì)算正截面承載力力計(jì)算斜截面承載力力計(jì)算變形、裂縫計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)、柱腳連連接形式鋼骨與混凝土土的共同工作作在鋼骨混凝土土結(jié)構(gòu)中，鋼鋼骨與外包混混凝土能否協(xié)協(xié)調(diào)變形，是是兩者共同工作作的條件。對于鋼骨混凝凝土梁，試驗(yàn)驗(yàn)表明，當(dāng)鋼鋼骨上翼緣處處于截面受壓壓區(qū)，且配置一定構(gòu)造造鋼筋時(shí)，鋼骨與混混凝土能保持持較好的共同同工作，截面面應(yīng)變分布基基本上符合平平截面假定。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.2鋼骨與混凝土土的共同工作作鋼骨混凝土梁梁鋼骨混凝土偏偏心受壓構(gòu)件件第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.2鋼骨與混凝土土的共同工作作第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.2鋼骨與混凝土土的共同工作作對于剪跨比較較小的框架柱柱，當(dāng)受剪較較大時(shí)，易產(chǎn)產(chǎn)生剪切粘結(jié)結(jié)破壞，使鋼鋼骨與外包混混凝土不能很很好地共同工工作，導(dǎo)致混混凝土較大范范圍剝落，承承載力下降，，影響破壞后后的變形能力力。增加配箍可以以提高粘結(jié)破破壞承載力。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.2鋼骨與混凝土土的共同工作作在配置一定縱縱筋和箍筋的的情況下，鋼鋼骨與外包混混凝土可較好好地共同工作作，在破壞階階段外包混凝凝土也不會(huì)不不產(chǎn)生嚴(yán)重剝剝落，鋼骨的的塑性變形能能力可以得到到充分發(fā)揮，，承載力不會(huì)會(huì)顯著下降。。因此，為保證證外包混凝土土與鋼骨的共共同工作，必必須在外包混混凝土中配筋筋必要的鋼筋筋。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.2鋼骨與混凝土土的共同工作作一般構(gòu)造要求求鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的配筋構(gòu)構(gòu)造有其特殊殊之處，應(yīng)給予特別的的重視。在配筋構(gòu)造設(shè)設(shè)計(jì)中，應(yīng)考考慮以下幾方方面問題：鋼骨與其他鋼鋼筋的相互關(guān)關(guān)系及其配筋筋順序；混凝土的澆筑筑密實(shí)性；結(jié)構(gòu)的耐久性性和耐火性；；預(yù)期受力性能能——塑性區(qū)區(qū)和非塑性區(qū)區(qū)。鋼骨混凝土梁梁、柱構(gòu)件中，鋼鋼骨的含鋼率不小于2%，，也不宜大于于15%，合合理含鋼率為為5~8%。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.3鋼骨與混凝土土結(jié)構(gòu)的一般般規(guī)定第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)鋼骨混凝土的的應(yīng)用有哪些問題需需要解決？共同工作受力性能與混混凝土構(gòu)件的的異同軸壓承載力計(jì)計(jì)算正截面承載力力計(jì)算斜截面承載力力計(jì)算變形、裂縫計(jì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)、柱腳連連接形式SRC構(gòu)件正截面承承載力短柱：N0（＝fcAc＋fssAss＋fyAs）長柱：臨界長度歐拉荷載等于于理想軸壓短短柱承載力N0時(shí)柱子的長度度軸心受壓第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算l=l/lcr—相對長細(xì)比與柱子截面的性性質(zhì)無關(guān)第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算SRC構(gòu)件正截面承承載力軸心受壓短柱：N0（＝fcAc＋fssAss＋fyAs）長柱：第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算l=l/lcr—相對長細(xì)比與柱子截面的性性質(zhì)無關(guān)第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算SRC構(gòu)件正截面承承載力軸心受壓短期Ec＝500fcu長期Ec＝250fcu短柱：N0（＝fcAc＋fssAss＋fyAs）長柱：正截面壓彎承承載力第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算基于平截面假假定的理論計(jì)計(jì)算方法基本假定⑴截面應(yīng)變變分布符合平平截面假定；；⑵選擇合理理混凝土受壓壓應(yīng)力-應(yīng)變變關(guān)系；⑶鋼材采用用理想彈塑性性應(yīng)力-應(yīng)變變關(guān)系；⑷不考慮砼砼的抗拉強(qiáng)度度；⑸鋼骨不發(fā)生局局部屈曲。正截面壓彎承承載力第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算一般疊加方法法對于給定軸力力Nu，由第一式，任任意分配S部分和RC部分所承擔(dān)的軸力力，并分別求求得相應(yīng)各部部分承擔(dān)的彎彎矩根據(jù)塑性理論論下限定理，，在任意軸力力分配情況下下得到的受彎彎承載力總是是小于其真實(shí)實(shí)解兩部分受彎承承載力之和的的最大值，即即為在軸力Nu下SRC構(gòu)件承擔(dān)的彎彎矩Mu。偏于安全第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算簡單疊加方法法——《規(guī)程程》方法第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算1.當(dāng)，且時(shí)2.當(dāng)時(shí)3.當(dāng)時(shí)1.當(dāng)，且時(shí)2.當(dāng)時(shí)3.當(dāng)時(shí)簡單疊加方法一簡單疊加方法二第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算為壓力時(shí)：為拉力時(shí)：鋼骨部分的壓壓彎承載力Ass為鋼骨截面面面積，當(dāng)有孔孔洞時(shí)應(yīng)扣除除孔洞的面積積；gs為截面塑性發(fā)發(fā)展系數(shù)，繞強(qiáng)軸彎曲工工字形鋼骨截截面，gs＝1.05；；繞弱軸彎曲工工字形鋼骨截截面，gs＝1.1；十字形及箱形形鋼骨截面，，gs＝1.05。。第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算軸心受壓時(shí)：：中和軸通過截截面形心時(shí)：：改進(jìn)簡單疊加加方法——《規(guī)程》》修訂方法第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算軸心受壓時(shí)：：中和軸通過截截面形心時(shí)：：改進(jìn)簡單疊加加方法——《規(guī)程》》修訂方法第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算鋼骨軸力近似似值鋼骨部分的壓壓彎承載力第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截面承載力力計(jì)算第六章鋼鋼骨混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)6.4正截截面面承承載載力力計(jì)計(jì)算算第六六章章鋼鋼骨骨混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)6.4正截截面面承承載載力力計(jì)計(jì)算算第六六章章鋼鋼骨骨混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)6.4正截截面面承承載