鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)知識講解二

鋼骨（勁性）混凝土結(jié)構(gòu)第一部分：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)計算基礎第二部分：型鋼混凝土受彎構(gòu)件正截面承載力分析第三部分：型鋼混凝土受彎構(gòu)件斜截面受剪承載力第四部分：型鋼鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變和裂縫計算鋼骨（勁性）混凝土結(jié)構(gòu)-2第一部分型鋼混凝土結(jié)構(gòu)計算基礎

1型鋼混凝土結(jié)構(gòu)計算理論發(fā)展

2型鋼與混凝土的共同作用1、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的計算理論發(fā)展型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算，各國采用的方法不盡相同，主要包括3種：按平截面假定，采用鋼筋混凝土構(gòu)件的計算方法。

認為型鋼和鋼筋混凝土能夠成為一個整體且變形協(xié)調(diào)，共同承擔外部作用，將型鋼離散化為鋼筋，然后采用鋼筋混凝土的公式計算其承載能力。該方法在承載力計算時對型鋼作用的考慮顯得粗糙。1、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的計算理論基于試驗與數(shù)值計算的經(jīng)驗公式

（1）以鋼結(jié)構(gòu)計算方法為基礎，根據(jù)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的試驗結(jié)果，經(jīng)過數(shù)值計算，引入?yún)f(xié)調(diào)參數(shù)加以調(diào)整的經(jīng)驗公式。(英國規(guī)范，美國AISC-LRFD采用）（2）在型鋼鋼筋混凝土構(gòu)件試驗研究的基礎上，通過大量的數(shù)值計算直接擬合試驗結(jié)果的近似經(jīng)驗公式。

1、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的計算理論疊加計算法日本AIJ的型鋼混凝土規(guī)范：（1）對空腹式型鋼混凝土構(gòu)件按照鋼筋混凝土的方法計算。（2）對實腹式型鋼鋼筋混凝土構(gòu)件在型鋼不發(fā)生局部屈曲的假定下，分別計算型鋼和鋼筋混凝土的的承載力或者剛度，然后疊加就得到構(gòu)件的承載力或者剛度。

這種疊加法沒有考慮型鋼和混凝土之間的粘結(jié)力及型鋼骨架和混凝土間的約束與支撐作用，其承載力和剛度的計算結(jié)果偏于保守。累加計算法按照累加計算法計算柱子截面的承載力時，彎矩和軸力在型鋼和混凝土之間的分配，可采用不同分配方式：（1）若彎矩小于型鋼部分的抗彎承載力，或者軸力大于鋼筋混凝土的軸向承載力，則設彎矩全部由鋼梁承擔，軸力由型鋼和混凝土共同承擔。（2）若彎矩大于型鋼部分的抗彎承載力，或者軸力小于鋼筋混凝土的軸向承載力，可設軸力全部由鋼筋混凝土承擔，彎矩由型鋼和混凝土共同承擔。1、型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的計算理論2、型鋼與混凝土的共同作用型鋼與混凝土共同工作的標志是兩者間僅存在可以忽略的相對滑移；為保證型鋼與混凝土的共同作用，應采取如下措施：

（1）配置充滿型實腹型鋼；

（2）在型鋼上翼緣處焊接抗剪連接件；

（3）加強對混凝土的約束，配置必要的縱向鋼筋和箍筋：增強抗剪，約束核心混凝土；保證破壞階段混凝土保護層和型鋼的共同工作。

（4）限制型鋼板材的寬厚比，保證型鋼塑性變形能力的發(fā)揮（限值：翼緣取純鋼結(jié)構(gòu)的1.5倍；腹板2.0倍）。充滿型實腹型鋼：指型鋼的上翼緣處于截面的受壓區(qū)，下翼緣處于截面的受拉區(qū)。第二部分型鋼混凝土受彎構(gòu)件基本性能和承載力分析

1鋼筋混凝土構(gòu)件正截面承載力計算方法

2型鋼鋼筋混凝土構(gòu)件的受彎性能

3型鋼鋼筋混凝土梁正截面承載力計算方法1、鋼筋混凝土構(gòu)件正截面承載力計算方法xn=nh0bhh0AsTs=sAsctxnCMycctcbscy截面應變分布曲線應力分布計算假定：構(gòu)件截面變形后平均應變符合平截面假定，截面應變?yōu)橹本€分布，不考慮鋼筋和混凝土之間的相對滑移。鋼筋和混凝土的應力－應變關系為已知；不考慮混凝土收縮、徐變等時隨效應。規(guī)范計算中采用極限強度簡化計算方法，將混凝土壓區(qū)二次拋物線加矩形的應力圖形簡化成等效的矩形應力圖。1、鋼筋混凝土構(gòu)件正截面承載力計算方法1fcMuCycxn=nh0sAsx=1xn2、型鋼混凝土梁受彎性能：空腹式其受彎性能與普通鋼筋混凝土梁基本類似。其構(gòu)件承載力的提高主要體現(xiàn)在角鋼骨架對核心混凝土的約束，使得混凝土的塑性變形提高，受壓區(qū)強度提高?？崭故搅航孛嬷屑尤虢卿搶?gòu)件延性的改善和剛度的增加比對承載力的提高更具意義?？崭剐弯摮休d力計算，只需將其上、下弦型鋼做為縱向鋼筋考慮（集中于其面積的形心處），其正截面抗彎承載力計算即可采用鋼筋混凝土梁的計算方法。2、型鋼混凝土梁受彎性能：空腹式若型鋼偏置在截面受拉區(qū)，型鋼上翼緣和混凝土交界面上可能發(fā)生滑移，使型鋼和混凝土不能共同工作。接近破壞時，交界面上會出現(xiàn)較大的縱向裂縫。型鋼上翼緣布置抗剪連接件。2、型鋼混凝土梁受彎性能：實腹式I:受拉區(qū)混凝土未開裂II:梁受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫III:受拉鋼筋，型鋼受拉翼緣屈服

型鋼上翼緣屈服IV:混凝土壓碎荷載撓度ABCD2、型鋼混凝土梁受彎性能：實腹式型鋼混凝土梁的受彎性能：型鋼混凝土梁的破壞形態(tài)與鋼筋混凝土梁相類似，其極限承載能力的喪失以受壓區(qū)混凝土壓碎為標志。型鋼鋼筋混凝土梁有較好的后期變形能力。當承載力達到峰值后，壓區(qū)型鋼以外的混凝土已壓碎崩落，而翼緣或者角鋼肢內(nèi)的混凝土，在箍筋與翼緣包圍下的核心混凝土相對完整，仍然具有承載能力。實腹式型鋼梁對承載力的提高比空腹式高。充滿型實腹式構(gòu)件中型鋼和混凝土可以共同工作。3、型鋼混凝土構(gòu)件正截面承載力計算方法一般疊加法:對于給定軸力N值，初步估算構(gòu)件型鋼和鋼筋混凝土部分所承擔的軸力，并分別求得到該兩部分相應的受彎承載力。多次試算，求得在不同軸力分配比例情況下，兩部分受彎承載力的最大值。簡單疊加法（1987年日本建筑學會《鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算規(guī)范及其說明》）。應用條件：用于內(nèi)部型鋼為對稱配置截面的型鋼混凝土梁和柱。進行桿件截面設計時，需先確定型鋼的截面尺寸。3、型鋼混凝土梁正截面承載力計算方法基于平截面假定的計算方法（設計規(guī)程《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術規(guī)程》JGJ138-2001）采用。（1）簡單疊加法應用于型鋼對稱布置的梁截面：型鋼截面承擔的受彎承載力鋼筋混凝土部分的受彎承載力疊加法未考慮型鋼和混凝土的共同作用，計算簡單，但結(jié)果偏保守（2）基于平截面假定的計算方法基本計算假定：構(gòu)件變形后截面的平均應變符合平截面假定，型鋼和混凝土之間無相對滑移；截面受拉區(qū)的拉力全部由型鋼和鋼筋承擔，不考慮受拉區(qū)混凝土的受力作用；取受壓邊緣混凝土的極限壓應變?yōu)?.003，最大壓應力取混凝土軸心抗壓強度設計值。受壓區(qū)應力圖簡化為等效矩形應力圖。型鋼腹板的應力圖形取為拉、壓梯形應力圖。設計計算時，簡化為等效矩形應力圖。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應變?nèi)?.01。不考慮型鋼板件的局部屈曲（2）基京于平惡截面堆假定明的計蓬算方拆法根據(jù)質(zhì)型鋼券在截盯面內(nèi)嘗所處戶的位重置的梁不同院，主件要有轟三種主類型膜的受尸力情井況型鋼位后于中和掀軸以下稱且型鋼哀全截面擾受拉屈掉服，型總鋼的應麥力分布籌為矩形愈。Loo鄰k?型鋼角下翼漁緣受介拉屈徑服，精上翼掏緣或工受拉結(jié)或受厚壓但傘不屈聯(lián)服。Lo濁ok?型鋼下眼翼緣受艱拉屈服唐，而型摔鋼上翼速緣受壓既屈服。瘦中和軸該通過型澇鋼腹板載，型鋼棒受壓和匙受拉區(qū)推的應力陽分布均永為梯形靠。截面中和軸應變受彎壤承載俱力計毀算簡柏圖：＋應力計算簡圖M＋M受彎承淺載力計灑算：＋腹板部分型鋼腹秧板承受仔彎矩是浸通過對賀型鋼腹途板應力攤的分布蜻進行積所分后簡刺化得到筑。簡化梨的條件寇：計算條靈件型鋼腹板上端部位于受壓區(qū)型鋼腹板下端部位于受拉區(qū)根據(jù)平殖截面假乎定，此巖時截面胖的界限勇受壓區(qū)競高度為息：計算條漫件x≥4、例萍題簡化畝疊加矩法基于天平截批面假勵定的天計算冰方法第三囑部分型鋼心混凝堅土受系彎構(gòu)認件斜截面白受剪承冷載力計撞算

1斜截面受剪性能和破壞形態(tài)

2影響斜截面承載力的因素

3斜截面受剪承載力計算1、斜華截面圖受剪惑性能凱和破哀壞形略態(tài)實腹詳式型全鋼混涂凝土窮梁的時斜截道面破億壞形習態(tài)主胳要有蜓三種種類型繪：斜恢壓破錫壞、號剪壓傭破壞擔和剪切粘陪結(jié)破壞怖。剪跨比λ<竿1.通0或剪辭跨比λ稠=1黨.0～1.夏5并且含館鋼率較御大時，辦發(fā)生斜辦壓破壞糖。剪跨比λ>翠1.溫5且含鋼沈率較小忘時，發(fā)湖生剪壓晶破壞。未配或砌少配箍攻筋且剪虎跨比較陳大時，炭發(fā)生剪坑切粘結(jié)填破壞。型鋼偷混凝任土梁認和鋼捏筋混輔凝土男梁的悉受剪呼性能錘的差罷異主魄要表悔現(xiàn)在挨以下學一些胃方面鼻：（1）斜裂膚縫出現(xiàn)義時，荷膏載－撓故度曲線蓋沒有明教顯轉(zhuǎn)折拼；（2）斜賓裂縫咐出現(xiàn)屢后，刃由于勸型鋼替腹板喝的貢經(jīng)獻使幻玉梁的陵受剪絮承載殘力提墳高；（3）表所現(xiàn)出材較好用的延勤性破窄壞特供征；（4）可校能發(fā)暢生剪杏切粘避結(jié)破魄壞；（5）受什力過氏程中駛，由頂于受含混凝土土的因約束霧，在錢滿足浪寬厚論比的陷條件劑下，香型鋼五腹板掌不發(fā)拒生局鵲部屈我曲，窗其強份度能束夠充回分發(fā)劇揮。1、斜截剩面受剪贊性能和朗破壞形魚態(tài)2、影齊響斜雀截面辜受剪綿性能碼的因計素影響斜掌截面受躬剪性能穿及破壞扶形態(tài)的尋主要因詠素：剪跨倒比型鋼腹鍋板含鋼蒙率配箍絮率型鋼受洗拉翼緣鎖和鋼筋爐的含鋼頸率型鋼濱翼緣警與梁胖寬度攪比以治及混階凝土來強度刑等級汽。3、斜坡截面違抗剪屋承載件力計佩算受剪嚷承載狀力計杯算的死三種遞方法毫：1、將型府鋼腹板忽看作連澤續(xù)分布日的箍筋小，采用點鋼筋混迎凝土法召計算；2、剪犯力分算配計察算方吊法；3、疊藏加方攪法：敘型鋼貫部分美和鋼禁筋混銳凝土梯部分寫抗剪好承載頌力之稼和（《型鋼混勾凝土組尋合結(jié)構(gòu)獨技術規(guī)尿程采用》）hbAsv1P由試驗琴確定（1）混案凝土性部分炊的抗漫剪承徑載力均布荷已載集中任荷載（2）型鋼排部分的窮抗剪承左載力型鋼部泥分的抗任剪承載協(xié)力主要弓是由型贏鋼腹板銜貢獻的蛋受剪承媽載力。鼻假定型亭鋼腹板傭全截面塌處于純懲剪狀態(tài)按。（3）抗塞剪承飄載力女計算姨公式均布綱荷載集中樸荷載（4）截腳面限卷制條竊件為防止盤梁發(fā)生維斜壓破林壞，控畏制梁裂推縫開展療的寬度贏，需要號確定合鐵理的構(gòu)敘件截面揮尺寸，涉以控制魚梁的剪目壓比。避免含轎鋼量太飛小鋼筋切混凝皮土第四部壤分型鋼鋼笨筋混凝粘土受彎晌構(gòu)件變成形和裂醒縫計算

1變形及剛度計算

2裂縫寬度計算1、變舌形和般剛度敞計算紐奉－撓鵝度（1）型除鋼混乓凝土違梁在濁正?？ㄊ褂脙x極限逃狀態(tài)母下的缸撓度滴，可拖根據(jù)傘構(gòu)件曾的剛她度，祥采用騾結(jié)構(gòu)臭力學癥的方正法計緩算；（2）計花算等傳截面嬌梁的付撓度閉時，血假定下梁的寫各同賄號彎反矩區(qū)奴段內(nèi)搬的剛撓度相啞等，書其值淹取各男區(qū)段哈內(nèi)最姿大彎央矩截滅面的衣剛度支。（3）對摘于允許許反震拱的紛構(gòu)件守，檢機驗梁摘的撓猜度時賄，可腿將計吉算所碌得到滋的撓溜度值葛減去都施工丹的起衰拱值躺。1、變筐形和蹦剛度庭計算然－剛伶度正常使龜用階段土型鋼混備凝土受守彎曲構(gòu)外件的截懷面抗彎沾剛度等霜于型鋼羞截面抗顫彎剛度崗和鋼筋思混凝土確截面抗貓彎剛度閘的疊加2、裂縫泄寬度計甘算型鋼承混凝孔土構(gòu)降件在訓正常傾使用騰階段耕，常啊常帶蠻裂縫詳工作嶺。過躬大的辜裂縫垂會引咽起混弓凝土風中型倘鋼和洽鋼筋耽的嚴暗重銹峽蝕，壇降低挖構(gòu)件蜜的耐醉久性季；另結(jié)外裂盛縫影惕響構(gòu)匹件的修外觀昌。試驗副表明騾，使給用階返段型休鋼混歪凝土滴結(jié)構(gòu)剩的裂土縫不鋪一定點小于材混凝防土梁島。此曬外，咬受拉還鋼筋止水平施處的歇裂縫后寬度蘇普遍妥比型宏鋼受裂拉翼規(guī)緣水鳥平處鞠的裂曉縫寬熄度大乏，因銜此受島拉鋼定筋的誼應變挨是影菊響裂拍縫寬混度的罩主要姥因素寶。2、裂媽縫寬表度計爪算0.括2m傷m,悔0菠.3謹mm考慮尚型鋼姜受拉煌翼緣所、部每分腹著板面炮積、駝縱向獵受拉縣鋼筋護的等辟效直梅徑和混有效栗截面驅(qū)配筋疑率試驗桐表明股：設住有剪載力連棒接件系的梁期在型迫鋼的跪上翼膝緣與森混凝挽土的鹽交接吩處均圾無明寸顯的徑縱向摟裂縫漁，直搞到破延壞時警，