型钢混凝土结构2.ppt

钢骨混凝土柱轴压比限值 n = N /( fc Ac + f ss Ass ) 当柱承受的轴向压力超过轴向受压极限承载力的50％时，柱的延性明显下降。 设防烈度 n 6度 0.8 7度 0.75 8度 0.7 9度 0.6 当钢骨面积较少时，轴压比限值比普通钢筋混凝土要求更严，因为配箍率较低。 影响钢骨混凝土柱延性的主要因素是钢筋混凝土部分承担的轴向 压力。 * 型钢混凝土轴心受压柱破坏形态 按长细比不同, 型钢混凝土轴心受压构件分为长柱和短柱. 短柱在加载初期, 型钢与混凝土能较好的共同工作, 混凝土、型钢和钢筋变形是协调的. 随着荷载增加, 沿柱纵向产生裂缝; 荷载继续增加, 纵向裂缝贯通,把柱子分成若干小柱体而发生劈裂破坏. 在配筋率和含钢率合适的情况下，型钢与纵向钢筋都能达到受压屈服. * 型钢混凝土长柱的承载力低于相同条件下的短柱，可采用稳定系数φ来考虑。 L0为柱的计算长度, 按<混凝土规范>取用; i为截面最小回转半径. I0为截面换算惯性矩; A0为换算截面面积; Ec\Es\Ea为混凝土\纵筋和型钢的弹性模量; Ic、Is、Ia混凝土净截面、纵筋、型钢对换算截面的惯性矩。 * 型钢混凝土轴心受压柱承载力计算 无论轴心受压长柱还是短柱，试验表明：由于混凝土对型钢有一定的约束作用，在加载过程中均未发现型钢有局部屈曲现象。 混凝土部分 纵筋部分 型钢部分 * * * 第四章 型钢混凝土结构2 * 影响斜截面受剪性能的主要因素 1、剪跨比： 剪跨比较小时，发生剪切斜压破坏。 剪跨比较大（1.5～2.5），剪跨段内正应力较大。 剪压破坏 剪切粘结破坏 型钢混凝土梁不会发生斜拉破坏，型钢腹板可以有效阻止斜拉裂缝的产生。 * 2、型钢腹板含钢率 含钢率：ρ＝Aw/bh0 由于型钢腹板的刚度较大，斜裂缝出现前，其剪应变与混凝土的基本一致。斜裂缝出现后，由于型钢对腹部的混凝土有约束作用，梁的抗剪刚度降低不多； 型钢腹板屈服后，对混凝土的约束丧失，梁的抗剪刚度降低较快，变形增大。但其极限变形远大于混凝土梁，表现出较好的延性性能。 * 3、配箍率 配箍率：ρsv＝Asv/bs。 裂缝出现前，箍筋的应力很小，基本不起作用； 设计合理的适筋梁，剪压破坏时，箍筋基本屈服； 箍筋的约束作用还能有效防止型钢翼缘与混凝土交界面的剪切破坏。 * 4、型钢翼缘宽度与梁宽度比bf /b 型钢翼缘对梁腹部混凝土具有约束作用，能提高梁的承载力和变形能力； 但如果比值过大，使梁侧混凝土保护层厚度过小，容易产生剪切粘结破坏。 * 5、混凝土强度等级 一般来说，混凝土部分受剪承载力随混凝土强度提高而提高； 剪跨比一定时，抗剪承载力随混凝土强度提高。 剪跨比较小时，增长率较大 剪跨比较大时，增长率较小 * 斜截面受剪承载力计算 1、将腹板看作连续分布的箍筋，采用混凝土梁的计算方法--含钢量小时，基本符合实际。 2、剪力分配计算方法 荷载的反复作用型钢与混凝土之间的粘结作用丧失，剪力由型钢部分和钢筋混凝土部分一起承担； 计算较复杂，不易准确。 3、叠加方法 用型钢部分与钢筋混凝土部分受剪承载力之和作为型钢混凝土构件的受剪承载力； 我国采用此种方法。 * 斜截面受剪承载力计算公式 型钢腹板先屈服，而后混凝土斜压短柱（斜压破坏）或剪压区（剪压破坏）混凝土被压碎而达到极限状态，同时箍筋屈服。 防止剪压破坏由受剪承载力计算来保证,防止斜压破坏由截面控制条件来保证. <型钢规范>JGJ138-2001中斜截面受剪承载力采用的是修正后的叠加方法. 该方法在实验的基础上,分别考虑了型钢和钢筋混凝土两部分的承载力,并通过对多根实验梁的数据回归分析和可靠度分析,得到了型钢部分对受剪承载力的贡献等于型钢腹板部分受剪承载力,其值与腹板强度\腹板含量有关. 对集中荷载作用的下的梁,还与剪跨比有关. 此外,还近似假定型钢腹板全截面处于纯剪状态,即 * Vsw的计算： * 斜截面受剪承载力计算公式： <型钢规程>给出了受剪承载力公式: 均布荷载作用下： 集中荷载作用下： 型钢部分 钢筋混凝土部分 型钢部分 * 截面限制条件： 由于型钢腹板在梁中是连续布置，腹板对混凝土的变形有很大约束作用。只有在型钢屈服以后，混凝土才可能产生较大变形而被压碎。 对于含钢量较大的型钢混凝土梁，型钢一般能达到其屈服强度。 型钢混凝土梁的抗剪强度上限值比钢筋混凝土梁的值要高: 为防止斜压破坏: 为保证梁具有一定延性: * 变形和裂缝宽度验算——刚度计算 影响梁的刚度因素： 型钢含量 纵向受拉钢筋含量 相同荷载时，型钢混凝土梁的刚度比钢筋混凝土梁有所提高； 裂缝出现以前，型钢混凝土梁截面基本上处于弹性状态，截面刚度可按换算截面的弹