型钢混凝土结构1.ppt

* * 型钢混凝土梁斜截面受剪承载力 斜截面受剪性能和破坏形态 破坏形态主要有三种类型： * * 1. 斜压破坏：λ<1.5且含钢率较大; 正应力小，剪应力大. 0.3－0.5 Pu 梁腹板出现斜裂缝; P增加 裂缝延伸到加载点附近，形成临界裂缝 裂缝中间大，两端小（枣核状）. Pu增加 出现平行斜裂缝,梁分割成斜向短柱. * 2. 剪切粘结破坏：λ较大且含钢率较小的情况; 正应力小，剪应力大. P较小时: 钢梁和混凝土共同工作; P增加: 胶结力消失，靠摩擦力传递; 达混凝土抗拉强度时: 水平裂缝贯通，出现劈裂破坏. 注：对设置了剪力连接件的梁，及受均布荷载的梁，粘结作用大一些。 * 3.剪压破坏：λ>2不配箍筋或箍筋很少; 正应力大，剪应力小. P--ft : 梁底出现弯曲裂缝，受型钢约束发展缓慢; P增加－主应力达到混凝土抗拉强度: 形成斜向的弯剪裂缝; P– Pu: 型钢剪切屈服，混凝土压碎，构件破坏. * 剪切破坏形态小结： （1）斜压破坏: 剪跨比λ<1.0，以及 1.0~1.5且含钢率较大的情况。 * （2）剪压破坏: 剪跨比λ>1.5且含钢率较小的情况；斜裂缝端部剪压区混凝土在正应力和剪应力的共同作用下被压碎. （3）剪切粘结破坏: 不配箍筋或箍筋很少、且剪跨比较大的情况；型钢与混凝土的粘结力极易丧失，传递剪力的能力降低，于是在型钢翼缘外侧的混凝土中产生应力集中；在型钢翼缘附加产生劈裂裂缝，沿型钢翼缘水平方向发展，导致保护层脱落。 * 型钢混凝土与钢筋混凝土梁的受剪性能比较： 1）斜裂缝出现时。实腹式型钢具有较大的抗剪刚度，而且在梁中腹板是连续分布的，对斜裂缝的开展起着较好的抑制作用； 2）斜裂缝出现后，型钢腹板的贡献使梁的受剪承载力大为提高；具有较好的延性破坏特征。 3）可能会发生剪切粘结破坏。型钢与混凝土交界面粘结强度较低，型钢混凝土梁破坏时受压侧保护层混凝土剥离范围大，设计中应通过配置必要的构造箍筋、增加型钢外围混凝土厚度等措施来提高剪切粘结承载力。 4）受力过程中，由于受混凝土的约束，在满足宽厚比的条件下，型钢腹板不会发生局部屈曲，其强度能得以充分发挥; 同时，型钢本身可以承担相当大的剪力，型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力远比钢筋混凝土梁高。 * 型钢混凝土结构计算软件 PKPM系列软件包中的SATWE软件（承载力累加计算法） MTS系列软件（承载力累加计算法） ETABS软件（首先将型钢混凝土构件进行刚度折算，然后按照单一材料进行型钢混凝土结构的内力分析） SAP2000 TBSA * 冶金部的YB 9082－2006(钢骨混凝土结构设计规程)(以下简称《钢骨规程》） 忽略型钢与混凝土之间的粘结作用，认为二者独立工作,承载力叠加计算. 无论是构件的承载力计算还是刚度、裂缝验算，均采用叠加原理，原理清晰，计算简单。 正截面承载力计算某些情况计算结果小得离谱（相比试验值）。而且，正截面计算偏小，相对来说容易造成事实上的强梁弱柱，抗震不利。所以不是结果偏小就好。 建设部的JGJ138－2001（型钢混凝土组合结构技术规程)以下简称《型钢规程》 构件的承载力计算采用平截面假定，钢骨与混凝土变形协调，通过构件内力平衡方程求解构件承载力。在承载力计算中，公式复杂，适合于已知各配筋条件的承载力验算，而已知内力求配筋则计算复杂。 刚度计算、抗剪计算也采用叠加原理外，压弯承载力计算和裂缝计算是将型钢受拉翼缘等效为钢筋，按平截面假定计算。 技术规程 * §1-2一般要求和结构的整体作用 钢与混凝土两种材料的组合体 型钢 纵向钢筋和箍筋 混凝土 * 从受力性能而言，其基本属于钢筋混凝土结构的范畴。 * 型钢配置形式： 1、实腹式：良好的延性和耗能能力 2、空腹式： * * 型钢与混凝土共同作用 型钢混凝土组合结构中，型钢表面积与截面面积之比较小，且表面平整，粘结强度小，二者之间容易产生滑移，仅靠粘结强度是无法实现共同工作的。 * 提高粘结强度的措施： 配置充满型实腹型钢； 抗剪连接件，配置必要的纵筋和箍筋； 限制型钢板材的宽厚比。 * * 型钢混凝土结构结构设计基本要求 1.材料要求： 型钢 宜采用国产牌号碳素结构钢Q235-B、C、D级，以及低合金高强度结构钢中的Q345-B、C、D、E级或Q390- Q345-B、C、D、E级，质量应符合规范要求。 型钢可采用焊接型钢或轧制型钢。其主要性能指标符合规范要求。 选用的焊条型号应与主体金属强度相适应。焊缝强度按钢结构规范采用。 钢筋和混凝土 纵筋宜采用HRB3