组合结构型钢混凝土组合结构学习教案

1、会计学1组合结构组合结构(jigu) 型钢混凝土组合结构型钢混凝土组合结构(jigu)第一页，共87页。5、与钢结构相比，型钢混凝土组合结构的耐久性，耐火性能等均胜一筹。第1页/共87页第二页，共87页。序较多。第2页/共87页第三页，共87页。第3页/共87页第四页，共87页。第4页/共87页第五页，共87页。第5页/共87页第六页，共87页。第6页/共87页第七页，共87页。第7页/共87页第八页，共87页。第8页/共87页第九页，共87页。第9页/共87页第十页，共87页。第10页/共87页第十一页，共87页。的密实。第11页/共87页第十二页，共87页。范的规定。第12页/共87页第十

2、三页，共87页。第13页/共87页第十四页，共87页。第14页/共87页第十五页，共87页。（2）以平截面假定(jidng)为基础的计算方法。（3）采用钢筋混凝土的矩形应力图方法。第15页/共87页第十六页，共87页。第16页/共87页第十七页，共87页。0.003cucf第17页/共87页第十八页，共87页。第18页/共87页第十九页，共87页。非抗震(kngzhn)设计10002cyssaafaawxMf bx hf A haf AhaM（3.2.8）抗震(kngzhn)设计 10cysaafysaafawf bxf Af Af Af AN（3.2.9）100012cyssaafsawRE

3、xMf bx hf A haf AhaM（3.2.10）10cysaafySaaawf bxf Af Af Af AN（3.2.11）第19页/共87页第二十页，共87页。其中(qzhng)， 0.75RE当 时1 0201111,hxhx02awwaNt h f121（3.2.12）220112awwaMt h f2212122 （3.2.13）第20页/共87页第二十一页，共87页。01020,aawhffNhh0aawwfwx相对受压区高度，；h型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘的；型钢抗拉，抗压强度设计值；M 型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力距

4、；型钢腹板承受的轴向合力；型钢腹板上端至截面上边缘距离与 的比值；型钢腹板下端至截面上边缘距离与 的比值；t 型钢腹板厚度；t 型钢翼缘厚度；h 型钢腹板高度。第21页/共87页第二十二页，共87页。根据(gnj)平截面假定，可以推得截面的界限相对受压区高度b12 0.003yasffE1b(3.2.14) 为了保证梁具有(jyu)较好的 塑性变形性能，即梁的破坏形态为型钢下翼缘和受拉纵向钢筋先屈服，然后受压区混凝土被压碎，截面受压区高度X应满足0bxh（3.2.15）第22页/共87页第二十三页，共87页。 为保证梁的型钢上翼缘和受压纵向钢筋(gngjn)在混凝土被压碎前屈服，应满足：fxa

5、t（3.2.16）第23页/共87页第二十四页，共87页。第24页/共87页第二十五页，共87页。第25页/共87页第二十六页，共87页。2 、影响(yngxing)斜截面受剪性能的因素 剪跨比 型钢腹板含钢率 配箍筋 型钢翼缘宽度与梁宽度的比值(bzh) 混凝土强度等级fbb第26页/共87页第二十七页，共87页。3、斜截面(jimin)受剪承载力计算 将型钢腹板看作连续分布的箍筋，采用钢筋(gngjn)混凝土梁的 计算方法； 剪力分配计算方法； 叠加方法。主要(zhyo)计算方法第27页/共87页第二十八页，共87页。（1）计算公式 实腹式型钢混凝土框架梁的斜截面受剪承载力应按下列(xil

6、i)公式计算非抗震(kngzhn)设计 00.080.58svbcyva wwAVf bhff t hs（3.2.22）第28页/共87页第二十九页，共87页。抗震(kngzhn)设计0010.060.80.58svbcyva wwREAVf bhfhf t hs（3.2.23）第29页/共87页第三十页，共87页。 当以集中荷载(hzi)为主时，型钢混凝土独立梁的斜截面受剪承载力应按下列公式非抗震(kngzhn)设计000.200.581.5svbcyva wwAVf bhfhf t hs（3.2.24）抗震(kngzhn)设计0010.060.580.81.5svbcyva wwAVf b

7、hfhf t hsRE（3.2.25）第30页/共87页第三十一页，共87页。（2）剪力设计(shj)值1）非抗震(kngzhn)设计2）抗震(kngzhn)设计一级抗震(kngzhn)二级抗震(kngzhn)三级抗震(kngzhn)1.05lrbuEbuEbGbnMMVVl1.05lrbbbGbnMMVVllrbbbGbnMMVVl第31页/共87页第三十二页，共87页。（3）截面(jimin)限制条件非抗震(kngzhn)设计00.45cVf bhc00.10a wwcf t hf bh要求(yoqi)同时满足 第32页/共87页第三十三页，共87页。抗震(kngzhn)设计应符合下列(x

8、ili)条件00.10a wwcf t hf bh010.36bccREVf bh第33页/共87页第三十四页，共87页。四、变形和裂缝宽度(kund)演算1、 刚度计算2、 裂缝宽度演算 型钢混凝土框架最大裂缝宽度应按荷载标准组合并考虑长期荷载作用(zuyng)的影响计算，其最大值 应不大于裂缝宽度极限值maxwlimwmaxlimww（3.2.38）第34页/共87页第三十五页，共87页。裂缝宽度(kund)计算max2.11.90.08saestedwcE20.235ctkMf bh1.1 1cMM第35页/共87页第三十六页，共87页。4safaweAAkAdu0.87sasosafo

9、fawowMA hA hkA h2220.7sffawun dbtkhsv svcorA lA sv第36页/共87页第三十七页，共87页。一、柱的轴压比 规定型钢混凝土框架(kun ji)柱的轴压比限值是保证框架(kun ji)柱延性性能和耗能能力的必要条件。 另外,延性系数随剪跨比的增大而增大,大致成线型关系。第37页/共87页第三十八页，共87页。二、构造(guzo)要求1、箍筋第38页/共87页第三十九页，共87页。第39页/共87页第四十页，共87页。矩形(jxng)箍筋的体积配筋率计算公式sv svcorA lA sv4sslcorAdsv螺旋(luxun)箍筋的体积配筋率计算公式

10、第40页/共87页第四十一页，共87页。 加密区长度以外,箍筋的体积(tj)配筋率不宜小于加密区配筋率的一半,并且要求一,二级抗震等级柱中箍筋间距不应大于10d,三级抗震等级柱中不宜大于15d(d为纵向钢筋直径).框架节点核心区的箍筋最小体积(tj)配筋率不宜小于 (抗震等级一级), (二级)及 (三级) 。0.6%0.5%0.4%第41页/共87页第四十二页，共87页。2、型钢(xnggng) 柱中受力型钢(xnggng)的含钢率不宜小于4%且不宜大于10%。3、纵向(zn xin)受力钢筋 柱中全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于0.8%。第42页/共87页第四十三页，共87页。三、正截面(j

11、imin)受压承载力1、柱的受力性能和破坏(phui)形态受拉破坏(phui)受压破坏(phui)2、简单叠加法计算正截面(jimin)偏心受压承载力 对于常用的对称配钢截面,可采用简化叠加方法。第43页/共87页第四十四页，共87页。简化(jinhu)叠加方法的基本思路: 配置型钢后截面承载力不足的部分由钢筋混凝土截面承担,或反之钢筋混凝土截面承载力不足的部分由型钢截面承担.计算时,先设定型钢(或钢筋)面积,然后,按下列(xili)两种情况计算钢筋混凝土部分或型钢承受的轴力和弯矩设计值.用两种情况得到的轴力和弯矩设计值分别进行钢筋(或型钢)截面设计及承载力计算,取钢材截面较小者为计算结果.以

12、下公式中,当轴力为压力时取正,当轴力为拉力时取负号。第44页/共87页第四十五页，共87页。3、基于平截面假定(jidng)的简化计算方法(1) 偏心距增大(zn d)系数和初时偏心矩ie20120111400ilehh 10.5cAfN其中(qzhng)021.150.01lh第45页/共87页第四十六页，共87页。 其取值20mm和偏心方向截面尺寸(ch cun)的1/30二者之间的较大值.所以(suy),截面的初始偏心矩 应为:ie0iaeee第46页/共87页第四十七页，共87页。(2) 偏心(pinxn)受压承载力计算非抗震(kngzhn)设计10002cyssaafsawxNef

13、bx hf A haf AhaM1cysaafssaafawNf bxf Af AAAN第47页/共87页第四十八页，共87页。抗震(kngzhn)设计11cysaafssaafawRENf bxf Af AAAN100012cyssaafsawRExNef bx hf A haf AhaM1 011hx2011hx当 , 时第48页/共87页第四十九页，共87页。12012awwaNt h f222212120111212awwaMt h f当 , 时1 011hx2011hx210()awwaNt h f2221212012awwaMt h f第49页/共87页第五十页，共87页。式中2i

14、heea 型钢混凝土柱截面受压界限破坏(phui)时的相对受压区高度:112 0.003byasffE当 时0bxh110ysbfxh110aabfxh第50页/共87页第五十一页，共87页。(3) 框架柱内力(nil)设计值1)非抗震(kngzhn)设计2) 抗震(kngzhn)设计A 节点上下柱端的(dund)弯矩设计值一级抗震等级二级抗震等级 1.1cbuEMM1.1cbMM第51页/共87页第五十二页，共87页。按一二级抗震等级设计的框架结构底层(d cn)柱根和框支层柱两端截面的弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5,1.25B 一,二,三级抗震等级的节点上,下柱端的轴向压力(yl)设计

15、值,取地震作用组合下各自的轴向压力(yl)设计值第52页/共87页第五十三页，共87页。四、斜截面(jimin)受剪承载力1、框架柱的受剪破坏(phui)形态 剪切破坏(phui)形态主要有两种:剪切斜压破坏(phui)和剪切粘结破坏(phui). 剪跨比小于1.5的框架柱往往发生剪切斜压破坏(phui). 剪跨比在1.52.5时,柱往往(wngwng)发生正截面弯曲破坏2、反复荷载下框架柱的性能实腹式型钢混凝土框架柱试件的滞回曲线为略成S型的纺锤(fngchu)型,空腹式型钢混凝土柱的滞回曲线则有明显的剪切 “捏缩”3、斜截面受剪承载力计算受剪承载力按下列(xili)公式计算第54页/共87

16、页第五十五页，共87页。非抗震(kngzhn)设计抗震(kngzhn)设计000.200.580.071.5svccyva wwAVf bhfhf t hNs0010.160.580.80.0561.5svccyva wwREAVf bhfhf t hNs第55页/共87页第五十六页，共87页。-框架柱的计算机剪跨比,其值取上,下端较大弯矩设计值M与对应的剪力设计值V和柱截面(jimin)有效高度 的比值,即 当框架结构中柱的反弯点在柱层高范围内时,柱的剪跨比也可以采用1/2柱净高与柱截面(jimin)有效高度的比值 .当计算值3时,取=3;N-框架柱轴向压力设计值(抗震设计时应为考虑地震作用

17、组合的轴向压力设计值)当 时,取 ; -承载力抗震调整系数,受剪时 0h0MVh002Hh0.3ccNf A0.3ccNf ARE0.85RE第56页/共87页第五十七页，共87页。(2) 剪力设计(shj)值1)非抗震(kngzhn)设计2)抗震(kngzhn)设计3)一级抗震(kngzhn)等级4)二级抗震(kngzhn)等级5)三级抗震(kngzhn)等级1.1tbcuEcuEcnMMVH1.1tbcccnMMVHtbcccnMMVH第57页/共87页第五十八页，共87页。bcuEMtcuEMtcMbcMnH , -框架柱上下端采用(ciyng)实配钢筋和实配型钢数量,材料强度标准值,且

18、考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯载力所对应的弯矩值; -考虑地震作用组合的框架(kun ji)柱上下端弯矩设计值-柱的净高度(god)第58页/共87页第五十九页，共87页。 在公式中, 和 之和应分别按顺时针和逆时针方向计算,并取其较大值.每端 可按公式(3.3.25)和式(3.3.26)确定,此时,应将不等式改为等式,对于对称配筋截面住,将Ne以 代替(dit),其中,将 以 代替(dit),将 以实配的截面面积代替(dit) 在公式(3.3.40)至公式(3.3.41)中, 之和应分别按顺时针和逆时针方向计算,并取其较大值. 与 的取值应符合公式(3.3.35)和(3.3.36)的规定

19、tcuEMbcuEMcuEM2cuEhMNa,cyyaafffff,ckykykakakfffff,ssafafA A AAtcMbcMtcMbcM第59页/共87页第六十页，共87页。(3) 截面限制(xinzh)条件柱的受剪截面限制条件与梁相同非抗震(kngzhn)设计抗震(kngzhn)设计00.45cccVf bh00.10a wwcf t hf bh010.36cccREVf bh 当按计算不需要箍筋时,箍筋按混凝土结构(jigu)设计规范的构造要求配置。第60页/共87页第六十一页，共87页。一、连接形式与构造 型钢混凝土组合结构(jigu)中的梁柱连接有型钢混凝土柱与型钢混凝土梁

20、的连接,型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接以及型钢混凝土柱与钢梁的连接。第61页/共87页第六十二页，共87页。型钢(xnggng)混凝土柱与型钢(xnggng)混凝土梁节点连接内柱贯通的几种形式第62页/共87页第六十三页，共87页。第63页/共87页第六十四页，共87页。第64页/共87页第六十五页，共87页。二、节点(ji din)核心区的受力性能第65页/共87页第六十六页，共87页。第66页/共87页第六十七页，共87页。1.05lTbuEbuEjMMVZ1.05(1)lTbuEbuEjcbMMZVZHh第67页/共87页第六十八页，共87页。1.05lrbbjMMVZ1.05(1)l

21、rbbjcbMMXVZHh第68页/共87页第六十九页，共87页。lbuEMrbuEMlbMrbMcHZbh第69页/共87页第七十页，共87页。1.05lrauaujMMVZ1.05(1)lrauaujxaMMZVZHh第70页/共87页第七十一页，共87页。1.05lraajMMVZ1.05(1)lraajaMMZVZHch第71页/共87页第七十二页，共87页。lauMrauMlaMraMah第72页/共87页第七十三页，共87页。1(0.4)jccjjRVf b h 第73页/共87页第七十四页，共87页。jhjbjjj第74页/共87页第七十五页，共87页。01(0.30.05)()0.58svjjjcjjsvaa wwRcccANVf b hfhaf t hf b hs 010.3()0.58svjjjcjjsvaa wwRAVf b hfhaf t hs 第75页/共87页第七十六页，共87页。010.14() 0.2svjjj c jjsvaa w wRAVf bhfhaf t hs01(0.14 0.05)() 0.2svjj jc j jsvaa w wRc c cANVfbhfh aft hfbhs第76页/共87页第七十七页，共87页。一、一般一、一般(ybn)要求要求 型钢混凝土结构剪力墙分为无边框型钢混凝土剪力墙和有边框型钢混凝土