第五章 型钢混凝土结构(2)

1、型钢混凝土柱型钢混凝土柱型钢混凝土梁、柱节点型钢混凝土梁、柱节点型钢混凝土剪力墙型钢混凝土剪力墙型钢混凝土柱截面形式型钢混凝土柱截面形式推出试验主要破坏类型推出试验主要破坏类型推出试验推出试验参考文献参考文献薛建阳等薛建阳等型钢混凝土粘结型钢混凝土粘结滑移性能的推出滑移性能的推出试验及其分析试验及其分析5.3.1 型钢混凝土轴心受压柱型钢混凝土轴心受压柱N材料破坏特点材料破坏特点出现纵向粘结裂缝出现纵向粘结裂缝时，时，当当uN.N80 型钢不失稳型钢不失稳时，时，当当uNN 1.破坏形式破坏形式材料破坏材料破坏失稳破坏失稳破坏2.材料破坏特点材料破坏特点与混凝土柱的相同点与混凝土柱的相同点与混

2、凝土柱的不同点与混凝土柱的不同点忽略粘结滑移的影响忽略粘结滑移的影响5.3.1 型钢混凝土轴心受压柱型钢混凝土轴心受压柱3.长柱稳定系数长柱稳定系数 目前尚未查阅到型钢混凝土受压构件稳定系数目前尚未查阅到型钢混凝土受压构件稳定系数的试验资料，规程是套用钢筋混凝土的稳定系数。的试验资料，规程是套用钢筋混凝土的稳定系数。bl0值值值值的的试试验验结结果果及及规规范范取取钢钢筋筋混混凝凝土土 0515 20 2530 3540 4550 550.20.40.60.81.01.21.4按按规范规范取值取值8105.3.1 型钢混凝土轴心受压柱型钢混凝土轴心受压柱4.承载力计算公式承载力计算公式 aas

3、yccAfAfAfN 1 稳定系数稳定系数il0il0 sEsaEacsEsaEacascIIIIAAAAAIi,AAAA 0000【例题【例题5-4】P118 计算从头错到脚。计算从头错到脚。sAaAcA5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱1.影响承载力因素影响承载力因素最主要因素为偏心距最主要因素为偏心距长细比长细比混凝土保护层混凝土保护层配钢形式和配钢率配钢形式和配钢率2.破坏类型破坏类型受压破坏受压破坏（小偏心受压破坏）（小偏心受压破坏）受拉破坏受拉破坏（大偏心受压破坏）（大偏心受压破坏）界限破坏界限破坏对称截面短柱对称截面短柱N-M相关曲线相关曲线oNM5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱3

4、.基本假定基本假定平截面假定平截面假定不考虑混凝土的抗拉强度不考虑混凝土的抗拉强度取取cucu=0.003=0.003，相应，相应c= =fc，且受压区应力，且受压区应力 等效矩形化，等效矩形化，x=0.80.8xc型钢腹板应力按拉、压矩形等效计算型钢腹板应力按拉、压矩形等效计算s=Essfy, 且且s0.010.015.3.2 偏心受压柱偏心受压柱4.计算公式计算公式正截面承载力计算正截面承载力计算aeaaaa NssA afaAf afaA syAf 1fc型钢型钢翼缘翼缘纵向纵向钢筋钢筋bafAfafa型钢腹板应力型钢腹板应力xhafA 受压区受压区sA sA5.3.2 偏心受压柱偏心受

5、压柱4.计算公式计算公式 8080808000.hx.f.hx.fbaabys saybE.ff.00302180 据平截面假定据平截面假定小偏心受压小偏心受压21200140011 hlhe偏心距增大系数偏心距增大系数5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱4.计算公式计算公式 awaafassycawafassafasycMahAfahAfx.hbxfNeNAAAfAfbxfN 0001150 据偏心受压极限平衡条件据偏心受压极限平衡条件当为大偏心受压时，公式中当为大偏心受压时，公式中aaysf,f awawawawfht.Mfht.Nx.h,x.h202212221021020125152505

6、2251251 时时当当 awawawawfht.MfhtNx.h201222210120250251 时时当当其它参数详其它参数详P120和和P121（只可能小偏压）（只可能小偏压） awaafassycawafassafasycMahAfahAfx.hbxfNeNAAAfAfbxfN 0001150 【例题【例题5-5】P1215.3.2 偏心受压柱偏心受压柱5.公式应用公式应用一般为校核题。一般为校核题。并进行判断并进行判断或或解出解出由方程由方程且且先假定为大偏心受压，先假定为大偏心受压， x,25. 1,25. 121 5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱5.配十字型钢柱正截面承载力简化

7、计算配十字型钢柱正截面承载力简化计算 配十字型钢混凝土组合柱，按基本假定配十字型钢混凝土组合柱，按基本假定和极限平衡条件同样可以建立正截面承载力和极限平衡条件同样可以建立正截面承载力计算公式计算公式。但公式规模过于庞大，不便于手但公式规模过于庞大，不便于手算算。研究人员在此基础上进行了推导简化，研究人员在此基础上进行了推导简化，得到了基于得到了基于Q235钢和钢和HRB335钢筋的钢筋的N-M相相关方程关方程（系数由计算机算出）（系数由计算机算出），并列入型，并列入型钢混凝土钢混凝土规程附录规程附录A以供设计人员使用。以供设计人员使用。简化说明简化说明5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱5.配十字

8、型钢柱正截面承载力简化计算配十字型钢柱正截面承载力简化计算N-M相关方程相关方程 MbhfMffFffEDCNBNACMbhfNNcucycyc2012201 均匀布筋和四角布筋系数分别详均匀布筋和四角布筋系数分别详P124表表5-5和和P125表表5-6。验算方式一般采用。验算方式一般采用MMu？均匀布筋均匀布筋四角布筋四角布筋【例题【例题5-6】P125总配筋率总配筋率 AAAsa 作业作业 P137习题习题 3（十字型钢，（十字型钢， 轴心受压）轴心受压）习题习题 5（H型钢，型钢， 偏心受压）偏心受压）思考题思考题 45.3.2 偏心受压柱偏心受压柱6.型钢型钢混凝土混凝土柱斜截面承载

9、力计算柱斜截面承载力计算 试验研究表明，根据不同的剪跨比，破坏形态试验研究表明，根据不同的剪跨比，破坏形态主要有三种。主要有三种。剪切斜压破坏剪切斜压破坏剪切粘结破坏剪切粘结破坏弯剪破坏弯剪破坏VVVVVV51. 251. 52. 5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱6.型钢型钢混凝土混凝土柱斜截面承载力计算柱斜截面承载力计算影响斜截面承载力的因素影响斜截面承载力的因素剪跨比剪跨比轴压比轴压比配箍率配箍率混凝土强度等级混凝土强度等级计算公式计算公式ccwwasvyvccAf.NN.htf.hsAfbhf.V3031070580512000 5.3.2 偏心受压柱偏心受压柱6.型钢型钢混凝土混凝土柱

10、斜截面承载力计算柱斜截面承载力计算排除剪切斜排除剪切斜压破坏条件压破坏条件1045000.bhfhtf,bhf.Vcwwacc 对于普通强度混凝土，据国家行业标准对于普通强度混凝土，据国家行业标准型钢型钢混凝土组合结构技术规程混凝土组合结构技术规程有有【例题【例题5-7】P128对高强混凝土，可参考下式计算对高强混凝土，可参考下式计算5.3.3 型钢混凝土柱一般构造要求型钢混凝土柱一般构造要求截面形式及尺寸截面形式及尺寸 方柱截面尺寸方柱截面尺寸400mm400mm400mm400mm材料强度要求材料强度要求 型钢型钢Q235Q235、Q345Q345 钢筋优选次序钢筋优选次序：HRB500H

11、RB500、HRB400HRB400、HRB335HRB335纵向型钢纵向型钢 4%4%配钢率配钢率10%10%，合理配钢率，合理配钢率5%5%8%8%纵向钢筋及箍筋纵向钢筋及箍筋 纵筋纵筋d16mm,d16mm,混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度P129型钢混凝土梁柱节点型钢混凝土梁柱节点型钢混凝土柱型钢混凝土柱-钢钢筋混凝土梁节点筋混凝土梁节点型钢梁柱节点型钢梁柱节点5.5.1 基本形式及构造要求基本形式及构造要求无边框无边框有边框有边框型钢混凝土剪力墙形式型钢混凝土剪力墙形式5.5.2 型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算基本假定基本假定 基本与梁柱相同基本与梁

12、柱相同试验依据试验依据 与偏心受压柱相似与偏心受压柱相似计算公式计算公式xb0hx saybE.ff.00302180 剪力墙截面受力简图剪力墙截面受力简图 8080808000.hx.f.hx.fbaabys 小偏心受压小偏心受压5.5.2 型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算计算公式计算公式swaaassycswssaasyaacMahAfahAfbhfNeNAAAfAfhbfN00201015 . 01针对竖向分布筋针对竖向分布筋swhywfywf 800.hxc 0hswswywswswywswhAfw.MAfw.N 280805040801 简化公式简化公

13、式0hhwsw swswywswswywswhAfMAfN5 . 08 . 0 时，取时，取当当 分布筋完全塑性假定分布筋完全塑性假定aaysff ,b一般为校核题，并先假定为大偏心受压。一般为校核题，并先假定为大偏心受压。例题例题5-85-8P133有误有误5.5.2 型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算型钢混凝土剪力墙正截面承载力计算大偏心受压大偏心受压计算公式计算公式swaaassycswcMahAfahAfbhfNeNhbfN00201015 . 01swswywswswywswhAfw.MAfw.N 280805040801 0hhwsw 5.5.3 型钢混凝土剪力墙斜截面承载力计算型钢混凝土剪力墙斜截面承载力计算截面条件截面条件无边框无边框有边框有边框bhf.Vcw250 0hh0hhaashyvwcwAf.hs