钢骨混凝土组合结构

4.型钢混凝土组合结构3.1型钢混凝土简介3.2型钢混凝土试验研究3.3型钢混凝土梁受弯承载力计算3.4型钢混凝土梁受剪承载力计算3.5型钢混凝土轴心受压柱3.6型钢混凝土偏心受压柱3.7型钢混凝土柱受剪承载力3.6型钢混凝土构造3.1型钢混凝土简介（1）形式（2）特点（3）发展和应用（1）型钢混凝土的形式：柱，梁（2）钢骨混凝土的特点承载力高：钢骨；无屈曲问题；约束混凝土刚度大：钢骨延性、抗震性能好：

1921如本兴业银行历经1923年关东大地震几乎没破坏1978宫城县冲大地震95座钢骨混凝土建筑只有17座轻微损坏

日本型钢混凝土占的比例：六层以上建筑45％；10-15层90％；16层以上50％施工迅速、快捷：注意施工验算防火、防腐性能优越：（3）发展和应用发展：

a.

20世纪初始于欧美：由空腹式梁－柱－规程（日、美、加、英）

b.日本尤其早：1920开始；1928轴压柱；1929偏压柱；1932节点）

c.我国：

20世纪50年代从英国引入；

1984开始：梁柱、节点；静力，动力；裂缝，承载力，刚度；80年代末，其它高校开始研究；

1998年冶金部《钢骨混凝土设计规程》

2001年JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》应用：

主要使用于高层建筑中，尤其是地震区的高层建筑中美国达拉斯第一国际大厦72层276米；美国休斯顿第一城市大楼49层207米；

美国休斯顿德克斯商业中心大厦79层305米；美国斯顿海湾大厦52层221米；

中国香港中国银行72层363米；中国台湾长谷世贸联合大厦51层244米；新加坡财政部大楼55层242米；

日本大量使用10-15层占90％以上。3.2钢骨混凝土试验研究（1）梁抗弯试验试件情况：试件破坏过程：M=15-20%Mu纯弯段出现裂缝，并随荷载增加而开展

裂缝到达型钢下翼缘后出现停滞，不再向上发展M=50%Mu裂缝基本出齐，且均为竖缝加载到一定阶段出现斜裂缝，指向加载点M=继续增加

受拉翼缘屈服－－腹板屈服－－裂缝随之发展M=80%Mu受压翼缘出现水平粘结裂缝－－贯通－－保护层脱落，混凝土压碎

试验结果分析：破坏过程

受拉纤维部分或全部屈服－－受压混凝土压碎－－极限型钢位置影响

全高配置型钢时，粘结劈裂严重拉区配置型钢时，劈裂不严重，类似于钢筋混凝土梁应变分布

初期平截面；后期压区应变滞后，应力重分布钢梁无屈曲发生滑移的影响

变形不协调，但对承载力影响不大受压区混凝土应力分布

可按钢筋混凝土一样换算混凝土开开裂：刚刚度无明显的的转折受到型钢钢的约束束作用类似于弹塑性体体的荷载－应应变发展展过程（2）梁梁抗剪试试验三类破坏坏形式：破坏过程程；破坏坏特点；；谁先破破坏剪切斜压压破坏：λ<1.5;正应力小小，剪应应力大0.3－－0.5Pu梁腹板出出现斜裂裂缝P增加裂缝延伸伸到加载载点附近近，形成成临界裂裂缝裂缝中间间大，两两端小（（枣核状状）Pu增加出现平行行斜裂缝缝,梁分分割成斜斜向短柱柱剪切粘结结破坏：λ较大;正正应力力小，剪剪应力大大P较小时钢梁和混混凝土共共同工作作P增加胶结力消消失，靠靠摩擦力力传递达混凝土土抗拉强强度时水平裂缝缝贯通，，出现劈劈裂破坏坏注：对设设置了剪力连接接件的梁，及及受均布荷载载的梁，粘粘结作用用大一些些。弯剪破坏：λ>2;正应力大大，剪应应力小P--ft梁底出现现弯曲裂裂缝，受受型钢约约束发展展缓慢P增加－主主应力达达到混凝凝土抗拉拉强度形成斜向向的弯剪剪裂缝P--Pu型钢剪切切屈服，，混凝土土压碎，，构件破破坏3.3钢钢骨混混凝土梁梁受弯承承载力计计算（1）基基本假定定a.平截面；；b.忽略拉区区混凝土土作用；；c.压区混凝凝土采用用“等效效矩形””应力图图；d.钢筋、型型钢达到到设计强强度；e.型钢强度度折减0.9；f.不考虑型型钢屈曲曲；g.界限相对对受压区区高度。。（2）矩矩形截面面梁承载载力计算算情况一：中和轴位位于型钢钢以上情况二：中和轴位位于型钢钢腹板内内情况三：中和轴位位于型钢钢翼缘中中心处（3）倒倒梯形截截面梁承承载力计计算翼缘计算算宽度：第一类截截面：中和轴位位于受压翼缘缘混凝土内承载力计计算：!因为为受拉混混凝土不不起作用用第二类截截面：中和轴位位于梁腹腹板内具体公式式见p853.4钢钢骨混混凝土梁梁受剪承承载力计计算（1）破破坏形式式剪切斜压压破坏：λ<1.5;正应力小小，剪应应力大剪切粘结结破坏：λ较大;正正应力力小，剪剪应力大大弯剪破坏：λ>2;正应力大大，剪应应力小（2）影影响因素素（3）受受剪承载载力计算算计算模型型：剪力的组组成：如能确定定各个部部分，则则总剪力力V可确定！！各部分承载力的的计算：Vc的计算：：Vsw的计算：：Vsv的计算：：斜压、弯弯剪承载载力的计计算：在试验研研究和国国内外研研究成果果基础上上进行了了调整剪切粘结结承载力力的计算算：总体计算算公式：剪压、弯弯剪破坏坏和剪切切粘结破破坏的比比较：综合设计计公式：：截面限制制条件：：关于空腹腹式钢骨骨混凝土土梁抗剪剪的简介介不同点：：滑移不明明显；不会产生生剪切粘粘结破坏坏更接近于于钢筋混混凝土梁梁可按钢筋筋混凝土土梁的计计算公式式计算钢骨混凝凝土梁其其它问题题简介实腹式钢钢骨混凝凝土梁斜斜截面抗抗弯计算算；钢骨混凝凝土梁的的刚度计算算；钢骨混凝凝土梁的的裂缝计算算；刚度计算算刚度组成成刚度计算算各部分刚刚度计算算3.5钢钢骨混混凝土轴轴心受压压柱的计计算（1）轴轴压短柱柱受力特特性破坏过程程；弹性受力阶段段；型钢和纵纵向钢筋筋屈服——变形形加大；；混凝土达达极限压压应变———压碎。破坏时特特征；临近破坏坏时，出出现纵向向裂缝，，类似混凝凝土棱柱柱体受压压破坏；无混凝土土的剥离离和鼓胀胀现象；型钢没发发生屈曲曲。有关结论论；钢骨混凝凝土轴压压柱破坏坏类似混凝凝土棱柱柱体受压压破坏；型钢和混混凝土变形协调调，可采采用叠加加原理计算；箍筋可提提高延性性，但对对强度提提高不明明显，可按非约约束混凝凝土考虑虑;破坏时型钢和钢钢筋一般般可达屈屈服强度度；破坏时混混凝土强强度接近近于轴心心抗压强强度标准准值。（2）轴压柱柱承载力计算算短柱的承载力力计算；长柱的承载力力计算；3.6钢骨混凝土偏偏心受压柱的的计算（1）大小偏偏压界限界限破坏：混凝土达到极极限压应变，，钢梁受拉侧侧达屈服大偏压受压破破坏：受拉侧钢梁、、钢筋可达屈屈服小偏心受压破破坏：远离压力侧钢钢梁和钢筋或或受拉或受压压，一般达不到屈屈服（2）二阶矩的影影响（3）具体计算公公式：应力图示、平平衡条件3.7钢骨混凝土柱柱受剪承载