型钢混凝土组合结构构件的计算
型钢混凝土组合结构构件的计算
【摘 要】总结了承载能力极限状态下型钢混凝土组合梁、柱的正截面、斜截面的计算要点,再简要介绍了型钢混凝土梁柱节点、剪力墙的计算要点。
【关键词】型钢混凝土组合梁;型钢混凝土组合柱;型钢混凝土剪力墙;承载能力极限状态;正截面计算;斜截面计算;组合结构
0.概述钢筋混凝土结构容易出现开裂,普通重型钢结构民用建筑中含钢量高导致造价高和容易出现几何非线性的失稳和屈曲,将这两种结构从构件层次上通过剪力件进行组合,形成型钢混凝土组合结构可以很好的解决以上两种结构形式的缺点。我国从20世纪50年代开始应用型钢混凝土结构,但研究起步较晚。到了80年代初中国才有组织的进行对SRC结构的系统研究,全国许多单位对型钢混凝土结构构件(包括梁、柱、节点等)的承载力、刚度、裂缝以及延性进行了试验,依据试验结果进行了有关设计理论与计算方法的研究。1997年参照日本规程,原冶金部编制并颁发了《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97),2002年建设部又颁发了《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)。我国现采用的SRC结构计算方法是根据《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)基于钢筋混凝土结构的计算方法。型钢混凝土结构是由混凝土包裹型钢做成的,也是钢与混凝土组合的一种新型结构。过去,我国对这种结构的名称叫法不一致,有的称之为劲性钢筋混凝土结构,有的称之为钢骨混凝土结构。2002年建设部发布了《型钢混凝土组合结构技术规程》,将型钢混凝土组合结构(Steel Reinforced Concrete Composite Structure)定义为混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢和钢筋的结构,简称SRC结构。型钢混凝土可以做成多种构件,更能组成各种结构,它可代替钢筋混凝土结构和钢结构应用于各类建筑和桥梁结构中。我国对型钢我国《规程》对型钢混凝土组合梁的计算方法是在钢筋混凝土的计算方法基础上进行考虑的,本文重点旨在对常见型钢混凝土组合构件的承载能力计算状态进行归纳总结。
1.型钢混凝土组合梁的计算1.1正截面受弯计算型钢混凝土框架梁,其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算:(1)截面应变保持平面。(2)不考虑混凝土的抗拉强度。(3)受压边缘混凝土极限压应变?着■取0.003,相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值f■,受压区应力图形简化为等效的矩形应力图,其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8,矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值。(4)型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。设计计算时,简化为等效矩形应力图形;钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变?着■取0.01。根据中和轴的位置型钢截面可以分为三种情况,即第一种情况,中和轴在型钢腹板中通过;第二种情况,中和轴部通过型钢;第三种情况,中和轴恰好在型钢受压翼缘中通过。这三种情况在规范中通过M■,N■控制。型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁
3.小结I.对于型钢混凝土结构而言,目前我国规程计算理论趋于成熟,完全