組合結(jié)構(gòu)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)(jigu) 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)(jigu)第一頁(yè)，共87頁(yè)。5、與鋼結(jié)構(gòu)相比，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的耐久性，耐火性能等均勝一籌。第1頁(yè)/共87頁(yè)第二頁(yè)，共87頁(yè)。序較多。第2頁(yè)/共87頁(yè)第三頁(yè)，共87頁(yè)。第3頁(yè)/共87頁(yè)第四頁(yè)，共87頁(yè)。第4頁(yè)/共87頁(yè)第五頁(yè)，共87頁(yè)。第5頁(yè)/共87頁(yè)第六頁(yè)，共87頁(yè)。第6頁(yè)/共87頁(yè)第七頁(yè)，共87頁(yè)。第7頁(yè)/共87頁(yè)第八頁(yè)，共87頁(yè)。第8頁(yè)/共87頁(yè)第九頁(yè)，共87頁(yè)。第9頁(yè)/共87頁(yè)第十頁(yè)，共87頁(yè)。第10頁(yè)/共87頁(yè)第十一頁(yè)，共87頁(yè)。的密實(shí)。第11頁(yè)/共87頁(yè)第十二頁(yè)，共87頁(yè)。范的規(guī)定。第12頁(yè)/共87頁(yè)第十

2、三頁(yè)，共87頁(yè)。第13頁(yè)/共87頁(yè)第十四頁(yè)，共87頁(yè)。第14頁(yè)/共87頁(yè)第十五頁(yè)，共87頁(yè)。（2）以平截面假定(jidng)為基礎(chǔ)的計(jì)算方法。（3）采用鋼筋混凝土的矩形應(yīng)力圖方法。第15頁(yè)/共87頁(yè)第十六頁(yè)，共87頁(yè)。第16頁(yè)/共87頁(yè)第十七頁(yè)，共87頁(yè)。0.003cucf第17頁(yè)/共87頁(yè)第十八頁(yè)，共87頁(yè)。第18頁(yè)/共87頁(yè)第十九頁(yè)，共87頁(yè)。非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)10002cyssaafaawxMf bx hf A haf AhaM（3.2.8）抗震(kngzhn)設(shè)計(jì) 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頁(yè)/共87頁(yè)第二十頁(yè)，共87頁(yè)。其中(qzhng)， 0.75RE當(dāng) 時(shí)1 0201111,hxhx02awwaNt h f121（3.2.12）220112awwaMt h f2212122 （3.2.13）第20頁(yè)/共87頁(yè)第二十一頁(yè)，共87頁(yè)。01020,aawhffNhh0aawwfwx相對(duì)受壓區(qū)高度，；h型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至混凝土受壓邊緣的；型鋼抗拉，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；M 型鋼腹板承受的軸向合力對(duì)型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的力距

4、；型鋼腹板承受的軸向合力；型鋼腹板上端至截面上邊緣距離與 的比值；型鋼腹板下端至截面上邊緣距離與 的比值；t 型鋼腹板厚度；t 型鋼翼緣厚度；h 型鋼腹板高度。第21頁(yè)/共87頁(yè)第二十二頁(yè)，共87頁(yè)。根據(jù)(gnj)平截面假定，可以推得截面的界限相對(duì)受壓區(qū)高度b12 0.003yasffE1b(3.2.14) 為了保證梁具有(jyu)較好的 塑性變形性能，即梁的破壞形態(tài)為型鋼下翼緣和受拉縱向鋼筋先屈服，然后受壓區(qū)混凝土被壓碎，截面受壓區(qū)高度X應(yīng)滿足0bxh（3.2.15）第22頁(yè)/共87頁(yè)第二十三頁(yè)，共87頁(yè)。 為保證梁的型鋼上翼緣和受壓縱向鋼筋(gngjn)在混凝土被壓碎前屈服，應(yīng)滿足：fxa

5、t（3.2.16）第23頁(yè)/共87頁(yè)第二十四頁(yè)，共87頁(yè)。第24頁(yè)/共87頁(yè)第二十五頁(yè)，共87頁(yè)。第25頁(yè)/共87頁(yè)第二十六頁(yè)，共87頁(yè)。2 、影響(yngxing)斜截面受剪性能的因素 剪跨比 型鋼腹板含鋼率 配箍筋 型鋼翼緣寬度與梁寬度的比值(bzh) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)fbb第26頁(yè)/共87頁(yè)第二十七頁(yè)，共87頁(yè)。3、斜截面(jimin)受剪承載力計(jì)算 將型鋼腹板看作連續(xù)分布的箍筋，采用鋼筋(gngjn)混凝土梁的 計(jì)算方法； 剪力分配計(jì)算方法； 疊加方法。主要(zhyo)計(jì)算方法第27頁(yè)/共87頁(yè)第二十八頁(yè)，共87頁(yè)。（1）計(jì)算公式 實(shí)腹式型鋼混凝土框架梁的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列(xil

6、i)公式計(jì)算非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì) 00.080.58svbcyva wwAVf bhff t hs（3.2.22）第28頁(yè)/共87頁(yè)第二十九頁(yè)，共87頁(yè)?？拐?kngzhn)設(shè)計(jì)0010.060.80.58svbcyva wwREAVf bhfhf t hs（3.2.23）第29頁(yè)/共87頁(yè)第三十頁(yè)，共87頁(yè)。 當(dāng)以集中荷載(hzi)為主時(shí)，型鋼混凝土獨(dú)立梁的斜截面受剪承載力應(yīng)按下列公式非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)000.200.581.5svbcyva wwAVf bhfhf t hs（3.2.24）抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)0010.060.580.81.5svbcyva wwAVf b

7、hfhf t hsRE（3.2.25）第30頁(yè)/共87頁(yè)第三十一頁(yè)，共87頁(yè)。（2）剪力設(shè)計(jì)(shj)值1）非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)2）抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)一級(jí)抗震(kngzhn)二級(jí)抗震(kngzhn)三級(jí)抗震(kngzhn)1.05lrbuEbuEbGbnMMVVl1.05lrbbbGbnMMVVllrbbbGbnMMVVl第31頁(yè)/共87頁(yè)第三十二頁(yè)，共87頁(yè)。（3）截面(jimin)限制條件非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)00.45cVf bhc00.10a wwcf t hf bh要求(yoqi)同時(shí)滿足 第32頁(yè)/共87頁(yè)第三十三頁(yè)，共87頁(yè)?？拐?kngzhn)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列(x

8、ili)條件00.10a wwcf t hf bh010.36bccREVf bh第33頁(yè)/共87頁(yè)第三十四頁(yè)，共87頁(yè)。四、變形和裂縫寬度(kund)演算1、 剛度計(jì)算2、 裂縫寬度演算 型鋼混凝土框架最大裂縫寬度應(yīng)按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期荷載作用(zuyng)的影響計(jì)算，其最大值 應(yīng)不大于裂縫寬度極限值maxwlimwmaxlimww（3.2.38）第34頁(yè)/共87頁(yè)第三十五頁(yè)，共87頁(yè)。裂縫寬度(kund)計(jì)算max2.11.90.08saestedwcE20.235ctkMf bh1.1 1cMM第35頁(yè)/共87頁(yè)第三十六頁(yè)，共87頁(yè)。4safaweAAkAdu0.87sasosafo

9、fawowMA hA hkA h2220.7sffawun dbtkhsv svcorA lA sv第36頁(yè)/共87頁(yè)第三十七頁(yè)，共87頁(yè)。一、柱的軸壓比 規(guī)定型鋼混凝土框架(kun ji)柱的軸壓比限值是保證框架(kun ji)柱延性性能和耗能能力的必要條件。 另外,延性系數(shù)隨剪跨比的增大而增大,大致成線型關(guān)系。第37頁(yè)/共87頁(yè)第三十八頁(yè)，共87頁(yè)。二、構(gòu)造(guzo)要求1、箍筋第38頁(yè)/共87頁(yè)第三十九頁(yè)，共87頁(yè)。第39頁(yè)/共87頁(yè)第四十頁(yè)，共87頁(yè)。矩形(jxng)箍筋的體積配筋率計(jì)算公式sv svcorA lA sv4sslcorAdsv螺旋(luxun)箍筋的體積配筋率計(jì)算公式

10、第40頁(yè)/共87頁(yè)第四十一頁(yè)，共87頁(yè)。 加密區(qū)長(zhǎng)度以外,箍筋的體積(tj)配筋率不宜小于加密區(qū)配筋率的一半,并且要求一,二級(jí)抗震等級(jí)柱中箍筋間距不應(yīng)大于10d,三級(jí)抗震等級(jí)柱中不宜大于15d(d為縱向鋼筋直徑).框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的箍筋最小體積(tj)配筋率不宜小于 (抗震等級(jí)一級(jí)), (二級(jí))及 (三級(jí)) 。0.6%0.5%0.4%第41頁(yè)/共87頁(yè)第四十二頁(yè)，共87頁(yè)。2、型鋼(xnggng) 柱中受力型鋼(xnggng)的含鋼率不宜小于4%且不宜大于10%。3、縱向(zn xin)受力鋼筋 柱中全部縱向受力鋼筋的配筋率不宜小于0.8%。第42頁(yè)/共87頁(yè)第四十三頁(yè)，共87頁(yè)。三、正截面(j

11、imin)受壓承載力1、柱的受力性能和破壞(phui)形態(tài)受拉破壞(phui)受壓破壞(phui)2、簡(jiǎn)單疊加法計(jì)算正截面(jimin)偏心受壓承載力 對(duì)于常用的對(duì)稱配鋼截面,可采用簡(jiǎn)化疊加方法。第43頁(yè)/共87頁(yè)第四十四頁(yè)，共87頁(yè)。簡(jiǎn)化(jinhu)疊加方法的基本思路: 配置型鋼后截面承載力不足的部分由鋼筋混凝土截面承擔(dān),或反之鋼筋混凝土截面承載力不足的部分由型鋼截面承擔(dān).計(jì)算時(shí),先設(shè)定型鋼(或鋼筋)面積,然后,按下列(xili)兩種情況計(jì)算鋼筋混凝土部分或型鋼承受的軸力和彎矩設(shè)計(jì)值.用兩種情況得到的軸力和彎矩設(shè)計(jì)值分別進(jìn)行鋼筋(或型鋼)截面設(shè)計(jì)及承載力計(jì)算,取鋼材截面較小者為計(jì)算結(jié)果.以

12、下公式中,當(dāng)軸力為壓力時(shí)取正,當(dāng)軸力為拉力時(shí)取負(fù)號(hào)。第44頁(yè)/共87頁(yè)第四十五頁(yè)，共87頁(yè)。3、基于平截面假定(jidng)的簡(jiǎn)化計(jì)算方法(1) 偏心距增大(zn d)系數(shù)和初時(shí)偏心矩ie20120111400ilehh 10.5cAfN其中(qzhng)021.150.01lh第45頁(yè)/共87頁(yè)第四十六頁(yè)，共87頁(yè)。 其取值20mm和偏心方向截面尺寸(ch cun)的1/30二者之間的較大值.所以(suy),截面的初始偏心矩 應(yīng)為:ie0iaeee第46頁(yè)/共87頁(yè)第四十七頁(yè)，共87頁(yè)。(2) 偏心(pinxn)受壓承載力計(jì)算非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)10002cyssaafsawxNef

13、bx hf A haf AhaM1cysaafssaafawNf bxf Af AAAN第47頁(yè)/共87頁(yè)第四十八頁(yè)，共87頁(yè)?？拐?kngzhn)設(shè)計(jì)11cysaafssaafawRENf bxf Af AAAN100012cyssaafsawRExNef bx hf A haf AhaM1 011hx2011hx當(dāng) , 時(shí)第48頁(yè)/共87頁(yè)第四十九頁(yè)，共87頁(yè)。12012awwaNt h f222212120111212awwaMt h f當(dāng) , 時(shí)1 011hx2011hx210()awwaNt h f2221212012awwaMt h f第49頁(yè)/共87頁(yè)第五十頁(yè)，共87頁(yè)。式中2i

14、heea 型鋼混凝土柱截面受壓界限破壞(phui)時(shí)的相對(duì)受壓區(qū)高度:112 0.003byasffE當(dāng) 時(shí)0bxh110ysbfxh110aabfxh第50頁(yè)/共87頁(yè)第五十一頁(yè)，共87頁(yè)。(3) 框架柱內(nèi)力(nil)設(shè)計(jì)值1)非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)2) 抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)A 節(jié)點(diǎn)上下柱端的(dund)彎矩設(shè)計(jì)值一級(jí)抗震等級(jí)二級(jí)抗震等級(jí) 1.1cbuEMM1.1cbMM第51頁(yè)/共87頁(yè)第五十二頁(yè)，共87頁(yè)。按一二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)底層(d cn)柱根和框支層柱兩端截面的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)分別乘以增大系數(shù)1.5,1.25B 一,二,三級(jí)抗震等級(jí)的節(jié)點(diǎn)上,下柱端的軸向壓力(yl)設(shè)計(jì)

15、值,取地震作用組合下各自的軸向壓力(yl)設(shè)計(jì)值第52頁(yè)/共87頁(yè)第五十三頁(yè)，共87頁(yè)。四、斜截面(jimin)受剪承載力1、框架柱的受剪破壞(phui)形態(tài) 剪切破壞(phui)形態(tài)主要有兩種:剪切斜壓破壞(phui)和剪切粘結(jié)破壞(phui). 剪跨比小于1.5的框架柱往往發(fā)生剪切斜壓破壞(phui). 剪跨比在1.52.5時(shí),柱往往(wngwng)發(fā)生正截面彎曲破壞2、反復(fù)荷載下框架柱的性能實(shí)腹式型鋼混凝土框架柱試件的滯回曲線為略成S型的紡錘(fngchu)型,空腹式型鋼混凝土柱的滯回曲線則有明顯的剪切 “捏縮”3、斜截面受剪承載力計(jì)算受剪承載力按下列(xili)公式計(jì)算第54頁(yè)/共87

16、頁(yè)第五十五頁(yè)，共87頁(yè)。非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)000.200.580.071.5svccyva wwAVf bhfhf t hNs0010.160.580.80.0561.5svccyva wwREAVf bhfhf t hNs第55頁(yè)/共87頁(yè)第五十六頁(yè)，共87頁(yè)。-框架柱的計(jì)算機(jī)剪跨比,其值取上,下端較大彎矩設(shè)計(jì)值M與對(duì)應(yīng)的剪力設(shè)計(jì)值V和柱截面(jimin)有效高度 的比值,即 當(dāng)框架結(jié)構(gòu)中柱的反彎點(diǎn)在柱層高范圍內(nèi)時(shí),柱的剪跨比也可以采用1/2柱凈高與柱截面(jimin)有效高度的比值 .當(dāng)計(jì)算值3時(shí),取=3;N-框架柱軸向壓力設(shè)計(jì)值(抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)為考慮地震作用

17、組合的軸向壓力設(shè)計(jì)值)當(dāng) 時(shí),取 ; -承載力抗震調(diào)整系數(shù),受剪時(shí) 0h0MVh002Hh0.3ccNf A0.3ccNf ARE0.85RE第56頁(yè)/共87頁(yè)第五十七頁(yè)，共87頁(yè)。(2) 剪力設(shè)計(jì)(shj)值1)非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)2)抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)3)一級(jí)抗震(kngzhn)等級(jí)4)二級(jí)抗震(kngzhn)等級(jí)5)三級(jí)抗震(kngzhn)等級(jí)1.1tbcuEcuEcnMMVH1.1tbcccnMMVHtbcccnMMVH第57頁(yè)/共87頁(yè)第五十八頁(yè)，共87頁(yè)。bcuEMtcuEMtcMbcMnH , -框架柱上下端采用(ciyng)實(shí)配鋼筋和實(shí)配型鋼數(shù)量,材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,且

18、考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)的正截面受彎載力所對(duì)應(yīng)的彎矩值; -考慮地震作用組合的框架(kun ji)柱上下端彎矩設(shè)計(jì)值-柱的凈高度(god)第58頁(yè)/共87頁(yè)第五十九頁(yè)，共87頁(yè)。 在公式中, 和 之和應(yīng)分別按順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)算,并取其較大值.每端 可按公式(3.3.25)和式(3.3.26)確定,此時(shí),應(yīng)將不等式改為等式,對(duì)于對(duì)稱配筋截面住,將Ne以 代替(dit),其中,將 以 代替(dit),將 以實(shí)配的截面面積代替(dit) 在公式(3.3.40)至公式(3.3.41)中, 之和應(yīng)分別按順時(shí)針和逆時(shí)針?lè)较蛴?jì)算,并取其較大值. 與 的取值應(yīng)符合公式(3.3.35)和(3.3.36)的規(guī)定

19、tcuEMbcuEMcuEM2cuEhMNa,cyyaafffff,ckykykakakfffff,ssafafA A AAtcMbcMtcMbcM第59頁(yè)/共87頁(yè)第六十頁(yè)，共87頁(yè)。(3) 截面限制(xinzh)條件柱的受剪截面限制條件與梁相同非抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)抗震(kngzhn)設(shè)計(jì)00.45cccVf bh00.10a wwcf t hf bh010.36cccREVf bh 當(dāng)按計(jì)算不需要箍筋時(shí),箍筋按混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)設(shè)計(jì)規(guī)范的構(gòu)造要求配置。第60頁(yè)/共87頁(yè)第六十一頁(yè)，共87頁(yè)。一、連接形式與構(gòu)造 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)(jigu)中的梁柱連接有型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁

20、的連接,型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁的連接以及型鋼混凝土柱與鋼梁的連接。第61頁(yè)/共87頁(yè)第六十二頁(yè)，共87頁(yè)。型鋼(xnggng)混凝土柱與型鋼(xnggng)混凝土梁節(jié)點(diǎn)連接內(nèi)柱貫通的幾種形式第62頁(yè)/共87頁(yè)第六十三頁(yè)，共87頁(yè)。第63頁(yè)/共87頁(yè)第六十四頁(yè)，共87頁(yè)。第64頁(yè)/共87頁(yè)第六十五頁(yè)，共87頁(yè)。二、節(jié)點(diǎn)(ji din)核心區(qū)的受力性能第65頁(yè)/共87頁(yè)第六十六頁(yè)，共87頁(yè)。第66頁(yè)/共87頁(yè)第六十七頁(yè)，共87頁(yè)。1.05lTbuEbuEjMMVZ1.05(1)lTbuEbuEjcbMMZVZHh第67頁(yè)/共87頁(yè)第六十八頁(yè)，共87頁(yè)。1.05lrbbjMMVZ1.05(1)l

21、rbbjcbMMXVZHh第68頁(yè)/共87頁(yè)第六十九頁(yè)，共87頁(yè)。lbuEMrbuEMlbMrbMcHZbh第69頁(yè)/共87頁(yè)第七十頁(yè)，共87頁(yè)。1.05lrauaujMMVZ1.05(1)lrauaujxaMMZVZHh第70頁(yè)/共87頁(yè)第七十一頁(yè)，共87頁(yè)。1.05lraajMMVZ1.05(1)lraajaMMZVZHch第71頁(yè)/共87頁(yè)第七十二頁(yè)，共87頁(yè)。lauMrauMlaMraMah第72頁(yè)/共87頁(yè)第七十三頁(yè)，共87頁(yè)。1(0.4)jccjjRVf b h 第73頁(yè)/共87頁(yè)第七十四頁(yè)，共87頁(yè)。jhjbjjj第74頁(yè)/共87頁(yè)第七十五頁(yè)，共87頁(yè)。01(0.30.05)()0.58svjjjcjjsvaa wwRcccANVf b hfhaf t hf b hs 010.3()0.58svjjjcjjsvaa wwRAVf b hfhaf t hs 第75頁(yè)/共87頁(yè)第七十六頁(yè)，共87頁(yè)。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頁(yè)/共87頁(yè)第七十七頁(yè)，共87頁(yè)。一、一般一、一般(ybn)要求要求 型鋼混凝土結(jié)構(gòu)剪力墻分為無(wú)邊框型鋼混凝土剪力墻和有邊框型鋼混凝土