組合結構設計原理全套下

組合結構設計原理全套下第1頁/共106頁圖3.40非埋入式柱腳底板部分與鋼骨混凝土部分第2頁/共106頁圖3.41鋼骨混凝土邊柱柱腳的滯回曲線第3頁/共106頁3.6.2非埋入式柱腳(1)非埋入式柱腳受彎承載力驗算1)柱腳的軸力和彎矩設計值(3.139)(3.140)(3.141)第4頁/共106頁2)核心部分的承載力計算圖3.43非埋入式柱腳實用計算方法的應力分布圖第5頁/共106頁(3.144)(3.145)(3.146)單邊錨栓所需的凈截面積為：(3.147)3)外圍鋼筋混凝土部分的承載力計算第6頁/共106頁(2)非埋入式柱腳受剪承載力驗算(3.148)1)柱鋼骨底板下的受剪承載力(3.149)2)鋼筋混凝土部分的受剪承載力(3.150)第7頁/共106頁3.6.3埋入式柱腳(1)埋入式柱腳的內力設計值圖3.44埋入式柱腳的內力傳遞第8頁/共106頁圖3.45邊柱箍筋的應力傳遞第9頁/共106頁(3.152)(3.153)(3.154)第10頁/共106頁圖3.46埋入式柱腳的有效承壓寬度第11頁/共106頁(3.155)(3.156)(3.157)第12頁/共106頁(2)埋入式柱腳的承載力驗算(3.158)(3)墻或基礎梁端部混凝土受剪承載力驗算(3.159)圖3.47基礎斷面受剪面積第13頁/共106頁圖3.48第14頁/共106頁3.7鋼骨的拼接3.7.1鋼骨拼接的基本要求圖3.49鋼骨截面削弱補強試驗第15頁/共106頁3.7.2鋼骨拼接處的內力計算(1)非抗震結構以及設防烈度為6度和7度的結構梁、柱中鋼骨拼接處鋼骨所承擔的內力設計值按下式計算：(3.163)第16頁/共106頁圖3.50梁鋼骨的彎矩與剪力

(a)M圖(b)V圖第17頁/共106頁圖3.51柱鋼骨的彎矩與剪力第18頁/共106頁圖3.52梁鋼骨的兩端產(chǎn)生塑性鉸時鋼骨拼接處的彎矩和剪力第19頁/共106頁(2)設防烈度為8度和9度的結構梁中鋼骨拼接處鋼骨所承受的彎矩和剪力設計值按下式計算：(3.164)與梁的計算方法類似，柱中鋼骨拼接處鋼骨所承受的彎矩和剪力設計值按下式計算：(3.165)第20頁/共106頁當任一端鋼骨部分的受彎承載力時可?。?3)鋼骨拼接節(jié)點承載力驗算1)梁鋼骨的拼接(3.166)(3.167)第21頁/共106頁第22頁/共106頁圖3.53梁鋼骨的拼接連接第23頁/共106頁2)柱鋼骨的拼接(3.169)(3.170)3)拼接連接板的厚度當鋼骨翼緣采用雙連接時，連接板的厚度為：(3.171)(3.172)第24頁/共106頁圖3.54柱的拼接連接第25頁/共106頁當鋼骨翼緣采用單剪連接時，連接板的厚度為：(3.173)鋼骨腹板的連接板一般在腹板的兩側成對設置，連接板的厚度按下式計算：(3.174)(4)鋼骨拼接處鋼筋混凝土部分的內力(3.175)第26頁/共106頁①對于設防烈度為7度和8度的框架梁(3.176)②對于設防烈度為9度的框架梁(3.177)③對于設防烈度為7度和8度的框架柱(3.178)④對于設防烈度為9度框架柱(3.179)第27頁/共106頁3.7.3鋼骨拼接處的補強(1)鋼骨拼接處受彎承載力補強1)抗彎處強的計算方法圖3.55鋼骨拼接承載力較小時的彎矩圖第28頁/共106頁(3.180)2)內力傳遞的幾種方式①鋼骨與混凝土之間的粘結力圖3.56鋼骨受彎承載力不足時的內力傳遞第29頁/共106頁②支承壓力(3.182)支承壓應力(3.183)(3.184)③剪切連接件當在拼接處鋼骨翼緣上設置栓釘時，其配置應滿足下式要求：第30頁/共106頁(3.185)(2)鋼骨拼接處受剪承載力補強圖3.57鋼骨受剪承載力不足時的內力傳遞第31頁/共106頁(3.187)(3.188)圖3.58鋼骨混凝土梁截面第32頁/共106頁圖3.59豎向荷載和水平地震作用下的彎矩與剪力第33頁/共106頁3.8鋼骨混凝土構件的構造要求3.8.1一般構造要求(1)鋼骨部分1)鋼骨構件的寬厚比2)含鋼率第34頁/共106頁(2)鋼筋混凝土部分(3)保護層厚度1)鋼筋2)鋼骨(4)剪力連接件圖3.61鋼骨混凝土梁柱構件截面構造要求第35頁/共106頁3.8.2梁(1)縱向受力鋼筋圖3.62次梁及懸臂梁的鋼筋錨固第36頁/共106頁(3)梁上開洞圖3.63梁上開洞的補強(2)箍筋第37頁/共106頁3.8.3柱(1)柱的截面形式圖3.64柱中鋼骨的基本形式第38頁/共106頁(2)縱向受力鋼筋(3)箍筋圖3.65柱中鋼骨設置通氣孔的情況第39頁/共106頁3.8.4剪力墻(1)剪力墻厚度(2)豎向與水平分布鋼筋第40頁/共106頁圖3.66剪力墻水平分布筋的錨固第41頁/共106頁(3)無邊框剪力墻的鋼骨(4)有邊框剪力墻的邊框柱3.8.5框架梁柱節(jié)點(1)鋼骨混凝土柱—鋼骨混凝土梁(2)鋼骨混凝土柱—鋼筋混凝土梁圖3.67剪力墻豎向分布筋的錨固第42頁/共106頁圖3.69鋼骨梁柱節(jié)點形式(a)水平加勁肋形式(b)水平三角加勁肋形式(c)豎向加勁肋形式(d)梁翼緣貫通形式(e)外隔板形式(f)內隔板形式(g)加勁環(huán)形式(h)隔板截斷柱形式第43頁/共106頁圖3.70第44頁/共106頁圖3.71鋼骨混凝土柱—鋼筋混凝土梁第45頁/共106頁(3.189)(3.191)圖3.72第46頁/共106頁(3)鋼骨混凝土柱一側為鋼骨混凝土梁、另一側為鋼筋混凝土梁(3.192)短梁鋼骨翼緣需要設置栓釘?shù)臄?shù)量為：(3.193)3.8.6柱與柱的連接(1)鋼骨混凝土柱—鋼筋混凝土柱(2)鋼骨混凝土柱—鋼柱第47頁/共106頁圖3.73鋼骨混凝土柱與鋼筋混凝土柱過渡層第48頁/共106頁圖3.74鋼骨混凝土與鋼柱過渡層第49頁/共106頁3.8.7梁與墻的連接(1)梁與墻的連接方式

M＝M1＋M2＝V(e1＋e2)(3.194)

Ｖ＝kAsb(3.195)圖3.75鋼骨(鋼梁)與鋼筋混凝土鉸接第50頁/共106頁圖3.76折算偏心距列線圖第51頁/共106頁3.8.8柱腳(1)鋼骨保護層厚度(2)柱腳的剪力連接件圖3.77埋入式柱腳混凝土保護層厚度第52頁/共106頁圖3.78第53頁/共106頁圖3.79非埋入式柱腳的剪力連接件第54頁/共106頁3.8.9鋼骨拼接圖3.80鋼骨拼接方式第55頁/共106頁4.1組合樓板與非組合樓板的設計4.1.1組合樓板與非組合樓板的應用特點第4章組合樓蓋設計圖4.1組合樓板構造圖第56頁/共106頁(1)非組合樓板圖4.2可用作組合樓板的壓型鋼板板型第57頁/共106頁(2)組合樓板4.1.2壓型鋼板及栓釘?shù)膹姸仍O計值和板型選用(1)壓型鋼板的鋼號及強度設計值第58頁/共106頁(2)壓型鋼板的板型及截面計算參數(shù)第59頁/共106頁(3)壓型鋼板的厚度及波槽尺寸(4)栓釘用鋼材牌號及其強度設計值第60頁/共106頁圖4.3國產(chǎn)壓型鋼板板型(用于非組合樓板)第61頁/共106頁4.1.3壓型鋼板在施工階段的受彎承載力及撓度計算(1)壓型鋼板在施工階段的受彎承載力計算(4.1a)(4.1b)圖4.4壓型鋼板受壓翼緣的計算寬度bef第62頁/共106頁(2)壓型鋼板在施工階段的撓度驗算兩跨連續(xù)板：單跨簡支板：4.1.4壓型鋼板組合樓卞的承載力計算(1)組合樓板的內力及撓度計算時的主要假定(4.2)第63頁/共106頁圖4.5集中荷載分布的有效寬度第64頁/共106頁①抗彎計算時簡支板：(4.3a)連續(xù)板：(4.3b)②抗剪計算時(4.3c)(4.3d)(2)受彎承載力計算1)計算假定第65頁/共106頁圖4.6組合板正截面受彎承載力計算圖第66頁/共106頁2)塑性中和軸位置與受彎承載力計算①當塑性中和軸在壓型鋼板頂面的混凝土截面內(x≤hc)(4.4)(4.5)②當塑性中和軸在壓型鋼板內(x＞hc)(4.6a)(4.6b)第67頁/共106頁(3)集中荷載下沖切承載力驗算當組合樓板上作用集中荷載時，應按下式驗算其沖切承載力：(4.7)(4)組合樓板斜截面的受剪承載力計算組合樓板一個波寬內的受剪承載力應符合下式要求：(4.8)第68頁/共106頁圖4.7剪力臨界周界第69頁/共106頁4.1.5組合樓板的撓度、裂縫及自振頻率驗算(1)組合樓板的撓度驗算圖4.8組合樓板慣性矩的計算簡圖第70頁/共106頁(4.9)(4.10a)(4.10b)(4.10c)(4.10d)第71頁/共106頁(2)組合樓板負彎矩部位混凝土裂縫寬度驗算(3)組合樓板自振頻率f的驗算(4.11)4.1.6組合樓板的構造要求(1)對栓釘?shù)脑O置要求1)栓釘?shù)脑O置位置2)栓釘?shù)闹睆絛第72頁/共106頁3)栓釘?shù)拈g距Ｓ沿梁軸線方向：Ｓ≥5d沿垂直于梁軸線方向：Ｓ≥4d距鋼梁翼緣邊的邊距：Ｓ≥35mm4)栓釘頂面保護層厚度及栓釘高度(2)壓型鋼板在鋼梁上的支承長度應≥50mm第73頁/共106頁(3)組合樓板混凝土內的配筋要求1)在下列情況之一者應配置鋼筋2)鋼筋直徑、配筋率及配筋長度(4)組合樓板的總厚度及壓型鋼板上的混凝土厚度(5)壓型鋼板及鋼梁的表面處理4.2組合梁設計第74頁/共106頁圖4.9壓型鋼板組合梁第75頁/共106頁4.2.1組合梁的特點及類型(1)組合梁的應用特點(2)組合梁的類型及受力特點1)簡支組合梁的受力特點2)連續(xù)組合梁的受力特點3)框架組合梁4.2.2組合梁的基本設計原則(1)計算組合梁承載力及撓度時的分析方法①組合梁截面應力的彈性分析法第76頁/共106頁②組合梁截面應力的塑性分析法2)組合梁完全抗剪連接及部分抗剪連接時的承載力計算

3)組合梁在施工階段及使用階段的承載力和撓度計算①施工階段②使用階段4)組合梁受剪承載力的計算假定5)組合梁中鋼梁鋼材強度設計值(2)連續(xù)組合梁的內力分析法第77頁/共106頁1)彈性分析法2)塑性內力重分布法圖4.10彈性分析法計算連續(xù)組合梁的變截面分布圖第78頁/共106頁(3)一般規(guī)定1)組合梁翼板的有效寬度bce(4.13a)(4.13b)(4.13c)第79頁/共106頁圖4.11組合梁混凝土翼板的有效寬度第80頁/共106頁2)鋼梁翼緣及腹板的板件寬厚比限第81頁/共106頁3)計算組合梁剛度時混凝土翼板的換算寬度beq荷載短期效應組合：(4.14a)荷載長期效應組合：(4.14b)4)組合梁混凝土翼板的計算厚度4.2.3簡支組合梁設計第82頁/共106頁(1)第83頁/共106頁(1)組合梁的受彎承載力計算1)完全抗剪連接組合梁的受彎承載力圖4.13塑性中和軸位于混凝土翼板內第84頁/共106頁A.塑性中和軸位于混凝土受壓翼板內時(4.15a)(4.15b)圖4.14塑性中和軸在鋼梁截面內第85頁/共106頁B.塑性中和軸在鋼梁截面內時(4.16a)(4.16b)2)部分抗剪連接組合梁的受彎承載力(4.17a)(4.17b)(2)組合梁的受剪承載力計算組合梁截面的全部豎向剪力假定由鋼梁的腹板承受，其受剪承載力應按下式計算：第86頁/共106頁(4.18)(3)疊合面上的縱向剪力及栓釘數(shù)量計算1)簡支組合梁的剪跨區(qū)及其縱向剪力圖4.15簡支組合梁剪跨區(qū)的劃分第87頁/共106頁塑性中和軸位于混凝土翼板內時：(4.19a)塑性中和軸位于鋼梁截面高度內時：(4.19b)圖4.16作用集中荷載時栓釘?shù)姆謪^(qū)布置第88頁/共106頁圖4.17中和軸位于疊合面之上時縱向剪力第89頁/共106頁圖4.18中和軸位于鋼梁內時縱向剪力第90頁/共106頁2)每個剪跨區(qū)栓釘總數(shù)量計算每個剪跨區(qū)段內應配置的栓釘總數(shù)量ｎ可按下式計算：(4.20)3)栓釘?shù)氖芗舫休d力計算(4.21a)(4.21b)第91頁/共106頁圖4.19壓型鋼板樓蓋及組合梁第92頁/共106頁壓型鋼板板肋與鋼梁平行時(圖4.19(a)),η１值按下式計算：(4.22a)壓型鋼板肋與鋼梁垂直時(圖4.19(b)),η１按下式計算：(4.22b)第93頁/共106頁第94頁/共106頁(4)鋼梁翼緣與混凝土翼板的縱向界面受剪承載力驗算1)作用在縱向界面上沿梁單位長度的剪力設計值①包絡栓釘?shù)目v向界面剪力包絡栓釘?shù)目v向界面剪力V1(圖4.20的界面b—b)可按下式計算：(4.23)②混凝土翼板的縱向界面剪力第95頁/共106頁混凝土翼板的縱向界面剪力(圖4.20的界面a-a)取下列兩式中的較大者：(4.24a)(4.24b)2)混凝土翼板縱向界面的受剪承載力設計值(4.25a)(4.25b)第96頁/共106頁圖4.20組合梁翼板縱向受剪界面圖4.21V1的計算簡圖第97頁/共106頁沿界