文档介绍:*
第三章 型钢混凝土组合结构
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第一节 一般要求和结构的整体作用
第二节 型钢混凝土框架梁
第三节 型钢混凝土框架柱
第四节 框架梁柱节点
第五节 型钢混凝土剪力墙
第六节 连接构造
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第一节 成的混合结构)时,除9度设防外,房屋最大适用高度可相应提高30%-40%。
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第一节 一般要求和结构的整体作用
关键技术:
1)与不同结构材料的连接节点
2)避免沿高度因结构类型改变引起的承载力和刚度突变
应重视过渡层的设计
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第一节 一般要求和结构的整体作用
1、型钢配置形式:
1)实腹式:良好的延性和耗能能力
2)空腹式:
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在钢筋混凝土结构中,钢筋的表面积与截面积比值较大,且一般钢筋表面带肋,在有足够的锚固长度时,钢筋与混凝土交界面的粘结强度可以保证两者变形协调,共同受力。
型钢表面积与截面积比值较小,表面平整,粘结强度比较小,两者之间易产生滑移。因此,仅靠粘结强度难以保证型钢与混凝土的共同工作。
型钢混凝土组合结构中型钢与混凝土共同工作的标志是两者之间仅存在可以忽略的相对滑移。因此,必须采取相应的措施保证型钢与混凝土共同工作。
2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能
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第一节 一般要求和结构的整体作用
措施:
配置充满型实腹型钢
抗剪连接件,配置必要的纵筋和箍筋
限值型钢板材的宽厚比
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第一节 一般要求和结构的整体作用
2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能
配置充满型实腹型钢
当梁上翼缘处于截面受压区,且配置一定的构造钢筋时,型钢与混凝土能保持较好的共同工作,截面应变分布基本上符合平截面假定
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第一节 一般要求和结构的整体作用
2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能
抗剪连接件
当钢梁全截面受拉且未在钢梁上翼缘配置抗剪连接件,则当截面拉应力较大时,型钢上翼缘与混凝土交界面处的较大剪力将使交界面发生粘结破坏,出现纵向裂缝。
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第一节 一般要求和结构的整体作用
2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能
配置必要的纵筋和箍筋
箍筋除了增强截面抗剪承载力外,约束核心混凝土的作用尤为突出,能够增强构件塑性铰区的变形能力和耗能能力,是保证混凝土和型钢、纵向钢筋共同工作的重要因素(防止保护层在破坏阶段时严重剥落)
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2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能
限制钢板材宽厚比
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型钢混凝土的粘结滑移
混凝土
型钢
自然粘结作用
连接作用
化学胶结力
化学胶结力
摩擦阻力
摩擦阻力
机械咬合力
连接材料
连接材料
剪切连接件
型
钢
混
凝
土
构
件
型
钢
混
凝
土
结
构
型钢混凝土的粘结滑移
型钢混凝土的粘结滑移
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由于型钢混凝土之间的粘结作用,型钢才能与混凝土共同工作、共同承担荷载,组合成为一种真正的“组合”结构。
试验研究结果表明,未设置剪力连接件的构件,在荷载约达到极限荷载的80%前,型钢与混凝土基本上能共同工作,在80%极限荷载以后,二者间有较大的相对滑移产生,变形不能协调一致。
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推出试验
短柱试验
推出试验方案
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型钢混凝土结构中,由于粘结滑移的存在将直接影响到构件的受力性能、破坏形态、构件承载能力、裂缝和变形计算。而正是由于对型钢混凝土粘结滑移的不同的考量,各国关于型钢混凝土结构的规范和规程存在较大的差异
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在高层和超高层建筑的型钢混凝土框架结构中,作用在梁上的竖向荷载是通过型钢与混凝土之间的粘结作用将剪力传递到混凝土中,最终使型钢与混凝土共同承载受力,梁上的内力也是通过型钢与混凝土的粘结作用传递到节点与柱的混凝土中。为了充分发挥混凝土的承载作用,就应该保证型钢与混凝土之间的粘结作用足够大。
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型钢混凝土结构,锚固问题主要存在于型钢混凝土梁柱节点、型钢混凝土柱脚、型钢混凝土简支梁梁端以及型钢混凝土剪力墙中。在目前的设计应用中,都是按照构造要求采用加设剪力连接件的办法加强型钢混凝土构件的锚固作用。
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型钢混凝土组合结构的一般要求
一般要求
型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜低于C30。纵向受力钢筋直径不宜小于16mm,与型钢的净间距不宜小于30mm。箍筋应做成封闭箍筋。而且混凝土保护层最小厚度应符合《混凝土结构设计规范》。
型钢混凝土构件中的型钢钢板厚度不宜小于6mm。而且为保证型钢和混凝土的共同作用需设置抗剪连接件。
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型钢混凝土构件混凝土最小保护层厚度
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型钢混凝土组合结构的一般要求
截面形式和构造
截面形式有矩形、T形等。
构造要求
(1)截面宽度不宜小于300mm,截面高宽比不宜大