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文檔簡介

我們畢業(yè)啦其實是答辯的的標題地方型鋼混凝土結結構--鋼骨混凝土組組合結構指導老師組員李哲田慶、胡廣賓賓、李三只、、周瑞、孫書偉、陳則則鈺、趙凱土木建筑工程程學院SchoolofCivilEngineering&Architecture概述結構特性應用現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀發(fā)展展望匯報提綱概述[1]SRC混凝土包鋼結結構concrete-encasedsteel-work英美勁性鋼筋混凝凝土結構蘇聯(lián)鋼骨混凝土結結構steelreinforcedconcrete日本型鋼混凝土結結構中國它是把型鋼埋入鋼筋混凝凝土中,并配有適量的縱縱向鋼筋和箍箍筋的的結構,是鋼和混凝凝土組合結構構的一種主要要形式,構件件的承載能力力主要依靠型型鋼部分。一、概述20世紀20年代在一些工程中中開始采用SRC結構1923年東京建成的30m高全SRC結構的興業(yè)銀銀行,在關東東大地震中幾幾乎沒有受到到損壞,引起起日本工程界界的重視。1951年開始對SRC結構進行了全全面系統(tǒng)的研研究,1958年制制訂了《鋼骨骨鋼筋混凝土土結構設計標標準》。1987年經(jīng)過三次修訂訂,基本形成成較為完整的的設計理論和和方法——疊加方法。日本型鋼混凝土結結構的發(fā)展進進程鋼骨混凝土在在日本應用非非常普遍。關關東大地震后后,高層建筑筑一般以上采采用鋼骨混凝凝土結構。1978年宮城地震中中,仙臺市300余棟鋼骨混凝凝土建筑,主主體結構幾乎未受到嚴嚴重破壞,梁柱僅出現(xiàn)現(xiàn)裂紋輕微破破壞,而填充充墻、開洞墻墻破壞嚴重。。日本在1987年對《鋼骨混混凝土結構計計算標準》進進行了第4次修訂,補充充了不少抗震震梁柱節(jié)點計計算和構造做做法。西方國家的工工程設計人員員為滿足鋼結結構的防火要要求,在鋼柱柱外面包上混混凝土,稱為為包鋼混凝土結結構。包鋼混凝土柱柱仍按鋼柱設計意識到外包混混凝土對提高高鋼柱剛度的的有利作用,,考慮折算剛度后仍繼續(xù)沿用用鋼柱設計方方法。該方法法一直沿用,,并編制到1985年歐歐洲統(tǒng)一規(guī)范范EC4《組合結構》ACB20世紀20年代20世紀40年代起初歐洲型鋼混凝土結結構的發(fā)展進進程二戰(zhàn)后采用勁性鋼筋筋來承受懸掛掛模板和支撐撐等施工荷載載,以加快施施工速度。1994年前蘇聯(lián)建筑科科學技術研究究所編制了《多層房屋勁勁性鋼筋混凝凝土暫行設計計技術條件(BTY-03-49)》》50年代較全面的試驗驗研究,1978年制訂訂了《蘇聯(lián)勁性鋼鋼筋混凝土結結構設計指南南(СИ3-78)》后來為了節(jié)省鋼筋筋,主要采用用焊接鋼桁架架、鋼構架和和鋼筋骨架等等作為勁性鋼鋼筋前蘇聯(lián)勁性鋼筋或承承重鋼筋,其其原意為能承承受一定施工工荷載的鋼筋筋。型鋼混凝土結結構的發(fā)展進進程因SRC結構的用鋼量較大,未進行廣泛的應用和研究。隨著我國超高層建筑的發(fā)展,SRC結構也越來越受到工程界的重視,開始進行較為系統(tǒng)的研究,取得一系列研究成果,在一些高層建筑工程采用了SRC結構。經(jīng)過幾年的研究和工程應用實踐,參考日本標準,我國冶金工業(yè)部頒布了我國第一部《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程YB9082-97》。ACB20世紀80年代以前1998年20世紀80年代后期我國型鋼混凝土結結構的發(fā)展進進程我國于1987年開展“勁性鋼筋混凝凝土結構性能能及設計方法法”的研究,研究究比較系統(tǒng),,目前技術水水平已居世界界前列,在工工程中的應用用日益普及,,相應技術規(guī)規(guī)程的頒布,,為這一新型型結構的發(fā)展展奠定了技術術基礎。1.鋼骨混凝土結結構設計規(guī)程程(YB9082-97)(冶金工程程部)2.型鋼混凝土組組合結構技術術規(guī)程(JGJ138-2001)(建設部部)鋼骨混凝土結結構概念鋼骨混凝土框架、鋼骨混凝土土組合框架、部分組合框架架(部分高度內(nèi)內(nèi)為鋼骨混凝凝土柱的鋼框框架,或部分分高度內(nèi)為鋼鋼骨混凝土柱柱的鋼筋混凝凝土框架)、、鋼骨混凝土土剪力墻、鋼骨混凝土土核心筒、鋼骨混凝土土組合核心筒、混合結構(由部分鋼骨骨混凝土構件件和部分鋼構構件或鋼筋混混凝土構件組組成的結構))等。常見鋼骨混凝凝土結構《鋼骨混凝土土結構技術規(guī)規(guī)范》YB9082定義義為:“配置鋼骨、、并按規(guī)定配配置柔性鋼筋筋的混凝土構構件,有鋼骨骨混凝土柱、鋼骨混凝土土梁、鋼骨混凝土土剪力墻和鋼骨混凝土土筒體等結構構件。?!变摴鞘蔷呔哂袆偠群统谐休d力、并配配置于混凝土土構件中的鋼鋼構件。采用用鋼板材或型型材焊接拼制制而成,也可可直接采用軋軋制鋼型材。。分為實腹式和空腹腹式兩種形式。鋼骨混凝土構構件實腹式主要有軋制或焊接工工字鋼、槽鋼及H型鋼等。空腹式主要在構件中中配置空腹式型鋼,由角鋼構成成的空間桁架式骨骨架。實腹式配鋼型型混凝土柱空腹式配鋼型型混凝土柱鋼骨混凝土結結構結構構件件常見的型鋼混混凝土構件包括:型鋼混凝土柱柱、型鋼混凝土梁梁、型鋼混凝土剪剪力墻不帶邊框型鋼鋼混凝土剪力力墻截面帶邊框型鋼混混凝土剪力墻墻截面鋼骨混凝土結結構結構構件件結構特性[2]SRC二、結構特性型鋼混凝土組組合結構的延性比鋼筋混凝土土結構明顯提提高,尤其是是實腹式型鋼鋼,因而此種種結構有良好的抗震性性能。型鋼混凝土中中型鋼不受含含鋼率的限制制,型鋼混凝土構件的承載能能力可以高于同樣外形形的鋼筋混凝土土構件的承載載能力一倍以以上,因而可可以減小構件件截面。對于于高層建筑,,構件截面減減小,可以增增加使用面積積和層高,經(jīng)濟效效益很很大。。型鋼混混凝土土組合合結構構較鋼鋼結構構在耐久性性、耐耐火等方面面均勝勝一籌籌。經(jīng)經(jīng)過試試驗研研究確確認混混凝土土外殼殼能與與鋼結結構共共同受受力。。型鋼鋼混凝凝土框框架較較鋼框框架可節(jié)省省鋼材材50%或者更更多。。型鋼在在混凝凝土澆澆筑之之前已已形成成鋼結結構,,具有有較大大的承承載能能力,,能承承受構構件自自重和和施工工荷載載,模模板可懸掛在在型鋼鋼上,,不需需設支支撐,,簡化支支模,,加快快施工工速度度。不必必等待待混凝凝土達達到一一定強強度就就可繼繼續(xù)施施工上上層,,可縮短短工期期。由于于無臨臨時立立柱,,為進進行設備安安裝提供了了可能能。適用范范圍::高層、、超高高層建建筑;;地震震區(qū)建建筑;;大跨跨度梁梁;荷荷載特特別重重的梁梁、柱柱等。。變形性性能強強,抗抗震性性能好好。由于于鋼骨骨的存存在,,構件件的延性得到了了很大大的改改善。。在截面面尺寸寸相同同的情情況下下,可可以合合理的的配置較較多的的鋼材材,提高高梁柱柱截面面的含含鋼率率,滿滿足規(guī)規(guī)范對對柱軸軸壓比比的要要求;;由于于徐變變引起起的變形較較小。施工時時,型型鋼具具有較較大的的承載載力,,部分分起到到腳手手架作作用,,與壓壓型鋼鋼板組組合樓樓蓋結結合,,可以以大大大減少模模板的的工作作量。當結構構基礎礎為混混凝土土結構構、上上部為為鋼結結構時時,采采用鋼鋼骨混混凝土土作為為過渡渡層可可以使使結構構的內(nèi)力傳傳遞更更為合合理。鋼骨混混凝土土結構構的優(yōu)優(yōu)點由于構構件同同時存存在鋼鋼骨和和鋼筋筋,澆筑混混凝土土比較較困難難。鋼材用用量較較大,,建設費費用高高。(80~180Kg/m2)與鋼筋筋混凝凝土結結構對對比鋼骨混混凝土土結構構的不不足混凝土土兼有有受力力和保保護層層的作作用,,經(jīng)濟性性較好好。結構剛剛度大大,外外力作作用下下,結結構變形小小?;炷镣翆μ崽岣咪撲摴堑牡恼w體穩(wěn)定定性、、鋼板板的的的局部部穩(wěn)定定性有有利,,構件件的延性仍較好好。取材容容易,,加工工便利利。鋼骨混混凝土土結構構的優(yōu)優(yōu)點結構自重較較大,施工復復雜程度較較高。。工期較較長。與鋼結結構對對比鋼骨混混凝土土結構構的不不足1.剪跨比比的影影響剪跨比比對柱柱抗震震性能能的影影響主主要表表現(xiàn)在在兩個個方面面:一一方面面剪跨跨比對對柱的破破壞形形態(tài)具有顯顯著影影響,,隨著著剪跨跨比由由小變變大,,型鋼鋼混凝凝土柱柱會發(fā)發(fā)生剪剪切斜斜壓破破壞、、剪切切粘接接破壞壞和彎彎曲破破壞,,破壞壞時,,延性性隨著著剪跨跨比的的增大大而提提高。。另一一方面面,剪剪跨比比也影影響柱的抗抗剪承承載力力,一般般抗剪剪承載載力隨隨著剪剪跨比比的增增大而而減小小,但但是當當剪跨跨比大大于一一定的的值時時,剪剪跨比比對承承載力力的影影響將將不明明顯。。2.軸壓比比的影影響軸壓比比是影影響壓壓彎構構件延延性的的最主主要因因素,,軸壓比比越大大,滯滯回環(huán)環(huán)面積積越小小,耗耗能力力越差差,型型鋼混混凝土土柱的的延性性越差差,因此此對型型鋼混混凝土土柱應應限制制軸壓壓比。。已有試試驗結結果表表明,,在水水平荷荷載下下,柱柱的變變形能能力隨隨軸壓壓比的的增大大而減減小,,在高高軸壓壓比的的情況況下,,延性和和耗能能能力力降低低明顯顯。因此此,為為保證證型鋼鋼高強強混凝凝土柱柱具有有較好好的延延性和和耗能能性能能,需需對其其軸壓壓比大大小進進行限限制。。但是是究竟竟應該該將軸軸壓比比限制制在何何種水水平,,這需需要進進行理理論和和試驗驗研究究后才才能確確定。。影響型型鋼混混凝土土柱抗抗震性性能的的因素素3.配配箍率率和箍箍筋形形式的的影響響鋼筋混混凝土土柱在在相同同軸壓壓比的的情況況下,,位移延延性系系數(shù)隨隨配箍箍率的的提高高而增增大。根據(jù)據(jù)已有有試驗驗,型型鋼混混凝土土柱的的位移移延性性系數(shù)數(shù)也隨隨配箍箍率的的提高高而增增大因因此配配箍率率對型型鋼混混凝土土柱的的抗震震性能能具有有一定定的影影響。。但是是對型型鋼高高強混混凝土土柱而而言,,由于于混凝凝土在在軸向向壓力力下的的橫向向變形形小,,提高高配箍箍率能能否有有效的的改善善構件件的延延性,,還需需要進進一步步的試試驗研研究。。螺旋箍箍筋和和復合合箍筋筋能對對核心心混凝凝土提提高更更強的的約束束,因此此采用用螺旋旋箍筋筋和復復合箍箍筋的的構件件的延延性系系數(shù)更更高,,抗震震性能能更好好。但但是螺螺旋箍箍筋和和復合合箍筋筋都存存在施工復復雜的缺點點,究究竟該該采用用何種種箍筋筋形式式既有有利于于提高高構件件的延延性又又有利利于施施工方方便,,這需需要進進一步步的研研究。。4.混混凝土土強度度的影影響混凝土土強度度對柱柱的抗抗震性性能有有顯著著影響響,隨隨著混混凝土土強度度等級級的增增加,,應力力-應應變曲曲線的的下降降段陡陡,脆脆性性性質明明顯。。因此此,隨著著混混凝凝土土強強度度的的提提高高,,型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱的的延延性性越越來來越越小小,,抗抗震震性性能能越越來來越越差差。影響響型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱抗抗震震性性能能的的因因素素5.含含鋼鋼率率和和型型鋼鋼截截面面形形式式的的影影響響型鋼鋼的的含含鋼鋼率率是是指指內(nèi)內(nèi)埋埋型型鋼鋼面面積積與與構構件件全全截截面面面面積積之之比比。。已已有有試試驗驗結結構構表表明明,,用用鋼鋼量量越越大大的的型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱,,其其抗抗震震性性能能越越好好。。但但是是,,型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱的的含含鋼鋼量量也也要要有有一一定定的的限限制制,,因因為為含鋼鋼量量若若過過小小,,型型鋼鋼對對核核心心混混凝凝土土的的約約束束作作用用不不大大,,體體現(xiàn)現(xiàn)不不出出型型鋼鋼混混凝凝土土延延性性好好的的特特點點。同同時時,,受受力力性性能能接接近近普普通通混混凝凝土土柱柱體體現(xiàn)現(xiàn)不不出出型型鋼鋼混混凝凝土土構構件件承承載載能能力力高高的的特特點點。。但但是是,,含含鋼鋼量量也也不不能能太太大大,,含鋼鋼量量過過大大時時,,不不但但會會造造成成混混凝凝土土澆澆筑筑困困難難,,而而且且由由于于型型鋼鋼截截面面尺尺寸寸過過大大造造成成混混凝凝土土保保護護層層過過小小,,影影響響型型鋼鋼與與混混凝凝土土之之間間的的粘粘接接作作用用,,使使型型鋼鋼與與混混凝凝土土難難以以共共同同工工作作,,易易產(chǎn)產(chǎn)生生粘粘結結失失效效破破壞壞。因因此此,,各各國國對對型型鋼鋼混混凝凝土土構構件件中中的的用用鋼鋼量量均均有有相相關關規(guī)規(guī)定定。。實腹腹式式型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱的的抗抗震震性性能能優(yōu)優(yōu)于于空空腹腹式式型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱,,因因十十字字形形型型鋼鋼對對混混凝凝土土的的約約束束能能力力優(yōu)優(yōu)于于工工子子形形型型鋼鋼,,故故抗抗震震性性能能優(yōu)優(yōu)于于后后者者。。影響響型型鋼鋼混混凝凝土土柱柱抗抗震震性性能能的的因因素素應用用現(xiàn)現(xiàn)狀狀[3]SRC型鋼鋼混混凝凝土土結結構構的的工工程程應應用用形形式式主主要要是是型鋼鋼混混凝凝土土梁梁(降降低低梁梁高高,,可可用用于于大大跨跨度度));;型鋼鋼混混凝凝土土柱柱(減減小小截截面面,,靈靈活活布布置置空空間間));;轉換換梁梁(保保證證剛剛度度,,降降低低梁梁高高));;型鋼鋼混混凝凝土土剪剪力力墻墻(抗抗風風荷荷載載和和水水平平地地震震))構建建層層面面型鋼鋼混混凝凝土土結結構構的的工工程程應應用用形形式式主主要要有有全型型鋼混混凝凝土土框框架架,,半型型鋼混混凝凝土土框框架架,,次型型鋼混混凝凝土土框框架架((更更有有利利于于結結構構實實現(xiàn)現(xiàn)“強柱柱弱弱梁梁”抗震震要要求求));;型型鋼鋼混混凝凝土土芯筒筒結構構。。結構構層層面面型鋼鋼混混凝凝土土組組合合結結構構的的應應用用現(xiàn)現(xiàn)狀狀3、應應用用現(xiàn)現(xiàn)狀狀美國國達達拉拉斯斯第第一一國國際際大大廈廈72層276米主要要應應用用于于高高等等建建筑筑中中,,尤尤其其是是地地震震區(qū)區(qū)的的高高層層建建筑筑中中國內(nèi)內(nèi)外外應應用用案案例例型鋼鋼混混凝凝土土結結構構在在國國內(nèi)內(nèi)的的應應用用美國國休休斯斯頓頓第第一一城城市市大大樓樓49層207米美國國斯斯頓頓海海灣灣大大廈廈52層221米中國國香香港港中中國國銀銀行行72層363米中國國臺臺灣灣長長谷谷世世貿(mào)貿(mào)聯(lián)聯(lián)合合大大廈廈51層244米新加加坡坡財財政政部部大大樓樓55層242米日本本大大量量使使用用10-15層占占90%以上上美國達拉拉斯第一一國際大大廈世界上最最早的型型鋼混凝凝土結構構出現(xiàn)在在歐美,,美國的的達拉斯斯第一國國際大廈廈(72層,326m),采用用型鋼混混凝土框框架結構構,休斯斯頓得克克斯商業(yè)業(yè)中心大大廈,高高度305m,層數(shù)79,用型鋼鋼混凝土土外框架架,SRC內(nèi)筒結構構。新加加坡財政政大樓,,高242,55層,采用用型鋼混混凝土核核心筒結結構。型鋼混凝凝土結構構在國外外的應用用日本北海海飯店日本是型型鋼混凝凝土應用用最多的的一個國國家,日日本在1981年到1985年建造的的多高層層建筑中中,6~9層的建筑筑約有45.5%采用型鋼鋼混凝土土結構;;10~15層的建筑筑約有90%采用型鋼鋼混凝土土結構;;16層以上的的約有50%采用型鋼鋼混凝土土結構,,日本北北海飯店店,高121m,36層,采用用SRC和RC組合內(nèi)筒筒、鋼框框架結構構。型鋼混凝凝土結構構在國外外的應用用香港中銀銀大廈香港中銀銀大廈由由貝聿銘銘建筑師師事務所所設計。棱鏡形建建筑,76層。采用用空間桁桁架體系系作為支支撐體系系,承受受兩個方方向的側側向力和和全部重重量。為為使空間間桁架系系統(tǒng)連續(xù)續(xù),沒有有采用三三維鋼結結構焊接接節(jié)點,,而是將將其澆筑筑在鋼筋筋混凝土土角柱中中,形成成一個整整體。澆澆筑在鋼鋼柱周圍圍的混凝凝土作為為建立傳傳遞機構構,平衡衡各桁架架的偏心心。型鋼混凝凝土結構構在國內(nèi)內(nèi)的應用用上海環(huán)球球金融中中心大廈廈上海環(huán)球球金融中中心大廈由KPF建建筑師事事務所設設計。世界最最高的平平頂式大大樓,地下3層,地上上101層。主樓樓采用型型鋼混凝凝土結構構的筒中中筒體系系,巨型型的框架架結構由由8根巨型柱柱、4根角柱以以及8道位于設設備層兩兩個樓層層高的箱箱形空間間環(huán)帶桁桁架組成成,巨型型柱和角角鋼柱均均采用鋼鋼骨混凝凝土柱。。型鋼混凝凝土結構構在國內(nèi)內(nèi)的應用用太原西北北環(huán)斜拉拉橋廣州獵德德大橋萬縣長江江大橋150m跨徑,塔塔柱采用用型鋼混混凝土結結構長480m,跨徑219m,三維曲曲面索塔塔設計時時配置普普通鋼筋筋,在普普通鋼筋筋的內(nèi)側側加配H型鋼。全橋長814m,跨徑420m,橋面距距江面高高140m,采用H型型鋼混混凝土梁梁。型鋼混凝凝土結構構在國內(nèi)內(nèi)的應用用混凝土縱縱向抗剪剪能力不不足,如如果橫向向鋼筋配配置不夠夠或不當當,就可可能產(chǎn)生生先于抗抗彎破壞壞的縱向向劈裂破破壞。3.縱向抗剪剪能力不不足混凝土與與型鋼及及鋼筋不不同構件件之間的的連接問問題始終終沒有得得到很好好的解決決,包括括連接方方式、傳傳力機理理、抗震震性能、、構造措措施以及及施工方方法。2.鏈接問題題型鋼混凝凝土構件件既要求求進行鋼鋼構件的的制作和和安裝,,又要求求支模板板、綁扎扎鋼筋和和澆筑混混凝土,,施工工工序增多多。1.施工工序序多理論研究究還不夠夠深入,,理論對對實踐的的指導也也很不夠夠,因而而影響了了型鋼混混凝土組組合結構構在我國國的推廣廣和應用用。4.理論研究究不夠深深入型鋼混凝凝土應用用時的不不足型鋼混凝凝土結構構在國內(nèi)內(nèi)的應用用我國于20世紀50年代從蘇蘇聯(lián)引進進了型鋼鋼混凝土土結構,,隨著我我國建筑筑業(yè)迅猛猛發(fā)展,,我國興興建了很很多型鋼鋼混凝土土結構高高層建筑筑。型鋼混凝凝土在國國內(nèi)的應應用現(xiàn)今型鋼鋼混凝土土在建筑筑結構中中使用較較多,而而在橋梁、海海洋與港港口、地地下工程程等領域應應用相對對較少。。但是隨隨著科學學研究工工作的步步步深入入,設計計規(guī)范、、規(guī)程的的不斷建建立和完完善,型型鋼混凝凝土結構構以其獨獨特的優(yōu)優(yōu)勢,必必將在我我國工程程建設中中占據(jù)越越來越重重要的作作用。型鋼混凝凝土的應應用展望望型鋼混凝凝土結構構在國內(nèi)內(nèi)的應用用研究現(xiàn)狀狀[4]SRC四、研究究現(xiàn)狀(1)前前蘇聯(lián)的的計算理理論是基于鋼筋筋商品混混凝土結結構的計算方方法,以以極限強強度理論論為設計計依據(jù),,認為鋼鋼骨與商商品混凝凝土是完完全共同同工作的的,這與與實際情情況略有有出入,,試驗證證明前蘇蘇聯(lián)的計計算方法法在某些些方面偏偏于不安安全;(2)歐歐美的計計算理論論是基于鋼結結構的計算方方法,以以允許應應力強度度理論為為設計依依據(jù),考考慮商品品混凝土土的作用用,在試試驗基礎礎上將試試驗曲線線進行修修正,突突出反映映在組合合柱的計計算上;;(3)日本的的計算理論是是建立在疊加理理論基礎上的方法,是以以允許應力強強度理論為設設計依據(jù),認認為SRC結結構的承載能能力是鋼骨與與鋼筋商品混混凝土兩者承承載能力的疊疊加,經(jīng)過比比較,日本的的計算方法偏偏于安全。鋼骨混凝土結結構的使用是是從20世紀紀初期始于歐歐美的,但當當時僅僅是利利用商品混凝凝土對鋼骨的保護護作用,起到耐久、耐火的作用。對鋼鋼骨混凝土構構件的性能進進行大量的研研究是從20世紀50年年代開始的。。很多學者在在計算模型、計計算和分析方方法及簡化計計算等方面做了大大量的工作,,提出了許多多適合本國實實情的理論和和方法,概括括起來主要有有三種:型鋼混凝土結結構研究進程程眾所周知,長長期以來我國國的鋼產(chǎn)量一一直嚴重不足足,為了滿足足大規(guī)模發(fā)展展、建設的需需要,自20世紀50年年代起,我國國就引進了前前蘇聯(lián)的SRC結構,如如包頭電廠的的主廠房和鞍鞍山鋼鐵公司司的混鐵爐基基礎都是由蘇蘇聯(lián)設計,我我國施工建成成的SRC結結構。后來我國設計計人員也按照照蘇聯(lián)規(guī)范設設計了一些SRC結構,,如鄭州鋁廠廠的蒸發(fā)車間間。這個時期期所用的都是是空腹式SRC結構,而而且不配置鋼鋼筋和箍筋,,其應用僅限限于少數(shù)工業(yè)業(yè)廠房和特殊殊結構,沒有有推廣到民用用和公用建筑筑物中去。20個世紀60年代以后后,由于片面面強調(diào)節(jié)約鋼鋼材,SRC結構應用就就減少了。20世紀80年代初期,,隨著我國建建筑業(yè)的迅猛猛發(fā)展,SRC結構又一一次在我國興興起。如日本本為我國設計計的北京國際際貿(mào)易中心和和京廣大廈等等超高層建筑筑的底部幾層層都是SRC結構,北京京24層的香香格里拉飯店店則完全是鋼鋼—商品混凝凝土組合結構構,其柱子全全部為SRC柱。型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀梁、柱、粘結結性能型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀由于SRC梁在加加載后期發(fā)生生了較大的粘粘結滑移,顯顯然截面應變變已經(jīng)不符合合平截面假定定,在型鋼上上下翼緣處發(fā)發(fā)生了應變突突變,如下圖圖所示,但是是采用平均應應變的平截面面假定,可給給構件的計算算帶來極大的的方便。因此此為簡化計算算,可采用一一修正的平截截面代替實際際多折線的截截面應變分布布。修正的原原則是截面受受壓區(qū)高度不不變,同時保保持實際承載載力不變。1、基本假定(1)截面應變符符合平截面假假定SRC梁正截面受彎彎承載力計算算型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀SRC梁正截面受彎彎承載力計算算(2)不考慮混凝凝土抗拉強度度;(3)受壓邊緣混混凝土極限壓壓應變?nèi)∪?.003,相應的最大大壓應力;取取混凝土軸心心抗壓強度設設計值,,受受壓區(qū)應力圖圖形簡化為等等效的矩形應應力圖,其高高度取按平截截面假定所確確定的中和軸軸高度乘以系系數(shù)0.8,矩形應力圖圖的應力取為為混凝土軸心心抗壓強度設設計值;(4)型鋼腹板的的應力圖形為為拉、壓梯形形應力圖形,,設計計算時時,簡化為等等效矩形應力力圖形;(5)鋼筋應力取取等于鋼筋應應變與其彈性性模量的乘積積,但不大于于其強度設計計值,受拉鋼鋼筋和型鋼受受拉翼緣的極極限拉應變?nèi)∪?.01。2、受彎承載力力計算型鋼混凝土框框架梁截面受受彎承載力計計算簡圖如下下所示,其受受彎承載能力力按下列公式式計算:型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀混凝土受壓區(qū)區(qū)高度X尚應符合下列列公式要求:型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀與普通鋼筋混混凝土梁類似似,為了防止止型鋼混凝土土梁發(fā)生脆性性較大的斜壓壓破壞,型鋼鋼混凝土梁的的受剪截面應應符合下列條條件:SRC梁斜截面受剪剪承載力計算算型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀SRC梁的撓度計算算對SRC梁,當當梁的縱向受受拉鋼筋配筋筋率為0.3%-0.5%時,荷載載效應的標準準組合作用下下,構件的短短期剛度可可按按下式計算::按荷載效應標標準組合并考考慮長期作用用影響的剛度度B,可按下式計算算:式中型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀SRC梁撓度的計算算原則(1)SRC梁在正常使用用極限狀態(tài)下下的撓度,可可根據(jù)上式計計算得出其剛剛度,再采用用結構力學的的方法計算得得到SRC梁梁的撓度;(2)在計算等截截面梁時,可可假定SRC梁中各同號彎彎矩區(qū)段內(nèi)的的剛度相等,,其值取用各各區(qū)段內(nèi)最大大彎矩處截面面的剛度;(3)SRC梁的撓撓度計算應按按荷載效應的的標準組合并并考慮荷載長長期作用影響響的剛度B進行計算;(4)若SRC梁在制作時預預先起拱,并并且使用上也也允許,則取取計算撓度減減去預先起拱拱值為實際撓撓度值;(5)上述計算撓撓度不應大于于下表最大值值。

跨度

撓度限值

跨度

撓度限值型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀SRC梁的裂縫寬度度驗算1、與普通混凝凝梁類似,裂裂縫的出現(xiàn)和和發(fā)展呈現(xiàn)以以下特征:(1)試驗表明,,對承受兩點點對稱荷載的的SRC梁,當當荷載達到極極限荷載的15%-20%左右時,,首先在梁彎彎矩最大的純純彎段出現(xiàn)豎豎向裂縫;當當荷載達到極極限荷載的50%左右時,裂縫縫基本穩(wěn)定。。在型鋼下翼翼緣附近,混混凝土受剛度度較大的型鋼鋼約束,其向向上的發(fā)展緩緩慢。(2)SRC梁的剪跨段一一般先出現(xiàn)豎豎向裂縫,加加載到一定階階段則逐漸發(fā)發(fā)展為指向加加載點的斜向向裂縫,剪跨跨比越小,這這種現(xiàn)象越明明顯。(3)SRC梁的平均裂縫縫間距較普通通鋼筋混凝土土梁大,但其其裂縫寬度的的開展卻小一一些。2、SRC梁的裂縫寬度度計算原則(1)SRC梁的最大裂縫縫寬度,應按按荷載效應的的標準組合并并考慮荷載長長期作用的影影響進行計算算。(2)考慮裂裂縫寬度分布布的不均勻性性和荷載長期期作用影響的的最大裂縫寬寬度(按mm計)按下列公公式計算:型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀式中c-縱向受拉鋼筋筋混凝土保護護層厚度;-考慮型鋼翼緣緣作用的鋼筋筋應變不均勻勻系數(shù);當<0.4時,取0.4;當>1.0時,取1.0k--型鋼腹板板影響系數(shù),,其值取梁受受拉側1/4梁高范圍中中腹板高度與與整個腹板高高度的比值;;--考慮型鋼受拉拉翼緣與部分分腹板及受拉拉鋼筋的有效效直徑、有效效配筋率;考慮型鋼受拉拉翼緣與部分分腹板及受拉拉鋼筋的鋼筋筋應力值;混凝土截面的的抗裂彎矩;;型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀構件工作條件最大裂縫寬度限值構件工作條件最大裂縫寬度限值室內(nèi)正常環(huán)境0.3漏天或室內(nèi)高濕度環(huán)境0.2型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀SRC柱-軸軸心受壓柱試驗結果表明明:軸心受壓壓的SRC柱在達達到承載能力力極限狀態(tài)時時,縱向型鋼鋼、鋼筋能達達到受壓屈服服強度,混凝凝土達到軸心心抗壓強度,,故SRC柱的軸軸心受壓承載載力可按下式式計算:式中--混凝土軸心抗抗壓強度設計計值;--混凝土強度系系數(shù),當混凝凝土強度等級級不超過C50時,=1.0,當混凝土強度等等級為C80時,=0.8,其間線性內(nèi)內(nèi)插;--混凝土的凈截截面面積,--分別為縱向鋼鋼筋和型鋼的的抗壓強度設設計值;--縱向受壓鋼筋筋的總截面面面積;--型鋼的有效凈凈截面面積,,應扣除因孔孔洞等削弱的的部分;--型鋼混凝土柱柱穩(wěn)定系數(shù)。。穩(wěn)定系數(shù)是是用來考慮SRC長柱的的承載能力比比相同條件下下的短柱低這這一不利因素素。可可按下表確定定。型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀

表中:為SRC柱的計算長度,可根據(jù)兩端支撐情況,按《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010)取用,i為柱子的最小回轉半徑,可按下式計算:

為換算截面的慣性矩,可按下式計算:

為換算截面面積,按下式計算:型鋼混凝土結結構研究現(xiàn)狀狀式中--混凝土凈截面面對通過換算算截面重心的的弱軸的慣性性矩;--型鋼對通過換換算截面重心心的弱軸的慣慣性矩;--縱向鋼筋對通通過換算截面面重心的弱軸軸的慣性矩;;粘結滑移的基基本概念型鋼混凝土結結構中,鋼材和混凝土土兩種材料共共同工作的前前提是型鋼混混凝土粘結作作用,伴隨型鋼混混凝土粘結作作用,會產(chǎn)生生沿連接面上上的型鋼與混混凝土之間的的相對滑移。型鋼混凝土土粘結滑移性性能是型鋼混混凝土結構理理論研究的關鍵問題,直接涉及到到型鋼混凝土土構件變形和和承載能力計計算理論、型型鋼混凝土節(jié)節(jié)點中剪力傳傳遞計算、有有限元分析中中型鋼混凝土土粘結滑移的的數(shù)值模擬及及型鋼混凝土土結構錨固可可靠度設計等等主要問題。。型鋼混凝土構構件粘結性能能根據(jù)國外學者者的研究,型型鋼與混凝土土之間的粘結結性能遠遠低低于鋼筋混凝凝土結構中混混凝土與鋼筋筋的粘結強度度。日本學者者根據(jù)試驗測測得的粘結強強度,認為只只有光圓鋼筋筋與混凝土粘粘結強度的45%。西安建筑科科技大學于上上世紀90年代所做的拉拉拔試驗,結結論是型鋼與與混凝土的粘粘結強度,僅僅為光圓鋼筋筋與混凝土的的60%。型鋼與混凝土土的粘結力主主要由兩部分分組成。即混混凝土的化學膠結力和混凝土與型型鋼表面的摩阻力力。也有考慮機械咬合力,視型鋼表面面情況而定。。這3部分在整個型型鋼混凝土粘粘結作用中分分別占多少比比重,是如何何工作的,分分別受到什么么因素的影響響,如何加強強型鋼與混凝凝土的自然粘粘結強度,粘粘結的破壞機機理、破壞過過程是如何??型鋼混凝土構構件粘結性能能平均粘結強度度在型鋼混凝土土粘結滑移推推出試驗研究究中,一般取取外加荷載在在型鋼混凝土土連接面總表表面積上的平平均值為粘結結應力,對應應的取外加荷荷載達到極限限荷載時的粘粘結應力為型型鋼混凝土的的粘結強度,,由于試驗研研究結果表明明型鋼混凝土土的實際粘結結應力沿型鋼鋼埋置長度方方向是變化的的,因此,此此粘結強度實實際為沿型鋼鋼埋置長度上上型鋼混凝土土的平均粘結結強度,在工工程中,一般般以此強度作作為型鋼混凝凝土粘結強度度。局部最大粘結結強度一般取局部的的最大粘結應應力值為局部部最大粘結強強度,這主要要是作為粘結結裂縫開展的的控制條件,,可用于計算算粘結破壞的的開裂荷載。。殘余粘結強度度型鋼混凝土結結構中的粘結結強度在型鋼鋼與混凝土之之間的化學膠膠結力完全喪喪失后,只有有摩擦阻力和和機械咬合力力作貢獻,粘粘結強度保持持一定的參與與值,并不隨隨粘結滑移的的發(fā)展而降低低,習慣上稱稱此粘結強度度為殘余粘結結強度。型鋼混凝土構構件粘結性能能型鋼混凝土土構件粘結結性能影響型鋼混混凝土粘結結性能的主主要因素的的確定:型鋼混凝土土構件粘結結性能發(fā)展展望[5]SRC型鋼混凝土土結構的發(fā)發(fā)展展望型鋼混凝土土結構發(fā)展展展望經(jīng)過幾十年年的研究和和工程實踐踐,型鋼混混凝土組合合結構在大大跨結構、、高層和超超高層建筑筑,以及大大型橋梁結結構等很多多領域內(nèi)得得到了推廣廣應用,組組合結構正正由構件層層次向結構構體系方向向發(fā)展.組組合結構體體系是由組組合梁、組組合樓板、、組合桁架架、組合柱柱等組合承承重構件和和組合斜撐撐、組合剪剪力墻等組組合抗側力力構件,所所共同形要要求的提高高、設計計計算手段的的進步,以以及新材料料、施工新新技術的應應用,目前前,組合結結構的發(fā)展展表現(xiàn)出以以下趨勢::型鋼混凝土土結構發(fā)展展展望(1)由組合構件件向組合體體系方向發(fā)發(fā)展。為滿足當前前工程設計計的基本需需求,現(xiàn)有有的研究和和規(guī)范多側側重于梁、、板、柱等等組合構件件。從結構構體系上看看,尚未形形成完善的的理論體系系和系統(tǒng)的的設計方法法。隨著組組合結構的的不斷發(fā)展展,由多種種組合構件件或不同結結構體系組組合而形成成的廣義概概念上的組組合結構體體系,將能能夠發(fā)揮更更大的綜合合性能優(yōu)勢勢。(2)新型組合構構件的研制制與創(chuàng)新。。鋼一混凝土土組合梁、、鋼管混凝凝土柱的研研究和應用用都日趨成成

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