型钢溷凝土梁.ppt

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1、型钢混凝土结构教师：王文达学生：王亚伟型钢混凝土结构一、型钢混凝土结构（SRC结构）的概述二、SRC结构的发展三、SRC梁正截面、斜截面的计算理论和设计方法四、SRC结构的建筑实例五、国内外的研究现状一、型钢混凝土的概述型钢混凝土结构（SteelReinforcedConcrete，简称SRC）又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，它是指在混凝土中主要配置型钢、并配有一定纵向钢筋和箍筋的结构。根据配钢形式的不同，型钢混凝土结构可以分为实腹式配钢和空腹式配钢两大类。目前在抗震结构中多采用实腹式型钢混凝土构件，下图是常见的型钢混凝土柱、梁和节点等构件形式。(a)实腹式配钢型钢混凝土

2、柱截面（b）空腹式配钢型钢混凝土柱截面(a)实腹式配钢型钢混凝土梁截面（b）空腹式配钢型钢混凝土梁截面(e)型钢混凝土柱节点二、SRC结构的发展欧美国家从20世纪初就已经开始应用型钢混凝土柱结构，最初采用混凝土包裹型钢仅是为了提高钢柱的耐火性，因此不考虑混凝土的作用。仍按钢结构的方法进行计算，后来才逐步认识到外包混凝土对柱子强度和刚度的提高是有贡献的。日本特别重视型钢混凝土结构的研究和工程应用。采用型钢混凝土结构的兴业银行是一幢地上七层，地下一层，高约30m的建筑物，他经历了1923年得关东大地震而几乎没有破坏，从此以后，型钢混凝土结构一起优越的抗震性能而被大量采用。二、中外SR

3、C结构的发展历程截至1985年，日本采用型钢混凝土结构的建筑面积占总建筑面积的62.8%，10~15层的高层建筑中采用型钢混凝土结构的建筑物占总幢数的90%左右。前苏联对型钢混凝土结构的研究也相当重视，并在第二次世界大战的战后恢复建设中，大量的使用了型钢混凝土结构建造厂房。我国最早于20世纪50年代从前苏联引进型钢混凝土结构，并在工业厂房中得到了应用。这一时期的建筑物多采用空腹式配钢形式。后来由于片面强调节约钢材，型钢混凝土结构的研究和应用处于停滞状态。20世纪80年代以后，型钢混凝土结构又一次在我国兴起，并相继颁布实施了冶金行业标准《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082---

4、1997)和建设部行业标准《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138---2001）。三、SRC梁正截面、斜截面的计算理论和设计方法引入基本假定构件变形后截面平均应变符合平截面假定截面受拉区的拉力全部由型钢和钢筋负担，不考虑受拉区混凝土的抗拉能力受压区边缘混凝土极限压应变取0.003，受压区应力图形简化为等效矩形应力图，高度取实际受压区高度的80%型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形但可以简化为下图所示的双矩形分布5.钢筋应力取值等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其设计强度值。界限相对受压区高度型钢混凝土梁的界限相对受压区高度可定义为在受拉翼缘屈服的同时，受压边缘混凝土

5、达到极限压应变，如右图所示，界限相对受压区高度下式计算矩形截面梁的计算型钢混凝土梁正截面强度计算时，根据中和轴位置不同，分为三种情况：第一种情况，中和轴在型钢腹板中通过；第二种情况，中和轴不通过型钢;第三种情况，中和轴恰好在型钢翼缘中通过。第一种情况：x>,即中和轴在型钢腹板中通过。根据力的平衡可得截面受压区高度：对中和轴取矩，可得极限弯矩第二种情况：x<0.8,即中和轴不通过型钢，根据力的平衡，求得受压区高度：必须满足，以保证型钢下翼缘屈服。若满足，此时的极限承载能力可按：第三种情况：中和轴恰好在型钢翼缘中通过此时受压区高度:对型钢上翼缘取矩，可得极限弯矩型钢混凝土梁斜截面抗剪

6、承载力除了剪跨比比较大（>2.5）的梁为弯曲效应控制外，其余梁均属剪切破坏。剪切破坏的形式可以分为三类，即剪切斜压破坏、剪切粘结破坏、和弯剪破坏（剪压破坏）。1.剪跨比很小时（<1.5）,一般发生剪切斜压破坏，此时梁上的正应力不大，而建应力却相对较高大约在加荷到极限荷载的30%~50%时，再再梁腹首先出现裂缝，随着荷载的增加，腹剪裂缝向上延伸至加荷点附近，并逐渐形成临界裂缝。于钢筋混凝土梁不同的是，型钢腹板沿梁高是连续配置的，且刚度较大，混凝土开裂以后，型钢腹板承担着斜裂缝面上混凝土释放出来的应力，同时对混凝土的拉压变形起到有效的约束作用。只有在型钢屈服以后。这种约束作用丧失，变

7、形才较快的增长，抗力不断下降，混凝土被压碎。剪切粘结破坏当剪跨比较小时（1.5~2.5之间），较易发生剪切破坏粘结破坏。型钢表面与混凝土的粘结力较小，在加荷载初期，由于剪力较小，两者共同工作，随着荷载的增大，这种化学胶结力逐渐降低最终完全丧失，此时紧靠摩擦力来维持，会使型钢翼缘处两侧的混凝土产生应力集中。当这部分混凝土逐步达到其抗拉强度时，即产生劈裂裂缝，一旦有一处裂开，混凝土继推出工作，裂缝迅速发展直到形成贯通的劈裂裂缝，构件丧失承载能力。弯剪破坏弯剪破坏主要表现在斜裂缝首先出