配实腹钢的型钢混凝土结构的应用与研究.ppt

1.6 梁斜截面受剪性能 （1）斜裂缝出现时。实腹式型钢具有较大的抗剪刚度，而且在梁中腹板是连续分布的，对斜裂缝的开展起着较好的抑制作用。 （2）斜裂缝出现后，型钢腹板的贡献使梁的受剪承载力大为提高。 （3）具有较好的延性破坏特征。 （4）可能会发生剪切粘结破坏。型钢与混凝土交界面粘结强度较低，型钢混凝土梁破坏时受压侧保护层混凝土剥离范围大，设计中应通过配置必要的构造箍筋、增加型钢外围混凝土厚度等措施来提高剪切粘结承载力。 （5）受力过程中，由于受混凝土的约束，在满足宽厚比的条件下，型钢腹板不会发生局部屈曲，其强度能得以充分发挥，同时，型钢本身可以承担相当大的剪力，型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力远比钢筋混凝土梁高。 1.剪跨比:实际反映了弯剪共同作用时，弯矩与剪力作用所占比例。λ越大说明以弯矩为主,λ越小说明以剪力为主。所以剪跨比不仅影响到构件抗剪强度,而且影响到破坏形态，一般λ 1.5发生剪切斜压破坏,λ 1.5~2.0发生剪切粘结破坏,λ 2.0~3.0发生弯曲剪切破坏（剪压破坏），λ 3.0发生弯曲破坏。 λ越小（M 影响越小）抗剪强度较高，λ越大（M 影响越大）抗剪强度越低。 2.加载方式：均布荷载作用下，粘结力较好，抗剪强度高，同时剪跨比对其影响不大；集中荷载作用下，抗剪强度较低，同时剪跨比对其影响明显。 3.混凝土的强度等级：混凝土强度影响到斜压杆强度，剪压区强度以及粘结力等。 4.含钢率与型钢强度：含钢率越高，型钢强度越高，抗剪能力越大。 5.宽度比：在一定范围内越大，型钢约束的混凝土相对较多，梁的抗剪强度与变形能力提高。 6.型钢翼缘的保护层：保护层太小，易发生粘结破坏，产生较大滑移。 7.含箍率：钢箍本身承担剪力，且能约束混凝土，因此使抗剪能力提高，因此在配实腹钢的型钢混凝土构件，必须配置必要的钢箍。 国内外学者曾依据梁的各种破坏机理，分别给出了型钢混凝土梁的斜截面受剪承载力计算公式，但终因问题的复杂性而未得到实际应用.参考美国和欧洲制定的型钢混凝土结构设计规范，并结合国内外学者的研究，型钢混凝土梁的斜截面抗剪承载力主要有3 种计算方法： 1 将型钢腹板视为均匀分布的箍筋，采用钢筋混凝土梁的计算方法； 2 不考虑型钢与混凝土之间的粘结作用，计算各自所承担的剪力，再分别按钢梁和型钢混凝土梁的抗剪计算方法确定其抗剪承载力； 3 将型钢部分和钢筋混凝土部分受剪承载力之和作为型钢混凝土梁 的抗剪承载力。 赵树红等人基于试验研究，认为第3 种计算方法是偏于安全的，我国现行两部设计规程采用的就是该种计算方法。型钢混凝土梁的斜截面抗剪承载力从形式上可由3 部分组成：1 混凝土的贡献Vc；2 箍筋的贡献Vsv；3 型钢腹板的贡献Vsw。 V Vsv +Vc +Vsw 混凝土的抗力： 式中： ——— 纵向受拉钢筋重心至受压边缘的距离； ———— 混凝土抗力系数； 型钢腹板的抗剪能力： 式中： ， ——— 分别为型钢腹板截面的厚度与高度； ———— 型钢腹板的抗拉设计前度一般与型钢翼缘相同， 即为整个型钢的抗拉设计强度； ——— 为型钢的抗力系数。 钢箍承担的剪力: （1）均布荷载时: 式中： ——— 同一截面内箍筋各肢截面面积的总和； ———— 箍筋的间距； ———— 斜裂缝水平投影长度。 （2）集中荷载时: 在试验的基础上回归分析，并参考到可靠指标要求得出： （1） 均布荷载作用下的矩形梁，以及T形梁工字形梁： 注：或将式右边第一项 改为 其中， 为型钢腹板厚度与高度， 为型钢抗拉强度设计值，其余符号用同《混凝土规范》。 上式中，第一项为混凝土的抗力；第二项为型钢的抗力（只考虑腹板作用）；第三项为钢箍的作用。 在集中荷载作用下的独立矩形梁： 注：亦可将式右边第一项 改为 当 时，取 ； 当 时，取 。 《钢骨混凝土结构设计规程》 YB 9082 - 97 YB 均布荷载作用下： 集中荷载作用下： 《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001 均布荷载作用下： 集中荷载作用下： 《钢骨混凝土结构设计规程》 YB 9082 - 97 YB （抗震设计）均布荷载作用下： （抗震设计）集中荷载作用下： 《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001 （抗震设计）均布荷载作用下： （抗震设计）集中荷载作用下： 我国SRC结构设计规程背景 我国从20世纪50年代开始应用型钢混凝土结构, 但研究起步较晚。20世纪80年代才开始对型钢混凝土结构进行较系统的研究。由西安建筑科技大学与原冶金部建筑研究总院最早开始研究。为了指导我国型钢混凝土结构的发展,1998年原冶金部参考了日本钢骨混凝土规范主持制定和颁布了我国第一部