钢 混凝土组合柱抗火设计.pptxVIP

钢-混凝土组合柱 --抗火性能和设计方法 导师：王文达 教授 学生：韩 祎 学号：122081402025 1.型钢混凝土柱 1.1 设计原理 1.2 耐火极限实用设计方法2.钢管混凝土柱 2.1 概述 2.2 设计原理 2.3耐火极限实用计算方法 2.4 防火保护层厚度计算 2.5 火灾后剩余承载力计算 2.6 钢管混凝土柱防火构造措施 2.7 钢管混凝土柱温度场的计算 3. 中空夹层钢管混凝土柱的耐火性能 4. FRP约束钢管混凝土柱的耐火性能  2017-9-7 兰州理工大学 2 2017-9-7 兰州理工大学 3 1.型钢混凝土柱 1.1设计原理 1.1.1 “火灾有效荷载”确定 图示为按国际标准化委员会标准ISO-834规定的标准升温曲线升温作用下型钢混凝土轴心受压构件绕强轴弯曲时耐火极限随荷载的变化规律。 根据国家标准GB 50009-2001，建筑结构的设计应根据使用过程中可能同时出现的荷载，按承载力极限状态和正常使用极限状态进行荷载效应组合，并取各自的最不利的效应组合进行设计。 对给定某一型钢混凝土柱进行耐火极限计算时，由于不知道其承受的永久荷载和可变荷载究竟有多大，所以无法直接计算出 2017-9-7 兰州理工大学 4 有效荷载 但型钢混凝土的抗力R是已知的，因此可以通过S=R近似确定 。。 若近似将可变荷载效应控制的组合情况下的平均值为1.3，永久荷载效应控制的均值为1.375，暂取小值1.3，则可近似导得型钢混凝土柱的火灾有效荷载表达式： 1.1.2 重要影响参数 在火灾有效荷载作用下，影响型钢混凝土柱耐火极限的因素包括：截面周长，构件长细比，截面含钢率，截面配筋率，荷载偏心率，钢骨屈服强度，钢筋屈服强度，混凝土强度和截面高宽比等。 （1）截面周长 2017-9-7 兰州理工大学 5 （2）构件长细比 （1）截面周长 2017-9-7 兰州理工大学 6 （3）截面含钢率 （4）截面配筋率 2017-9-7 兰州理工大学 7 （5）荷载偏心率 （6）钢骨屈服强度 2017-9-7 兰州理工大学 8 （7）钢筋屈服强度 （8）混凝土强度 2017-9-7 兰州理工大学 9 （9）截面高宽比 计算获得的型钢混凝土轴心受压柱按ISO-834标准升温曲线升温、在不同升温时刻温度场作用下的 关系曲线和 N-M 关系曲线。算例条件： 2017-9-7 兰州理工大学 10 2017-9-7 兰州理工大学 11 为便于分析，定义火灾下型钢混凝土柱承载力的影响系数Kt表达式如下： 影响火灾下型钢混凝土柱承载力的可能因素有：截面周长，构件长细比，受火时间，截面含钢率，截面配筋率，荷载偏心率，钢骨屈服强度，钢筋屈服强度，混凝土强度和截面高宽比等。 以算例： 来分析各参数对火灾作用下型钢混凝土压弯构件承载力影响系数Kt的影响规律。（截面形式为： ） 2017-9-7 兰州理工大学 12 （1）截面尺寸 2017-9-7 兰州理工大学 13 （2）构件长细比 2017-9-7 兰州理工大学 14 （3）截面含钢率 2017-9-7 兰州理工大学 15 （4）截面配筋率 2017-9-7 兰州理工大学 16 （5）荷载偏心率 2017-9-7 兰州理工大学 17 （6）钢骨屈服强度 2017-9-7 兰州理工大学 18 （7）钢筋屈服强度 2017-9-7 兰州理工大学 19 （8）混凝土强度 2017-9-7 兰州理工大学 20 （9）截面高宽比 2017-9-7 兰州理工大学 21 结论： 火灾作用下钢骨屈服强度、钢筋屈服强度、混凝土强度、截面含钢率、截面配筋率、荷载偏心率和截面高宽比等参数对型钢混凝土压弯构件承载力影响系数的影响较小；而截面周长、构件长细比和受火时间则是影响火灾下型钢混凝土压弯构件承载力的主要因素。 1.1.2 耐火极限实用计算方法 如前所述，火灾作用对型钢混凝土构件的承载力有较