5第五章 型钢混凝土结构.ppt

若为图a的配钢情况,可按下式判定中和轴在梁的受压翼 缘中通过: 或 若为图b判定中和轴在梁的受压翼缘中通过的公式如下 受压区高度还必须满足: T形截面配角钢骨架的型钢混凝土梁依据受力及配钢不同分为两种情况，即中和轴在翼缘通过或在腹板中通过。当中和轴在翼缘下缘通过时可作为这两种情况的界限，见应力图形(2),可计算极限弯矩: ∴①当 或 时属于第一种情况； 即中和轴在翼缘中通过,如图5.12所示。 此时若 可得极限弯矩 否则应按照 求得极限弯矩: ②当 或 属于第二种情况，即中和轴在梁腹板中通过,应力图见图5.13所示。 由上图所示应力图形，根据力的平衡可得受压区高度 当 时，极限弯矩 当 时 有下列情况之一,均可按照界限破坏来计算柱的承载能力。 按大偏心受压考虑,式4.101或4.102求得的 或 ； 按小偏心受压考虑,式4.116或4.117求得的 或 ； (3)按大偏心受压计算得 , 而按小偏心受压考虑计算得 。 界限破坏时，柱的应力应变图形如图5.20所示。 5.6.5 配实腹型钢柱界限破坏时的计算 图5.20 界限破坏应力应变图 由轴向力的平衡可得承载能力： 对型钢受拉翼缘取矩得: （5.89） （5.90） Ⅰ级钢 Ⅱ级钢 5.6.5 配角钢骨架柱的计算 配角钢骨架柱可以不配纵筋与箍筋，可以减小混凝土保护层，破坏时虽有粘结裂缝，但对承载能力影响不大。减小保护层，增大了角钢的力臂，使其能发挥更大的作用。腹杆应有平腹杆与斜腹杆，斜腹杆不仅能抗剪（相当于弯起钢筋），而且主要能保证施工阶段骨架的稳定性，否则将成为可变体系。不能以斜腹杆完全代替平腹杆，因为斜腹杆不能适应双向剪力而风力、水平地震作用都是双向的。 配角钢骨架的轴心受压柱的承载能力 各符号意义仍同前4.92式，稳定系数 仍按表4.9采用。 按破坏形态区分仍可分为三类，即受拉破坏（大偏心受压）、受压破坏（小偏心受压）及界限破坏。界限破坏时受压区高度 （5.91） （5.92） 1.大偏心受压时的应力图形及承载能力计算如下： 图5.21 大偏心受压应力图 （5.93） （5.96） （5.94） （5.95） 当为对称配钢时 必须满足 以保证受拉角钢屈服 同时必须满足 Ⅰ级钢 Ⅱ级钢 以保证极限状态时受压型钢屈服 （5.97） （5.98） 若4.129式不能满足，说明极限状态时受压型钢不屈服，此时取受压角钢应力为 ，则 （5.100） （5.99） （5.101） 或对受压角钢重心取矩 可按平截面假定求得 （5.102） （5.103） Ⅰ级钢 Ⅱ级钢 2.如果4.128式不满足，即 则为小偏心受压 此时受拉角钢，或者离轴向力较远侧角钢可能受拉也可能受压，但均达不到屈服，此时应力可根据平截面假定求得： Ⅰ级钢 Ⅱ级钢 （5.104） 承载能力按下列公式计算 （5.105） （5.106） 对受拉角钢取矩 应满足 如果按4.126或4.126a式计算， ，按4.137计算并又有 则可按界限状态计算 3.界限状态承载能力 （5.107） （5.108） （5.109） 5.3 型钢混凝土梁斜截面承载能力分析 5.3.1 试验研究与破坏形态 型钢混凝土梁的剪切破坏形态一般有三类： 1.剪切斜压破坏：一般当剪跨比很小( )时发生； 2.剪切粘结破坏：这是因为型钢混凝土构件中，型钢与混凝土粘结力差是其薄弱环节，因此当剪跨比较小时，有时会发生剪切粘结破坏，产生 剪切粘结破坏裂缝 。 配置箍筋能增加对混凝土的约束，对防止粘结破坏有利。 对受均布荷载的梁，由于梁上有荷载“压迫”作用，所以保护层不易发生粘结剥落。 3.弯剪破坏（剪压破坏）：当剪跨比较大时（ ）发生剪压破坏，先由弯矩影响产生垂直裂缝，随剪力增加发展为斜裂缝，最后剪压区混凝土压碎而破坏。 5.3.2 影响梁抗剪能力的因素 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。