☆第五章型钢混凝土结构 Steel reinforced Concrete Structures 型钢混凝土结构又称钢骨混凝土、劲性钢筋混凝土 结构,是指柱、梁等构件,用型钢做骨架,外包钢筋 混凝土所形成的结构
❖第五章 型钢混凝土结构 —Steel Reinforced Concrete Structures 型钢混凝土结构又称钢骨混凝土、劲性钢筋混凝土 结构，是指柱、梁等构件，用型钢做骨架，外包钢筋 混凝土所形成的结构
5.1概述 1.型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢,也配有构造钢或少量受 力钢筋。 配置构造钢筋、少量受力钢筋及钢箍主要目的是约束周围混凝土以及 补足所配型钢的不足。 2.按配钢型式,可分为配实腹型钢和配空腹式型钢两大类。 配实腹钢:可配轧钢或焊接工字钢、H型钢、槽钢等,配钢方式如图4.1 所示。此时必须还配有构造钢筋与钢箍。 配空腹钢:是由角钢构成的空间桁架式骨架,可以不配构造钢筋与钢箍, 因其本身就能约束混凝土,直腹杆与斜腹杆也为角骨钢构成,可抗剪。 3.型钢混凝士可以作为柱、梁、剪力墙和筒体等。 4.型钢混凝土结构的优点: ①强度大、刚度大,可减小构件断面,减少结构面积; ②延性好、耗能性能好,因而抗震性能好;
5.1 概述 1.型钢混凝土构件是在混凝土中主要配置型钢，也配有构造钢或少量受 力钢筋。 配置构造钢筋、少量受力钢筋及钢箍主要目的是约束周围混凝土以及 补足所配型钢的不足。 2.按配钢型式，可分为配实腹型钢和配空腹式型钢两大类。 配实腹钢：可配轧钢或焊接工字钢、H型钢、槽钢等，配钢方式如图4.1 所示。此时必须还配有构造钢筋与钢箍。 配空腹钢：是由角钢构成的空间桁架式骨架，可以不配构造钢筋与钢箍， 因其本身就能约束混凝土，直腹杆与斜腹杆也为角骨钢构成，可抗剪。 3.型钢混凝土可以作为柱、梁、剪力墙和筒体等。 4.型钢混凝土结构的优点： ①强度大、刚度大，可减小构件断面，减少结构面积； ②延性好、耗能性能好，因而抗震性能好；
可回画回 (a)实腹式型钢混凝土截而 (b)空腹式型钠混凝土截而 图5型钢混凝土构件 TITNTITIL H形钢 钢板文珍 焊接 出出网片
图型钢混凝土构件 5.1
③工厂化制作程度高加快施工安装速度,改善劳动条件; ④可利用钢骨架挂模、滑模,节省模板、方便施工 ⑤比钢结构节省大量钢材,与全钢结构相比,可节约钢材1/3左右。且刚 度大,减少侧移、防火防锈性能好。 5适用范围: ①高层、超高层建筑 ②地震区建筑 ③大跨度梁 ④荷载特别重的梁、柱等。 52型钢混凝土梁正截面承载能力分析 52试验研究
③工厂化制作程度高加快施工安装速度，改善劳动条件； ④可利用钢骨架挂模、滑模，节省模板、方便施工； ⑤比钢结构节省大量钢材，与全钢结构相比，可节约钢材1/3左右。且刚 度大，减少侧移、防火防锈性能好。 5.适用范围： ①高层、超高层建筑 ②地震区建筑 ③大跨度梁 ④荷载特别重的梁、柱等。 5.2 型钢混凝土梁正截面承载能力分析 5.2.1 试验研究
转i /(ru: I 1()2)4((()( 配实腹钢梁 图5.2M-f !!, ./-/(Ici 13fM/-f(24 l() 10 试验曲线 1)8 0.8 0.6 06 04 04 )2 0.2 ∫(mm) f( num 0.0|0
配实腹钢梁 图5.2 M-f 试验曲线
根据型钢混凝土梁的试验,在加载初期,型钢与混凝土之间滑移较小, 基本能保持共同工作,平截面假定成立。当荷载加大较大,约极限荷载 的80%以后,滑移明显,直至破坏。其应变如图44所示。平截面假定不 成立。但是为了便于计算可以将其折算成一个修正平截面(见图4.10) 由于钢筋混凝土有所降低,约为000277~0.0031,建议可取 =0.003,由于滑移影响,促便受压区保护层较容易剥落。因此影响 到承载能力有所降低。 实际应变 修正平截面 图53应变突变画
根据型钢混凝土梁的试验，在加载初期，型钢与混凝土之间滑移较小， 基本能保持共同工作，平截面假定成立。当荷载加大较大，约极限荷载 的80%以后，滑移明显，直至破坏。其应变如图4.4所示。平截面假定不 成立。但是为了便于计算可以将其折算成一个修正平截面(见图4.10) 。 由于钢筋混凝土有所降低， 约为0.00277～0.0031，建议可取 =0.003，由于滑移影响，促使受压区保护层较容易剥落。因此影响 到承载能力有所降低。 cu cu 实际应变 修正平截面 图5.3 应变突变
建 + S(1f… SR(1-i }+ 图5.4平均应变 日 060 Ai2 1t 0 INN) n.C SRCB3-Ie SRCB-ld
图5.4 平均应变
、 成什 弦 斜腹针 图5.5空腹式配钢构件 小! b
图5.5 空腹式配钢构件
5.2.2配实腹钢的型钢混凝土梁正截面承载能力计算 1.基本假定 )梁受力后截面应变仍符合平截面假定(修正平截面) 2)破坏时,梁受压区边缘的混凝土极限压应变为E=0.003 3)达到极限状态时,混凝土受压区的应力图形可取矩形分布,其中应力可 取∫。,受压区折算高度x=0.8x0,x为受压区实际高度。 4)达到极限状态时,不考虑混凝土受拉区参加工作。 2矩形截面梁的计算 型钢混凝士梁正截面计算时,根据中和轴位置不同分: 一①在型钢腹板中通过;②不通过型钢;③中和轴恰好在型钢受压翼缘 中通过。 1)情况③可以作为判别其他两种情况的界限,其应力如图(412)所示
5.2.2 配实腹钢的型钢混凝土梁正截面承载能力计算 1.基本假定 1)梁受力后截面应变仍符合平截面假定（修正平截面） 2)破坏时，梁受压区边缘的混凝土极限压应变为 3)达到极限状态时，混凝土受压区的应力图形可取矩形分布，其中应力可 取 ，受压区折算高度 ，x0为受压区实际高度。 4)达到极限状态时，不考虑混凝土受拉区参加工作。 2.矩形截面梁的计算 型钢混凝土梁正截面计算时，根据中和轴位置不同分： ①在型钢腹板中通过；②不通过型钢；③中和轴恰好在型钢受压翼缘 中通过。 1)情况③可以作为判别其他两种情况的界限，其应力如图(4.12)所示。 cu = 0.003 c f 8 0 x = 0. x
S f IASA SS f b/2b/2 图5.6中和轴在型钢受压翼缘中通过时的应力图形
图4.1 中和轴在型钢受压翼缘中通过时的应力图形 b/2 b/2 r a a h s s f As s Ass f y As h a a s r f c X0 f y As X As 图 5.1图中和轴在型钢受压翼缘中通过时的应力图形 5.6 中和轴在型钢受压翼缘中通过时的应力图形