型钢混凝土梁的变形计算

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型钢轻骨料混凝土梁抗弯承载力计算

型钢轻骨料混凝土梁抗弯承载力计算

Z HANG i - n Ja we ,GUO S i u n h- i h
( c o lo vl S h o fCiiEngn e n ie r g,Na y n in ea d Tehn lgyUnie st i n a S e c n c o o g c v riy,Na y n 4 3 0 nag 7 0 4,Chn ) ia
关键词 :型钢,轻骨料混凝土 ; 抗弯承载力 ;改进叠加法 ; 正系数 修 中图分类号 : TU3 2 1 T 7 . 1. ; U38 2 文献标 识码 :A
Co pu a in o e u a a a iy o r fl te enf r e m t to ff x r lc p ct fp o ie se lr i o c d l lg t i h g r g t o c ee b a i h weg ta g e a ec n r t e m
p ct sito u e n o t et r o lx r 1 a a i . Th o r cin c efce t o i h r f es e l a i wa n r d c d it h e m ff u a p ct y e c y ec re to o fiin sf reg tp o i te l r if re ih weg tc n r t e m sa d eg tc m mo te en o c d c n rt e m swe e a ay e . en o c d l t ih o ce eb a n ih o g n se lr if r e o c ee b a r n lz d Isr s l h we h t wa r p rin l ot er t fo e a1 te o t n a et h aeo o gt d — t e uts o d t a 口 sp o o t a h ai o v r l se l n e tr t o t er t fln iu i o t o c

型钢混凝土梁设计

型钢混凝土梁设计

20世纪中叶以后,随着技术的进步和 工程实践的积累,型钢混凝土梁在桥 梁、建筑等领域得到广泛应用。
02 型钢混凝土梁的优点与局 限性
优点
高承载能力
由于钢和混凝土的互补性,型 钢混凝土梁具有较高的承载能 力,能够承受较大的弯曲和剪
切力。
节约材料
相较于传统的纯混凝土梁,型 钢混凝土梁可以减少混凝土的 使用量,从而降低结构自重。
设计难度大
型钢混凝土梁的设计需要考虑多种因 素,如钢材与混凝土的粘结、防腐、 防火等,增加了设计难度。
施工要求高
为了保证型钢混凝土梁的性能,对施 工工艺和工人的技能要求较高。
适用条件
大跨度结构
型钢混凝土梁适用于跨度较大的结构,能够提供更好的承载性能。
抗震要求高的建筑
由于型钢混凝土梁具有良好的延性,适用于地震多发区的建筑。
对承载力要求高的建筑
对于对承载力要求高的建筑,如高层建筑、大跨度桥梁等,型钢混 凝土梁是一个较好的选择。
03 型钢混凝土梁的设计方法
计算模型
01
02
03
弹性模型
基于弹性理论,将型钢和 混凝土视为弹性材料,通 过弹性分析方法计算梁的 承载力和变形。
塑性模型
考虑混凝土的塑性变形, 采用塑性理论分析梁的承 载力和变形,适用于大跨 度或重载梁的设计。
总结词
降低结构自重、优化结构设计
详细描述
在大跨度结构中,型钢混凝土梁作为主要受力构件,能够有效地降低结构自重,减轻对下部结构和基础的负担。 同时,通过优化梁的截面尺寸和配筋设计,可以进一步提高结构的承载能力和稳定性,满足大跨度结构的特殊要 求。
案例三:特殊环境中的应用
总结词
适应复杂环境、提高耐久性

型钢加固钢筋混凝土梁弯矩—曲率关系的研究

型钢加固钢筋混凝土梁弯矩—曲率关系的研究

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De e e , 0 8 c mb r 2 0
Ral y En ie rn i wa gn eig
文章编 号 :0 319 (0 8 1. 1。3 10 .95 2o )20 00 0
型钢 加 固钢 筋 混 凝 土梁 弯 矩一 曲率 关 系的研 究
王 尧 燕 , 宏 文 周
12 本 构 关 系 .
型钢 加 固钢 筋混凝 土 梁 的截 面 弯矩一 曲率 (
) 能 性
1 混凝 土应 力一应 变关 系 )
进行 分析 , 包括初 始弯 矩 、 型钢截 面高 度 h 。和原钢
筋混 凝土梁 配筋率 等 , 型钢加 固钢筋 混凝 土 梁 的 对
采 用《 凝 土 结 构设 计 规 范 》 G 50 0 2 0 ) 混 ( B 0 1- 0 2 中
第 二次受 力 ( 即加 固后再 次旌加 外荷 载 ) 时才 开始工 作 的 。因此 , 型钢 加 固钢筋混 凝 土梁 截 面 的 M- ( 系 分 p关 两个 阶段 考虑 。具体 计算 步骤 是 : 设 置初 始 条 件 : ①
= ; O ②每 次取 : 曲率 = +△ ③ 假定某 一 规定截 面 ; 的应 变 ; 求 出各 条带 的应 变 e ⑤ 按钢 筋 和混 凝 土 ④ ; 的应力 一应 变关 系 求 对 应 于应 变 e的应 力 ; 如 已 ⑥
关系) , 时 为简化 计算 采用 以下基本 假定 : 1 平截 面假定 ; ) 2 不考 虑剪 切变形 的影 响 ; )
3 不考 虑型 钢失稳 破坏 ; )
4 截 面破坏 条件 为 : 受 压 混凝 土 边 缘应 变 达 到 ) ① 混 凝土极 限应 变 ; 型钢或 钢筋应 变达 到极 限应变 。 ②

钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理

钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理

钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理(浙江东南建筑设计有限公司 310000)摘要:高层建筑越来越多,带转换层的建筑也比较普遍。

转换层的存在使竖向刚度发生突变导致力的传递发生改变,在转换层处受力变得复杂,在考虑地震情况下,更是复杂。

所以对转换层的研究是非常必要的。

关键词:钢骨;梁;计算原理1、钢骨混凝土梁的性能钢骨混凝土(src)构件和普通钢筋混凝土(rc)构件相比,其受力性能的差别主要表现如下:1、src构件的含钢量比rc构件的含钢量大得多,所以src构件比rc构件的刚度明显提高。

这为在风荷载和地震作用下控制结构的水平位移提供了有利的条件。

2、src构件的强度、刚度和延性较好,采用src结构不仅具有足够的抗震能力,而且可以使得梁、柱等构件截面大大减小,因此能减少构件的面积,降低建筑物高度,在改善房间功能、降低造价和能耗及结构抗震方面都极为有利,可获得较好的综合效益。

3、src构件的混凝土有利于提高型钢的整体稳定性,防止发生局部屈曲、弯曲失稳及梁发生侧向失稳的不利现象。

4、src构件的耗能性能好。

从试验中得到src柱滞回曲线饱满,所围的面积较大,这说明其耗能性能好。

2、钢骨混凝土梁计算的基本假定我国冶金部颁布的《钢骨混凝土结构设计规程》isl(ybgo82一97)中规定:型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算;(1)截面应变分布符合平截面假定;(2)不考虑混凝土的抗拉强度;(3)受压边缘混凝土极限压应变气取0.003,相应韵最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值关,受压区应力图形简化为等效的矩形应力图,其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8,矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值;(4)型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。

设计计算时,简化为等效矩形应力图形;(5)钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。

受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变气取0.01。

型钢混凝土

型钢混凝土

] 型钢混凝土型钢混凝土(SteelReinforcedConcrete,以下简称SRC)结构是指在型钢周围布置钢筋,并浇筑混凝土的结构。

型钢分为实腹式和空腹式。

实腹式SRC构件具有较好的抗震性能,而空腹式SRC构件的抗震性能与普通混凝土(ReinforcedConcrete,以下简称RC)构件基本相同。

因此,目前在抗震结构中多采用实腹式SRC构件。

实腹式型钢可由钢板焊接拼制而成或直接采用轧制型钢。

SRC构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力,其受力性能优于这两种结构的简单叠加。

与钢结构相比,SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲,并能提高钢构件的整体刚度,显著改善钢构件的平面扭转屈曲性能,使钢材的强度得以充分发挥。

此外,外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。

与RC结构相比,由于配置了型钢,大大提高了构件的承载力,尤其是采用实腹型钢的SRC构件,其抗剪承载力有很大提高,并大大改善了受剪破坏时的脆性性质,提高了结构的抗震性能。

1国外的研究1.1欧美地区SRC结构的应用与研究20世纪初,欧美就开始对SRC柱进行了研究。

1908年Burr做了空腹式SRC柱的试验,发现混凝土的外壳能使柱的强度和刚度明显提高。

1923年加拿大开始做空腹式配钢的SRC 梁的试验。

在1989年的美国钢筋混凝土设计规范ACI2318中,将型钢视为等值的钢筋,然后再以RC结构的设计方法进行SRC构件设计,这种方法的优点在于对SRC结构设计时考虑了构件的“变形协调”和“内力平衡”,但没有考虑型钢材料本身的残余应力和初始位移。

在1993年的钢结构设计规范C2LRFD中,采用极限强度设计法来设计SRC结构,将RC部分转换为等值型钢,再以纯钢结构的设计方法进行组合结构设计,并考虑了残余应力和初始位移。

英国在理论分析资料的基础上,于1969年将建筑中的SRC柱列入英国钢结构规范BS449的第三部分,随后将桥梁中的SRC柱列入英国标准BS5400的第五部分。

型钢混凝土结构

型钢混凝土结构

aw斜腹杆与水平轴夹角。
同样,在抗震设计时:
均布荷载 集中荷载
Vu Vu
1
RE
1
RE
(0.56 fcbh0 1.2 fsw
( 0.16
1.5
f c bh0
f sw
Awv S
Awv S
h0 h0
AwIf sw sin w )
(5.40)
AwIf sw sin w )
(5.41)
设计时应有: V Vu
斜压破坏的型钢混凝土梁,在剪切破坏前大致平行的斜裂缝将剪跨区
的混凝土分割成若干斜压杆。混凝土和型钢腹板一起参加斜压杆工作。
由于斜压杆主要传递轴向压力,因此全梁犹如一个拱,斜压杆作为传递
压力拱圈,型钢受拉翼缘及纵向受拉钢筋作为拱的拉杆,因此,剪切斜
压破坏可假定为拉拱作用机理。
弯曲剪切破坏的应力见图4.34
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( 2 )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: M实际反映了弯剪共同作用时,弯矩与剪力作用所
Vh
占比例。 越大说明以弯矩为主, 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
1.5 发生剪切斜压破坏, 1.5~2.0发生剪切粘结破坏, 2.0~3.0 发生弯曲剪切破坏(剪压破坏), 3.0发生弯曲破坏。
Asv S
h0
(5.34)
注:或将式右边第一项 0.07 fcbh0 改为 0.7 ftbh0

型钢混凝土(SRC)柱、剪力墙和梁破坏形态划分及其变形指标限值

型钢混凝土(SRC)柱、剪力墙和梁破坏形态划分及其变形指标限值

弯曲破坏的 SRC 剪力墙弹塑性位移角限值见表 F.2.2.1,剪切破坏的 SRC 剪力墙弹塑性
位移角限值见表 F.2.2.2。
表 F.2.2.1 弯曲破坏 SRC 剪力墙弹塑性位移角限值
构件参数
性能水准
≤0.1 ≤0.1 ≥0.4 ≥0.4 ≤0.1 ≤0.1 ≥0.4 ≥0.4
th
h
≥0.3 ≥0.3 ≥0.3 ≥0.3 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05
飈h
h
≥0.2 ≤0.08 ≥0.2 ≤0.08 ≥0.2 ≤0.08 ≥0.2 ≤0.08
表 F.1.2.3 剪切破坏 SRC 柱弹塑性位移角限值 性能水准
无损坏 轻微损坏 轻度损坏 中度损坏
0.007 0.006 0.003 0.003 0.005 0.004 0.003 0.003
0.013 0.011 0.005 0.005 0.009 0.007 0.004 0.003
构件参数
≤0.1 ≥0.6 ≤0.1 ≥0.6
≥0.03 ≥0.03 ≤0.01 ≤0.01
表 F.1.2.2 弯剪破坏 SRC 柱弹塑性位移角限值
性能水准
无损坏 轻微损坏 轻度损坏 中度损坏 比较严重损坏
0.014 0.007 0.009 0.005
0.022 0.011 0.015 0.006
严重 损坏 0.075 0.062 0.034 0.030 0.046 0.035 0.020 0.018
注: 为型钢约束系数,对于工字型型钢截面, =
/ / ,对于对称的十字
型型钢截面, =

/ / ,其中, 、 为型钢截面的宽度和高度(见图 F.1.1)。
图 F.1.1 型钢截面的宽度和高度示意图 95

型钢混凝土梁的工程应用

型钢混凝土梁的工程应用
移 , 而 导 致 剪 切粘 接 破 坏 。型 钢 混 凝 土 构 件 的力 学 性 能 相 对 钢 筋 混 从

M≤— ( + — Mc M
y| B I
() 1
式 中: 一 钢筋混凝 土部分受弯承载力 ; ห้องสมุดไป่ตู้
M。 — 型 钢 部 分 的 受 弯 承 载 力 。 —
凝土为优 。 由于有型钢骨架的存在 , 当超过最大的承载 力后 , 它的承载 力不会迅速下降 , 具有 良好 的抗震性能 。 2 基本计算原则 型钢混凝土构件 由三种构件组成 ,计算如何 . 2
— —
型钢混凝土梁的正截面承载力抗 震系数 , 07 。 取 .5 = f () 2 钢骨 的 截 面塑 性 发 展 系数 ; 对工 字 型 截 面 的钢 骨 , 取 1 5 . 0
体现三者共 同工作 的具体实际情况 , 即如何确定计算假定 是关键。强 度叠加法 的假定就是人为的把型钢和钢筋混凝土构件分开 , 假定二者 独立工作 , 而其组合构件 的承载力 为钢骨与钢筋混凝 土之和。这种 从
方法计算 简单 , 运用灵活。而变形协调法假定受压 区的钢 骨与混凝土 成为一个整体 , 它们 之间始终没有 相对 滑移 , 构件 截面始终保 持为平
摘要 : 作为一种 组合结构 , 型钢 混凝 土结构能充分发挥钢材的抗拉( 或抗压) 强度和混凝 土的抗 压强度 , 具有承载力高, 刚度 大, 延性好 , 节约
材 料 等 优 点 。 广 泛应 用 于 大跨 厦 高层 建 筑 中。 文根 据 国 内外对 型钢 混凝 土 结 构 的研 究 。 被 本 结合 一 工 程 实 际 , 绍 了型 钢 混 凝 土 粱 的 特 点 , 力 介 爱
性能厦其有关计算理论 。 针对型钢混凝土梁的计 算的二 种计 算模型—— 强度 叠加模 型和 变形协调模型 , 剐进行计算。 分 计算姑果衷明 。 变形协

型钢混凝土梁受弯承载力的简化计算

型钢混凝土梁受弯承载力的简化计算
周 钦 刘进 朝 ,
(. I 中南 大 学 土 木建 筑 学 院 , 南 长 沙 4 0 7 ;. 湖 10 5 2 山东 交 通 职业 学 院 , 东 潍 坊 2 10 ) 山 6 2 6 摘 要 : 用平 截 面 假 定 和 变 形协 调原 理 , 虑 型 钢 和 混 凝 土 组 合 作 用 . 立 了型 钢 混 凝 土 梁 正 截 面 承 载 力 简 化 计 采 考 建
f S 图 3 型钢 的应 力应 变 图
由图 4 见 , X < x 时 X , 钢截 面 只 有 可 当 < 型

图 5 组 合 粱截 面 尺寸
部份 进 入屈 服 阶段 , 时 型 钢 截 面 的拉 力 N。 此 可
按下 式计算 :
4 结 论
1 根 据平截 面 假定 及 变 形 协调 原理 , 略滑 移 ) 忽 变 形产生 的影 响 , 文 给 出 了型 钢混凝 土梁 的抗 弯 本
联 系式 () ( ) : 1 , 5 得 z= 5 . 5 m, < z< z2 6 7 r z1 a 。
口一0 4 8 一6 . 9 N/ 同样 试验 梁进 行 了两 .9 , 1 3 k m, 根 , 弯承 载力分 别为 6 . 5 N/ 和 6 . 0 N/ 受 3 3k m 6 5 k m, 平 均值为 6 . 3 N m, 文计算 值与 试验值 比值 为 4 9k / 本
第 9期
周 钦等 : 型钢混凝 土梁 受弯 承载力 的简化计 算
l1 3
其 中 : 一_A N 厂
M 一Lw
() 4
解: 型钢 : 一 厂 2 k Mo . fW N j 一5 2 N, A 一1 2 , 一
21 4 点N / .6

5第五章 型钢混凝土结构

5第五章 型钢混凝土结构

3.T形截面梁的计算
T形截面梁当中和轴在梁的受压翼缘中通过时,可按宽为的矩形截面梁 进行计算见图(5.9)。
bf As
bf As
as ar
as hs ar
x hf h as
ar as hs ar
x hf h
Ass As b/2 b/2
(a)
图4.4
Ass As b/2 b/2
(b)
图5.9
若为图a的配钢情况,可按下式判定中和轴在梁的受压翼
则能保证型钢全截面屈服,此时极限承载能力按下式计算
M u f y A s h a r x f s A s h s x a s 0 . 5 h s
fy A s x a r 0 .5 fcb2x
(5.8)

0.8a's 1 fs
x 0.8(has) 1 fs
(5.10)
如果按4.5式或5.4a、5.4b式算得的 x0,.8而as按5.6式算得
的x又有
,x则0.可8a视s 为第三种情况,即按5.1和5.2计算
极限承载力,不论哪种情况均应有
MMu
(5.11)
型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构及钢结构设计不同,往 往不是根据内力计算出钢筋面积或型钢面积,然后选择配 筋或型钢的大小,而是梁断面确定后,先配置型钢,然后 验算其承载能力是否满足。对于配钢的形式与型钢的尺寸 应当尽量优化,在保证安全的前提下,尽量配得构件受力 合理(尤其是型钢)而且经济,这就需要丰富的设计经验 以及工程界人士进一步深入研究。
0.00E3ss
0.00E3ss
(5.9)
则说明中和轴距上翼缘很近,不考虑上翼缘作用
可按情况三计算( 5.2 ),然后对型钢上翼缘取矩,可得极限承载能力

型钢混凝土

型钢混凝土

1、参考规范《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082-2006)2、型钢混凝土组合结构的相关构造规定1)抗震等级确定:4.1.1 型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构。

注意:整体框架结构仅少量几根转换梁使用型钢梁,其他均为普通混凝土构件,整体框架结构可按普通框架结构按《抗规》确定抗震等级,再在此基础上将转换梁及转换柱抗震等级提高一级即可;2)位移比、挠度及裂缝限值要求:在PKPM中,应在梁施工图模块中查看梁挠度(为弹塑性挠度),不应在SATWE中查看弹性挠度(该数值永远不会变红),若弹塑性挠度飘红,可考虑受压楼板翼缘作用,该选项有利于减少计算挠度值;3)钢筋直径及混凝土保护层厚度要求:4)型钢宽厚比要求:5)栓钉直径要求:4.3.5 在需要设置栓钉的部位,可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力,相应于该剪应力的剪力由栓钉承担;栓钉承载力应按国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17-88的规定计算。

型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm,其长度不宜小于4倍栓钉直径,栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径。

6)型钢含量控制/p-287805885.html托柱型钢混凝土转换梁的设计与应用硕士论文P28.也可参考:《钢骨混凝土结构技术规程》(YB 9082-2006)P1067)含型钢梁的框架结构中其他普通构件的配筋率要求普通混凝土转换柱配筋率尽量不超过4%,普通混凝土梁纵筋配筋率不应超过2%。

;当柱配筋率飘红时,可提高混凝土强度等级、增大截面宽度等措施;3、PKPM分析要点1)在PMCAD中确定型钢钢材型号《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138-2001)规定:2)在特殊构件中需定义转换梁和转换柱2)指定薄弱层3)计算结果分析SATWE用户手册说明如下:(并没有解释上图中STEEL-C的含义)4)PKPM中如何查看型钢混凝土梁中型钢的应力?5)用PKPM进行型钢混凝土梁设计时,哪些内容需要设计者进行手工复核?(1)在型钢截面尺寸初估时需手工复核是否满足宽厚比要求。

工字型钢—混凝土连续组合梁受弯性能分析及负弯矩区承载力计算教程

工字型钢—混凝土连续组合梁受弯性能分析及负弯矩区承载力计算教程

学校代码10530学号201013011631分类号TU398密级硕士学位论文工字型工字型钢钢-混凝土混凝土连续连续连续组合梁受弯组合梁受弯性能分析及性能分析及负弯矩区负弯矩区负弯矩区承载力计算承载力计算学位申请人彭刚指导教师刘忠教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向混凝土结构设计理论研究二〇一三年四月十八日Analysis on Flexural Behavior of Steel-Concrete Beams and Bearing Capacity Calculation in the negativemoment areaCandidate Peng GangSupervisor Professor Liu ZhongCollege College of Civil Engineering and MechanicsProgram Constructional EngineeringSpecialization Steel and Concrete Composite StructureDegree Master of EngineeringUniversity Xiangtan UniversityDate April,2013湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了本文特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在本文以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

《钢-混凝土组合结构》第5章 型钢混凝土梁

《钢-混凝土组合结构》第5章   型钢混凝土梁
型钢混凝土梁不仅强度高,刚度大,而且有良好的延 性和耗能性能,尤其适合于抗震区的建筑。
8
§5.2 型钢混凝土梁的构造要求
5.2.1 型钢
1. 含钢率
含钢率是指型钢混凝土梁内的型钢截 面面积与梁全截面面积的比值。梁中 的 型 钢 含 钢 率 宜 大 于 4% , 较 为 合 理 的含钢率为5%~8%。 2. 型钢的级别、形式及保护层厚度 型钢混凝土梁中的型钢宜采用Q235或 Q345钢.
2)计算步骤 需要通过多次试算,才能取得正确结果。 (2)简单叠加法 对于钢骨为双轴对称的充满型实腹型钢,即钢 骨截面形心与钢筋混凝土截面的形心重合时,如图 5.3.4,型钢混凝土梁的正截面受弯承载力可按下列 方法计算。
30
5.3.2 型钢混凝土梁正截面承载力计算
31
5.3.2 型钢混凝土梁正截面承载力计算
5
§5.1 概 述
型钢混凝土梁是在混凝土中主要配置轧制或焊接 的型钢,其次配有适量的纵筋和箍筋。这种结构形式 的梁,我们把它称为型钢混凝土梁。
6
7
§5.1 概 述
型钢混凝土梁配置的型钢形式分为实腹式型钢和空腹 式型钢两大类。见图5.1,本章主要介绍实腹式型钢梁。
由于在混凝土中配置了型钢,型钢混凝土梁的承载力, 刚度大大提高,因而大大减小了梁的截面尺寸,增加了房 间净空,即降低了房屋的层高与总高度,使其更适用于大 跨,高层及超高层建筑中。
17
bc段:
此时截面刚度大大降低,M-f曲线 明显弯曲。继续加载到极限荷载80% 时,型钢受压翼缘出现水平粘结裂缝, 型钢上翼缘达到受压屈服,仅有腹板中 部的一部分截面尚处于弹性受力状态。 此时梁的截面刚度已很小,受压区混凝 土的应力发展显著加快,M-f曲线接近 水平线。

钢结构梁变形标准

钢结构梁变形标准

钢结构梁变形标准
钢结构梁变形标准主要涉及到三种变形:弯曲变形、挤压变形和剪切变形。

1. 弯曲变形:是指钢梁在承受负荷后出现的弯曲变形。

根据标准要求,弯曲变形应符合L/300的标准,其中L为跨度。

也就是说,在台阶承载时,钢梁的弯曲变形不应超过跨度的1/300,否则可能会影响结构的正常使用。

2. 挤压变形:是指钢梁在受压力作用下的长轴方向出现的压缩变形。

根据标准要求,挤压变形应符合L/150的标准,其中L为跨度。

即在台阶承载时,钢梁的挤压变形不应超过跨度的1/150,否则会危及结构的安全。

3. 剪切变形:是指钢梁在承受横向力时发生的剪切变形,一般表现为上下翘起或者下垂。

根据标准要求,剪切变形应符合1/150的标准,即在台阶承载时,钢梁的剪切变形不应超过跨度的1/150,否则会影响结构的正常使用。

另外,对于钢梁平面弯曲,也有明确的允许偏差标准。

根据《建筑钢结构制作和安装技术规范》中的规定,钢梁平面弯曲允许偏差的标准为梁长的1/200或50mm,取其中较小值。

以上信息仅供参考,具体的钢结构梁变形标准可能因不同的设计规范、使用环境和结构要求而有所差异。

在实际应用中,需要参考相关的设计规范和标准,结合实际情况进行判断和评估。

型钢混凝土结构构造与计算手册

型钢混凝土结构构造与计算手册

型钢混凝土组合结构构造与计算手册目录第一章型钢混凝土组合结构构造1.概论2.术语及符号3.材料要求4.一般构造要求5.设计计算的基本原则6.型钢混凝土框架梁构造7.型钢混凝土框架柱构造8.型钢混凝土框架柱梁节点构造9.梁、柱型钢拼接处节点构造10.柱与柱的连接构造11.梁与梁连接构造12.梁与墙连接构造13.型钢混凝土剪力墙构造14.墙内配置实心钢板或板撑的剪力墙设计15.柱脚16.型钢的拼接17.施工质量要求第二章型钢混凝土组合结构的计算第一章型钢混凝土组合结构构造1概论1.1概况型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式。

它的特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳。

型钢被全部包在混凝土内部。

这种结构在各国有不同的名称,在英、美等西方国家将这种结构叫做混凝土包钢结构(Steel eneased Concret)。

在日本则称为钢骨混凝土(铁骨铁筋コソケリート)。

在前苏联则被称作劲性钢筋混凝土。

建设部2001年10月23日发布的《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001, J 130-2001)则正式将该种结构称作型钢混凝土组合结构。

型钢混凝土组合结构构件是由型钢、主筋、箍筋及混凝土组合而成,即核心部分有型钢结构构件,其外部是有箍筋约束的配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。

型钢混凝土梁、柱是型钢混凝土结构的基本构件。

面形式有Ⅰ、H、[、或缀条连接角钢或槽钢而组成。

空腹式型钢比较节约钢材,但制作费用较高,目前应用不太广泛。

实腹式型钢由于制作简便、承载力大,因此目前被普遍采用。

图1.1-1是实腹式和空腹式型钢混凝土柱和梁的截面示意图。

(a)型钢混凝土柱(b)型钢混凝土梁图 1.1-1 型钢混凝土柱、梁型钢混凝土组合结构分为两类;一类是全部结构构件,均采用型钢混凝土结构;另一类是部分结构构件采用型钢混凝土件结构。

此两类结构宜用于框架结构、框架—剪力墙结构、底部大空间剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等结构体系。

混凝土梁外包型钢法加固计算书

混凝土梁外包型钢法加固计算书

混凝土梁加固计算书JKL加固方式:外包型钢法一、设计依据:《混凝土结构加固设计规范》GB 50367(以下简称《加固规范》)《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021(以下简称《加固通规》)《混凝土结构设计规范》(GB50010)(2015年版)(以下简称《混凝土规范》)《混凝土结构通用规范》(GB5008)(以下简称《混凝土通规》)《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023 )(以下简称《鉴定标准》)《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116)(以下简称《抗震加固规程》)《建筑抗震设计规范》(GB 50011 ) (2016年版)(以下简称《抗震规范》)《钢结构设计标准》GB 50017(以下简称《钢标》)二、工程概况:1. 原截面参数:2. 配筋及内力:原箍筋参数及改造后剪力:指定箍筋强度:HPB235指定箍筋面积:F10@100/200(4)剪力设计值:840kN原纵筋参数及改造后弯矩:指定纵筋强度:HRB335指定纵筋面积:8F25指定受压钢筋面积:2F25弯矩设计值:1200kN.m加固前构件上原作用的弯矩标准值:300kN.m3. 包钢参数:包钢箍带选择:包钢抗剪钢带加锚方式:加锚封闭箍包钢抗剪钢带等级:Q235包钢抗剪钢带高度:默认mm包钢抗剪钢带单层厚度:4mm包钢抗剪钢带宽度:100mm包钢抗剪钢带间距:200mm抗弯型钢选择:抗弯型钢等级:Q235抗弯型钢类型:等边角钢抗弯型钢规格:L75×5三、梁底受弯计算:1. 原截面受弯承载力:1.1 求原截面相对界限受压区高度?b0:?cu =0.0033按《混凝土规范》公式(6.2.7 - 1) ?b0=?1/(1+f y0/E s0/?u ) =0.8/(1+300/200000/0.00330)=0.551.2 原截面受弯承载力:根据《混凝土规范》式6.2.10-2可知x =f y (A s -A s ’)/(?1f c b )=300×(3927-982)/(1.0×11.9×300) =247.48mm ≥2a '=85mm根据《混凝土规范》6.2.10条,并结合《抗震鉴定标准》附录E.0.2条,框架梁,抗震等级三级时,?=x /h 0=0.258≤0.35,满足!根据《混凝土规范》式6.2.10-1 M ≤?1f c bx (h 0-0.5x )+f y ’A s ’(h 0-a s ’)=1.0×11.9×300×247.48×(957.5-247.48/2)/1000000+300×982×(957.5-42.5)/1000000=1006.2kN.m2. 受弯加固判断:M/Mb0=1200/1006.2=1.19<1.4且>1.0,需要加固!3. 加固所需受拉钢板(型钢)面积计算:3.1 设计计算指标:根据《钢标》表4.4.1,抗拉强度设计值: fsp=215MPa根据《钢标》表4.4.8,弹性模量设计值: Esp=206000MPa3.2 受弯构件加固后相对受压区高度?b,sp求解:根据《混凝土规范》公式(6.2.7-1)和《加固规范》公式(9.2.2)? b,sp =0.85?b=0.4683.3 加固后达到期望的弯矩值时, 混凝土受压区高度x的求解:由《加固规范》公式(9.2.3-1)Mb =?1fc0bx×(h-x/2)+f 'y0A 's0(h-a ')+f 'spA 'sph-fy0As0( h-h)1200×1000000=1.0×11.9×300×x×(1000-x/2)+300×982×(1000-42.5)+0-300×3927×(1000-957.5)解得x=323.46mm>2as'=85mm根据《加固规范》10.2.2条,结合《混凝土结构通用规范》4.4.8条,框架梁,抗震等级三级时,?=x/h=323.46/957.5=0.338<0.35,可粘钢(包钢)加固!3.4 加固钢板(型钢)的滞后应变?sp,0求解:考虑二次受力,按《加固规范》公式(9.2.9)计算根据《混凝土规范》,对矩形截面:? te =As/Ate=As/(0.5bh)=3927/(0.5×300×1000)=0.02618查规范表9.2.9得,?sp=1.1809? s0=M0k/(0.87As0h)=300×1000000/(0.87×3927×957.5)=91.71Mpa≤150Mpa且?te =0.02618≤0.05,取?sp=0.9?sp=0.9×1.1809=1.06281? sp0=?spM0k/(EsAsh)=1.06281×300×1000000/(200000×3927×957.5)=0.000423.5 受拉钢板抗拉强度有可能达不到设计值而引用的折减系数:根据《加固规范》公式(9.2.3-3):? sp =(0.8?cuh/x-?cu-?sp0)/(fsp/Esp)=(0.8×0.0033×1000/323.46-0.0033-0.00042)/(215/206000) =4.2558>1.0,取1.03.6 加固所需受拉钢板(型钢)面积计算:根据《加固规范》公式(9.2.3-2),? 1 fc0bx=fy0As0+?spfspAsp-f,y0A,s0-f,spA,sp1.0×11.9×300×323.46=300×3927+1×215×Asp-300×982-0计算受拉钢材面积Asp=1262mm²<实取钢材面积:1482.4mm²,满足!4. 构造要求验算:根据《加固规范》8.3.1条,角钢边长b=75mm>50mm,满足!角钢壁厚t=5mm,满足!四、受剪计算:1. 原受剪截面判断:根据《混凝土规范》6.3.1条,hw/b=957.5/300=3.2,则0.25?c fcbh=0.25×1×11.9×300×957.5=854.6>V=840kN,截面满足!2. 原截面受剪承载力:根据《混凝土规范》6.3.4条V b0 =(0.7?cft0bh+fyv0Asv0h/s)=(0.7×1×1.27×300×957.5+210×314×957.5/100)/1000=886.7kN3. 受剪加固判断:V/Vb0=840/886.7=0.95<1.0,无需加固!4. 箍带构造要求验算:根据《加固通规》6.5.8条,箍带宽度bsp=100mm=100mm,满足!箍带厚度tsp=4mm<10mm,满足!根据《抗震加固规程》6.3.5-3条,箍板间距不应大于40r(r为单根角钢截面的最小回转半径),且不应大于400mm,则ssp=200mm<Min(40×15,400)=400mm,满足!。

型钢混凝土计算

型钢混凝土计算

第二种情况,即中和轴不通过型钢

按照(4 .6)式计算得的x值必须满足x0<0.8as´,必 须满足(4 .3)式,以保证型钢下翼缘屈服。如不满 足(4.3)式,则应调整配钢,使其成为“第一种情 况”,即中和轴在型钢中通过.或者减少型钢的配钢 量和配钢高度hs,使(4.3)式得到满足。
型钢混凝土结构与钢筋混凝上结构及 钢结构设计不同
单筋矩形截面受弯构件正截面承 载力计算

只在截面的受拉区配有纵向
受力钢筋的矩形截面,称为
单筋矩形截面。

钢筋混凝土受弯构件的
正截面承载力计算,应以适
筋梁第Ⅲa阶段为依据。
图4.12 单筋矩形截面
图4.14 受弯构件正截面应力图
(a) 横截面;(b) 实际应力图;(c) 等效应力图;(d) 计算截面
型钢混凝土计算
刘毅 2009.10
配实腹钢的型钢混凝土梁正截面承载能力计算




1. 对于配实腹钢的型钢混凝土梁,由于加荷后期型钢与混 凝土接触面产生明显的滑移,影响到型钢与混凝土塑性性 能的发挥,因此与完全共同工作相比,承载能力有所降低。 2. 型钢混凝士粱在加荷后期,由于发生了较大的粘结滑移, 显然截面应变已明显不符合平截面假定。 3. 实测的混凝上极限压应变在 0 .0027~0.0031之间, 这是因为粘结滑移裂缝的影响,混凝上的压坏比在钢筋混 凝上构件中更早一些。 4.因此,在型钢混凝士构件计算中.建议取混凝上极限压 应变取为0.003,受压区高度的折算高度X仍取真实受压区 高度的0.8倍,即取X=0.8X0;。
Hale Waihona Puke T形梁T形、工字形及倒L形截面梁,位于受压区的翼缘计 算宽度应按下表所列各项中的最小值采用。

梁的变形计算范文

梁的变形计算范文

梁的变形计算范文梁是一种常用的结构元素,用于承受和传递荷载。

在设计和施工过程中,我们需要对梁的变形进行计算,以确保梁在使用过程中不会出现过大的变形导致结构的不稳定或失效。

首先,我们需要确定梁的几何形状和材料性质。

假设我们要计算的梁具有矩形截面,并且材料为钢材。

梁的长度、宽度和高度分别为L、b和h。

材料的弹性模量为E。

在这个例子中,我们选择一种简化的计算方法,即悬臂梁的假设。

假设悬臂梁在一端固定,另一端受到集中荷载P的作用。

首先,我们需要计算梁在受到荷载作用下的弯矩。

由于这是一个简化的计算,我们可以使用悬臂梁的基本公式来计算弯矩。

弯矩M等于受力P乘以梁的距离x。

接下来,我们可以使用弹性变形的公式来计算梁的弹性变形。

弹性变形δ等于弯矩M乘以梁的长度L除以材料的弹性模量E和梁的惯性矩I。

梁的惯性矩I等于矩形截面的宽度b乘以高度h的三次方除以12最后,我们需要计算梁的挠度。

挠度w等于荷载作用下的弹性变形δ除以材料的弹性模量E和梁的惯性矩I乘以12除以梁的长度L的四次方。

通过以上的计算步骤,我们可以得到悬臂梁在受到集中荷载作用下的弯矩、弹性变形和挠度。

如果需要更精确的计算结果,还可以考虑其他因素,如梁的几何形状、荷载形式和边界条件等。

梁的变形计算是结构设计中很重要的一部分,能够确保梁在荷载作用下的安全和稳定。

在实际工程中,我们需要根据具体情况选择合适的计算方法,并尽可能考虑各种因素,以得到准确的结果。

同时,我们还需要对梁的变形进行监测和检查,以确保结构的正常运行和使用。

总之,梁的变形计算是结构设计中不可或缺的一环。

通过合理的计算和设计,可以确保梁在使用过程中的稳定和安全。

在实际工程中,我们需要根据具体情况选择合适的计算方法,并尽可能考虑各种因素,以得到准确的结果。

同时,我们还需要对梁的变形进行监测和检查,以确保结构的正常运行和使用。

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考虑到其刚度较大,可以将 k 的取值适当增大。
1.2 已开裂 SRC 梁的刚度
截面弯曲刚度不仅随弯矩的增大而减小,而
且还将随荷载作用时间增长而减小。因此对于刚
度的计算可分为两个阶段,即短期刚度和长期刚
度(在短期刚度前提下考虑长期荷载作用的影
响)。
1.2.1 短期刚度 Bs 1) Bs 基本表达式
截面的弯曲刚度 Bs 定义为产生单位曲率所
空腹式 SRC 梁为 研究对象,对正
图 1 SRC 梁截面形式
376
常工作极限状态下 SRC 梁的变形问题进行了探 索和研究。
1 SRC 梁的刚度 研究对象 SRC 梁截面形式如图 1 所示。在
梁的受压区和受拉区分别配置角钢,且上下边缘 仍配置普通钢筋。在分析计算中采用了以下的基 本假定:
1)平均应变平截面假定。 2)变形时钢筋混凝土的平均曲率与型钢的 平均曲率相同,即型钢与混凝土之间粘结可靠, 两者变形协调,共同工作。 3)型钢可等效转换为钢筋,且对 SRC 结构 变形和裂缝的计算影响不大。 假定 1)是基于国内外大量实验,包括矩形、
随着经济和技术的发展,人们对建筑的结构 和功能、节约材料以及降低造价方面的要求越来 越高,使得型钢混凝土结构的应用也越来越广 泛。型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,简称 SRC)构件是把型钢置入钢筋混凝土中,使型钢、 钢筋(纵筋和箍筋)、混凝土三种材料协调工作以 抵抗外部作用的一种组合构件。所配型钢的形式 有角钢、工字钢、H 型钢、双槽钢、十字型钢、 箱形方钢管等。型钢混凝土构件可分为实腹式与 空腹式两大类。实腹式构件中的型钢可由型钢或 钢板焊接而成,主要有工字钢、槽钢及 H 型钢 等。空腹式构件中的型钢一般由缀板或缀条连接 角钢或槽钢构成的空间桁架式的骨架。实腹式制 作简便,承载力大;空腹式节省钢材,但制作复
CALCULATION ON THE DEFORMATION OF STEEL REINFORCED CONCRETE BEAM
Su Zhaoyang Wang Fangbo Yao Songwu Qin Shihong (School of Civil Engineering, Chongqing University, 400045 )
T 形、工字形及环形截面的钢筋混凝土构件受
力以后,截面各点的混凝土和钢筋纵向应变沿截 面的高度方向沿直线变化。虽然就单个截面而 言,此假定不一定成立,但在一定长度范围内还 是正确的。
假定 2)是根据型钢的物理性质与普通钢筋 相似,弹性模量等物理参数相差不大,因此在正 常工作状态下也可同普通钢筋一样与混凝土有 可靠地粘结,即能够变形协调,共同工作。
=
Mk φ
(2)
式中, Mk 为截面所受弯矩的标准值;φ 为
平均曲率。受弯梁的平均应变如图 2 所示。由图 有:
φ = 1 = ε sm + εcm
r
h0
将式(3)代入式(2),得:
(3)
Bs
=
Mk φ
= M k h0 ε sm + εcm
(4)
式中, ε sm 为受拉钢筋的平均应变, εcm 为混凝
土的平均应变。
2.1 求 ε sm
计算短期刚度时,先将型钢等效转换为普通 钢筋,求出型钢和普通钢筋的合力作用点距受拉
边缘的距离 a0 。由图 3 可以得到等效受拉钢筋
应力:
σ sk
=
Mk As 0η h0
(5)
图 3 梁横截面应力示意
和应变图形如图 4。将受压区混凝土的压力和受 压钢筋(包含由型钢换算成的钢筋)的压力对受
拉区合力作用点取矩得到:
ξ
h0bEcε cm
(h0

ξ h0 2
)
+
σ

s
(h0

a0′
)
As

0
=
M
k
(7)
式中, ξ 为相对受压区高度; a0′ 为受压区型钢
与钢筋合力作用点距上边缘的距离;As

0
为受压
区型钢等效的钢筋面积与原钢筋面积之和
As

0
=
( Ess
/
Es
) Ass′
+
As′ 。
由图 4 知: x = β1xc = ξ h0
1.1 未开裂 SRC 梁的刚度
SRC 梁未开裂时,可认为型钢和普通钢筋
能够与混凝土完全共同工作,这样可把整个 SRC
梁截面换算成等效混凝土截面,根据材料力学理
论:将型钢(钢筋)面积乘以型钢(钢筋)与混
凝土弹性模量的比值αEs (αE )换算成等效混
凝土面积,并同时保持截面的重心位置不变。这
里αE = Es / Ec ,αEs = Ess / Ec 。
(12)
所以得到等效受压钢筋(包含由型钢换算成
的钢筋)的应力为:
σ
′sΒιβλιοθήκη =Esε′
s
=
2Es �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
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