第三章第三章 型钢混凝土组合结构型钢混凝土组合结构1简介型钢混凝土结构是以型钢为钢骨并在型钢周围配置钢筋和浇筑混凝土的埋人式组合结构体系。日本：钢骨混凝土结构(Steel Reinforced Concrete)。英、美等西方国家称之为混凝土包钢结构(Steel Encased Concrete)前苏联称之为劲性钢筋混凝土结构。2日本起源于1910年代。当时，从欧洲传入日本的护墙结构将型钢作为骨架埋入石护墙，这就是日本型钢混凝土结构的起源。3日本1918年，内田祥三旧东京海上大楼中(地上7层) 柱和内部大梁用钢筋混凝土外包型钢代替型钢周围的砖石，现代意义上的型钢混凝土结构就这样在日本诞生了。1921年，内藤多仲日本兴业银行，是一座总面积约14000m2、高约30m的型钢混凝土建筑，经受了1923 年的关东大地震而几乎没有破坏。4日本1978年，宫城县冲绳地震在调查的95栋型钢混凝土建筑中，仅有17栋发生主体轻微破坏。20 世纪30 年代至60 年代日本的型钢混凝土以空腹式配钢为主，70 年代以来以实腹式配钢为主要形式。5日本1981 年至1985 年多高层建筑中，六层以上占总数的45.2%，建筑面积占总面积的62.8% , 1015 层的高层建筑中，90%16层以上的超高层建筑中，达到50 % 即使以钢结构为主体的高层建筑，其底部几层也多采用型钢混凝土结构。1995年1月，日本关西大地震倒塌和严重破坏的建筑物中，钢筋混凝土结构占55%，钢结构占38%，而SRC结构及其混合结构仅占7%，进一步验证了SRC结构良好的抗震性能6欧美SRC结构在欧美的研究应用远不如日本广泛，但是最早的型钢混凝土结构却是出现在欧洲。1904年，在英国，为了提高建筑物内钢柱的耐火性能而将其埋置于混凝土内，从而产生了世界上最早的型钢混凝土柱。随后，欧美各国开始了对这种新型结构的研究与应用。7欧美美国达拉斯第一国际大厦，72层，726m休斯顿第一城市大楼，共49层，高207m休斯顿得克斯商业中心大厦，79层，305m休斯顿海湾大楼，52层，221m澳大利亚悉尼堪特斯中心198m，采用钢筋混凝土内筒，型钢混凝土外柱。新加坡财政大楼，55层，242m，采用型钢混凝土核心筒。雅加达中心大厦，23层，84m，采用型钢混凝土柱，钢筋混凝土梁及钢梁。8技术规程YB 908297（钢骨混凝土结构设计规程）叶列平教授参考了日本和美国的规范日本建筑学会铁骨铁筋计算规准.同解说 若林实JGJ1382001（型钢混凝土组合结构技术规程）西安建筑科技大学（姜维山、赵鸿铁、白国良）、西南交大赵世春等根据实验研究结果，在苏联模式上进行了修正9技术规程YB 908297（钢骨混凝土结构设计规程）忽略型钢与混凝土之间的粘结作用，认为二者独立工作，并考虑混凝土主要承受轴压力，型钢主要抗弯，承载力叠加计算计算结果偏小,不适合我国国情JGJ1382001（型钢混凝土组合结构技术规程）假定是沿用钢筋混凝土构件计算中的钢筋与混凝土变形协调假定刚度可以简单叠加法承载力计算复杂10技术规程YB 908297（钢骨混凝土结构设计规程）正截面承载力计算某些情况计算结果小得离谱（相比试验值）。而且，正截面计算偏小，相对来说容易造成事实上的强梁弱柱，抗震不利。所以不是结果偏小就好JGJ1382001（型钢混凝土组合结构技术规程）正截面承载力基本上可以说不能用，漏洞百出，结果离谱（相比试验值）节点连接；柱脚计算不合理；抗弯计算11技术规程欧美试验曲线模式（M-N经验曲线）欧洲规范4建设部蔡益燕教授粘结滑移清华聂建国教授，郭彦林教授西安建大赵鸿铁教授，郝际平教授，薛建阳、杨勇等12第一节 一般要求和结构的整体作用第二节 型钢混凝土框架梁第三节 型钢混凝土框架柱第四节 框架梁柱节点第五节 型钢混凝土剪力墙第六节 连接构造13第一节 一般要求和结构的整体作用钢与混凝土两种材料的组合体型钢纵向钢筋和箍筋混凝土从受力性能而言，其基本属于钢筋混凝土结构的范畴14第一节 一般要求和结构的整体作用优点：1）含钢率不受限制，承载力高，刚度大可以减小构件截面，增加建筑物使用面积和楼层高度；与钢结构框架相比，节省钢材502）结构可以二次受力施工阶段的第一阶段荷载与硬化混凝土共同承担使用荷载可以有效减小梁的变形和裂缝宽度。15第一节 一般要求和结构的整体作用优点：3）显著加快施工速度可平行流水施工4）结构延性与耗能能力较好以实腹柱为最好5）与钢结构相比，其耐久性和抗火性能较好。可以单独使用，也可以与钢筋混凝土或钢结构组合使用16第一节 一般要求和结构的整体作用关键技术：1）与不同结构材料的连接节点2）避免沿高度因结构类型改变引起的承载力和刚度突变应重视过渡层的设计17第一节 一般要求和结构的整体作用1、型钢配置形式：1）实腹式：良好的延性和耗能能力2）空腹式：18第一节 一般要求和结构的整体作用3、型钢与混凝土共同作用型钢混凝土组合结构中，型钢表面积与截面面积之比较小，且表面平整，粘结强度小，二者之间容易产生滑移，仅靠粘结强度是无法实现共同工作的。共同工作的标志：忽略的相对滑移措施：配置充满型实腹型钢抗剪连接件，配置必要的纵筋和箍筋限制型钢板材的宽厚比19第一节 一般要求和结构的整体作用3、型钢与混凝土共同作用配置充满型实腹型钢当梁上翼缘处于截面受压区，且配置一定的构造钢筋时，型钢与混凝土能保持较好的共同工作，截面应变分布基本上符合平截面假定20第一节 一般要求和结构的整体作用3、型钢与混凝土共同作用抗剪连接件当钢梁全截面受拉且未在钢梁上翼缘配置抗剪连接件，则当截面拉应力较大时，型钢上翼缘与混凝土交界面处的较大剪力将使交界面发生粘结破坏，出现纵向裂缝。21第一节 一般要求和结构的整体作用3、型钢与混凝土共同作用配置必要的纵筋和箍筋箍筋除了增强截面抗剪承载力外，约束核心混凝土的作用尤为突出，能够增强构件塑性铰区的变形能力和耗能能力，是保证混凝土和型钢、纵向钢筋共同工作的重要因素（防止保护层在破坏阶段时严重剥落）22第二节 型钢混凝土框架梁1、截面形式和构造2、正截面受弯承载力3、斜截面受剪承载力4、变形和裂缝宽度验算23第二节 型钢混凝土框架梁1、截面形式和构造1.2 构造要求：1）截面尺寸，相应的配筋要求；2）保证刚度的措施；3）转换层设计要求；4）保证“强剪弱弯”；5）其他特殊要求；24第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.1 梁的受弯性能：在最大承载力之前，梁中型钢截面的应变分布与外包混凝土截面的应变分布基本协调一致，中和轴重合，且接近于直线分布，表明型钢与外包混凝土的粘结作用在最大荷载之前一般不会被破坏。仍可以假定梁截面中型钢与混凝土的应变符合平截面假定。25第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.1 梁的受弯性能：型钢偏置:交界面处可能发生相对滑移接近破坏时交界面附近将产生较大的纵向裂缝混凝土压碎高度较大，延性较差应设置足够数量的抗剪连接件。设置足够的抗剪连接件后，受力过程中基本上符合平截面假定，破坏时型钢上翼缘与混凝土的交界面并无明显纵向裂缝。26第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.1 梁的受弯性能：完全粘结梁：充满型型钢混凝土梁以及型钢虽然偏置在截面受拉区、但设置了足够数量抗剪连接件的梁非完全粘结梁：型钢偏置在截面受拉区而未设置抗剪连接件的梁设计中应避免采用非完全粘结梁27第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.2 受弯承载力计算的简化叠加法：1）一般叠加方法：型钢混凝土梁的受弯承载力由型钢截面承担的受弯承载力Ma和钢筋混凝土部分承担的受弯承载力MRC叠加，取Ma MRC最大值该叠加法是根据塑性理论下限定理建立的，没有考虑型钢和混凝土的共同工作，而且直接应用较为困难。对于对称截面，可采用简化叠加方法。28第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.2 受弯承载力计算的简化叠加法：2）以平截面假定为基础的计算方法：型钢混凝土梁从开始承受荷载直到破坏其正截面应变符合平截面假定，承载力可采用混凝土结构的计算方法；29第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.2 受弯承载力计算的简化叠加法：3）采用钢筋混凝土的矩形应力图方法：取受压区混凝土的应力分布为等效矩形应力图，型钢的应力图按全塑性假定简化为双矩形应力图，同时又考虑到其误差，计算中型钢的设计强度乘以折减系数（0.9）。30第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.3 以平截面假定为基础的计算方法：（1）基本假定：1）截面应变分布符合平截面假定，型钢与混凝土之间无相对滑移；2）不考虑混凝土抗拉强度；3）取受压边缘混凝土极限压应变0.003，相应的最大压应力取混凝土轴心受压强度设计值4）型钢腹板的应力图取为拉、压梯形应力图形。设计计算时，简化为等效矩形应力。31第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.3 以平截面假定为基础的计算方法：（1）基本假定：5）钢筋应力等于其应变与弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值32第二节 型钢混凝土框架梁2、正截面受弯承载力2.3 以平截面假定为基础的计算方法：（2）正截面受弯承载力：把型钢翼缘作为纵向受力钢筋考虑，破坏时上、下翼缘达到屈服强度fa和fa33第二节 型钢混凝土框架梁34基于平截面假定的计算方法计算较为繁复，但能较好基于平截面假定的计算方法计算较为繁复，但能较好反映钢材和混凝土的共同作用。简单叠加法计算简单，反映钢材和混凝土的共同作用。简单叠加法计算简单，但偏于保守但偏于保守第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态破坏形态主要有三种类型：35第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态破坏形态主要有三种类型：（1）斜压破坏剪跨比1.5且含钢率较小的情况斜裂缝端部剪压区混凝土在正应力和剪应力的共同作用下被压碎37第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态破坏形态主要有三种类型：（3）剪切粘结破坏不配箍筋或箍筋很少、且剪跨比较大的情况型钢与混凝土的粘结力极易丧失，传递剪力的能力降低，于是在型钢翼缘外侧的混凝土中产生应力集中在型钢翼缘附加产生劈裂裂缝，沿型钢翼缘水平方向发展，导致保护层脱落38第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态型钢混凝土与钢筋混凝土梁的受剪性能：（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。39第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态型钢混凝土与钢筋混凝土梁的受剪性能：（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。40第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.1 斜截面受剪性能和破坏形态型钢混凝土与钢筋混凝土梁的受剪性能：（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。41第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（1）剪跨比集中荷载作用下，剪跨比反映了梁中弯、剪应力之比剪跨比较小时，剪跨段内正应力较小，剪应力起控制作用。型钢腹板在近似纯剪应力状态下达到屈服强度，混凝土短柱发生剪切斜压破坏。剪跨比较大（1.52.5），剪跨段内正应力较大剪压破坏剪切粘结破坏42第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（1）剪跨比剪跨比（2.5）时，梁的承载力往往由弯曲应力控制，一般发生弯曲破坏型钢混凝土梁不会发生斜拉破坏，型钢腹板可以有效阻止斜拉裂缝的产生。均布荷载下，型钢混凝土梁的斜裂缝靠近支座，型钢腹板中正应力相对较小，承载力主要由剪应力控制，型钢腹板的受力基本上接近纯剪。43第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（2）型钢腹板含钢率含钢率：Aw/bh0由于型钢腹板的刚度较大，斜裂缝出现前，其剪应变与混凝土的基本一致。斜裂缝出现后，由于型钢对腹部的混凝土有约束作用，梁的抗剪刚度降低不多；型钢腹板屈服后，对混凝土的约束丧失，梁的抗剪刚度降低较快，变形增大。但其极限变形远大于混凝土梁，表现出较好的延性性能。44第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（3）配箍率配箍率：svAsv/bs裂缝出现前，箍筋的应力很小，基本不起作用；设计合理的适筋梁，剪压破坏时，箍筋基本屈服；箍筋的约束作用还能有效防止型钢翼缘与混凝土交界面的剪切破坏45第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（4）型钢翼缘宽度与梁宽度比bf /b型钢翼缘对梁腹部混凝土具有约束作用，能提高梁的承载力和变形能力；但是，如果比值过大，使梁侧混凝土保护层厚度过小，容易产生剪切粘结破坏46第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.2 影响斜截面受剪性能的因素（5）混凝土强度等级一般，混凝土部分受剪承载力随混凝土强度提高而提高；剪跨比一定时，抗剪承载力随混凝土强度提高剪跨比较小时，增长率较大剪跨比较大时，增长率较小47第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.3 斜截面受剪承载力计算1）将腹板看作连续分布的箍筋，采用混凝土梁的计算方法含钢量小时，基本符合实际2）剪力分配计算方法荷载的反复作用型钢与混凝土之间的粘结作用丧失，剪力由型钢部分和钢筋混凝土部分一起承担计算较复杂，不易准确48第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.3 斜截面受剪承载力计算3）叠加方法用型钢部分与钢筋混凝土部分受剪承载力之和作为型钢混凝土构件的受剪承载力我国采用此种方法49第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.3 斜截面受剪承载力计算（1）计算公式型钢混凝土梁在斜截面受剪的过程中，型钢腹板先屈服，而后斜压短柱（斜压破坏）或剪压区（剪压破坏）混凝土被压碎而达到极限状态，同时箍筋屈服。斜截面受剪承载力计算公式可采用箍筋混凝土部分VRC和型钢部分Va叠加：50第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.3 斜截面受剪承载力计算（1）计算公式VRC由混凝土部分受剪承载力Vc、斜裂缝相交的箍筋承担的剪力Vsv叠加：51第二节 型钢混凝土框架梁3、斜截面受剪承载力3.3 斜截面受剪承载力计算（1）计算公式型钢受剪承载力，由型钢腹板受剪承载力VW提供，一般假定型钢腹板全截面受剪：52第二节 型钢混凝土框架梁例例某钢骨混凝土简支梁，计算跨度某钢骨混凝土简支梁，计算跨度l=5m，承承受均布荷载，其中恒载设计值受均布荷载，其中恒载设计值g=12 kN/ m，活活载设计值载设计值q=14 kN/ m，梁的截面尺寸梁的截面尺寸bh=250500mm，as=35mm，钢梁中型钢钢梁中型钢的腹板厚度为的腹板厚度为8 8mm，腹板的高度腹板的高度214214mm，型钢和纵型钢和纵筋均为筋均为级钢，级钢，fay=fy=210N/ mm2，混凝土强混凝土强度等级为度等级为C25，fc=11.9N/ mm2，试验算此梁试验算此梁斜斜截面抗剪承载力截面抗剪承载力. . 53第二节 型钢混凝土框架梁解解54第二节 型钢混凝土框架梁4、变形和裂缝宽度验算4.1 刚度计算影响梁的刚度因素：型钢含量纵向受拉钢筋含量相同荷载时，型钢混凝土梁的刚度比钢筋混凝土梁有所提高在正常使用极限状态下的挠度，可根据构件的刚度用结构力学的方法计算55第二节 型钢混凝土框架梁4、变形和裂缝宽度验算4.1 刚度计算裂缝出现以前，型钢混凝土梁截面基本上处于弹性状态，截面刚度可按换算截面的弹性刚度计算；在正常使用荷载下，梁是带裂缝工作的裂缝出现后，纯弯段内的平均应变符合平截面假定，可认为型钢部分与钢筋混凝土部分保持变形协调；正常使用阶段的截面抗弯刚度等于钢筋混凝土截面抗弯刚度和型钢截面抗弯刚度的叠加56第三节 型钢混凝土框架柱1、柱的轴压比2、构造要求3、正截面受压承载力4、斜截面受剪承载力57第三节 型钢混凝土框架柱1、柱的轴压比影响柱的延性主要因素之一：随轴压比增大，延性降低；规定轴压比限值是保证框架柱延性性能和耗能能力的必要条件轴压比相同时，型钢混凝土柱比钢筋混凝土柱具有更好的滞回特性和延性性能因此需考虑型钢的有利作用58第三节 型钢混凝土框架柱2、构造要求2.1 箍筋截面的配箍率越高，柱的延性越好箍筋的约束作用混凝土使极限变形增大矩形箍筋的体积配筋率：螺旋箍筋的体积配筋率：59第三节 型钢混凝土框架柱2、构造要求2.2 型钢受力型钢的含钢率不宜小于4，且不宜大于10；一定数量的型钢才能使其具有比钢筋混凝土柱更高的承载力和更好的延性若按构造要求配置型钢，可不受这一规定60第三节 型钢混凝土框架柱2、构造要求2.3 纵向受力钢筋全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于0.8，以使型钢能在混凝土、纵向钢筋和箍筋的约束下发挥其强度和塑性性能；由于框架柱承受的弯矩和轴力较大，因此柱内纵向受力钢筋直径不宜小于16mm，净距不宜小于60mm，以便浇注混凝土纵向钢筋截断不应在中间各层节点处，其框架节点区的锚固和搭接应符合混凝土规范61第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.1 柱的受力性能和破坏形态三种破坏形式：偏心2.0，纵向钢筋屈服，型钢截面也进入屈服，表现为受拉破坏特征；偏心0.19，受拉钢筋并未屈服，表现为受压破坏；偏心0.68，接近界限破坏；62第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.1 柱的受力性能和破坏形态（1）受拉破坏（偏心2.0）受拉区横向裂缝出现较早，但因型钢抗弯刚度较大，开裂对截面刚度影响不大随着荷载的增加，受拉区型钢腹板逐渐进入屈服，破坏过程缓慢平稳，荷载仍可继续增加；最后，荷载仍可维持较长时间，变形能力很大。63第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.1 柱的受力性能和破坏形态（2）受压破坏（偏心0.19）受拉区横向裂缝出现较晚，受拉钢筋和型钢受拉翼缘应力发展较慢，型钢受压翼缘和混凝土的压应力则发展较快达到最大承载力时受拉钢筋没有屈服破坏时，受压侧型钢翼缘位置沿柱长方向的保护层混凝土出现粘结裂缝，并随混凝土的压碎整体向外凸出，纵向裂缝向上、下延伸迅速发展，承载力很快衰减64第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.1 柱的受力性能和破坏形态（3）界限破坏（偏心0.68）型钢混凝土柱没有典型的界限破坏一般以型钢受拉翼缘受拉屈服与受压边缘混凝土极限压应变同时发生的情况定义为型钢混凝土柱的界限破坏。65第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.1 柱的受力性能和破坏形态无论哪种破坏，过了最大荷载点后，由于受压区保护层混凝土被压碎而退出工作，截面弯矩有一较快的衰减过程；此后，型钢以及受型钢翼缘和箍筋约束的混凝土部分仍具有一定的承载力66与钢筋混凝土构件不同与钢筋混凝土构件不同第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.2 简单叠加法计算正截面偏心受压承载力一般叠加方法不便设计应用67第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.2 简单叠加法计算正截面偏心受压承载力简化叠加方法原理：配置型钢后截面承载力不足的部分由钢筋混凝土截面承担，或反之钢筋混凝土截面承载力不足的部分由型钢截面承担；简化叠加方法计算：先设定型钢（或钢筋）面积，然后，计算钢筋混凝土部分或型钢所承受的轴力和弯矩设计值，取钢材截面较小者为计算结果轴力为压力取正号，为拉力时取负号68第三节 型钢混凝土框架柱3、正截面受压承载力3.3 基于平截面假定的简化计算方法正截面承载力计算可采用型钢混凝土梁相同的方法，即以应变平截面假定为基础的简化计算方法采用平截面假定，需进行数值计算，很难直接应用于工程设计69第三节 型钢混凝土框架柱4、斜截面受剪承载力其对结构抗震能力有重要的影响4.1、框架柱的受剪破坏形态：剪切斜压破坏剪跨比小于1.5的框架柱混凝土沿对角线方向分成若干斜压小柱体剪切粘结破坏剪跨比在1.52.5之间的实腹式型钢柱除柱端产生斜裂缝，沿柱全长在型钢翼缘处还发生连续分布的短小斜裂缝（型钢翼缘与混凝土之间的粘结破坏引起的）70第三节 型钢混凝土框架柱4、斜截面受剪承载力4.1、框架柱的受剪破坏形态：注意：由于柱上作用较大的轴向力，其斜截面受剪性能与梁不同：轴压力有利于抑制斜裂缝的出现和开展，并提高极限受剪承载力当轴压比小于0.5，柱的斜截面受剪承载力基本上随轴压力的增加呈线性增加轴向压力较大时，易出现剪切粘结破坏；轴向力很大时，柱的承载力将受压破坏由于实腹式型钢的作用，混凝土很难形成主斜裂缝，破坏过程比钢筋混凝土较为缓慢71第三节 型钢混凝土框架柱4、斜截面受剪承载力4.3、斜截面受剪承载力计算：（1）计算公式根据试验研究，可认为型钢混凝土柱的斜截面受剪承载力由钢筋混凝土和型钢两部分的承载力组成，同时要计入轴压力的有利影响72第三节 型钢混凝土框架柱4.3、斜截面受剪承载力计算：（1）计算公式非抗震设计抗震设计73第四节 框架梁柱节点1、连接形式与构造2、节点核心区的受力性能3、节点承载力计算74第四节 框架梁柱节点1、连接形式与构造75第四节 框架梁柱节点1、连接形式与构造节点为梁柱的重叠区域，是保证结构承载力和刚度的重要部位；连接形式：型钢混凝土柱与型钢混凝土梁型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁型钢混凝土柱与钢梁连接要求：构造简单传力明确便于混凝土的浇捣和配筋76第四节 框架梁柱节点1、连接形式与构造三种连接形式中，柱内型钢宜贯通沿高度方向，在型钢柱对应于型钢梁的上下翼缘处或钢筋混凝土梁的上下边缘处设置水平加劲肋加劲肋形式宜便于混凝土浇筑，水平加劲肋应与梁端型钢翼缘等厚，且其厚度不宜小于12mm77第四节 框架梁柱节点1、连接形式与构造应采用刚性连接构造；梁的纵向钢筋应伸入柱节点，且应满足钢筋锚固要求；各种连接中，应便于梁纵向钢筋贯穿节点，尽可能减少纵向钢筋穿过柱型钢的数量，且不宜穿过型钢翼缘，因为在有梁约束的节点区，柱型钢的承载能力较大。78第四节 框架梁柱节点2、节点核心区的受力性能开始受荷载后，节点区处于弹性阶段，型钢腹板、混凝土的剪切变形基本一致；当主拉应力达到混凝土抗拉强度时，沿节点区对角线方向形成斜裂缝，但此时的剪切应变很小，节点剪力主要由型钢腹板和混凝土承担随着荷载增加，核心区斜裂缝不断增多并加宽，剪切变形增大。主斜裂缝一旦形成，沿核心区对角线基本上贯通，型钢腹板开始屈服。79第四节 框架梁柱节点2、节点核心区的受力性能此时，部分箍筋尚未屈服，节点区型钢翼缘边框的应变很小，对核心区混凝土仍有较强的约束即使在型钢腹板屈服后，由于箍筋和型钢翼缘的约束，核心区混凝土仍能承受一定的剪力，而且因型钢腹板屈服后进入强化阶段以及斜裂缝间混凝土骨料的咬合作用和摩擦力，节点承载力还能有所提高，但核心区剪切变形明显增大型钢混凝土节点具有相当的延性80第四节 框架梁柱节点2、节点核心区的受力性能反复荷载作用下的滞回曲线81第四节 框架梁柱节点3、节点承载力计算抗震设防型钢混凝土框架节点设计，应保证在梁端出现塑性铰后不发生剪切脆性破坏；82阶段复习型钢混凝土梁受剪破坏与钢筋混凝土梁不同点型钢混凝土梁受剪破坏与钢筋混凝土梁不同点型钢混凝土梁的破坏形式型钢混凝土梁的破坏形式组合梁设计中，抗剪栓钉具有的特性组合梁设计中，抗剪栓钉具有的特性钢混凝土组合楼盖结构中钢材与混凝土共同工作钢混凝土组合楼盖结构中钢材与混凝土共同工作的基础的基础组合梁设计中，选择部分抗剪连接的原因组合梁设计中，选择部分抗剪连接的原因影响型钢混凝土梁斜截面受剪性能的因素影响型钢混凝土梁斜截面受剪性能的因素组合梁与普通钢筋混凝土梁设计上的区别组合梁与普通钢筋混凝土梁设计上的区别83