型钢混凝土组合结构.ppt

第三章型钢混凝土组合结构第一节一般要求和结构的整体作用第一节一般要求和结构的整体作用第一节一般要求和结构的整体作用6789SRC结构应用与研究国内外情况简介2、日本SRC结构与应用研究在日本，SRC结构与钢结构、木结构和RC结构并列为四大结构。东京建成的30m高全SRC结构的日本兴业银行，在关东大地震中几乎没有受到损坏，引起日本工程界的重视。在经历了1923年关东大地震、1968年十胜冲地震及1995年的阪神地震后，发现在地震中其他房屋建筑严重破坏的情况下，SRC结构几乎未遭破坏或仅有少量轻微破坏，这就推动了日本研究和应用STC结构的热潮。日本从1951年开始对SRC结构进行了全面系统的研究，1958年制定了《钢骨钢筋混凝土计算标准及其说明》。从1963年到1987年，该标准先后进行了四次修订，最终成为SRC结构设计规范。日本持续研究和发展SRC结构，主要是由于日本是多地震国家。SRC结构以其优异的抗震性能，在日本得到广泛应用。3、我国SRC结构的应用与研究20世纪50年代初，我国从前苏联引进了SRC结构，后由于片面追求节省钢材，于60年代末几乎停止使用。80年代后，随着我国建筑业的迅猛发展，SRC结构在全国兴起，北京、上海、江苏等省市的高层建筑中应用了SRC和RC的混合结构，取得了良好的经济效果。经过几年的研究和工程实践，参考日本钢骨混凝土设计标准，1998年我国冶金部颁布了我国第一部YB9082-97钢骨混凝土结构设计规程。此规程基本沿用了日本标准的设计方法。将型钢作为等效钢筋，参照我国的混凝土规范及美国有关规范，2002年建设不颁布了JGJ138-2001型钢混凝土组合结构技术规程。此规程中的设计方法与我国的混凝土规范相近。适用范围多、高层建筑的各种结构体系中可以全部采用型钢混凝土组合结构构件，也可以在某几层或某些局部部位采用型钢混凝土组合结构。型钢混凝土结构构件可以与钢筋混凝土结构构件组合，也可以与钢结构构件组合，组成混合结构，不同的结构发挥各自的特点。目前，国内高层建筑结构中，都是根据结构受力需要，在能发挥型钢混凝土承载力大、延性好、刚度大等特点的部位采用此类结构构件，如在框-剪、框支剪力墙结构的框支层中采用型钢混凝土框架柱，在跨度较大的框架结构中采用型钢混凝土梁，在剪力墙结构和筒体结构剪力墙中采用型钢混凝土剪力墙。高层建筑中，型钢混凝土组合结构的设计关键是处理好连接节点设计，以及避免结构高度因结构类型改变引起的承载力和刚度的突变。设计中应注重重视过渡层的构造，9度设防、一级抗震的框架柱，沿高度方向的框架柱应全部采用型钢混凝土组合结构。采用型钢混凝土组合结构房屋的最大适用高度，可比《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）》规定的最大适用高度值适当提高。当全部结构构件均采用型钢混凝土组合结构（包括型钢混凝土框架和钢筋混凝土筒体组成的混合结构）时，除9度设防外，房屋最大适用高度可相应提高30%-40%。161718第一节一般要求和结构的整体作用第一节一般要求和结构的整体作用2122232425262728在钢筋混凝土结构中，钢筋的表面积与截面积比值较大，且一般钢筋表面带肋，在有足够的锚固长度时，钢筋与混凝土交界面的粘结强度可以保证两者变形协调，共同受力。型钢表面积与截面积比值较小，表面平整，粘结强度比较小，两者之间易产生滑移。因此，仅靠粘结强度难以保证型钢与混凝土的共同工作。型钢混凝土组合结构中型钢与混凝土共同工作的标志是两者之间仅存在可以忽略的相对滑移。因此，必须采取相应的措施保证型钢与混凝土共同工作。第一节一般要求和结构的整体作用31第一节一般要求和结构的整体作用第一节一般要求和结构的整体作用第一节一般要求和结构的整体作用2、型钢与混凝土结构的粘结滑移性能36型钢混凝土的粘结滑移由于型钢混凝土之间的粘结作用，型钢才能与混凝土共同工作、共同承担荷载，组合成为一种真正的“组合”结构。试验研究结果表明，未设置剪力连接件的构件，在荷载约达到极限荷载的80%前，型钢与混凝土基本上能共同工作，在80%极限荷载以后，二者间有较大的相对滑移产生，变形不能协调一致。推出试验型钢混凝土结构中，由于粘结滑移的存在将直接影响到构件的受力性能、破坏形态、构件承载能力、裂缝和变形计算。而正是由于对型钢混凝土粘结滑移的不同的考量，各国关于型钢混凝土结构的规范和规程存在较大的差异在高层和超高层建筑的型钢混凝土框架结构中，作用在梁上的竖向荷载是通过型钢与混凝土之间的粘结作用将剪力传递到混凝土中，最终使型钢与混凝土共同承载受力，梁上的内力也是通过型钢与混凝土的粘结作用传递到节点与柱的混凝土中。为了充分发挥混凝土的承载作用，就应该保证型钢与混凝土之间的粘结作用足够大。型钢混凝土结构，锚固问题主要存在于型钢混凝土梁柱节点、型钢混凝土柱脚、型钢混凝