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附录E《 钢管混凝土【斜交:网格筒节《点设计方法》
,
E】.0.1 基于】约,束混凝土的》概念根据有限元【分析及?试验结果提出—。节点的简化设计【方法:与试验结果对比简】化设计?方法的计算结果【偏于安全
【。
该节!点在构造上和受力上!。均较合理《构造方面通过—设置椭圆《连接板和外加强【环把相贯钢管—。。连成一个整体具有必!要的刚度《和承载力并方便【。管内混凝土》浇注;受力方面在弹!。性阶:。段椭圆连接板基【本以承受竖向荷载】为主钢管相贯最小断!面,。处混凝土面》积削弱最大而此处连!接板面积最大刚【好互为补充
】。
在】弹塑:性阶段连接板中部】以承受竖向》荷载:为主横向应》力较小连接板端【部的:。应力分布则刚好与】中部相反以承受【横,向拉:力,为主整个《连接板的von 】Mises应力基】本均匀说明连接板强!。度被:充分利?用十分经济合理另】。外在钢管相贯—。最小:断面处通过设置外加!强环提高钢管的套】箍效应其效果也是明!显的
】E.0.2 【对照计算简图—E.0.1-2该计!算式推导过》程,如下
】 , 1 作用于!破坏面上的》轴力N*《
【
【。
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》
— 当N1=N】2=N时
—
:
—。
2【 钢管混》凝土短柱轴心受【。压,的,承载力
》
N0=fc!Ac(1+》2θ) ! :(,6,。),
—
! 式中N0钢—管混凝土轴心受【压短柱的承载力设计!值;
?
》 《 —θ套箍指标;
】
【 ? 《fc混凝土轴—心,抗压:强度;
【
,
【 Ac核心混!凝土截?面面积;
【
,
—
!
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》
!
】 《 l0计算】长度:;
:
《
! rc核心混凝】土的半径;
!
《 【 eo柱较大—弯,矩,端,的轴:向压力对《构件形心的偏心矩】。eo=?M/N?;节点设计中—取钢管混凝》土短柱轴心受压的承!载力N?0,=fcAc(1【+2θ)计算结果偏!于安全
【。
3 】 按节点与》构件等强的原则【进行设计
—
》
,
!
《。。 在节点处取—f*:c=:βf:c近似A《。*c=Ac
【
:
》
由式!(4:。)(1?4):(15)令N—1,=N2=N
!
!
】
,
—。4, 按钢管混凝土柱!承受的最大作—用,力的k倍进行设计】
》
》。
:。 求得θ*】。后可由得到A*【。s
《
:
《 5 ? 经试?验研究弹《塑性有?限元分析结果与【试件静载试验结果】比较吻合且偏于【安全:表明其力学》模型及分析参数的选!取基本合《理,。
》
模型研】究结果?表明采取适》当,加大:节点区钢管壁—厚或:适,当提:高节点区的混凝【土强度等级》等加强措施可满【足,强节:点弱:构件的抗震》设计要求
》
【 节点区的破【坏呈约束《混凝土的特》征在试验和理论分】析,的基础上提出节【点的简?化,设计计算方法计算】结果与试验和有限元!分析的?结果相比偏》于,安全可用于实际工】程设:计
《
6 ! 算例1广州西【塔,节点试件B3(钢】管,混凝土斜柱交—角,3,。5°)
【
钢【。管混凝土柱钢—管φ299》。-14Q235钢C!60混凝《土a=350—
《
》 A=0.07m2!。A,c=0.0576】m2As=123】c,m2钢材实测屈【服强度?fs=270MP】a混凝土实测强【度C59.5—fck=38.【2MPa《
【 : 钢管混凝》土柱套箍《系数
—
》。 短:柱承载力《N0=0.05【76×3《8200×(1+2!×1:.5)=8》800?Kn
! ?实,测N=7《500?Kn
—
》 节点钢管直径、】用料同钢管》混凝:。。土柱β=1由式(1!7)
】
:
?
,。 按本—设计方法节点钢管】壁厚:需19.《5mm但实》际试件节点钢管【。壁厚为1《4mm?从试验结《果看已?可与构件等强
【
】 7 算》例2广州西》塔节点?试件B1《(钢管混《凝土斜柱交角—2,0°)
《
【 :钢管混凝《土柱钢管φ299-!1,4Q235钢—C60混凝》土,a=20《0
:
《
? A=0.07m!2Ac=0.—0576m2—A,s=12《3cm2钢材实测】屈服强?度fs?=270MPa混凝!土实测?。强度C59》.5fck=3【8.2M《Pa
《
《 钢》管混凝?土柱套箍系数
】
【 短柱承载力
!
》 N0=0.0】576×38—200×(1+2】×1.5《)=8?。800Kn》
:
】实测:N=7250Kn
!
《
节点钢】管直径、用料同钢管!混凝土柱β=1由式!(1:。7)
》
:
E】.0.3 》 在两钢《管,混凝土柱相贯的起】点两:圆相切过切点的【切,。线与椭圆连接—。板平行?由此处分离体—的平衡?条件可得《
t【EσE=2tσ
!
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式中tE!为节点椭圆》连接:板板厚σE为椭【圆连接板的横—向拉应力《;t为钢管混凝【土柱钢管壁厚—σ为钢?管混凝土柱》钢管环向《拉应力当《σE=?σ=:fs:时得
》
,。
tE《=2t
》
过!此切:点椭圆连接板—的横向拉应力逐渐减!少竖向压《应力逐渐增加—在节点中部附近【椭圆连接板板主要】起传:。递轴向压《力减:少混凝土压应力的作!用
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