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:6.4 》钢管混?凝土格构柱承—载力计算
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6.4.》3 有关缀件剪】力的规定是》按照钢结《构设计规范GB【 ,5,0017套用的由】于钢管混凝》土为组合材料故将】钢结构设计规范中】的应力表达改—为,。广义应力即改为极限!承载力?表达
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6.4.—5, 格构《柱的整体承》载能力随长细比【和偏心率的增长而】下降的?规律一如单肢—柱那样采《用双系数乘积公【。。式表:达
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6.4【.6 本规范的格!构柱压弯强度—计,算反映了钢》管混凝土《柱肢的抗《。压强度与抗拉强度不!相,等这一重要特点
】。
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— :根,据格构?柱在弯矩作用下的】应,。。变状态可将柱肢【区分为拉区柱肢和】压区柱肢其轴心受压!。短柱承载力分—别,记,为 N0t —和 N?0c图15中格【构柱的整体》轴压承载力》记为 N《0可按下列公式计算!
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【 定义格构】柱截面不对称系数 !γ=N0c/N0t!对称截面 》γ=:1
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【 压力重心轴【至拉区柱肢重—心的距离为
—
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: 压力重】心,轴至压?区柱肢重心的距离为!
,
【
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!图1:5 :格构柱计《算简图
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? ? 设拉《区柱肢的轴拉承【载力(不考虑混【。凝土的抗拉强度【)为
》。
,
,
《
》 则当》轴拉:力作用?于格构柱的压力重心!且各柱肢达》到极限拉力 N【st: 时的整体轴拉承】载力将为 》Ns并令
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?。。
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— 称之—为柱肢的压拉强度】比
【 由于—钢,管混凝土构件—的轴压承载力和轴拉!承载力不《相等:格构柱在轴压力 】N 和弯矩 M 联!合作用?下的破坏形态—将有以压区柱肢抗压!承载:力控制的压坏型【。和以拉区柱肢钢管】抗拉承?载力控制的》拉坏型两《种显然以压区柱【肢抗压承载力控制的!格构柱的极限弯【矩为
》
,
【
【以拉区柱肢抗—。拉承载力控制的【格构柱的极限—弯矩为
】。
】 , 《在 M-《N 坐?标系中格构柱压坏型!的屈服条件》为如图16所示通】。。过 A(0》1)和? D(10)—两点的Ⅰ-Ⅰ直线
!
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】
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图16 —钢管混凝土》格构:柱的 M-N 相关!曲线
! 格构柱拉坏!型,。的屈服条件为图中】通,过 E(0,1【/,η,)和: C(1《/γη,0》),。两点的? Ⅱ-Ⅱ 直—线
《
《
! 从而格》构柱的 M-N【 相关曲线即如图中!的, ,ABC 《折线B 点为拉区】和压区同《时发生破坏的平【衡破坏点
【
《 考虑到 M=!Ne0?并将式(47)代】入(49)得
!
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《
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?。 《根,据定义φe=N/】N0于是由式(5】2)得?压坏型的折减系数】。为
【
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》 此—即本规范公式(【6.:4.6-1》)
—
: 同样将 M=!Ne0 和式(【。48)代入》。(50)得
【
!
《 又由式(【46:),得 Ns=N0【/,η将其代入上式得】
】
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, ? 同样》根据定义《φe=N/N0由】。式(56)得拉坏】型的:折减系数《。为,
:
,
【
【令式(53)和【式,(57)的 φ【e :相等即得到对—应于:平衡破坏点的界限】。偏心率为
【
,
《
,。
【 考?虑到 N0t—=Ac?fc(1+α—θt:)Nst=A—sfs可得
】。
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! 其中
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由此可】。见界限偏心率 e0!/ac 和》拉坏型折减系数【公式:(57)均是拉肢套!箍系数 θ》t 的?函数为简化》计算经分《析比较后直接—以 :γ,=1:、θt?=1和 α=2作】为一般?情况的?代表从而得 η=】3 和界限偏心【率将 η《=,3代入式《(57)即得本【规范公式(》6.4.6-2)】
,
6.4】.7 遵循钢【。结构设?计规:范GB 500【17的原《则认为格构柱承【。载,能力随长《细,比增:大而降低的》规律与实《腹柱的规律相同【亦,即与单肢钢管混【凝土柱的《。规律相?同
》
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近似的】取钢管混凝土圆形截!面,积,的回转?半径为 r=D/4!于是长细比》 λ 可表达为【
,
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】 —由此可得L》0/D=λ》/,4
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》 将其代入【本规范第6》.1:.4条单肢柱—的 φl 公式(】6,.1.4-1—)得:。出
《
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】 将上式中的】长细: λ 以格构—柱,的换算?长,细比 λ*》。 置换即得本规范】公式(6.》4.7? 2:)本规范中有关换】算长细?比 λ* 的公式均!全部引自钢结构设】计,规范GB 5001!7
《
6.4.8~!6.:4.10 格【构柱等?效计算长《度的计算公式完全仿!照单肢柱的公式【导得对于《有侧移框架柱和悬臂!柱以: e0/a》c=:1亦即以界限偏【。心率(e0》。/ac?=2)的0.5倍作!为选用 《k 值公式的分【界线:这是参照单肢柱的分!界线 e0/—rc=0.8大【致相当于界限偏【心率(?e0/rc=—1.5?5):的0:.5:倍这:样一个?规律定出的》
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