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6.4《 钢管混凝土格】构柱承载力计算
!
》
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
》。
,
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
【
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
》
,
》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 N—0t 和 N0【c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
【
:
:
》 定义格构【柱截面不对称系【数, ,γ,=N0c/N0t对!称截面 γ=—1
》
: 压力重心】轴至:拉,区柱肢重心的距离为!
?
! 《 压力重心轴【至,压区柱肢重》心的距离为》
:
》
,。
,
》
图》15 格构柱—计算简图
】
,
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 :Nst? 时的整体轴—拉承载力将为 【Ns并令
【
:
:
— , 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《1,6所:示通过 A(01】)和:。 D(10)两【。点的Ⅰ-Ⅰ》直线
!
?
】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/γ【η,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 AB【C, 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
:
】
? 》。 根据定义》φe=N/N0【于是:由式(52》)得压坏型》的折:减,系数为?
【。
?
: 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
【。
》
: 》 ,同样根据定义—φe=N《/N:0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+αθt)!Nst=Asfs可!得
》。
《
— ? 其中
—
— 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 θt 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: 50017—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!
【。 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
《
】
? 由【此可得L0》/D=λ/4—
— 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?
【
:
,
》 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 《5,0017
》。
》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?/,ac=1《亦即以界限偏—心率(e0/a【c=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!/r:。。c=:0,.8大?。致相当于界》限偏心率《。(e0/《rc=?1.55)的0.】5倍这样一》个,规律:定出的
》