大型雕塑特種型鋼混凝土構件設計

2019年08月06日 作者:博仟雕塑公司

大型雕塑特種型鋼混凝土構件設計某些形體特別“苗條”的超大型雕像結構(如長沙千手觀音像等),在風、地震等荷載作用下產生巨大的內力,采用一般的鋼框架或鋼筋混凝土框架結構不能滿足強度、剛度和抗傾覆要求時,可在某些受力特別大的特定部位設置必要的由型鋼與混凝土組合并共同工作的型鋼混凝土梁、柱,也可由單層或雙層鋼板與混凝土協同工作的勁性混凝土復合墻。這些有效的結構措施,已分別成功應用于長沙千手觀音像及蘇州西山觀音像等實際工程中,獲得了良好的使用效果。

 對于由H型鋼與混凝土組合的型鋼混凝土梁、柱的設計,首先從結構的整體有限元分析結果中,提取該構件的最不利內力,再根據《型鋼混凝土組合結構技術規程》JGJ138-2001進行計算,這里簡要列出具有充滿型實腹型鋼的型鋼混凝構件的部分計算公式供讀者參考2.4.1型鋼混凝土梁1)型鋼混凝土框架梁的正截面受彎承載力計算公式

(1)非抗震設計時:

(2.4)M≤fb(-2)+fA、=a)+fA(A-a)+ML

 fhr+fA, +/Arf,A.-/.AJ+N.e0(2.5)

 (2)抗震設計時:

M≤L(A-2)+fA(A0-a)+fA(-a)+MC(26).ur+fA+fAr/,A-/,A+N=0(2.7)

 當h0<1.25x,bh>1.25x時N=[2.5-(b+b2)]hf(2.8)M。=5(6+6)-(6+b)+2.5-(1.259)21Af

 混凝土受壓區高度x應符合下列公式的要求(圖2.89x≤5hx≥a+t4(2.12)式中令一相對受壓區高度,=x/h;

 6—相對界限受壓區高度,5=x/h2

 x—界限受壓區高度

 M.型鋼腹板承受的軸向合力對型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點的力矩

 N—型鋼腹板承受的軸向合力

 1型鋼腹板上端至截面上邊距離與h的比值

 d—型鋼腹板下端至截面上邊距離與h。的比值

 型鋼腹板厚度

 型鋼翼緣厚度;

 h型鋼腹板高度;

 A型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點至混凝土受壓邊緣距離

 型鋼混凝土框架梁考慮抗震等級的剪力設計值V計算公式

(1)一級抗震等級(2.13)4-10.(M+M)

(2)二級抗震等級:ML+ MV=1.05(2.14)

(3)三級抗震等級:V.-M+M式中ML,M框架梁左、右端采用實配鋼筋和實配型鋼、強度標準值,且考慮承載力抗震調整系數的正截面受彎承載力所對應的彎矩值M,M—考慮地震作用組合的框架梁左,右端彎矩設計值;Va-考慮地震作用組合時的重力荷載代表值產生的剪力設計值,可按簡支梁計算確定—梁的凈跨。

在公式(2.13)~式(2.15)中,M和M之和,以及M和M之和,應分別按順時針和逆時針方向進行組合,并取其較大值3)型鋼混凝土框架梁的受剪截面應符合下列條件(1)非抗震設計時(2.16)V≤0.45f的分≥010(2.17)(2)抗震設計時(2.18)V≤-(0.36/。)(2.19)分>010

4)型鋼混凝土框架梁的斜截面受剪承載力計算公式(1)非抗震設計:ViO. 08/wo+/r ho +0. 58/t,

(2)抗震設計:V≤溫(0M+8A,+05A)(2.21)集中荷載作用下的梁,其斜截面抗剪承載力應按下列公式計算:(1)非抗震設計:V≤2fn+h+5A(2)抗震設計:V≤[+合士(2.23)式中f—箍筋強度設計值;

 A—配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積;沿構件長度方向上箍筋的間距A—計算截面剪跨比,A可取A=a/h,a為計算截面至支座截面或節點邊緣的距離,計算截面取集中荷載作用點處的截面。當A<1.4時,取A=1.4;當A>3時取A=3

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