大型雕塑特种型钢混凝土构件设计

2019年08月06日 作者:博仟雕塑公司

大型雕塑特种型钢混凝土构件设计某些形体特别“苗条”的超大型雕像结构(如长沙千手观音像等),在风、地震等荷载作用下产生巨大的内力,采用一般的钢框架或钢筋混凝土框架结构不能满足强度、刚度和抗倾覆要求时,可在某些受力特别大的特定部位设置必要的由型钢与混凝土组合并共同工作的型钢混凝土梁、柱,也可由单层或双层钢板与混凝土协同工作的劲性混凝土复合墙。这些有效的结构措施,已分别成功应用于长沙千手观音像及苏州西山观音像等实际工程中,获得了良好的使用效果。

 对于由H型钢与混凝土组合的型钢混凝土梁、柱的设计,首先从结构的整体有限元分析结果中,提取该构件的最不利内力,再根据《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001进行计算,这里简要列出具有充满型实腹型钢的型钢混凝构件的部分计算公式供读者参考2.4.1型钢混凝土梁1)型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算公式

(1)非抗震设计时:

(2.4)M≤fb(-2)+fA、=a)+fA(A-a)+ML

 fhr+fA, +/Arf,A.-/.AJ+N.e0(2.5)

 (2)抗震设计时:

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

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

 混凝土受压区高度x应符合下列公式的要求(图2.89x≤5hx≥a+t4(2.12)式中令一相对受压区高度,=x/h;

 6—相对界限受压区高度,5=x/h2

 x—界限受压区高度

 M.型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力矩

 N—型钢腹板承受的轴向合力

 1型钢腹板上端至截面上边距离与h的比值

 d—型钢腹板下端至截面上边距离与h。的比值

 型钢腹板厚度

 型钢翼缘厚度;

 h型钢腹板高度;

 A型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘距离

 型钢混凝土框架梁考虑抗震等级的剪力设计值V计算公式

(1)一级抗震等级(2.13)4-10.(M+M)

(2)二级抗震等级:ML+ MV=1.05(2.14)

(3)三级抗震等级:V.-M+M式中ML,M框架梁左、右端采用实配钢筋和实配型钢、强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值M,M—考虑地震作用组合的框架梁左,右端弯矩设计值;Va-考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值,可按简支梁计算确定—梁的净跨。

在公式(2.13)~式(2.15)中,M和M之和,以及M和M之和,应分别按顺时针和逆时针方向进行组合,并取其较大值3)型钢混凝土框架梁的受剪截面应符合下列条件(1)非抗震设计时(2.16)V≤0.45f的分≥010(2.17)(2)抗震设计时(2.18)V≤-(0.36/。)(2.19)分>010

4)型钢混凝土框架梁的斜截面受剪承载力计算公式(1)非抗震设计:ViO. 08/wo+/r ho +0. 58/t,

(2)抗震设计:V≤温(0M+8A,+05A)(2.21)集中荷载作用下的梁,其斜截面抗剪承载力应按下列公式计算:(1)非抗震设计:V≤2fn+h+5A(2)抗震设计:V≤[+合士(2.23)式中f—箍筋强度设计值;

 A—配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积;沿构件长度方向上箍筋的间距A—计算截面剪跨比,A可取A=a/h,a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离,计算截面取集中荷载作用点处的截面。当A<1.4时,取A=1.4;当A>3时取A=3

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