超限高层结构中小偏心受拉混凝土组合)框架柱名义拉应力控制方法研究

引用文献:

田淑明 ,郑宣鹏. 超限高层结构中小偏心受拉混凝土组合)框架柱名义拉应力控制方法研究[J]. 建筑结构,2022,48(13):54-61.

TIAN Shuming ,ZHENG Xuanpeng. Research on nominal tensile stress controlling method of concrete or composite small eccentric tension frame column in code-exceeding tall structures[J]. Building Structure,2022,48(13):54-61.

作者:田淑明 ,郑宣鹏
单位:泰禾集团设计研发部 ,福建省万博宇建设技术开发有限公司 ,约翰马丁工程顾问北京)有限公司
摘要:从钢筋或型钢与混凝土间的界面性能、中震可修验算方法、受剪计算模式、可能的破坏模式、构件延性、截面设计等方面研究了超限高层结构中小偏心受拉混凝土(组合)框架柱名义组合应力的控制方法和标准。结果表明:型钢对界面粘结的需求较钢筋低,会较早地参与工作从而减小混凝土部分的拉应力水平;由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3—2010)方法计算所得名义拉应力限值对应着混凝土充分开裂而退出工作这一物理状态,属于正常使用极限状态的验算范畴;本文建议的名义组合应力方法适用于中震可修或偶遇风压下的可修验算,名义拉应力控制方法或名义剪应力控制方法均为这种方法的特例,名义拉应力和名义剪应力限值在非地震工况下分别可取2.5ftk和0.5ftk,在地震工况下分别可取2ftk和0.4ftk,当所受剪力较小时可直接采用名义拉应力控制方法;当名义拉应力达到上述限值时,宜考虑纵筋直接受剪的破坏模式,当超过上述限值时,属于承载能力极限状态验算范畴,宜计算钢筋或钢板的组合应力,同时应考虑稳定性验算。最后,以一实际工程为例,验证了本文建议方法和限值的可行性。
关键词:混凝土框架柱;组合框架柱;小偏心受拉;名义拉应力;名义剪应力;名义组合应力
作者简介:田淑明,博士,教授级高级工程师,一级注册结构工程师,注册土木工程师(岩土),主要从事结构和岩土设计、咨询及软件开发工作,Email:tianshm2011@163.com。
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参考文献[1] 高层建筑混凝土结构技术规程:JGJ 3—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2] 混凝土结构设计规范:GB 50010—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[3] 组合结构设计规范:JGJ 138—2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2016.
[4] 矩形钢管混凝土结构技术规程:CECS 159:2004[S].北京:中国计划出版社,2004.
[5] 高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程:CECS 230:2008[S].北京:中国计划出版社,2008.
[6] 钢管混凝土结构技术规程:CECS 28:2012[S].北京:中国计划出版社,2012.
[7] 钢管混凝土结构技术规范:GB 50936—2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.
[8] 钢管混凝土叠合柱结构技术规程:CECS 188:2005[S].北京:中国计划出版社,2005.
[9] 超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点:建质[2015]67号[S].北京:中华人民共和国住房和城乡建设部,2015.
[10] 广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会关于超限高层建筑结构设计和审查若干问题讨论会会议纪要[Z].东莞:广东省超限高层建筑工程抗震设防审查专家委员会,2016.
[11] 福建省住宅工程设计若干技术规定:闽建科[2018]4号[S].福州:福建省住房和城乡建设厅,2018.
[12] 天津大学,同济大学,东南大学.混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.
[13] 徐有邻,沈文都,汪洪.钢筋砼粘结锚固性能的试验研究[J].建筑结构学报,1994,15(3):26-37.
[14] 周萌.钢-混凝土组合抗拉基本理论及方法研究[D].北京:清华大学,2016.
[15] 丁发兴,倪鸣,龚永智,等.栓钉剪力连接件滑移性能试验研究及受剪承载力计算[J].建筑结构学报,2014,35(9):98-106.
[16] 肖从真,等飞,陈涛.部分抗剪连接的型钢混凝土组合柱正截面承载力计算[J].建筑结构学报,2017,38(1):152-160.
[17] 建筑抗震设计规范:GB 50011—2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[18] 张惠江,余海群,李绪华,等.烟台世茂超限高层结构设计综述[J].建筑结构,2009,39(S1):287-291.
[19] 田淑明.高层钢-混凝土混合结构抗震设计与评价[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.
[20] 混凝土结构设计规范:GBJ 10—89[S].北京:中国建筑工业出版社,1990.
[21] 混凝土结构设计规范:GB 50010—2002[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[22] 吕大刚.基于最优设防荷载和性能的抗灾结构智能优化设计研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2000.
[23] 抗剪强度专题研究组.钢筋混凝土偏心受压和偏心受拉构件的抗剪强度[J].建筑结构学报,1982,3(5):1-10.
[24] 范重,王金金,王义华,等.钢板混凝土组合剪力墙拉弯性能研究[J].建筑结构学报,37(7):1-8,2016.
[25] 徐紫鹏,林海,信瑛佩,等.受拉钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验与数值[J].建筑结构,47(14):80-87.
Research on nominal tensile stress controlling method of concrete or composite small eccentric tension frame column in code-exceeding tall structures
TIAN Shuming ,ZHENG Xuanpeng
(Department of Design,Research & Development, Tahoe Group Fujian Wanboyu Construction Technology Development Co., Ltd. John A.Martin & Associates (Beijing) Co., Ltd.)
Abstract: Nominal composite stress controlling method and criteria of concrete or composite small eccentric tension frame column in code-exceeding tall structures were discussed in terms of interface performance between rebar(steel) and concrete, check method of recoverability under moderate earthquake, shear calculation mode, possible failure modes, member ductility, section design, etc. The results show that demand of steel for interface bond is below rebar, steel will be active earlier to decrease the nominal stress of concrete; nominal tensile stress limit value calculated by the method of Technical specification for concrete structures of tall building(JGJ 3—2010) is corresponding with the physical state that the concrete is fully cracked and out of work, which belongs to the verification category of serviceability limit state; the suggested nominal composite stress method by this paper is suitable for recoverability check under moderate earthquake or occasionally occurred wind load, nominal tensile stress controlling method and nominal shear stress controlling method are particular cases of this method, the limit values of nominal tensile stress and nominal shear stress can be taken as 2.5ftk and 0.5 ftk respectively under non-seismic design cases, and 2ftk and 0.4ftk respectively under seismic design cases, nominal tensile stress controlling method is preferred when shear force is smaller; the failure mode that longitudinal rebar is sheared directly should be considered when nominal tensile stress reaches the above values, the composite stress of rebar or steel should be calculated when nominal tensile stress exceeds the above values, which belongs to ultimate limit state and need check the stability. Lastly, an actual engineering was applied to confirm the feasibility of the suggested method and limit values by this paper.
Keywords: concrete frame column; composite frame column; small eccentric tension; nominal tensile stress; nominal shear stress; nominal composite stress
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