根据EN-1994-1-1进行验算
当验算钢骨混凝土组合结构时,欧洲规范EN 1994-1-1参考了欧洲规范EC2和EC3。钢截面部分的承载力按EN 1993-1-1计算,混凝土部分的承载力按EN 1992-1-1和EN 1992-2计算。
受剪验算
受剪承载力按下式计算:
式中: | Vpl,a,Rd | - | 钢截面部分的受剪承载力 |
VRd,c | - | 混凝土部分的受剪承载力 |
Vpl,a,Rd 按EN 1993-1-1,第 6.2.6 条 计算:
式中: | AV | - | 钢截面部分的抗剪面积 |
fyd | - | 钢材屈服强度设计值 |
VRd,c 按EN 1992-1-1,第 6.2 条计算:
式中: | fck | - | 混凝土抗压强度标准值 |
k1 | - | 系数,建议使用 0.15 | |
σcp | - | 混凝土的压应力 | |
bw | - | 截面宽度 | |
d | - | 截面高度 |
受剪承载力按下式计算:
利用率按下式计算:
如果剪力利用率大于 50%,在传递剪力的钢截面上,进行抗压和抗弯校核时应使用折减后的钢材设计强度 (1-ρ)fyd 。折减系数按下式计算:
受压验算
受压承载力按 EN 1994-1-1,第 6.7.3.2 条计算。计算时考虑了钢材在剪应力作用下设计强度的折减。对于钢截面外包的混凝土截面,假定混凝土强度的降低。对于用于填充封闭型钢内部的混凝土,计算时采用混凝土的未折减强度。受压承载力按下式计算:
式中: | Aa | - | 钢截面面积 |
ρ | - | 由剪力引起的强度降低系数 | |
AV | - | 钢截面的抗剪面积 | |
fyd | - | 钢材屈服强度设计值 | |
A1,c | - | 钢截面外包混凝土的面积 | |
A2,c | - | 钢截面内填充混凝土的面积 | |
fcd | - | 混凝土抗压强度设计值 |
受压承载力按下式计算:
利用率按下式计算:
受弯验算
根据EN 1994-1-1,第 6.7.3.2(5) 条中的N-M 相关曲线确定截面的受弯承载力。N-M 相关曲线给出了截面的受压承载力 Npl,Rd 和截面的受弯承载力 Mpl,Rd。假定受拉混凝土不参与工作并按塑性理论中的应力分布计算。确定弯矩 Mpl,Rd 的应力分布如下图所示。对于钢截面外包混凝土部分,混凝土抗压强度设计值采用 0.85*fcd;对于钢截面内填充的混凝土部分,混凝土抗压强度设计值不折减,仍采用 fcd 。在传递剪力的钢截面上,使用折减后的钢材设计强度 (1-ρ)*fyd ;在其他钢截面上,使用未折减的钢材设计强度 fyd。使用默认的 Npl,Rd 和 Mpl,Rd 确定N-M 相关曲线,然后根据所施加的轴力 N 获取与之对应的受弯承载力 Mpl,N,Rd。
确定受弯承载力 Mpl,Rd 的应力分布图
受弯承载力按下式计算:
当钢材屈服强度 fy < 400 MPa 时,系数 αM 取 0.9;当钢材屈服强度 fy ≥ 400 MPa 时,系数 αM 取 0.8。
利用率按下式计算: