資源描述：
《高溫下鋼筋混凝土框架節(jié)點耐火極限分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、圃高溫下鋼筋混凝土框架節(jié)點耐火極限分析劉仁慶山東大學(xué)基建處劉曉鵬山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院市政系摘要：耐火極限是恒量構(gòu)件抵抗火災(zāi)能力的一個重要概念。對于高溫下的普鋼筋混凝土框架節(jié)點，由于強節(jié)點弱構(gòu)件的原則，節(jié)點的耐火極限往往是由于梁端塑性鉸的出現(xiàn)而達(dá)到。文中依據(jù)其它文獻(xiàn)的試驗結(jié)果，通過兩種耐火極限的分析方法進行對比，對普通鋼筋混凝土梁式構(gòu)件耐火極限的計算公式對框架節(jié)點的適用性進行了研究。關(guān)鍵詞：普通鋼筋混凝土；框架節(jié)點；耐火極限目前，國內(nèi)外對梁式構(gòu)件耐火試驗進行了大量的研究，并取得了較多的研究。時旭東、伍志平等
2、在90年代中后期和21世紀(jì)初相繼開展了火災(zāi)后鋼筋混凝土梁的力學(xué)性能試驗研究。B．E1lingwood，M．M．El—Hawary等在90年代對火災(zāi)下鋼筋混凝土梁的抗彎和抗剪性能開展了一定數(shù)量的試驗研究。與此同時，國內(nèi)外學(xué)者在鋼筋混凝土梁火災(zāi)行為的理論研究和計算分析方面也取得了一定的進展。過鎮(zhèn)海等從理論上對高溫下鋼筋混凝土梁力學(xué)行為的基本原理及其截面承載力的計算問題進行了探討“1。但目前對鋼筋混凝土框架節(jié)點的研究還不是很多，而且大多集中在鋼管混凝土和鋼骨混凝土等方面。1高溫下框架節(jié)點的試驗現(xiàn)象鋼筋混凝土框架
3、節(jié)點在長時間火災(zāi)的高溫作用下將因材料強度和彈性模量的大幅下降導(dǎo)致承載力降低或變形過大而發(fā)生破壞，中傅傳國等通過對鋼筋混凝土框架節(jié)點高溫下的力學(xué)性能試驗進行研究發(fā)現(xiàn)，由于梁柱對節(jié)點核心區(qū)的保護作用，致使節(jié)點核心區(qū)溫度較周圍的梁柱段偏低，靠近核心區(qū)的梁端和柱端附近的平均溫度比其外圍梁柱中段低。大量高溫下的構(gòu)件試驗結(jié)果顯示核心區(qū)和柱端受損較梁端輕，塑性鉸首先出現(xiàn)在離開節(jié)點核心區(qū)與梁的交界面以外一段距離處。而鋼筋混凝土框架節(jié)點高溫下的耐火極限往往是由于梁的塑性鉸的出現(xiàn)而達(dá)到。2框架節(jié)點的耐火極限對于構(gòu)件的耐火極限
4、，《建筑構(gòu)件耐火試驗方法》規(guī)定了受彎構(gòu)件的耐火極限的標(biāo)準(zhǔn)是：最大撓度萬≥L／20(1)式中，d一構(gòu)件的最大撓度(taro)；L一構(gòu)件的計算跨度(mm)。豎向承重構(gòu)件則可采用以下兩個標(biāo)準(zhǔn)之一來判斷耐火極限：軸向壓縮變形：萬≥H1300(2)軸向壓縮變形速率：堂：旦(3)擊1000柱子軸向變形始終為膨脹變形，柱子并未達(dá)到耐火極限。而在整個升溫過程中梁端的撓度變形始終在增加，梁端最大撓度變形值如表1所示。表l節(jié)點梁外端最大撓度值1號節(jié)點2號節(jié)點d平均值右梁端左梁端右粱端左梁端(咖)d／d一(％)加載60分鐘時的
5、撓度值32．008．2762．5444．6336．8640．95d(姍)可知兩個節(jié)點的梁外端位移均<90ram梁未達(dá)到耐火極限。由此判定在60分鐘的升溫過程中均為達(dá)到耐火極限。3耐火極限簡化公式吳波等人在文獻(xiàn)[1]中通過對普通混凝土梁共288種工況大量計算結(jié)果整理和分析，得出了梁式構(gòu)件的耐火極限與荷載比和保護層厚度之間的關(guān)系為R，：打—生(4)。pwM式中：屈=136124．9c+3094．4；叩=12．418；凡㈨=1962．8(M／M)2126．303(M／M)+240．05其中：Rt一耐火極限(mi
6、n)：C一混凝土保護層厚度(m)：M／帆一荷載比。此公式對梁式構(gòu)件的可靠性己得到了驗證，下面通過文獻(xiàn)[2]中的試驗結(jié)果來驗證也可用來判定框架節(jié)點是否達(dá)到耐火極限。將文獻(xiàn)[2]中己知條件代入公式中得：耐火極限R，=177min。T／R，=33．90％，此值與d／d岫，十分接近，誤差在可控范圍內(nèi)，說明此公式對普通鋼筋混凝土框架節(jié)點也是適用的。4結(jié)論由于框架的設(shè)計過程中遵循強節(jié)點弱構(gòu)件的設(shè)計原則，框架節(jié)點的破壞多始于梁端，因此研究節(jié)點梁端的耐火極限對整個節(jié)點的耐火極限分析具有重要意義，并且通過分析可以發(fā)現(xiàn)公式(
7、4)對框架節(jié)點的耐火極限分析也是適用的。式中，d為構(gòu)件的軸向壓縮變形(mm)：參考文獻(xiàn)：H一構(gòu)件加載后，升溫前的初始受火高度(m)。[1】吳波，洪洲．鋼筋混凝土簡支粱的耐火極限U】．華南理對框架節(jié)點火災(zāi)下的力學(xué)性能進行了試驗研究，采用的耐工大學(xué)學(xué)報2006，34④：82—86火極限標(biāo)準(zhǔn)為，把節(jié)點的梁或柱任何一方率先達(dá)到耐火極限的[2]傅傳國，王廣勇，王玉鐲．火災(zāi)作用下鋼筋混凝土框架時間作為節(jié)點的耐火極限。節(jié)點溫度場分析田．山東建筑大學(xué)學(xué)報,2009,24(1)：1—8文獻(xiàn)中兩個節(jié)點的梁端荷載比均為0．4，
8、混凝土保護層厚【3]劉曉鵬．鋼筋混凝土框架節(jié)點火災(zāi)后的抗震性能試驗研度為30ram，升溫時間均為60分鐘。在升溫過程中兩個節(jié)點的究p]．濟南：山東建筑大學(xué)，2009出幣{壞{!；爾{!締《，庥出乖勘F迪綿出7i也喬奶孓出幣出．幣出葶出社}乖出希出it如帶壞出剁物斛締出舔她齊彤帶她再出秘％心孫出秘％心帑逝番她瀏矯始奄出秘％心錸出爺嫩蘋也脊出秘2車出禾筑工程管理設(shè)計角度、施工組織階段、價值工程、以及選擇材參考文獻(xiàn)：料等這些方面來對
