建筑钢结构进展
建築鋼結構進展
건축강결구진전
PROGRESS IN STEEL BUILDING STRUCTURES
2005年
5期
33-49
,共17页
钢梁%包覆箱型钢柱%SRC柱%梁柱接头%反复载重试验%钢梁塑性铰%层间变位角%剪力钉%接头区剪力强度%接头区混凝土束制%耐震性能
鋼樑%包覆箱型鋼柱%SRC柱%樑柱接頭%反複載重試驗%鋼樑塑性鉸%層間變位角%剪力釘%接頭區剪力彊度%接頭區混凝土束製%耐震性能
강량%포복상형강주%SRC주%량주접두%반복재중시험%강량소성교%층간변위각%전력정%접두구전력강도%접두구혼응토속제%내진성능
本研究进行两组"大尺寸梁柱接头"之反复载重试验,以探讨其力学行为与耐震性能.本研究之试体采用钢梁与"受钢筋混凝土包覆之箱型钢柱(简称包覆箱型钢柱或SRC柱)"接合之梁柱接头.此种钢梁与SRC柱接合之构造的主要特点,在于利用SRC柱之劲度、防火与抗压强度方面的长处,又可以发挥钢梁在韧性与施工便捷方面之优点.本研究之试体均符合"强柱弱梁"之原则且梁柱接头区之标称剪力强度均大于该区之需求剪力强度,试体之断面配置均符合台湾SRC设计规范之要求.本研究探讨之重点包含:(1)此种新型梁柱接头之钢梁塑性铰的发展情形,(2)梁柱接头区混凝土之开裂状况,(3)配置剪力钉对梁柱接头韧性之影响.实验结果显示,由于SRC柱内之箱型钢管断面在X与Y向各有两片腹板,故可以提供梁柱接头区充分的剪力强度,并可抑制接头区的剪力变形,使接头区之混凝土保持良好状态,并无明显开裂之情形,进而确保插入SRC柱的钢梁受到接头区之钢筋混凝土有效的束制,使得钢梁的塑性铰可以远离焊道,最终在SRC柱之混凝土面外约15cm处发展出稳定且充分的塑性变形.换言之,SRC柱接头区的钢筋混凝土具有保护钢骨梁柱接头焊道的功能,该区的钢筋混凝土成功的将钢梁的塑性铰逼离焊道,使钢梁在SRC柱混凝土面外形成良好的塑性铰.本研究之梁柱接头试体在反复载重作用下,可以发展出稳定且饱满的迟滞循环(Hysteretic Loop).两组接头试体之钢梁塑性转角(Plastic Rotation Angle)达到5.4%和6.0%rad,梁柱接头之层间变位角(Interstory Drift Angle)达到6.2%与6.7%rad,显示此两组梁柱接头均具有优良的塑性变形能力,超过AISC Seismic Provisions (2002) 所订4%rad层间变位角之要求.本研究依据有限的试验结果初步证实,在适当设计下,此种型式的梁柱接头将可以发挥良好的耐震性能.
本研究進行兩組"大呎吋樑柱接頭"之反複載重試驗,以探討其力學行為與耐震性能.本研究之試體採用鋼樑與"受鋼觔混凝土包覆之箱型鋼柱(簡稱包覆箱型鋼柱或SRC柱)"接閤之樑柱接頭.此種鋼樑與SRC柱接閤之構造的主要特點,在于利用SRC柱之勁度、防火與抗壓彊度方麵的長處,又可以髮揮鋼樑在韌性與施工便捷方麵之優點.本研究之試體均符閤"彊柱弱樑"之原則且樑柱接頭區之標稱剪力彊度均大于該區之需求剪力彊度,試體之斷麵配置均符閤檯灣SRC設計規範之要求.本研究探討之重點包含:(1)此種新型樑柱接頭之鋼樑塑性鉸的髮展情形,(2)樑柱接頭區混凝土之開裂狀況,(3)配置剪力釘對樑柱接頭韌性之影響.實驗結果顯示,由于SRC柱內之箱型鋼管斷麵在X與Y嚮各有兩片腹闆,故可以提供樑柱接頭區充分的剪力彊度,併可抑製接頭區的剪力變形,使接頭區之混凝土保持良好狀態,併無明顯開裂之情形,進而確保插入SRC柱的鋼樑受到接頭區之鋼觔混凝土有效的束製,使得鋼樑的塑性鉸可以遠離銲道,最終在SRC柱之混凝土麵外約15cm處髮展齣穩定且充分的塑性變形.換言之,SRC柱接頭區的鋼觔混凝土具有保護鋼骨樑柱接頭銲道的功能,該區的鋼觔混凝土成功的將鋼樑的塑性鉸逼離銲道,使鋼樑在SRC柱混凝土麵外形成良好的塑性鉸.本研究之樑柱接頭試體在反複載重作用下,可以髮展齣穩定且飽滿的遲滯循環(Hysteretic Loop).兩組接頭試體之鋼樑塑性轉角(Plastic Rotation Angle)達到5.4%和6.0%rad,樑柱接頭之層間變位角(Interstory Drift Angle)達到6.2%與6.7%rad,顯示此兩組樑柱接頭均具有優良的塑性變形能力,超過AISC Seismic Provisions (2002) 所訂4%rad層間變位角之要求.本研究依據有限的試驗結果初步證實,在適噹設計下,此種型式的樑柱接頭將可以髮揮良好的耐震性能.
본연구진행량조"대척촌량주접두"지반복재중시험,이탐토기역학행위여내진성능.본연구지시체채용강량여"수강근혼응토포복지상형강주(간칭포복상형강주혹SRC주)"접합지량주접두.차충강량여SRC주접합지구조적주요특점,재우이용SRC주지경도、방화여항압강도방면적장처,우가이발휘강량재인성여시공편첩방면지우점.본연구지시체균부합"강주약량"지원칙차량주접두구지표칭전력강도균대우해구지수구전력강도,시체지단면배치균부합태만SRC설계규범지요구.본연구탐토지중점포함:(1)차충신형량주접두지강량소성교적발전정형,(2)량주접두구혼응토지개렬상황,(3)배치전력정대량주접두인성지영향.실험결과현시,유우SRC주내지상형강관단면재X여Y향각유량편복판,고가이제공량주접두구충분적전력강도,병가억제접두구적전력변형,사접두구지혼응토보지량호상태,병무명현개렬지정형,진이학보삽입SRC주적강량수도접두구지강근혼응토유효적속제,사득강량적소성교가이원리한도,최종재SRC주지혼응토면외약15cm처발전출은정차충분적소성변형.환언지,SRC주접두구적강근혼응토구유보호강골량주접두한도적공능,해구적강근혼응토성공적장강량적소성교핍리한도,사강량재SRC주혼응토면외형성량호적소성교.본연구지량주접두시체재반복재중작용하,가이발전출은정차포만적지체순배(Hysteretic Loop).량조접두시체지강량소성전각(Plastic Rotation Angle)체도5.4%화6.0%rad,량주접두지층간변위각(Interstory Drift Angle)체도6.2%여6.7%rad,현시차량조량주접두균구유우량적소성변형능력,초과AISC Seismic Provisions (2002) 소정4%rad층간변위각지요구.본연구의거유한적시험결과초보증실,재괄당설계하,차충형식적량주접두장가이발휘량호적내진성능.
