关于型钢混凝土梁结构设计的浅析

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发布时间：2021-09-16

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关于型钢混凝土梁结构设计的浅析
罗建
(自贡电力设计院。四川自贡643000)
摘要：介绍了型钢混凝土结构的特点及计算方法．重点介绍了采用强度叠加法进行型钢混凝土梁的承载力计
算以及变形和宽度验算的过程。
关键词：型钢：混凝土：强度叠加法
中图分类号：TS36 文献标识码：A 文章编号：1001—0335(2014)05—0031—04
Analysis of Steel Reinforced Concrete Beam Structure Design
Luo Jian
(Zigong Electric Power Design Institute，Zigong Siehuan 643000)
Abstract： This paper introduces the characteristics and the calculation method of steel reinforced concrete structure，and
focuses on the beating capacity of steel reinforced concrete beam ，the calculation of the deformation process and width calculation
with strength superposition method．
Key words：Reinforced steel，concrete，strength superposition method
1 型钢混凝土梁的发展及优势
随着建筑结构形式和我国经济建设的迅速发展。
建筑逐渐向高层化、体型复杂化、功能综合化方向发
展，各种新型结构形式不断涌现，目的在于为人们提
供更好的工作环境、生活环境及生产需要。现代建筑
使用功能多样化，设备大型化，这就使得建筑荷载成
倍增加和建筑跨度增加，作为主要受力构件的梁截面
高度就会大幅增加，部分梁高度达到2m以上，这种梁
主要出现在高层建筑的转换层和重型工业建筑的主
要受荷载构件(如井矿盐中的制盐主厂房承受蒸发罐
荷载的梁等)，现阶段这种梁结构能承受巨大的承载
力而越来越受到青睐，从而得到广泛应用。
由于上述钢筋混凝土梁截面较高，从而影响建
筑层高、美观和使用，且不经济在这种情况下．型钢
混凝土梁就应运而生。型钢混凝土梁是钢与混凝土
组合的一种新形式，这种结构：个于钢结构与混凝土
结构之间。型钢混凝土结构是以劲性型钢为骨架。骨
架周围配置钢筋，浇注混凝土后，型钢架与外包钢筋
混凝土成为一体结构。与钢筋混凝土结构相比，由于
在钢筋混凝土中增加了型钢．大大减小了构件的截
面尺寸，明显增加了房间的使用面积和改善了使用
功能。由于型钢混凝土结构在施工安装时。本身构成
了一个强度、刚度较大的结构体系．具有良好的受力
性能，故施工时可节约大量的模板支撑。
型钢混凝土梁是型钢混凝土结构的基本构件，
型钢固有的强度和延性以及型钢、钢筋、混凝土的
三位一体的工作使得型钢混凝土结构和传统的钢
筋混凝土结构相比具有承载力高、刚度大、构件截
面尺寸小、施工方便、良好的延性及抗震性能。与钢
结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定
性好以及钢材用量少等优点。在实际工程中，特别
是高层、大跨度等民用建筑和重型工业厂房中，型
钢混凝土结构被应用得越来越广泛。
2 型钢混凝土的计算理论
型钢混凝土结构的计算主要有三种理论：一是
基于钢结构的计算方法，并考虑外围混凝土的作用；
二是基于钢筋混凝土结构的计算方法，认为型钢和
混凝土是共同工作的：三是认为型钢混凝土结构的
承载力是型钢部分的承载力和钢筋混凝土部分承载
力的叠加。我国型钢混凝土梁的相关计算规程有两
本：一是原冶金部颁发的《型钢混凝土结构设计规
程》(YB9082—97)。型钢混凝土构件的主要特点之一
是型钢混凝土的粘结强度比钢筋混凝土的粘结强度
低很多。特别是在反复荷载作用下，型钢与混凝土的
粘结破坏明显，混凝土受压区的裂缝与钢筋混凝土
构件相比，裂缝数量少但宽度较大。在到达极限承载
力之前，型钢与混凝土之间已经产生了相对滑移。因
此该规程采用强度叠加理论．认为型钢混凝土梁的
承载力是型钢和钢筋混凝土两者的叠加。计算中忽
略了型钢与混凝土之间的粘结滑移效应。其理论基
础是塑性理论中的下限定理，计算结果偏于保守。
另一本是建设部颁布的《型钢混凝土组合结构
技术规程}(JGJ138—20011．该规程采用基于钢筋混
凝土结构的计算理论，运用极限状态设计法计算。
与钢筋混凝土梁的计算类似．在作了截面应变保持
平面的基本假定基础上，将型钢翼缘视为纵向钢筋
的一部分。同时考虑到加载后期粘结滑移的客观存
在。取混凝土的极限压应变为0．003．从而建立了型