跨度35m的预应力钢混凝土组合箱梁的结构设计研究

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发布时间：2021-09-28

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跨度35m的预应力钢-混凝土组合箱梁的结构设计研究
卢伟煌
(福建省建筑设计研究院福州350001)
[提要]《钢结构设计规范》X(GBJ17-88)中没有预应力钢混凝土组合结构方面的内容,针对福建会堂工程的
设计实例,探讨了35m单跨简支预应力钢混凝土组合箱梁的结构设计方法,实际工程表明,预应力钢-混凝土
组合结构比钢-混凝土组合梁更具有优越性。
[关键词] 预应力钢-混凝土组合结构设计方法箱梁
The design method of prestressed steel concrete composite box beam is not discussed in Code for Design of Sieel
Structure(GBJ17-88).The design method was studied about the prestressed steel concrete composite beam with
35m span in Fujian Hall project.The practical project indicates that the prestressed steel concrete composite structure
is more superior than steet concrete composite.
Keywords:prestressed steel concrete composite structure;design method;box beam
一概述
同钢筋混凝土梁相比,钢混凝土组合梁能大大减
轻结构的自重,具有更大的跨高比,福建会堂池座上
空标高22.8mm处设有国际会议厅,会议厅结构布置见 D
图1。在结构设计中,考虑到35m的大跨度,采用预应 8
力钢-混凝土组合箱形梁,比钢混凝土组合梁更具有年
优越性,预应力索能有效地减小混凝土板处的压应力 0 2.800
0
0
和钢梁的拉应力,使构件自重更轻,能跨过更大的跨 0
度。次梁采用Q235-B的H型钢,截面为H500x200x ®
10x16,与混凝土板也组成钢-混凝土组合构件,《钢
结构设计规范》(GBJ17-88)没有预应力钢混凝土组
合梁的设计规定,为了使这一结构设计更有依据,我院 2500109000 4000 4000 400040001900
联合福州大学土建学院进行了35m跨度预应力钢-混 ④ ⑥ ⑧⑤⑩⑪
凝土组合梁1:5模型试验研究。有关模型试验的情况图1 跨度35m的预应力钢-混凝土组合箱梁结构布置图
另行介绍,下面着重介绍35m跨度预应力钢-混凝土组 A,=(220x2+100x2.5)x2=1380c㎡
合箱梁的结构设计方法。钢梁截面惯性矩:
二、截面和材料的确定及预应力索的布置
35m跨度预应力钢-混凝土组合箱梁的立面见图 /0=1/12x(100x225°-96x220)=9737 875cm
2,组合箱梁的截面见A-A剖面,材料采用Q345-B钢, /a=2x(1/12x2.5x100+220x2x343)
钢材设计强度F=300MPa。预应力索采用低松驰预 =1 433 946.67cm
应力钢绞线 #15.fmk=1 860N/m㎡,fpy=1 260N/ 钢梁截面抵抗矩:
m㎡,预应力索的布置:下排两束(2x5#15)直线索,上 Wx%=1/0.5h=86 558.89cm3
排两束(2x5中15)抛物线索,矢高f为1290mm;锚具采
用QM 系列锚具;楼板混凝土的强度等级为C30,板厚 Wy=1y/0.5bo=28 678.93cm3
为120mm;抗剪栓钉采用2中19@250的圆柱头焊钉。中和轴以上截面对中和轴的面积矩:
三、钢-混凝土组合箱梁截面的力学特性 S、=100x2.5x111.25+2x110x2x55
1.箱形钢梁截面的力学特性 =52 012.5cm3
钢梁截面面积: 2.钢-混凝土组合截面的力学特性