钢骨混凝土结构的应用论文

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1、钢骨混凝土结构的应用论文摘要：本文介绍了钢骨混凝土大梁在深圳世贸中心大厦裙房中的应用和计算，为大跨度SRC梁的应用提供依据，可供工程设计人员参考。关键词：钢骨混凝土应用计算一、前言随着城市建设的发展与建筑技术的进步，大跨度超高层建筑已经成为建筑结构发展的主要方向之一。而由混凝土包裹钢骨做成的钢骨混凝土结构（SRC），充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点，与钢筋混凝土结构相比，具有刚度大，延性好.freel，总高230m，采用钢骨混凝土框架-筒体结构。裙房5层，层高5m，总高25m，采用框架-剪力墙结构。主楼与裙房之间未设变形缝

2、，施工时留有施工后浇带。基础采用大直径人工挖孔桩基础最大直径2.9m。根据建筑功能及使用要求，裙房首层及二层由大厅组成，为大空间；三层为银行办公室，中间部分设一圆形天井；四层设有外汇交易大厅；五层为大会议室；三、结构布置为了满足建筑功能及使用要求，需要选择一个受力合理、安全可靠、施工方便的结构方案。由于裙房首层及二层共有6根柱子不能落下，形成了长达25.8m跨的大空间，结构平面采用了井字梁的结构形式。但关键问题是25.8m跨框架大梁采用何种结构型式，并且建筑要求三层框架梁截面高度不超过1m。方案1：采用普通钢筋混凝土大梁，这

3、种方案梁断面较大，框架梁截面高度需2m以上，不满足建筑功能及使用要求，此方案不可行。方案2：采用无粘结预应力混凝土大梁，这种无粘结预应力梁本身截面及用钢量均不太大即可满足结构设计要求，但由于三层梁高1m的限制，梁高跨比达到1/25，此方案也不宜采用。方案3：采用钢骨混凝土大梁，利用大梁中部抗拉柱，按变形协调计算。梁截面比普通钢筋混凝土减小很多，平面和空间利用率都相应提高，又采用由四、五层大梁吊三层梁的悬挂形式，三层框架梁高度为1m，可以满足建筑使用要求。该方案克服了上述二个方案的不足之处，且施工方便，合理可行。经方案比较，优

4、点较突出，虽然增加了用钢量，但因梁截面减小，增加了空间使用面积，抗震能力也大大提高。因此，本工程裙房25.8m大梁采用钢骨混凝土方案。为了保证大梁与柱的固结，与之相接的柱也采用了钢骨混凝土结构形式。四、钢骨混凝土梁的计算结构整体计算采用中国建筑科学研究院软件TBSA4.2计算，再采用软件PK对框架梁进行复核。由于本工程在设计时，国内尚未正式出版有关SRC组合结构构件设计规程，针对钢骨混凝土梁的计算，当时有二种计算模型，一种是强度叠加模型，另一种为变形协调模型。下面结合世贸大厦裙房25.8m大梁，分别用两种模型进行计算。⒈强度

5、叠加模型假定SRC构件的承载力是钢骨部分与钢筋混凝土部分的承载力之和，钢骨与钢筋混凝土部分的变形彼此独立。这种方法具有计算简单，应用灵活的特点，其设计是偏于安全的。日本的计算标准就采用了此模型，SRC计算方法也是基于这种模型。现SRC梁进行计算，公式如下：钢骨混凝土梁受弯承载力：M≤Mc+Ms（1）式中Mc---钢筋混凝土部分受弯承载力，按设计Ms---钢骨部分的受弯承载力，Ms=γn---截面净截面抵抗矩,f---型钢材料强度设计值钢骨混凝土梁受剪承载力：V≤Vc+Vs（3）式中Vc---钢筋混凝土部分受剪承载力，按设计V

6、s---钢骨部分的受剪承载力，Vs=2/3As跨大梁混凝土及钢骨截面。弯距设计值为M=19237kN-m，剪力设计值为V=2467kN，混凝土强度等级C40，钢骨为16Mn。按公式（2）：Ms=γc≥M-Ms=19237-13100=6137kN-m再按，Mu=fmcbx(h0-x/2)（矩形截面）将已知条件代入,得x=170mm，xb=ξbh0=0.55x1765=970mm选用12Φ36按公式（4）：Vs=2/3Asm2挠度：fmax=5ql4/384B+(5n4-4n2-1)Pl/384n3B=72mm25800/30

7、0=86mm（满足）SRC计算方法也是基于这种模型，且计算公式也基本相同，除钢骨部分受剪承载力Vs=As(As’+Assf’-δ(b-δm，δm，fsy=fsy’=310N/mm2，Assf’=3x104mm2，fay=315N/mm2，fcm=23.5N/mm2，代入得：x=401mm，x（适筋截面）正截面承载力按公式（7）计算：M=fcmbx2/2+fsyAs(h-x-a)+(fsy’-fcm)As’(x-a’)+0.9fay+(ν-x)2δ(x-)Assf’+(x-)δm3将各数值代入（7）式得：M=24370kNm1

8、9237kNm（满足）抗剪承载力按公式（8）计算：V=0.056fcbh0+0.58fywδwhw+fyvAsv/sh0（8）抗剪承载力与变形经计算，均满足要求，过程不再赘述。五、设计体会现行规程中梁正截面受弯承载力及斜截面受剪承载力计算均采用强度叠加模型，公式及含义也基本相同。区别是规程