某空腹式型钢混凝土的托柱梁设计与有限元分析

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1、第39卷第2期四川建筑科学研究2013年4月SichuanBuildingScience65某空腹式型钢混凝土的托柱梁设计与有限元分析彭志桢，吴小宾，况建刚，张桢琦，张志军(1．中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610041；2．重庆大学土木工程学院，重庆400045)摘要：简述了一个实际工程中的空腹式型钢混凝土托柱梁的设计与计算过程。并基于ABAQUS对其进行了有限元分析，结合有限元分析结果，提出了局部加强措施，为此类梁的工程设计应用提供了一些有益的建议。关键词：空腹式；型钢混凝土；托柱梁；

2、ABAQUS中图分类号：0319．56文献标志码：A文章编号：1008—1933(2013)02—065—05DesignandFEManalysisonalatticetypeSRCbeamsupportingthecolumnPENGZhizhen，WUXiaobin，KUANGJiangang，ZHANGZhenqi，ZHANGZhijun(1．ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteLimitedCompany，Chengdu

3、610041，China；2．SchoolofCivilEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400045，China)Abstract：Thedesignandcalculationofalatticesteelreinforcedconcretebeamsupportingthecolumnispresentedindetails．TheFEMisusedtothebeamwithABAQUSsoftware．Basedonthenonlinearan

4、alysisresults，someusefuladvicearegivenforSRCtransferbeamdesign．Keywords：latticetype；steelreinforcedconcrete；beamsupposingthecolumn；ABAQUS1工程概况随着建筑结构向大型、大跨方向发展，型钢混凝土组合结构¨由于具有承载力高、刚度大、防火、抗腐蚀及抗震性能好等优点而得到越来越广泛的应用。在成都崇州某五星级酒店项目中，因建筑1层局部为室内游泳池，需要较大净空，导致上部一根结

5、构柱无法伸人基础中，故需在2层设置托柱转换梁，梁轴线跨度15．1In，承托上部5层柱。由于墙体较多、荷载较大，同时也受建筑净高的限制，为有效减少截面，降低自重，节约钢材，采用了空腹式型钢混凝土梁_2J。局部建筑平面如图1所示(图中忽略托柱梁以外的平面)。2工程设计与计算托柱梁KZL1的混凝土强度等级为C35，型钢采图1局部结构平面用Q345钢材，纵筋、箍筋、腰筋均采用HRB400级钢Fig．1Thelocalplanofthebuilding筋。按二级抗震等级设计。2．1梁尺寸确定根据建筑净高要求及

6、实际平面布置情况并满足收稿日期：201I．12—16抗剪承载力的截面控制条件，梁宽取为b=950mm，作者简介：彭志桢(1985一)，男，江两抚州人，硕士，主要从事建筑结构设计及研究工作。高度取为H=2500mill。经初步试算，该梁抗弯比E—mail：pzzhen@126．con抗剪更为不利。为节约钢筋，采用空腹式型钢混凝四川建筑科学研究第39卷土梁，其上下弦型钢截面均为bfXhXtf×=500实配2832，A=22519min，P=1．0％>×500×30×20(mm)，型钢配筋率为3．23％，

7、截面0．4％，满足要求。尺寸如图2所示。负弯矩M一<故梁上部钢筋按抗震构造配17~28筋，实配1728，A=10467Ilqm，P=0．5％>0．4％，满足要求。2．2．2斜截面计算由于上下弦型钢净距离只有1m，且梁的抗剪问题不突出，为使连接简单，上下弦型钢采用竖腹杆连接，而无斜腹杆，同时竖腹杆起到加劲肋的作用。抗习一]T_-—_1●]．]_暑___。n可由n剪计算时偏于安全的不考虑型钢作用。斜截面抗剪1●●●●●●，J计算按《型钢规程》5．1．4、5．1．5条得：E=4893kN≤[0．3bbhb

8、0]=16097kN，_0_15>()．1，满足截面要求。A：a：2．94<3，A≥：图2托柱梁截面尺寸及配筋515mm。Fig．2Dimensionsandreinforcementdetailingofthebeamsupportingthecolumn实配箍筋14@100(4)，A=615．8mm，P=2．2配筋计算0．65％>0．48％，满足要求。鉴于PKPM中，无法输入并计算空腹式型钢混2．3挠度与裂缝验算凝土梁，故先采用等刚度代换法，即将等刚度的实腹从PK