钢_混凝土组合截面设计实用算法

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1、第43卷第10期建筑结构Vol．43No．102013年5月下BuildingStructureMay2013钢-混凝土组合截面设计实用算法1，21郑愔睿，朱杰江(1上海大学土木工程系，上海200072;2上海同磊土木工程技术有限公司，上海200433)［摘要］根据《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138—2001)的基本假定，以及混凝土、钢材、钢筋材料的本构关系，提出了钢-混凝土组合截面设计的实用计算方法。首先将钢材进行单元离散，再用数值积分的方法得到各离散单元的抗弯、抗压(拉)承载力的计算公式，整个钢材的承载力即为每个离散单元承载力之和。最后根据受力平衡条件，推导出了截面的配筋量

2、计算方程组。方程组中所有参数均在文中给出了解析表达式，使该方法具有运算高效、便于实现电算化的特点。方法不受钢-混凝土组合截面的受力状态、钢材形状的限制，能够解决《规程》中只对特定一种截面形式和受力状态进行设计的问题，适用范围广泛。［关键词］钢-混凝土组合截面;任意形状钢材;离散单元;配筋计算中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:1002-848X(2013)10-0036-05Practicalalgorithmfordesignofsteel-concretecompositesection1，21ZhengYinrui，ZhuJiejiang(1DepartmentofCiv

3、ilEngineering，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，China;2ShanghaiTongleiCivilEngineeringTechnologyCompany，Shanghai200433，China)Abstract:AccordingtothebasicassumptionsinTechnicalspecificationforsteelreinforcedconcretecompositestructures(JGJ138—2001)andconstitutiverelationofconcrete，steelandreinforce

4、dbar，apracticalalgorithmfordesignofsteel-concretecompositesectionwasproposed．Discreteelementmethodwasappliedtothesteelandtheformulasforbendingcapacity，compressivecapacityandtensilestrengthofeachdiscreteunitweregivenbynumericalintegration．Thesumofthebearingcapacityofeachdiscreteunitisrecognizedast

5、hebearingcapacityofthewholesteel．Finally，theequationsforreinforcementcalculationaccordingtotheforcebalanceconditionwerededuced．Eachparameterintheequationshasananalyticalexpression，whichmakesitanefficientmethodandfacilitatestherealizationofcomputerization．Comparedwiththemethodinthespecification，th

6、eproposedmethodhasawiderrangeofapplicationsforitisimmunetothelimitsofstressstatusandtheshapeofsteel．Keywords:steel-concretecompositesection;arbitrary-shapedsteel;discreteunit;reinforcementcalculation0引言中，钢-混凝土组合截面中的钢材形状多种多样，此现今，建筑高度不断刷新记录，单纯的混凝土结方法远远不能达到实际应用的需要，本文给出了构或钢结构已不能满足超高层建筑结构延性、抗震钢材为任意形状的

7、钢-混凝土组合截面的配筋量实性能等需求，钢-混凝土组合构件在超高层建筑中的用算法。应用越来越广泛。与钢筋混凝土结构相比，钢-混凝1基本假定土结构具有强度高、刚性大、延性好的特点，因而特根据《规程》对构件正截面承别适用于抗震区的高层及超高层建筑。它在提高结载力计算做如下基本假定:1)截构抗震性能的同时，还大幅降低了梁柱等构件的截面应变保持平面;2)不考虑混凝面尺寸，使房间的使用功能大大改善、降低了造价。土的抗拉强度;3)受压边缘混凝与