型钢混凝土梁的变形计算

钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理（浙江东南建筑设计有限公司 310000）摘要：高层建筑越来越多，带转换层的建筑也比较普遍。

转换层的存在使竖向刚度发生突变导致力的传递发生改变，在转换层处受力变得复杂，在考虑地震情况下，更是复杂。

所以对转换层的研究是非常必要的。

关键词：钢骨；梁；计算原理1、钢骨混凝土梁的性能钢骨混凝土（src）构件和普通钢筋混凝土（rc）构件相比，其受力性能的差别主要表现如下：1、src构件的含钢量比rc构件的含钢量大得多，所以src构件比rc构件的刚度明显提高。

这为在风荷载和地震作用下控制结构的水平位移提供了有利的条件。

2、src构件的强度、刚度和延性较好，采用src结构不仅具有足够的抗震能力，而且可以使得梁、柱等构件截面大大减小，因此能减少构件的面积，降低建筑物高度，在改善房间功能、降低造价和能耗及结构抗震方面都极为有利，可获得较好的综合效益。

3、src构件的混凝土有利于提高型钢的整体稳定性，防止发生局部屈曲、弯曲失稳及梁发生侧向失稳的不利现象。

4、src构件的耗能性能好。

从试验中得到src柱滞回曲线饱满，所围的面积较大，这说明其耗能性能好。

2、钢骨混凝土梁计算的基本假定我国冶金部颁布的《钢骨混凝土结构设计规程》isl（ybgo82一97）中规定：型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算；（1）截面应变分布符合平截面假定；（2）不考虑混凝土的抗拉强度；（3）受压边缘混凝土极限压应变气取0.003，相应韵最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值关，受压区应力图形简化为等效的矩形应力图，其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8，矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值；（4）型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。

设计计算时，简化为等效矩形应力图形；（5）钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但不大于其强度设计值。

受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变气取0.01。

] 型钢混凝土型钢混凝土（SteelReinforcedConcrete，以下简称SRC）结构是指在型钢周围布置钢筋，并浇筑混凝土的结构。

型钢分为实腹式和空腹式。

实腹式SRC构件具有较好的抗震性能，而空腹式SRC构件的抗震性能与普通混凝土（ReinforcedConcrete，以下简称RC）构件基本相同。

因此，目前在抗震结构中多采用实腹式SRC构件。

实腹式型钢可由钢板焊接拼制而成或直接采用轧制型钢。

SRC构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力，其受力性能优于这两种结构的简单叠加。

与钢结构相比，SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，并能提高钢构件的整体刚度，显著改善钢构件的平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。

此外，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。

与RC结构相比，由于配置了型钢，大大提高了构件的承载力，尤其是采用实腹型钢的SRC构件，其抗剪承载力有很大提高，并大大改善了受剪破坏时的脆性性质，提高了结构的抗震性能。

1国外的研究1.1欧美地区SRC结构的应用与研究20世纪初，欧美就开始对SRC柱进行了研究。

1908年Burr做了空腹式SRC柱的试验，发现混凝土的外壳能使柱的强度和刚度明显提高。

1923年加拿大开始做空腹式配钢的SRC 梁的试验。

在1989年的美国钢筋混凝土设计规范ACI2318中，将型钢视为等值的钢筋，然后再以RC结构的设计方法进行SRC构件设计，这种方法的优点在于对SRC结构设计时考虑了构件的“变形协调”和“内力平衡”，但没有考虑型钢材料本身的残余应力和初始位移。

在1993年的钢结构设计规范C2LRFD中，采用极限强度设计法来设计SRC结构，将RC部分转换为等值型钢，再以纯钢结构的设计方法进行组合结构设计，并考虑了残余应力和初始位移。

英国在理论分析资料的基础上，于1969年将建筑中的SRC柱列入英国钢结构规范BS449的第三部分，随后将桥梁中的SRC柱列入英国标准BS5400的第五部分。

1、参考规范《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）2、型钢混凝土组合结构的相关构造规定1）抗震等级确定：4.1.1 型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构。

注意：整体框架结构仅少量几根转换梁使用型钢梁，其他均为普通混凝土构件，整体框架结构可按普通框架结构按《抗规》确定抗震等级，再在此基础上将转换梁及转换柱抗震等级提高一级即可；2）位移比、挠度及裂缝限值要求：在PKPM中，应在梁施工图模块中查看梁挠度（为弹塑性挠度），不应在SATWE中查看弹性挠度（该数值永远不会变红），若弹塑性挠度飘红，可考虑受压楼板翼缘作用，该选项有利于减少计算挠度值；3）钢筋直径及混凝土保护层厚度要求：4）型钢宽厚比要求：5）栓钉直径要求：4.3.5 在需要设置栓钉的部位，可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力，相应于该剪应力的剪力由栓钉承担；栓钉承载力应按国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17-88的规定计算。

型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19mm和22mm，其长度不宜小于4倍栓钉直径，栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径。

6）型钢含量控制/p-287805885.html托柱型钢混凝土转换梁的设计与应用硕士论文P28.也可参考：《钢骨混凝土结构技术规程》（YB 9082-2006）P1067)含型钢梁的框架结构中其他普通构件的配筋率要求普通混凝土转换柱配筋率尽量不超过4%,普通混凝土梁纵筋配筋率不应超过2%。

；当柱配筋率飘红时，可提高混凝土强度等级、增大截面宽度等措施；3、PKPM分析要点1）在PMCAD中确定型钢钢材型号《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138-2001）规定：2）在特殊构件中需定义转换梁和转换柱2）指定薄弱层3）计算结果分析SATWE用户手册说明如下：(并没有解释上图中STEEL-C的含义）4）PKPM中如何查看型钢混凝土梁中型钢的应力？5）用PKPM进行型钢混凝土梁设计时，哪些内容需要设计者进行手工复核？（1）在型钢截面尺寸初估时需手工复核是否满足宽厚比要求。

学校代码10530学号201013011631分类号TU398密级硕士学位论文工字型工字型钢钢－混凝土混凝土连续连续连续组合梁受弯组合梁受弯性能分析及性能分析及负弯矩区负弯矩区负弯矩区承载力计算承载力计算学位申请人彭刚指导教师刘忠教授学院名称土木工程与力学学院学科专业结构工程研究方向混凝土结构设计理论研究二〇一三年四月十八日Analysis on Flexural Behavior of Steel-Concrete Beams and Bearing Capacity Calculation in the negativemoment areaCandidate Peng GangSupervisor Professor Liu ZhongCollege College of Civil Engineering and MechanicsProgram Constructional EngineeringSpecialization Steel and Concrete Composite StructureDegree Master of EngineeringUniversity Xiangtan UniversityDate April,2013湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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钢结构梁变形标准
钢结构梁变形标准主要涉及到三种变形：弯曲变形、挤压变形和剪切变形。

1. 弯曲变形：是指钢梁在承受负荷后出现的弯曲变形。

根据标准要求，弯曲变形应符合L/300的标准，其中L为跨度。

也就是说，在台阶承载时，钢梁的弯曲变形不应超过跨度的1/300，否则可能会影响结构的正常使用。

2. 挤压变形：是指钢梁在受压力作用下的长轴方向出现的压缩变形。

根据标准要求，挤压变形应符合L/150的标准，其中L为跨度。

即在台阶承载时，钢梁的挤压变形不应超过跨度的1/150，否则会危及结构的安全。

3. 剪切变形：是指钢梁在承受横向力时发生的剪切变形，一般表现为上下翘起或者下垂。

根据标准要求，剪切变形应符合1/150的标准，即在台阶承载时，钢梁的剪切变形不应超过跨度的1/150，否则会影响结构的正常使用。

另外，对于钢梁平面弯曲，也有明确的允许偏差标准。

根据《建筑钢结构制作和安装技术规范》中的规定，钢梁平面弯曲允许偏差的标准为梁长的1/200或50mm，取其中较小值。

以上信息仅供参考，具体的钢结构梁变形标准可能因不同的设计规范、使用环境和结构要求而有所差异。

在实际应用中，需要参考相关的设计规范和标准，结合实际情况进行判断和评估。

型钢混凝土组合结构构造与计算手册目录第一章型钢混凝土组合结构构造1.概论2.术语及符号3.材料要求4.一般构造要求5.设计计算的基本原则6.型钢混凝土框架梁构造7.型钢混凝土框架柱构造8.型钢混凝土框架柱梁节点构造9.梁、柱型钢拼接处节点构造10.柱与柱的连接构造11.梁与梁连接构造12.梁与墙连接构造13.型钢混凝土剪力墙构造14.墙内配置实心钢板或板撑的剪力墙设计15.柱脚16.型钢的拼接17.施工质量要求第二章型钢混凝土组合结构的计算第一章型钢混凝土组合结构构造1概论1.1概况型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式。

它的特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳。

型钢被全部包在混凝土内部。

这种结构在各国有不同的名称，在英、美等西方国家将这种结构叫做混凝土包钢结构（Steel eneased Concret）。

在日本则称为钢骨混凝土（铁骨铁筋コソケリート）。

在前苏联则被称作劲性钢筋混凝土。

建设部2001年10月23日发布的《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001, J 130-2001）则正式将该种结构称作型钢混凝土组合结构。

型钢混凝土组合结构构件是由型钢、主筋、箍筋及混凝土组合而成，即核心部分有型钢结构构件，其外部是有箍筋约束的配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。

型钢混凝土梁、柱是型钢混凝土结构的基本构件。

面形式有Ⅰ、H、［、或缀条连接角钢或槽钢而组成。

空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，目前应用不太广泛。

实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此目前被普遍采用。

图1.1-1是实腹式和空腹式型钢混凝土柱和梁的截面示意图。

（a）型钢混凝土柱（b）型钢混凝土梁图 1.1－1 型钢混凝土柱、梁型钢混凝土组合结构分为两类；一类是全部结构构件，均采用型钢混凝土结构；另一类是部分结构构件采用型钢混凝土件结构。

此两类结构宜用于框架结构、框架—剪力墙结构、底部大空间剪力墙结构、框架—核心筒结构、筒中筒结构等结构体系。

混凝土梁加固计算书JKL加固方式：外包型钢法一、设计依据：《混凝土结构加固设计规范》GB 50367(以下简称《加固规范》)《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021(以下简称《加固通规》)《混凝土结构设计规范》(GB50010)(2015年版)（以下简称《混凝土规范》）《混凝土结构通用规范》(GB5008)（以下简称《混凝土通规》）《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023 )（以下简称《鉴定标准》）《建筑抗震加固技术规程》(JGJ 116)（以下简称《抗震加固规程》）《建筑抗震设计规范》(GB 50011 ) (2016年版)（以下简称《抗震规范》）《钢结构设计标准》GB 50017（以下简称《钢标》）二、工程概况：1. 原截面参数：2. 配筋及内力：原箍筋参数及改造后剪力：指定箍筋强度:HPB235指定箍筋面积:F10@100/200(4)剪力设计值:840kN原纵筋参数及改造后弯矩：指定纵筋强度:HRB335指定纵筋面积:8F25指定受压钢筋面积:2F25弯矩设计值:1200kN.m加固前构件上原作用的弯矩标准值:300kN.m3. 包钢参数：包钢箍带选择：包钢抗剪钢带加锚方式:加锚封闭箍包钢抗剪钢带等级:Q235包钢抗剪钢带高度:默认mm包钢抗剪钢带单层厚度:4mm包钢抗剪钢带宽度:100mm包钢抗剪钢带间距:200mm抗弯型钢选择：抗弯型钢等级:Q235抗弯型钢类型:等边角钢抗弯型钢规格:L75×5三、梁底受弯计算：1. 原截面受弯承载力：1.1 求原截面相对界限受压区高度?b0：?cu =0.0033按《混凝土规范》公式(6.2.7 - 1) ?b0=?1/(1+f y0/E s0/?u ) =0.8/(1+300/200000/0.00330)=0.551.2 原截面受弯承载力:根据《混凝土规范》式6.2.10-2可知x =f y (A s -A s ’)/(?1f c b )=300×(3927-982)/(1.0×11.9×300) =247.48mm ≥2a '=85mm根据《混凝土规范》6.2.10条，并结合《抗震鉴定标准》附录E.0.2条，框架梁，抗震等级三级时,?=x /h 0=0.258≤0.35，满足！根据《混凝土规范》式6.2.10-1 M ≤?1f c bx (h 0-0.5x )+f y ’A s ’(h 0-a s ’)=1.0×11.9×300×247.48×(957.5-247.48/2)/1000000+300×982×(957.5-42.5)/1000000=1006.2kN.m2. 受弯加固判断：M/Mb0=1200/1006.2=1.19<1.4且>1.0，需要加固！3. 加固所需受拉钢板(型钢)面积计算：3.1 设计计算指标：根据《钢标》表4.4.1,抗拉强度设计值: fsp=215MPa根据《钢标》表4.4.8,弹性模量设计值: Esp=206000MPa3.2 受弯构件加固后相对受压区高度?b,sp求解:根据《混凝土规范》公式（6.2.7-1）和《加固规范》公式（9.2.2）? b,sp =0.85?b=0.4683.3 加固后达到期望的弯矩值时, 混凝土受压区高度x的求解:由《加固规范》公式(9.2.3-1)Mb =?1fc0bx×(h-x/2)+f 'y0A 's0(h-a ')+f 'spA 'sph-fy0As0( h-h)1200×1000000=1.0×11.9×300×x×(1000-x/2)+300×982×(1000-42.5)+0-300×3927×(1000-957.5)解得x=323.46mm>2as'=85mm根据《加固规范》10.2.2条,结合《混凝土结构通用规范》4.4.8条，框架梁，抗震等级三级时,?=x/h=323.46/957.5=0.338<0.35,可粘钢（包钢）加固！3.4 加固钢板(型钢)的滞后应变?sp,0求解:考虑二次受力，按《加固规范》公式(9.2.9)计算根据《混凝土规范》，对矩形截面：? te =As/Ate=As/(0.5bh)=3927/(0.5×300×1000)=0.02618查规范表9.2.9得,?sp=1.1809? s0=M0k/(0.87As0h)=300×1000000/(0.87×3927×957.5)=91.71Mpa≤150Mpa且?te =0.02618≤0.05，取?sp=0.9?sp=0.9×1.1809=1.06281? sp0=?spM0k/(EsAsh)=1.06281×300×1000000/(200000×3927×957.5)=0.000423.5 受拉钢板抗拉强度有可能达不到设计值而引用的折减系数：根据《加固规范》公式(9.2.3-3):? sp =(0.8?cuh/x-?cu-?sp0)/(fsp/Esp)=(0.8×0.0033×1000/323.46-0.0033-0.00042)/(215/206000) =4.2558>1.0,取1.03.6 加固所需受拉钢板(型钢)面积计算：根据《加固规范》公式(9.2.3-2)，? 1 fc0bx=fy0As0+?spfspAsp-f,y0A,s0-f,spA,sp1.0×11.9×300×323.46=300×3927+1×215×Asp-300×982-0计算受拉钢材面积Asp=1262mm²<实取钢材面积:1482.4mm²,满足！4. 构造要求验算：根据《加固规范》8.3.1条，角钢边长b=75mm>50mm,满足！角钢壁厚t=5mm,满足！四、受剪计算：1. 原受剪截面判断:根据《混凝土规范》6.3.1条，hw/b=957.5/300=3.2，则0.25?c fcbh=0.25×1×11.9×300×957.5=854.6>V=840kN，截面满足！2. 原截面受剪承载力:根据《混凝土规范》6.3.4条V b0 =(0.7?cft0bh+fyv0Asv0h/s)=(0.7×1×1.27×300×957.5+210×314×957.5/100)/1000=886.7kN3. 受剪加固判断:V/Vb0=840/886.7=0.95<1.0,无需加固！4. 箍带构造要求验算：根据《加固通规》6.5.8条,箍带宽度bsp=100mm=100mm,满足！箍带厚度tsp=4mm<10mm,满足！根据《抗震加固规程》6.3.5-3条,箍板间距不应大于40r(r为单根角钢截面的最小回转半径)，且不应大于400mm，则ssp=200mm<Min（40×15，400)=400mm,满足！。

梁的变形计算范文梁是一种常用的结构元素，用于承受和传递荷载。

在设计和施工过程中，我们需要对梁的变形进行计算，以确保梁在使用过程中不会出现过大的变形导致结构的不稳定或失效。

首先，我们需要确定梁的几何形状和材料性质。

假设我们要计算的梁具有矩形截面，并且材料为钢材。

梁的长度、宽度和高度分别为L、b和h。

材料的弹性模量为E。

在这个例子中，我们选择一种简化的计算方法，即悬臂梁的假设。

假设悬臂梁在一端固定，另一端受到集中荷载P的作用。

首先，我们需要计算梁在受到荷载作用下的弯矩。

由于这是一个简化的计算，我们可以使用悬臂梁的基本公式来计算弯矩。

弯矩M等于受力P乘以梁的距离x。

接下来，我们可以使用弹性变形的公式来计算梁的弹性变形。

弹性变形δ等于弯矩M乘以梁的长度L除以材料的弹性模量E和梁的惯性矩I。

梁的惯性矩I等于矩形截面的宽度b乘以高度h的三次方除以12最后，我们需要计算梁的挠度。

挠度w等于荷载作用下的弹性变形δ除以材料的弹性模量E和梁的惯性矩I乘以12除以梁的长度L的四次方。

通过以上的计算步骤，我们可以得到悬臂梁在受到集中荷载作用下的弯矩、弹性变形和挠度。

如果需要更精确的计算结果，还可以考虑其他因素，如梁的几何形状、荷载形式和边界条件等。

梁的变形计算是结构设计中很重要的一部分，能够确保梁在荷载作用下的安全和稳定。

在实际工程中，我们需要根据具体情况选择合适的计算方法，并尽可能考虑各种因素，以得到准确的结果。

同时，我们还需要对梁的变形进行监测和检查，以确保结构的正常运行和使用。

总之，梁的变形计算是结构设计中不可或缺的一环。

通过合理的计算和设计，可以确保梁在使用过程中的稳定和安全。

在实际工程中，我们需要根据具体情况选择合适的计算方法，并尽可能考虑各种因素，以得到准确的结果。

同时，我们还需要对梁的变形进行监测和检查，以确保结构的正常运行和使用。