混凝土柱-实腹钢梁结构形式的计算和设计
混凝土梁的设计原理与计算方法
混凝土梁的设计原理与计算方法一、概述混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件，其主要作用是承担建筑物重量和荷载的传递。
在混凝土梁的设计中，需要考虑多种因素，包括梁的几何形状、荷载特性以及混凝土的力学性质等。
本文将详细介绍混凝土梁的设计原理与计算方法，以便读者更好地了解混凝土梁的设计过程。
二、混凝土梁的基本构成混凝土梁由混凝土和钢筋两部分组成。
混凝土是强度较高的材料，主要承受压力。
钢筋则是一种高强度的材料，主要承受拉力。
混凝土梁的强度取决于混凝土和钢筋的强度。
三、混凝土梁的设计原理混凝土梁的设计原理基于静力平衡原理和材料力学原理。
具体来说，混凝土梁的设计需要满足以下两个条件：1.力学平衡原理混凝土梁在荷载作用下需要保持平衡，即荷载对梁的作用力和反作用力之间需要满足平衡条件。
在设计混凝土梁时，需要确定梁的几何形状和荷载的作用方式，以满足力学平衡条件。
2.材料力学原理混凝土梁的设计还需要考虑材料的力学性质。
具体来说，需要确定混凝土和钢筋的强度、变形特性以及应力分布等数据，以便计算梁的强度。
四、混凝土梁的设计步骤混凝土梁的设计过程可以分为以下几个步骤：1.确定荷载设计混凝土梁的第一步是确定荷载。
荷载包括建筑物自重、活载荷载和风载荷载等。
在确定荷载时，需要考虑建筑物的使用情况和地理位置等因素。
2.确定几何形状确定荷载后，需要确定混凝土梁的几何形状，包括梁的截面形状和尺寸。
在选择梁的截面形状时，需要考虑荷载和混凝土强度等因素。
在选择梁的尺寸时，需要满足强度和变形的要求。
3.计算荷载和反力在确定梁的几何形状后，需要计算荷载和反力。
荷载的计算需要根据建筑物的使用情况和地理位置等因素进行计算。
反力的计算需要根据静力平衡原理进行计算。
4.计算梁的应力和变形计算荷载和反力后，需要计算梁的应力和变形。
计算应力需要考虑混凝土和钢筋的应力分布以及梁的几何形状等因素。
计算变形需要考虑梁的弹性模量和荷载等因素。
5.确定混凝土和钢筋的规格根据计算结果，需要确定混凝土和钢筋的规格。
钢筋混凝土柱的设计方法及计算公式
钢筋混凝土柱的设计方法及计算公式钢筋混凝土柱是建筑结构中常见的构件之一，它通常用作支撑层之间的承重结构，承受上部构件及荷载的重量。
对于工程师来说，设计一个合适的钢筋混凝土柱是至关重要的，因为这决定着整个建筑的质量和安全。
本文将介绍钢筋混凝土柱的设计方法及计算公式。
1. 根据受力形式选择设计方法设计钢筋混凝土柱的第一步是根据受力形式选择设计方法。
钢筋混凝土柱主要承受拉压弯矩，受力情况可分为受轴向压力、扭转和弯曲的组合作用。
一般情况下，根据柱的受力状态，可以采用以下三种设计方法：（1）轴心受压当柱子受到竖直方向的集中荷载时，柱子承受的是轴向受压冲击。
在设计此类柱子时，设计者要选择合适的截面形状和尺寸，确定适当的钢筋数量和钢筋的布置方式，以保证柱子的受压稳定性和安全度。
（2）弯矩作用当柱子受到侧向荷载时，其会产生弯曲，柱子中心的压力与周边的拉力会在某一点达到平衡。
在设计此类柱子时，需确定所需的弯矩强度、实际载荷大小和柱子的质量。
（3）受扭矩作用当柱子受到一个施力矩时，柱子会受到扭曲应力，并且产生扭矩应力。
在设计此类柱子时，需要确定扭矩计算公式、剪切力和各个区域的应力重心。
2. 确定计算参数和计算公式在设计钢筋混凝土柱时，需通过计算公式确定各个力学参数，从而决定钢筋数量、钢筋直径以及柱子的尺寸。
以下是常见的钢筋混凝土柱计算公式。
（1）轴向受压计算公式当柱子受到轴向受压时，其抗压强度可表示为以下公式：Nc = 0.85fckAc + Asc fy其中，Nc 为柱子所承受的轴向受压力；fck 为混凝土的抗压强度；Ac 为柱子截面积；Asc 为柱子截面内的纵向钢筋面积；fy 为钢筋的抗拉强度。
（2）弯曲计算公式当柱子受到弯曲作用时，其抗弯强度可表示为以下公式：M = 0.85fckWx + Asfy× (d - a/2)其中，M 为柱子的弯矩；fck 为混凝土的抗压强度；Wx 为柱子的截面抵抗矩；As 为柱子截面内的纵向钢筋面积；fy 为钢筋的抗拉强度；d 为柱子的有效高度；a 为纵向钢筋到柱子端面的距离。
混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计与分析
混凝土柱实腹钢梁单层厂房设计与分析摘要：介绍了混凝土柱实腹钢梁结构的特点，并与门式刚架的计算结果进行了比较。
重点分析了此类结构的建模与计算需注意的问题、对混凝土柱与钢梁的连接节点做法给出了建议，供工程设计参考。
关键词：混凝土柱钢梁单层厂房门式刚架铰接节点近年来，门式刚架单层轻型钢结构房屋在我国得到广泛的应用,但有些业主提出希望采用钢筋混凝土柱代替钢柱，而屋面仍采用原门式刚架的体系，以减小用钢量，省去防腐及防火涂料费用，达到节省成本的目的。
但这种混凝土柱+实腹钢梁的结构形式与门式刚架结构的受力性质和模式是完全不同的，它的受力性能远远不如门式刚架好，盲目的采用混凝土柱代替钢柱，而不考虑这种结构的特点，会造成很大的安全隐患。
下文结合工程实例对这种结构的特点及设计计算进行分析。
一.混凝土柱实腹钢梁结构形式分析对于混凝土柱实腹钢梁结构，混凝土柱为弹塑性材料，钢梁为弹性材料，这是两种完全不同的材料，两者较难达到刚接连接。
如果将混凝土柱与钢梁的连接作为刚性节点，可参照钢柱外包式柱脚的做法：在混凝土柱顶增加钢柱并埋入混凝土柱项，使钢柱与屋面钢梁刚接，节点构造和计算按外包式柱脚的有关规定进行。
此做法构造及受力较为复杂，设计和施工均有一定难度，也增加了造价，实际上这类节点也很难达到完全刚接的效果，在工程中较少采用。
由于混凝土柱与钢梁的连接处理难以达到刚接连接，因此梁柱的连接一般采用铰接连接形式(见下图)，而一般门式刚架结构钢柱与钢梁的连接均采用刚接连接形式。
由于梁柱连接节点的性质不同，导致这种混凝土柱+实腹钢梁结构的受力特性不同于一般的门式刚架，设计时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱，而应根据这类结构体系的特点进行有针对性的设计。
二.门式刚架与混凝土柱实腹钢梁结构的计算结果比较分析某仓库原设计采用单层门式刚架钢结构，长160m，柱距8m，跨度为两跨24mx2=48m,檐口高度9m,采用刚接柱脚，现拟将钢柱换为混凝土柱。
实腹钢梁的实用设计和计算
图一
( 只与截面的几何尺寸相关 )。 从上式可看出，对于钢制件，桥梁的挠度与材料无关，只与梁
的截面尺寸有关，所以，合理的确定梁截面的几何尺寸和高度是最 重要的计算过程。
因为
所以挠度与跨度的比值为：
②
并应使得
③
③式亦为
④
从设计手册中可查得均布载荷简支梁
。
种不同的起重机挠度控制值有挠度
(S 为跨度，有时也用 L 或者 l 表示 )。这些不同的刚度要求与起重 机的工作危险程度和要求所吊的物品准确的定位在桥梁的精确位置 有 关。 比 如 说， 平 动 电 葫 芦 吊 车 起 重 量 小， 工 作 速 度 慢， 挠 度 值 f ≤ S，而重要的场合，比如核电站或起吊钢水包的吊车，要求被吊 物精确地定位 ( 若挠度很大，则吊车会向下弯处滑动 )，此时要求挠 度值 f ≤ S。
所以说，若挠度值控制的越小，则要求桥梁的跨度越大。桥梁 的截面越大，桥梁的重量也越大，成本也越高。合理地确定桥梁的 实用挠度值是桥梁设计中的一个最关键的前起条件。结合挠度及根 据以往的现场反馈回来的信息，我们常用简支实腹钢梁的刚度要求
f 挠度值应
，较为实用，或者可以
。所以说，
对 于 常 用 材 料 Q235(=235MPa)， 我 们 一 般 将 设 计 应 力 控 制 在 =100MPa，考虑可能产生的不平均因素 ( 不平均系数 fξ=1.3)，最大的
பைடு நூலகம்
W及
，进而验算
是否满足，否则重新改变翼缘
① 这里 q——均布载荷； E——碳钢的弹性模量
J——惯性矩，对于 H 型截面的惯性矩，如图一所示，
宽度 B，梁高 H，腹板厚度 σ 等。 参考文献 : [1] 单祖辉 . 材料力学教程 . 北京：高等教育出版社，2004.4(2008 重印 ) [2] 马壮，赵越超，马修泉 . 工程材料与成型工艺 . 沈阳：东北大学出版 社，2007.3
混凝土梁的设计和计算方法
混凝土梁的设计和计算方法一、概述混凝土梁是混凝土结构中的一种常见构件，用于承受水平和垂直载荷。
其设计和计算方法是混凝土结构设计中的重要内容之一。
本文将从以下几个方面进行介绍：梁的基本知识、受力分析、截面设计、配筋设计、以及验算。
二、梁的基本知识1.梁的定义梁是一种长条形构件，用于承受水平和垂直载荷，并将载荷传递到支承点上。
梁在结构中起到横向支撑和纵向传力的作用。
2.梁的分类按照截面形状分类：矩形梁、T形梁、I形梁、L形梁、等截面梁、变截面梁等。
按照受力状态分类：弯曲梁、剪力梁、弯剪组合梁、悬臂梁等。
3.梁的受力形式梁在承受荷载的作用下，会产生弯矩、剪力和轴力。
其中弯矩是梁受力的主要形式，因此在设计和计算中需特别关注。
三、受力分析1.弯矩计算弯矩是梁受力的主要形式，其大小和位置是设计和计算的关键。
弯矩大小与荷载和跨度有关，可以通过力学平衡方程式计算得出。
常用的力学平衡方程式有：梁的弯矩方程式、梁的剪力方程式、梁的轴力方程式等。
2.剪力计算剪力是梁中承受荷载时产生的力量，其大小和位置对梁的设计和计算也十分重要。
剪力的计算方法有很多种，常用的有剪力图法、剪力方程法、剪力传递法等。
3.轴力计算轴力是梁中的另一种受力形式，其大小和位置对梁的设计和计算也十分重要。
轴力的计算方法有很多种，常用的有轴力图法、轴力方程法等。
四、截面设计1.截面设计的要求截面设计是梁设计的重要内容之一，其目的是保证梁的截面足够强，能够承受荷载。
在进行截面设计时，需要考虑以下几个方面：（1）截面尺寸要满足强度和刚度的要求；（2）截面形状要满足施工要求；（3）与其他构件的连接要求。
2.矩形梁的截面设计矩形梁是混凝土梁中的一种常见构件，其截面设计方法如下：（1）确定梁的截面尺寸，包括宽度和高度；（2）计算梁的受力状态，确定梁的截面尺寸；（3）根据受力计算结果，确定梁的截面面积和受拉钢筋面积；（4）根据受拉钢筋面积，确定钢筋的直径和数量；（5）根据钢筋的直径和数量，重新计算梁的截面尺寸。
浅谈实腹钢梁混凝土柱排架结构的设计
建筑设计与装饰Construction & Decoration18 建筑与装饰2019年8月下 浅谈实腹钢梁混凝土柱排架结构的设计赵鹏 长沙雨花经开开发建设有限公司 湖南 长沙 410000摘 要 实腹钢梁混凝土柱排架结构形式上类似门式刚架，但结构形式为排架结构，但又和常见的排架结构有区别，本文以某实际工程为例，浅谈实腹钢梁混凝土柱排架结构的设计要点及注意事项，供类似工程参考。
关键词 实腹钢梁；混凝土柱；排架；节点设计1 概述单层工业厂房常见的结构形式为轻型门式刚架、混凝土排架结构、混凝土框架结构、钢框架结构等，其中近些年以来，随着我国钢产量的日益发展以及门式刚架自身具备的施工方便、自重轻、综合经济效益高等优点，在中小吨位吊车范围内，门式刚架结构逐渐成为单层工业厂房中的主流，传统的混凝土排架结构一般只应用于某些高温或腐蚀性车间的厂房中，如酸洗、电镀车间一般仍采用混凝土排架结构。
近年来，随着新版《建筑设计防火规范》（GB 50016-2014）的颁布实施[1]，给传统轻型门式刚架结构的防火设计带来了挑战，传统的钢柱钢梁均采取的薄层防火涂料方法不再满足防火规范的要求，按照新的防火规范要求，钢柱需要采用外包混凝土或防火板等防火措施，工艺和建筑专业期望结构专业能结合轻型门式刚架和混凝土排架结构的优点，采用混凝土柱加实腹钢梁这一组合结构形式。
本文将以某航空厂房为例，简要介绍该结构的设计要点及注意事项。
2 工程概况某航空发动机修理厂房位于湖南省株洲市，建筑物占地面积6538.89m 2，总建筑面积8513.04m 2，建筑高度为12.71m ，本工程耐火等级为二级，建筑物火灾危险性为丁类。
本工程主厂房为单层厂房，跨度24m+12m+18m ×2，柱距为7.5m ，柱顶标高9.0m 。
厂房内 ~ 轴线区间每跨设一台3吨(跨度16.5m)电动单梁起重机， ~ 轴(24m 跨和12m 跨)厂房柱预留牛腿(考虑每跨设一台3吨电动单梁起重机，跨度分别为22m 和11m)。
混凝土梁的设计和计算方法
混凝土梁的设计和计算方法一、前言混凝土梁是建筑结构中常见的承重构件，其设计和计算方法对于保证建筑物的安全和稳定具有重要的意义。
本文将详细介绍混凝土梁的设计和计算方法，包括梁的截面设计、受力分析、受弯计算、剪力计算、扭矩计算等方面。
二、梁的截面设计梁的截面设计是混凝土梁设计的重要环节，其目的是确定梁的截面尺寸和形状，以满足受力和美观的要求。
梁的截面设计需要考虑以下几个因素：1. 受力要求：梁的截面尺寸需要满足承受荷载的要求，包括弯矩、剪力、扭矩等。
2. 建筑美观：梁的截面形状需要考虑建筑美观的要求，如矩形、T形、L形、梯形等。
3. 材料消耗：梁的截面尺寸需要尽量减小，以节约材料和降低成本。
4. 施工要求：梁的截面尺寸需要考虑施工方便性和施工工艺的要求。
在进行梁的截面设计时，需要根据具体的受力情况和建筑要求进行综合考虑，确定最合适的梁的截面尺寸和形状。
三、受力分析梁的受力分析是混凝土梁设计的基础，其目的是确定梁受力的类型、大小和分布规律。
梁的受力分析需要考虑以下几个因素：1. 荷载类型：梁所承受的荷载类型包括自重、活载、风荷载、地震荷载等。
2. 支座类型：梁的支座类型包括简支、悬臂、连续等，每种支座类型对梁的受力分析有不同的影响。
3. 变形限制：梁的受力分析需要考虑梁的变形限制，即梁的挠度和位移需要满足一定的限制要求。
4. 材料性能：梁的受力分析需要考虑混凝土和钢筋的材料性能，包括强度、变形能力、腐蚀等。
在进行梁的受力分析时，需要根据具体的荷载类型、支座类型、变形限制和材料性能进行综合考虑，确定梁的受力类型、大小和分布规律。
四、受弯计算梁的受弯计算是混凝土梁设计的重要环节，其目的是确定梁在弯曲作用下的弯矩和应力分布规律。
梁的受弯计算需要考虑以下几个因素：1. 弯矩分布：梁在弯曲作用下的弯矩分布规律需要根据受力分析结果进行确定。
2. 截面形状：梁的截面形状对其受弯性能有重要影响，需要根据截面设计结果进行确定。
钢筋混凝土梁设计计算
钢筋混凝土梁设计计算一、前言钢筋混凝土结构是目前建筑工程领域中最常见的一种结构形式。
其中，钢筋混凝土梁作为钢筋混凝土结构的基本构件之一，承担着承载荷载的重要作用。
因此，对于钢筋混凝土梁的设计和计算至关重要。
本文将对钢筋混凝土梁设计计算进行详细介绍。
二、设计荷载钢筋混凝土梁的设计荷载主要包括常规荷载和非常规荷载两部分。
1. 常规荷载常规荷载主要包括自重荷载、活载和风载。
其中，自重荷载一般按照规范规定的梁截面积和材料密度计算。
活载根据建筑物用途和规模确定，常见的活载包括人员荷载、设备荷载、雪荷载等。
风载则根据规范规定的风荷载标准计算。
2. 非常规荷载非常规荷载主要包括地震荷载、爆炸荷载、火灾荷载等。
这些荷载对于建筑物的安全性和稳定性有着重要的影响。
在设计钢筋混凝土梁时，需要充分考虑这些荷载的作用。
三、梁的截面设计钢筋混凝土梁的截面设计主要包括梁的几何形状、混凝土强度等方面。
下面将具体介绍梁截面设计的各个方面。
1. 梁的几何形状梁的几何形状主要包括梁的高度、宽度和受力部位的形状。
对于不同的受力部位，需要选择不同的梁截面形状。
一般情况下，矩形截面是最常用的梁截面形状。
2. 混凝土强度混凝土强度是梁截面设计中非常重要的一个参数。
混凝土的强度主要受到混凝土配合比、龄期等因素的影响。
在进行梁截面设计时，需要根据规范规定的混凝土强度等级进行选择。
3. 钢筋配筋钢筋配筋是钢筋混凝土梁设计中非常重要的一个环节。
钢筋的数量和位置对于梁的承载能力有着重要的影响。
在进行梁的配筋设计时，需要根据规范规定的配筋率和最小配筋率进行计算。
同时，需要根据实际情况确定钢筋的直径、数量和间距等参数。
四、梁的受力分析梁的受力分析是钢筋混凝土梁设计中非常重要的一个环节。
在进行梁的受力分析时，需要考虑梁在不同荷载作用下的受力情况。
下面将具体介绍梁的受力分析的各个方面。
1. 弯曲受力弯曲受力是梁最常见的受力状态之一。
在进行弯曲受力分析时，需要计算梁的弯矩和剪力等参数。
钢筋混凝土梁计算
钢筋混凝土梁计算在建筑结构中，钢筋混凝土梁是一种非常常见且重要的构件，它承担着将楼板、墙体等传来的荷载传递到柱子或其他支撑结构上的重要任务。
要确保梁的安全性和可靠性，就需要进行精确的计算。
接下来，让我们一起深入了解钢筋混凝土梁计算的相关知识。
钢筋混凝土梁的计算主要包括正截面受弯承载力计算、斜截面受剪承载力计算以及裂缝宽度和挠度的验算。
正截面受弯承载力计算是为了确定梁在承受弯矩作用下，所需配置的纵向受力钢筋的数量和规格。
在计算之前，我们需要先明确梁的截面尺寸、混凝土强度等级以及钢筋的强度等级等基本参数。
计算时，我们要考虑梁的受力状态。
当梁处于适筋梁阶段时，其正截面的受力过程可以分为三个阶段。
第一阶段，混凝土未开裂，此时钢筋和混凝土共同承受拉力；第二阶段，混凝土开始开裂，受拉区混凝土逐渐退出工作，拉力主要由钢筋承担；第三阶段，钢筋屈服，梁达到极限承载力。
通过对梁的受力分析和相关公式的推导，可以得到正截面受弯承载力的计算公式。
这个公式中包含了梁的截面有效高度、混凝土受压区高度等关键参数。
在实际计算中，需要根据具体情况判断梁是适筋梁、超筋梁还是少筋梁。
适筋梁是理想的受力状态，超筋梁和少筋梁则是不安全的，需要进行调整和改进。
斜截面受剪承载力计算是为了保证梁在承受剪力作用时不会发生剪切破坏。
梁的斜截面破坏主要有斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏三种形式。
在计算斜截面受剪承载力时，需要考虑混凝土和箍筋共同承担剪力。
其中，混凝土提供的抗剪承载力与梁的截面尺寸、混凝土强度等级等有关；箍筋提供的抗剪承载力则与箍筋的数量、直径、间距以及钢筋强度等级有关。
通过相应的计算公式，可以确定所需配置的箍筋数量和规格。
同时，为了防止梁发生斜拉破坏，还需要满足最小配箍率的要求。
除了正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力的计算，还需要对梁的裂缝宽度和挠度进行验算。
裂缝宽度的验算主要是为了保证梁在正常使用条件下，裂缝宽度不会过大，影响结构的耐久性和使用功能。
钢筋混凝土梁柱设计中的负荷计算与构造设计
钢筋混凝土梁柱设计中的负荷计算与构造设计钢筋混凝土梁柱设计是建筑工程中非常重要的一部分，它涉及到结构的安全性和承载能力。
在设计过程中，负荷计算和构造设计是两个核心环节，本文将详细介绍钢筋混凝土梁柱设计中的负荷计算和构造设计方法。
一、负荷计算1.1 死载和活载在钢筋混凝土梁柱设计中，我们需要考虑的主要负荷有死载和活载。
死载是指不可变的结构重量，如构件自重和固定设备的重量；活载是指可变的负荷，如人员、家具和雪等。
1.2 荷载标准负荷计算必须遵循相应的国家标准，如中国的《建筑设计荷载规范》(GB 50009-2012)。
这些标准规定了不同建筑部位的设计荷载、荷载组合和抗震设计要求。
1.3 荷载类型荷载类型根据其特点分为永久荷载和可变荷载。
永久荷载是指长期作用于结构的荷载，如结构自重和固定设备的重量；可变荷载是指随时间变化的荷载，如人员和家具的负荷。
1.4 荷载计算荷载计算是根据结构的使用功能和荷载类型，确定梁柱所需的承载能力。
在计算过程中，我们需要考虑结构的稳定性和强度，并根据梁柱的跨度和几何形状，选择合适的截面尺寸和钢筋配筋。
二、构造设计2.1 梁柱截面设计在梁柱的截面设计中，我们需要确定适当的截面形状和尺寸，以满足所需的承载能力和刚度要求。
为了提高梁柱的抗弯和抗剪能力，截面通常采用矩形或T形，而圆形截面主要用于柱子。
2.2 钢筋配筋设计钢筋配筋设计是为了提高梁柱的抗弯和抗剪能力。
在设计过程中，我们需要考虑钢筋的受拉和受压区域，并根据结构的荷载和强度要求，选择适当的钢筋直径、间距和层数。
2.3 梁柱连接设计梁柱连接的设计在结构的安全性和稳定性方面起着重要作用。
我们可以通过焊接、螺栓连接和粘接等方法来实现梁柱的连接。
在进行连接设计时，需要考虑连接的刚度和强度，以确保结构的整体性和稳定性。
2.4 防火设计钢筋混凝土梁柱设计中的防火设计是为了确保结构在火灾中的安全性。
防火设计主要包括防火涂料的选用和防火构造的设计。
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混凝土柱-实腹钢梁结构形式的计算和设计
1.引言
自"门式刚架轻型房屋钢结构技术规程"CECS 102：98公布实施以来，门式刚架结构在我国迅速发展，得到越来越广泛的应用，逐渐成为建筑结构中发展最快的结构类型之一。
它以结构简洁、刚度良好、用钢量省、建设周期短及制作安装方便等一系列优点，深受欢迎。
但出于节约钢结构防火、防腐费用或满足建筑功能方面的考虑，慢慢产生了采用混凝土柱-实腹钢梁这种结构形式的工业厂房。
对于此种结构形式，外形类似门式刚架，但其受力又完全不同于门式刚架。
由于目前尚无相应的规范规定，所以设计者对它的争议很多，实际工程中造成的问题和隐患也不少。
本文通过对混凝土柱-钢梁结构形式的分析，谈谈此种结构设计中容易被忽视的问题及实用的设计方法，供设计人员参考。
2.混凝土柱-实腹钢梁结构的分析
2.1结构形式和体系
混凝土柱-钢梁结构的形式应用最多是双坡单跨或双坡多跨的形式，如图1所示。
横梁为实腹式焊接工字形钢，一般采用变截面。
计算模型混凝土柱脚刚接，混凝土柱与钢梁可采用铰接，也可采用刚接。
混凝土柱-钢梁这种结构形式规范并没有明文规定，严格的来说，它并不是真正意义的门式刚架。
它更像排架，类似于单层工业厂房混凝土柱加梯形钢屋架或轻型钢屋架的做法。
但它又不同于排架结构，排架结构的计算模型假定屋盖是刚性的，受力后横梁的轴向变形忽略不计。
而混凝土柱-钢梁体系中，横梁轴向变形不能忽略，且梁始终对柱有水平力作用。
2.2 设计时规范的选用
由于材料及连接形式的不同，致使这种结构形式的单榀刚架受力截然不同与一般的门式刚架，这类结构已经超出了门规的适用范围，故不能直接采用"门式刚架轻型房屋钢结构技术规程"进行设计。
在进行工程设计时，混凝土部分的计算及构造应采用"混凝土结构设计规范"，钢梁部分根据文献[5]的研究，对于具有轻型屋盖或吊车起重量不大的结构，该
部分结构的设计、制作和安装可参照轻钢规程执行，但应进行整体分析，包括抗震分析，以考虑混凝土、钢两部分结构之间内力和位移的影响。
对于跨度及屋盖荷载较大的情况，应采用钢结构规范进行设计。
对于钢梁挠度的控制可以综合考虑钢结构规范以及轻钢规程的规定进行控制。
文献[6]中认为综合考虑安全性、经济性的因素，大跨度钢梁挠度指标可按照L/240进行控制。
2.3 结构构件设计
为反应结构的真实内力情况，应对结构进行整体分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。
2.3.1钢梁的设计
混凝土柱-钢梁结构中，工字截面钢构件腹板以受剪为主，抗弯作用不如翼缘有效，增大腹板高度，可使翼缘抗弯能力发挥得更充分。
因此先进的设计方法是采用高而薄的腹板，按有效截面概念设计。
这种设计虽可能会引发腹板屈曲，但板件屈曲并不等于承载力丧失，而且还有相当可观的屈曲后强度可以利用。
对于横梁来说，通常轴力都是很小的，弯矩就成为控制截面强度设计的主要因素。
为此，可将构件截面向弯矩包络图靠拢，根据包络图，截面高度作线性变化。
这种变截面构件基本设计意图就是使构件的各个截面能同时达到或者接近其承载力，尽量充分发挥材料的作用。
另外也要考虑到运输等因素。
以图1中（A）、（B）的结构（柱与梁铰接）为例。
当跨度较小时，结构如果满足强度和稳定要求可以不设拉杆。
当跨度较大时，由于屋面刚架对混凝土柱产生的水平推力很可观，可设置拉杆抵消剖分或全部水平力，如图1中（C）。
这时，横梁可采用等截面工字形钢。
在模型计算时，可把拉杆设为只拉单元。
拉杆的做法有很多，可用圆钢、型钢、圆管等。
采用不同的形式有不同的做法，采用圆钢时可用螺栓连接，其它的可以焊接在钢梁下翼缘，如果长细比不满足要求可在梁上连接吊杆接住拉杆，以免其在自重作用下下垂。
2.3.2 混凝土柱的设计
对于混凝土柱，应进行整体分析，充分考虑上部钢梁对它的影响。
柱配筋要适当加强以考虑不利影响。
2.4 节点设计
如果设计时混凝土柱及钢梁采用刚接，那么就要采取相应的连接方式，可在混凝土柱中设置型钢柱，钢梁与型钢柱进行刚性连接。
这种连接方式可在一定程度上节约钢梁用钢量、减少钢梁挠度，但也存在较多缺点：（1）梁柱节点刚接水平推力很大，而且还存在温度应力和不均匀沉降引起的附加应力；（2）混凝土是一种脆性材料，虽然构件可以通过配筋承受弯矩和剪力，但在连接部位，它的抗拉、抗冲切的性能很差，在外力作用下很容易松动和破坏。
而且，水平推力使得混凝土柱截面增大，钢筋增多而不经济；（3）現浇钢筋混凝土柱底与基础多为固接，基础易形成大偏心；（4）节点构造复杂，施工难度大。
综上所述，在实际工程中，梁柱采用刚接是不太合理的，应尽量避免。
在实际工程中，较多采用的梁柱连接方式为钢梁一般一端为不动铰，一端为铰接并且可沿水平方向平动。
这样可使结构受力明确、构造简单。
梁柱节点常采用两端用螺栓铰接的形式，栓孔可做成椭圆的，孔的尺寸可根据结构分析确定的最大滑动位移确定，且留有余量。
通过底板将全部反力传给柱，其计算可采用类似铰接柱脚计算方法。
如文献[4]提供了一种连接形式，即一端铰接，一端滑动支座，目前在国内较少用到。
另外近几年出现了一种球型钢支座，可单向或双向进行滑动，但由于造价较高，在工业厂房中应用很少。
目前在网架计算中可以将混凝土柱按弹性支座输入，并且支座特殊处理后可以吸收部分温度应力，因此作者认为屋面钢梁也可以采用这种计算方法和构造措施。
构造上即为橡胶支座。
2.5伸缩缝的设置
尽管屋面体系为轻钢结构，但柱间支撑和纵向传力结构都需按照钢筋混凝土结构布置，因此温度对钢筋混凝土柱的作用不会减小，所以应该按照钢筋混凝土结构考虑温度缝设置。
设置温度缝的地方，轻钢屋面也要在相应位置设缝。
3.小结
本文从结构分析、主体构件和节点的设计和温度缝设置等方面阐述了混凝土柱-钢梁结构设计中应该注意的问题。
由于目前此种结构并无相应规范，故设计人员不仅要熟悉结构概念，有着清晰的设计思路，更要重视工程经验的作用。
参考文献
1. CECS 102：2002 "门式刚架轻型房屋结构技术规程"
2. GB20017-2003 "钢结构设计规范"
3. "混凝土结构构造手册"（第三版）.中国建筑工业出版社
4. ZAMIL STEEL Technical Manual. January 1999：89
5. 蔡益燕."门式刚架轻型房屋结构技术规程"修订介绍.钢结构.2002，5：48～51。