预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算
钢筋混凝土梁荷载计算公式
钢筋混凝土梁荷载计算公式
根据钢筋混凝土梁荷载计算公式，梁设计以及梁承载，要考虑到梁单元的抗剪能力、抗弯能力、受压能力和材料本身的强度。
其中，抗剪力值计算公式为：Nvr=Bsq·Q·σs+G·δ·σs，其中Bsq为梁幅宽的平方，Q为抗剪应力，σs为抗剪应力，G为抗弯刚度，δ为抗弯偏差，σs为抗弯应力。
抗弯力值的计算公式为：Nm=I·G·δ·σm，其中I 为梁的惯性矩，G为抗弯刚度，δ为抗弯偏差，σm为抗弯应力。
此外，受压能力也扮演着至关重要的角色，受压能力的计算公式如下：
Ncr=p·A·δ·σp，其中p为梁跨中受压量，A为梁轴线截面面积，δ为抗压偏差，σp为抗压应力。
以上计算公式非常重要，是计算钢筋混凝土梁的荷载的基本工具。
钢筋混凝土梁的设计要求符合国家规范，其中包括力学性能、结构可靠性以及经济性等。
而这些要求最终都是基于上述计算公式，而且对于梁的抗压、抗剪和抗弯能力有充分要求。
正确计算钢筋混凝土梁荷载以及它们承载能力，是建筑工程质量保证的关键。
混凝土受弯构件正截面承载力计算
r As f y As a1 fcbx x a1 fc
bh0 bh0 f y bh0 f y h0 f y
令
x
h0
则
r
a1 fc
fy
令b为 = r max时的相对受压区高度，即
rmax
b
a1
f
fc
y
= r max时的破坏形态为受压区边缘混凝土达到极限压
c fc e0 e ecu
n
2
1 60
(
fcu,k
50)
2.0
各系数查表4-3
e0 0.002 0.5( fcu,k 50)105 0.002
ecu 0.0033 0.5( fcu,k 50)105 0.0033
4.钢筋应力—应变关系的假定（本构关系）
Ese e e y fy e ey
4.3钢筋混凝土受弯构件正截面试验研究
一、受弯构件正截面破坏过程
受弯构件正截面破坏分为三个阶段 • 第一阶段：裂缝开裂前 • 第二阶段：从开裂到钢筋屈服 • 第三阶段：从钢筋屈服到梁破坏
（1）第I阶段
当荷载比较小时，混凝土基本处 于弹性阶段，截面上应力分布为三 角形，荷载-挠度曲线或弯矩-曲率 曲线基本接近直线。截面抗弯刚度 较大，挠度和截面曲率很小，钢筋 的应力也很小，且都于弯矩近似成 正比。
My
Mu
Failure”，破坏前
可吸收较大的应变
能。
0
f
2．超筋梁(Over reinforced)破坏
钢筋配置过多，将发生这种破坏。 破坏特征：破坏时钢筋没有达到屈服强度，破坏是由 于压区混凝土被压碎引起，没有明显预兆，为脆性破 坏。
预应力钢骨超高强混凝土梁抗弯性能非线性分析
随着超 高强 混凝 土配 制技 术与泵 送施 工技 术 日 益 成 熟… 实 际强度 为 Ｃ０ 的超 高强混 凝土 已逐 １， １０级
渐应 用于 工程 中＿ 。将 Ｃ Ｏ ２ Ｊ Ｉ０级 超 高 强 混凝 土应 用 于预 应力钢 骨 混凝 土 梁 结 构 中 ， 形成 的预 应 力 钢 骨
第 １ 卷第 ４ ０ 期
２０１２年 ８月
水 利 与建筑 工程 学报
Ｊｕｎｌ ｆ ｔ ｅｏｒ ｓ ｎ ｒｈｅｃｔ ｒｌ ｏｒａ ｏ Ｗａ ｒ ｓ ｃ ｄＡｃｉ ｕ ａ ｅ Ｒ ｕ ｅ ａ ｔ
—
Ｖ０ ．０ Ｎｏ． １１ ４ Ａｕｇ．， ２０ １ ２
—
预 应 力钢 骨 超 高 强 混 凝 土 梁 抗 弯 性 能 非 线 性 分 析
ａ ｃ ｒｔ ｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉｎ ｆｒｔ ｅ ｎ ｎ ｌｎ ａ ａｙ ｉ ｆｔ ｅ ｐ ｅ ｔ ｓｅ ｔｅ－ｅｎｏｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｔ ｔｕ ｔ ｒ ｃ ｕ ａｅ ｎ ｍｅｉａ ｉ ｌｔ ｏ ｈ ｏ —ｉ ｅ ｒａ ｌｓｓｏ ｒ ｓｒ ｓ ｄ ｓｅ ｌｒｉ ｒ ｅ ｏ ｃ ｅｅ ｓｒ ｃｕ ｅ． ｏ ｎ ｈ ｅ ｆ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ：ｐ ｅ ｔｅ ｓｎｇ；ｓｅ ｌｒ ｉ ｆ ｒ ｅ ｏ ｃ ｔ ｒ ｓｒ ｓ ｉ ｔ ｅ－ ｅｎ ｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒ ｅ；ｕｌｒ — ｇ ｓｒ ｎ ｔ ｃ ｎｃ ｔ ；ｎ ｎ－ｉ ｅ ｒ ｅ ｔａ ｈｉｈ－ｔ ｅ ｇ ｈ ｏ ｒ ｅ ｅ ｏ ｌｎ ａ
力 特 点与破 坏模 式 ， １ 根 试 验梁进 行 了竖 向单调 对 ０
加 载试 验 。梁截 面尺 寸均 为 ２ ０ｉ ０ ｎ×３０ｒｎ 跨 度 ｎ ０ ｉ， ａ 为 ３７０ｎ 梁长 ４００Ｂｎ ０ ｌ ｍ， ０ ｉ。混凝 土采 用 Ｃ Ｏ 超 Ｉ０级 高强混 凝土 ， 应力 筋采 用 １８０级 高效 低 松 弛 钢 预 ６
4.2混凝土受弯计算
a1fc
a1 f cbx f y As
C=a1fcbx
M
x=b1xn
x x M M u a1 f cbx(h0 ) f y As (h0 ) 2 2
a1 f cb h0 f y As
M M u a1 f cbh02 (1 0.5 ) a s a1 f cbh02
fc C
a1fc
M
xn
yc
M z
x=b1xn
C
yc
z
Ts
Ts
M = C· z
C a1 f cbx k1 f cbxn
M = C· z
α1β1等效矩形应 力图系数
x 2( xn yc ) 2(1 k2 ) xn
表 4-5 混凝土受压区等效矩形应力图系数
a1 b1
≤C50 1.0 0.8
tu
a1fc
ft
C=a1fcbx
M u f yk As (h0 0.5 x) 2 f ykbh0 (1 0.5 )
近似取1-0.5 =0.98 h=1.1h0
M
x=b1xn
Ts=sAs
As f tk min 0.36 bh f yk
As f tk min 0.36 bh f yk
M u a1 fcbh0 as
2
4.5 双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算
双筋矩形截面
Doubly Reinforced Section
双筋截面是指同时配置受拉和受压钢筋的情况。
Ü Ñ Ê ¹ ¸ Ö ½ î
A s'
As
一般来说采用双筋是不经济的，工程中通常仅在以下 情况下采用： ◆ 当截面尺寸和材料强度受建筑使用和施工条件（或 整个工程）限制而不能增加，而计算又不满足适筋截 面条件时，可采用双筋截面，即在受压区配置钢筋以 补充混凝土受压能力的不足。 ◆ 另一方面，由于荷载有多种组合情况，在某一组合 情况下截面承受正弯矩，另一种组合情况下承受负弯 矩，这时也出现双筋截面。 ◆ 此外，由于受压钢筋可以提高截面的延性，因此， 在抗震结构中要求框架梁必须必须配置一定比例的受 压钢筋。
预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁抗弯承载力计算
ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｎ ｇ — ｔ ｅ ｒ ｍ ｐ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｌ ｆ ｅ ｘ ｕ ｒ ａ ｌ ｂ ｅ ｈ ａ ｖ ｉ ｏ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ｄ ｅ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ — ｒ ｕ ｐ ｔ ｕ ｒ ｅ（ Ｄ Ｒ）ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ
力Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布加 固钢筋混凝土梁后， 其正常使用性能得到明显改善 ， 承载力有较大提高． 最后， 给出 了预应力损失及考虑预应力损失的抗弯承载力的计算模型． 计算结果表 明， 计算值与文献中的试
验值 吻合 较 好 ， 使 用该 计 算模 型可 以有 效地 预测 预 应力损 失和 加 固梁 的抗弯 承载 力．
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ＷＯ ｒ ｋ ｓ ｏ ｎ ｓ ｉ ｘ ｒ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ（ Ｒ Ｃ）ｂ ｅ ａ ｍｓ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｏ ｓ ｔ —
（ 东南大学建筑设计研究 院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ） （ 东南大 学交 通学院 ， 南京 ２ １ ０ ０ ９ ６ ）
摘 要 ：对 ６根预 应 力碳 纤维 （ ｃ ｖ ｅ ｄ ， ） 布 加 固钢 筋混凝 土梁 进行 了预 应力 损失 和 弯 曲静 载 试验 ， 确 定 了后 张预 应力碳 纤维布 加 固钢 筋混凝 土 梁 的剥 离一 断裂 破坏 形态 ， 得 到 了破 坏 时 Ｃ Ｆ Ｒ Ｐ布 的有 效 应 变． 试验 结果 表 明 ， 瞬 时预 应力 损 失是 总损 失 的主 要部 分 ， 而随 时间依 存 的预应 力 损 失仅 为 初始 预 应力 的 ２ ． ３ ％ ～３ ． ９ ％． 胶体 的养 护 时 间对 瞬 时预应 力 损 失具 有 一定 影 响． 使 用 外贴 预 应
大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计
大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计摘要：随着经济的不断发展，以及功能需求的不断提升，越来越多的大跨度结构形式在各种建筑设计中出现。
按照GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求，跨度大于18 m的框架为大跨度框架。
解决大跨度屋面结构有许多方法，如采用钢结构、预应力混凝土梁板结构或者是型钢混凝土梁板结构等。
各种结构形式有各自的特点和要求。
预应力框架主梁的经济跨度为15m～25m，梁跨高比15～20。
在该跨度范围内采用预应力混凝土，可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题，扩大柱网，形成大空间，提高建筑物的使用功能。
关键词：大跨度结构；型钢混凝土梁板；屋盖设计前言高层建筑和大跨度建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
随着经济的发展，人口向城市集中，造成城市用地紧张，促进了高层建筑的发展。
而随着人们物质和精神文明建设的发展，各类公共建筑也不断涌现，这又促进了大跨度建筑的发展。
这两类建筑都具有自重较大，结构构件受力较大，抗震性能要求较高的特点，而型钢混凝土结构相对于传统的钢筋混凝土结构，能更好地适应这些要求，因而在近些年来得到快速的发展。
型钢混凝土结构，又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，它是指梁、柱、墙、筒体等杆件或构件，以型钢为骨架，外围包以钢筋混凝土所形成的组合结构。
使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类：实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成，常见的截面有I、H形等，也有矩形及圆形钢管。
空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。
空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，抗震性能相对较差，目前应用不多。
实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此被广泛应用。
1型钢混凝土结构的优缺点1.1与钢筋混凝土构件相比较，型钢混凝土结构具有以下特点：（1）整体工作—型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体，共同受力。
（2）截面尺寸小—钢筋混凝土构件受到自重和配筋率限值的制约，提高承载力和刚度的唯一途径是加大截面尺寸；而型钢混凝土构件可以利用设置较大截面的型钢参与共同受力，承载力相同，截面面积可以大大减小。
钢骨混凝土梁的力学性能及计算原理
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。
预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算
预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算摘要：本文基于平截面假定，考虑预应力超静定结构次内力，根据截面中钢骨所处的位置不同，建立了预应力钢骨混凝土梁的抗弯承载力计算公式，并对预应力钢骨混凝土梁正截面承载力进行实验验证，计算值与试验的结果吻合较好。
关键词：预应力钢骨混凝土框架；次轴力；次弯矩；抗弯承载力1 预应力钢骨混凝土梁正截面承载力的计算方法1.1 基本假定符合平截面假定：不考虑受拉区混凝土的受拉作用；破坏时梁受压区边缘混凝土的极限压应变为εcu=0.0033，达到极限状态时混凝土受压区的应力图形可取矩形分布；钢骨、钢筋和预应力筋的应力等于其弹性模量与应变的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值；由于混凝土对钢骨的嵌固和约束作用，承载力极限阶段不考虑钢骨的屈曲。
1.2 界限压区高度预应力钢骨混凝土梁的破坏形态与钢筋混凝土梁类似，其极限承载能力的丧失同样以受压区混凝土压碎为标志。
普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度的最小值可以认为是预应力钢骨混凝土梁的截面界限压区高度，如图1所示，设普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度分别为xs、xp、xa。
1.3 中和轴在钢骨腹板中（）正截面承载力计算根据中和轴位置的不同分为3种情况：中和轴在钢骨腹板中；中和轴不通过钢骨截面，在钢骨上翼缘与混凝土梁受压边缘之间；中和轴恰好在钢骨上翼缘上。
中和轴恰好在钢骨上翼缘上可作为判别其他两种情况的界限。
由表1可以看出，混凝土内钢骨产生滑移使平截面假定已经不再成立，本公式推导时假定钢骨与混凝土之间无滑移，来达到计算简单的目的，所以实际承载力低于钢滑移的公式计算值，因此应用此公式进行计算时，建议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数。
3 结语对于一般的框架结构，柱子截面并不十分巨大，柱子的侧向刚度对预应力梁中的预应力效应的影响较小，一般都在5%以下；推导计算公式时，忽略了各部分之间的粘结滑移，从而大大简化了计算方法。
火灾中预应力型钢混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法
火灾中预应力型钢混凝土梁正截面抗弯承载力计算方法摘要:预应力型钢混凝土组合结构特别适用于大跨度、重载和超高层的转换层结构，因此其抗火性能非常重要。
在合理假定的基础上，采用二台阶模型对火灾中预应力型钢混凝土梁截面进行合理简化。
基于等效截面的方法，建立了火灾中预应力型钢混凝土梁正截面受弯承载力实用计算公式。
关键词:预应力型钢混凝土；火灾；等效截面；极限承载力Abstract: Prestressed steel reinforced concrete structure is especially suitable for the big span, overlap and super-tall conversion layer structure, so the fire resistance performance is very important. On the basis of reasonable to assume that by using two steps model of prestressed steel reinforced concrete to fire beam section on the reasonable simplified. Based on the method of equivalent section we have established prestressed steel reinforced concrete section flexural capacity by practical formulas.Key Words: prestressed steel reinforced concrete; fire; equivalent section; limit bearing capacity1引言工程中对大跨度、承受重荷载的结构要求日益强烈，预应力型钢混凝土结构为这一需求创造了有利条件。
普陀体育馆改扩建项目结构设计
普陀体育馆改扩建项目结构设计郭俊林【摘要】结合上海市普陀体育馆的工程概况,介绍了该工程上部结构的布置方案,并从混凝土梁、柱、基础等方面,阐述了具体的结构设计要点,使该体育馆的设计满足了相关规范要求,有效发挥了其体育运动功能.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)020【总页数】2页(P23-24)【关键词】体育馆;结构设计;基础设计;混凝土梁【作者】郭俊林【作者单位】上海申联建筑设计有限公司,上海200082【正文语种】中文【中图分类】TU318普陀体育馆位于上海市普陀区曹杨路以东、普雄路以北路口。
原场馆建于20世纪80年代，目前已设施老旧，不能适应现代体育运动的功能要求。
受上海市普陀区体育局的委托，我公司承接并完成了该体育馆改扩建的设计任务。
经政府规划，此次改扩建拟将原有场馆拆除，在原址新建一场馆，功能以多功能全民健身中心为主，包含篮球、羽毛球、乒乓球、网球、台球、健身等群众性体育运动项目，同时在1层提供一个多功能大空间作为今后社区群众性集体健身活动之场所。
与一般正式的体育竞赛场馆不同的是，本项目为群众性体育运动场所，不举办正式的体育竞赛。
本工程设1层地下室，作为地下车库使用。
地下室含夹层1层，作为办公室和贮藏室、备用房使用。
地上2层(含夹层2层)。
1层为篮球场兼社区群众性集体健身活动场所，2层为网球场及羽毛球场。
2层夹层为办公空间及台球室和健身室。
因地面场地有限，屋顶设草坪绿地，以补偿部分绿化面积。
本工程总用地面积为5 284 m2，总建筑面积为10 210 m2，建筑高度为23.90 m(室外地面至女儿墙顶)，属多层建筑。
本工程地处城市中心地段，用地西临曹杨路，南临普雄路，北面为6层航天证券办公楼，东面为3层武宁新村幼儿园，周边曹杨路地面下有地铁11号线通行以及曹杨地区合流泵房，建设场地条件较为复杂，对基础设计的总体沉降量、桩基施工场地挤土效应、地下室基坑开挖时的基坑围护变形量等要求较高。
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预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算
摘要：本文基于平截面假定，考虑预应力超静定结构次内力，根据截面中钢骨所处的位置不同，建立了预应力钢骨混凝土梁的抗弯承载力计算公式，并对预应力钢骨混凝土梁正截面承载力进行实验验证，计算值与试验的结果吻合较好。
关键词：预应力钢骨混凝土框架；次轴力；次弯矩；抗弯承载力
1 预应力钢骨混凝土梁正截面承载力的计算方法
1.1 基本假定
符合平截面假定：不考虑受拉区混凝土的受拉作用；破坏时梁受压区边缘混凝土的极限压应变为εcu=0.0033，达到极限状态时混凝土受压区的应力图形可取矩形分布；钢骨、钢筋和预应力筋的应力等于其弹性模量与应变的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值；由于混凝土对钢骨的嵌固和约束作用，承载力极限阶段不考虑钢骨的屈曲。
1.2 界限压区高度
预应力钢骨混凝土梁的破坏形态与钢筋混凝土梁类似，其极限承载能力的丧失同样以受压区混凝土压碎为标志。
普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度的最小值可以认为是预应力钢骨混凝土梁的截面界限压区高度，如图1所示，设普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度分别为xs、xp、xa。
1.3 中和轴在钢骨腹板中（）正截面承载力计算
根据中和轴位置的不同分为3种情况：中和轴在钢骨腹板中；中和轴不通过钢骨截面，在钢骨上翼缘与混凝土梁受压边缘之间；中和轴恰好在钢骨上翼缘上。
中和轴恰好在钢骨上翼缘上可作为判别其他两种情况的界限。
由表1可以看出，混凝土内钢骨产生滑移使平截面假定已经不再成立，本公式推导时假定钢骨与混凝土之间无滑移，来达到计算简单的目的，所以实际承载力低于钢滑移的公式计算值，因此应用此公式进行计算时，建议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数。
3 结语
对于一般的框架结构，柱子截面并不十分巨大，柱子的侧向刚度对预应力梁中的预应力效应的影响较小，一般都在5%以下；推导计算公式时，忽略了各部分之间的粘结滑移，从而大大简化了计算方法。
因此应用此公式进行计算时，建
议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数；预应力钢骨混凝土梁抗弯承载力计算公式可适用于钢骨混凝土梁承载力的计算。