当前钢-混凝土组合结构规程设计若干问题的管见.docVIP

对五种钢-混凝土组合结构设计规程中若干计算问题的管见 屠忠尧，滕国明，钱国桢 （杭州天元建筑设计研究院有限公司，杭州，311201） 摘 要：本文概要介绍了钢—混凝土组合结构国内的五种规程，重点阐述了以截面平衡法为基础的《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)中存在的问题。并认为叠加法理论概念清楚、计算简单、结果安全，更适合于作为实际工程的设计依据。 关键词：钢—混凝土组合结构，改进叠加法，平截面假定，截面平衡法 Some Consideration on Five Technical Specifications of Steel-Concrete Composite Structure Tu Zhongyao Teng Guoming, , Qian Guozhen (Hang Zhou Tianyuan Architectural Design and Research Institute, Hang Zhou, 311201) Abstract: In this paper, the five codes of Steel-Concrete Composite Structure are introduced, and the defects of technical specification for steel reinforced concrete composite structures (JGJ138-2001) based on the section equilibrium method is elaborated. The modified superposition method in this paper is thought well defined, safe and simple to use, and can serve as reference for engineering design. Keywords: Steel-Concrete Composite Structure, modified superposition method, Assumption of Plane Section, Section Equilibrium Method 型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete, 简称SRC)结构是钢—混凝土组合结构的一种主要形式。SRC结构克服了钢结构耐火性、耐久性差，以及其截面常常由屈曲失稳控制而不能充分发挥强度等缺点，使钢材的性能得以充分发挥，与全钢结构相比可节约1/3—1/5左右钢材，而且节省了防火防锈等方面的费用，减少了结构维护保养费用，从而大幅降低了造价与使用成本；与普通钢筋混凝土(RC)结构相比，型钢混凝土结构中的容许最大配筋率比钢筋混凝土结构要大很多，可以在有限的截面面积中配置较多的钢材，因此型钢混凝土构件的承载能力可以高于同样截面的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上，从而可以减小构件的截面积，增加建筑结构的使用面积和空间，节省混凝土用量、减轻地基荷载、减少地震作用、节省模板和支撑，降低建筑的综合造价，并且有更好的延性等等优点，产生了较好的经济效益。因此，它越来越多地被应用于高层结构以及超限高层结构。我国工程界对此十分重视，在1998到2008的十年期间我国各部门、各地既然对此编制出版了五种不同规程，这是我国从来没有过的现象，它们依据不同的理论，又有不同的安全度。这一方面显示了学术空气的活跃，另一方面也说明对这种结构的设计理论大家分歧严重，这给广大设计人员应用带来了很大困惑，特别是大多数设计人员只了解《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)，对其他规程了解不多，但是恰恰这个规程存在一些安全问题。为此我们认为有必要对这五种规程的不同点及其问题作一些介绍。 1型钢混凝土结构的应用与有关规范简介 目前关于型钢混凝土结构的计算理论，国际上主要有三种。 欧美采用的是基于钢结构的计算方法；前苏联采用的是基于钢筋混凝土结构的计算方法，认为型钢与混凝土是完全共同工作的；日本则采用的是叠加法，认为型钢混凝土结构的承载能力是型钢与钢筋混凝土两者承载能力的叠加。三种计算理论的主要差别之一是对型钢与混凝土之间的粘结滑移性能给予了不同的考虑。日本规范没有考虑混凝土与型钢之间的共同工作，计算简单但结果偏于保守。前苏联规范的承载力计算结果偏大，因此，偏不安全。 20世纪50年代初，我国从前苏联引进了型钢混凝土结构，包头电厂的主厂房和鞍山钢铁公司的沉铁炉基础是由前苏联设计的，由我国施工的第一个型钢混凝土结构。国外建成的典型的型钢混凝土建筑有美国休斯顿第一城市大厦，49层，高207米；休斯顿得克斯商业中心大厦，7