預應力鋼骨混凝土框架梁抗彎承載力計算

任鵬

摘 要：本文基于平截面假定，考慮預應力超靜定結構次內力，根據截面中鋼骨所處的位置不同，建立了預應力鋼骨混凝土梁的抗彎承載力計算公式，并對預應力鋼骨混凝土梁正截面承載力進行實驗驗證，計算值與試驗的結果吻合較好。

關鍵詞：預應力鋼骨混凝土框架；次軸力；次彎矩；抗彎承載力

中圖分類號：TU312 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）09-0002-02

1 預應力鋼骨混凝土梁正截面承載力的計算方法

1.1 基本假定

符合平截面假定：不考慮受拉區(qū)混凝土的受拉作用；破壞時梁受壓區(qū)邊緣混凝土的極限壓應變?yōu)棣與u=0.0033，達到極限狀態(tài)時混凝土受壓區(qū)的應力圖形可取矩形分布；鋼骨、鋼筋和預應力筋的應力等于其彈性模量與應變的乘積，但其絕對值不大于相應的強度設計值；由于混凝土對鋼骨的嵌固和約束作用，承載力極限階段不考慮鋼骨的屈曲。

1.2 界限壓區(qū)高度

預應力鋼骨混凝土梁的破壞形態(tài)與鋼筋混凝土梁類似，其極限承載能力的喪失同樣以受壓區(qū)混凝土壓碎為標志。普通鋼筋、預應力鋼筋和鋼骨下翼緣中屈服時，受壓區(qū)高度的最小值可以認為是預應力鋼骨混凝土梁的截面界限壓區(qū)高度，如圖1所示，設普通鋼筋、預應力鋼筋和鋼骨下翼緣中屈服時，受壓區(qū)高度分別為xs、xp、xa。

1.3 中和軸在鋼骨腹板中（）正截面承載力計算

根據中和軸位置的不同分為3種情況：中和軸在鋼骨腹板中；中和軸不通過鋼骨截面，在鋼骨上翼緣與混凝土梁受壓邊緣之間；中和軸恰好在鋼骨上翼緣上。中和軸恰好在鋼骨上翼緣上可作為判別其他兩種情況的界限。

由表1可以看出，混凝土內鋼骨產生滑移使平截面假定已經不再成立，本公式推導時假定鋼骨與混凝土之間無滑移，來達到計算簡單的目的，所以實際承載力低于鋼滑移的公式計算值，因此應用此公式進行計算時，建議預應力鋼骨混凝土構件正截面承載力乘以0.8的折減系數(shù)。

3 結語

對于一般的框架結構，柱子截面并不十分巨大，柱子的側向剛度對預應力梁中的預應力效應的影響較小，一般都在5%以下；推導計算公式時，忽略了各部分之間的粘結滑移，從而大大簡化了計算方法。因此應用此公式進行計算時，建議預應力鋼骨混凝土構件正截面承載力乘以0.8的折減系數(shù)；預應力鋼骨混凝土梁抗彎承載力計算公式可適用于鋼骨混凝土梁承載力的計算。