5.1 承载力计算

5.1.1 型钢混凝土框架梁，其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算:
1 截面应变保持平面；
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εcu取0.003，相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值fc，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εsu取0.01。
5.1.2 型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁，其正截面受弯承载力应按下列公式计算(图5.1.2):

非抗震设计

（5.1.2-1）
（5.1.2-2）

抗震设计

（5.1.2-3）

（5.1.2-4）

当时
（5.1.2-5）
（5.1.2-6）
（5.1.2-7）

混凝土受压区高度x尚应符合下列公式要求：

（5.1.2-8）
（5.1.2-9）

式中 ——相对受压区高度，；
  ——相对界限受压区高度，；
——界限受压区高度；
——型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力矩；
——型钢腹板承受的轴向合力；
——型钢腹板上端至截面上边距离与的比值；
——型钢腹板上端至截面上边距离与的比值；
——型钢腹板厚度；
  ——型钢翼缘厚度；
  ——型钢腹板高度；
  ——型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘距离。

图5.1.2 框架梁正截面受弯承载力计算
图5.1.2 框架梁正截面受弯承载力计算

5.1.3 型钢混凝土框架梁考虑抗震等级的剪力设计值Vb应按下列规定计算:
一级抗震等级

（ 5.1.3-1）

二级抗震等级

（5.1.3-2）

三级抗震等级

（5.1.3-3）

式中、——框架梁左、右端用实配钢筋和实配型钢、强度标准值，且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力做对应的弯矩值；
  、——考虑地震作用组合的框架梁左。右端弯矩设计值；
  ——考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值，可按简支梁计算确定；
  ——梁的净跨。
在公式（5.1.3-1）~（5.1.3-3）中，和之和，以及和之和，应分别按顺时针和逆时针方向进行组合，并取其较大值。每端的可按本规程第5.1.2条中有关公式计算。

5.1.4 型钢混凝土框架梁的受剪截面应符合下列条件:
非抗震设计

（5.1.4-1）

（5.1.4-2）

抗震设计

（5.1.4-3）
（5.1.4-4）

5.1.5 型钢为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁，其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:
非抗震设计

（5.1.5-1）

抗震设计

（5.1.5-2）

集中荷载作用下的梁，其斜截面受剪承载力应按下列公式计算：
非抗震设计

（5.1.5-3）

抗震设计

（5.1.5-4）

式中 ——箍筋强度设计；
——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；
s——沿构件长度方向上箍筋的间距；
——计算截面剪跨比，可取，a为计算截面至支座截面或节点边缘的距离，计算截面取集中荷载作用点处的截面。当<1.4时，取=1.4；当>3时，取=3。

5.1.6 配置桁架式型钢的型钢混凝土梁，其受弯承载力可按国家标准《混凝土结构设计规范》GBJ 10-89的有关公式计算，计算中可将上、下弦型钢考虑为纵向钢筋；斜腹杆承载力的竖向分力可作为受剪箍筋考虑。

条文说明

5.1 承载力计算
5.1.1 型钢混凝土受弯构件试验表明，受弯构件在外荷载作用下，截面的混凝土、钢筋、型钢的应变保持平面，受压极限变形接近于 0.003 、破坏形态以型钢上翼缘以上混凝土突然压碎、型钢翼缘达到屈服为标志，其基本性能与钢筋混凝土受弯构件相似，由此，建立了型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算的基本假定。
5.1.2 配置充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁的正截面受弯承载力计算，是把型钢翼缘也作为纵向受力钢筋的一部分，在平衡式中增加了型钢腹板受弯承载力项M_aw和型钢腹板轴向承载力项N_awo M_aw 、N_aw的确定是通过对型钢腹板应力分布积分，再做一定的简化得出的。根据平截面假定提出了判断适筋梁的相对界限受压区高度ξ_b的计算公式。
5.1.3 为使框架梁满足“强剪弱弯”要求，对不同抗震等级的框架梁剪力设计值V_b进行调整。调整原则与国家标准《混凝土结构设计规范》 GBJ 10—89 相一致。
5.1.4 型钢混凝土梁的剪切破坏，随着剪跨比的不同主要是剪压破坏和斜压破坏两种形式。防止剪压破坏由受剪承载力计算来保证，斜压破坏由截面控制条件来保证。通过集中荷载作用下斜截面受剪承载力试验，建立了控制斜压破坏的截面控制条件，即给出了型钢混凝土梁受剪承载力的上限，此条件对均布荷载是偏于安全的。
5.1.5 型钢混凝土梁受剪承载力计算公式是在试验研究基础上，采用分别考虑型钢和钢筋混凝土二部分的承载力，通过 52 根试验梁数据回归分析和可靠度分析，得出了型钢部分对受剪承载力的贡献为型钢腹板部分的受剪承载力，其值与腹板强度、腹板含量有关，对集中荷载作用下的梁，还与剪跨比有关，而且近似假定型钢腹板全截面处于纯剪状态，即。
5.1.6 当梁的荷载较大，需要的截面高度较高时，为节省钢材，减少自重，可采用桁架式空腹型钢的型钢混凝土梁，其承载力计算可把上、下弦型钢作为纵向受力钢筋，斜腹杆承载力的竖向分力作为受剪箍筋考虑。由于对型钢混凝土宽扁梁尚未进行试验研究，为此，规程规定的框架梁受剪承载力计算公式对宽扁梁不能直接采用，有待进一步研究。

5.1 承载力计算

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