广东省建筑设计研究院 广东广州 500010
摘要：本文介绍了型钢偏置混凝土悬挑梁正截面抗弯承载力的初步判断方法，及使用MIDAS FEA对正截面抗弯承载力和裂缝、挠度的详细分析，供工程设计人员参考。
关键词：型钢偏置混凝土悬挑梁；正截面抗弯承载力；裂缝；挠度；MIDAS FEA
Design method of offset steel reinforced concrete Suspended beam
Jin Guangyan
（Architectural Design & Research Institute of Guangdong Province，Guangzhou 500010，China）
Abstract：This paper introduces a preliminary method for determining the flexural bearing capacity of offset steel reinforced concrete Suspended beam and a detailed analysis of flexural bearing capacity，crack and deflection using MIDAS FEA.These methods can be used for design.
Keywords：offset steel reinforced concrete Suspended beam；flexural bearing capacity in cross section；crack；deflection；
MIDAS FEA
0 引言
深圳前海冠泽金融中心293.2m超高层办公塔楼位于深圳前海深港现代服务业合作区，采用带腰桁架的巨柱框架-核心筒结构体系[1][2]，其8个框架异形巨柱，集中设置于建筑平面角部位置，以提供开阔的景观视野和舒适灵活的建筑空间。空中大堂34F~35F为跃层结构，结构布置图如图1、图2所示。其中35F核心筒北侧办公穿梭候梯区为3.5m悬挑结构，此悬挑结构主要受力构件是钢骨对称配置的型钢混凝土悬挑梁。在施工完成以后，因业主要求方案调整，将原3.5米悬挑结构，拟增加至5m悬挑结构。如图2所示。因型钢混凝土悬挑梁已按
图2 35F结构平面图
Fig.2 Structure plan of the 35th floor
3.5米施工完成，原设计截面并没有太多富余，为了能够承受新增悬挑部分的荷载，拟采用向下加高梁截面，新增悬挑部分，型钢不延长的方法，以得到更大的截面刚度，来满足业主方案调整的要求。此时型钢不再居中布置，而是偏置于截面受拉区。下面以图2云线处XL3为例，展开分析。XL3截面图，如图3所示。虽然对充分利用钢材的受拉性能较为合理，但目前规范上尚没有型钢偏置混凝土梁正截面承载力的具体计算方法。本文介绍了在工程上，对于型钢偏置混凝土悬挑梁的正截面承载力初步判断方法，并使用MIDAS FEA[9][10]对型钢偏置混凝土梁的正截面承载力和裂缝、挠度进行详细分析。抗剪承载力和型钢是否偏置无关，现有软件计算满足要求，在此不再赘述。
图3 XL3截面图
Fig.3 Section of XL3
1 现有规范缺乏对型钢偏置混凝土梁的设计规定
因《组合结构设计规范》JGJ 138-2016[5]中第5章5.2节，未明确是否适用于型钢偏置的情况，所以下面假设能够适用，来验证是否可行。
35F楼面附加恒荷载为2kN/m2，楼面活载为3.5kN/m2；边梁上恒荷载为3kN/m。楼板厚度100mm；C35混凝土，HRB400钢筋，Q345型钢。保护层厚度20mm。由YJK软件提取出，XL3根部负弯矩为2800kN·m。
根据图3、JGJ 138-2016[5]中第5.2.1条相关内容知：
图4 梁正截面受弯承载力计算参数示意
Fig.4 Calculation parameters of flexural bearing capacity in cross section of beam
4 结论
本文通过对型钢偏置混凝土悬挑梁正截面抗弯承载力和裂缝、挠度的详细分析，得出如下结论：
35F核心筒北侧原3.5m悬挑结构，若采用将原主受力构件700mm高型钢混凝土悬挑梁向下加高梁截面至根部1200mm（端部900mm）的加固方式，可实现业主的要求将悬挑部分延长至5m。
参考文献
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[8] 李世荣.材料力学[M].北京：科学出版社，2010.
[9] 舒哲，余俊，杨建华.节点有限元分析在特种结构中的应用 [J].特种结构，2016，33（4）：12-18
[10]张会远.利用Midas Fea对桥梁加固效应的分析研究[D].西安：长安大学，2013：1-69.
论文作者:金光艳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/16
标签：型钢论文; 截面论文; 承载力论文; 混凝土论文; 结构论文; 北京论文; 挠度论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;