戴厚軍 梁群

安徽省交通規(guī)劃設計研究總院股份有限公司 安徽 合肥 230000

引言

隨著我國建筑設計領域的創(chuàng)新和發(fā)展，鋼箱-混凝土組合梁成為建筑領域中的常見設計內容。一方面，鋼箱-混凝土組合梁設計，能夠滿足多種建筑的實際需求，同時還能夠對建筑局部區(qū)域的承載情況進行強化，另一方面，鋼箱-混凝土組合梁的應用，能夠減少建筑結構的施工難度和施工成本，從而實現建筑建造成本的有效控制。

1 鋼箱－混凝土組合梁設計研究

鋼箱－混凝土組合梁設計，是近年來提出的創(chuàng)新性設計理論，能夠將鋼箱梁的特點進行有效融合，并且還能夠降低局部失穩(wěn)問題帶來的影響，因此，越來越多的鋼箱－混凝土組合梁設計逐步應用到建筑工程中，發(fā)揮出重要的結構承載作用。與傳統(tǒng)鋼管混凝土結構相對比，鋼箱－混凝土組合梁結構，具有自重較輕、承載力強、建筑高度小等一系列優(yōu)勢，能夠規(guī)避鋼管混凝土結構的不足和缺陷，同時還能夠實現良好的黏合效果，降低建筑結構開裂問題等。因此，基于鋼箱－混凝土組合梁設計的優(yōu)勢和特點，在實踐應用過程中，展現出多個方面的結構優(yōu)勢和技術價值，成為現代建筑工程設計中的重要研究內容。

2 鋼箱－混凝土組合梁設計和應用

2.1 結構尺寸的科學擬定

基于BIM技術的應用理念，結合廣聯(lián)達、AutoCAD等結構設計軟件，能夠鋼箱－混凝土組合梁進行結構尺寸的擬定和分析。通過對結構截面形式的測算和研究，能夠快速得出對應的尺寸截面。當承壓區(qū)處于極限荷載時，混凝土的大部分強度要滿足相應的承載要求，并且鋼箱的高度要設定為梁高的0.4倍范圍內。另外，在設計過程中，還應該考慮正彎矩區(qū)截面形式，并且要根據對應的承壓情況進行設計和研究，必要時可以提高對應的混凝土澆筑高度，從而增加對應的承壓能力。通常，在進行梁的高度設計時，要結合跨中截面抗彎強度以及支座截面抗剪強度的基本要求，以簡支梁為例，要符合梁跨度的1/15到1/25，連續(xù)梁的設定為跨度的1/20到1/30。一方面，截面寬度不足，必然會引發(fā)抗壓混凝土截面不足等實際問題，需要在設計過程中保障對應的強化指標；另一方面，截面寬度過大，極有可能造成局部穩(wěn)定性不足，結合剪應力帶來的影響和干擾，會導致鋼材強度利用程度不足。因此，在設計過程中，截面寬度可以選取對應高度的1/3到1/2。需要注意的是，當截面寬度過大時，可以利用稍釘進行加固，從而提升鋼箱局部的穩(wěn)定性，助力鋼筋混凝土與鋼箱的整體設計效果。

板件尺寸擬定，要根據鋼箱板件的高厚比進行確認，同時還要考慮鋼箱受壓頂板厚度，確保鋼箱不會出現彈性局部屈服等問題。當前板件尺寸設計，可以借助多種應用軟件進行計算和分析，能夠降低人工計算過程中不足和缺陷。另外，在進行結構設計時，需要將多個影響因素進行考慮，從而確保板件尺寸計算的精準性和有效性。

2.2 結構設計計算

結構設計計算，主要考慮荷載內力效應計算、結構應力變形驗算、結構強度驗算，當前相關結構的計算過程，已經實現全部智能化的計算模式，借助BIM技術的應用理念以及鋼箱－混凝土組合梁的設計軟件，能夠實現高效化的設計成效和設計價值，不僅如此，以廣聯(lián)達為例，還能夠根據結構設計的三維立體承載模式進行網格化管理，能夠提升結構設計的應用價值和設計成效。例如，鋼箱－混凝土組合梁，需要滿足穩(wěn)定性、強度、剛度以及承載力等一系列的設計要求，在混凝土澆筑完畢后，還要確保對應的結構荷載、結構恒載等一系列內容，要充分考慮多種組合結構帶來的影響性和多樣性。

以結構應力、變形驗算為例，在進行設計時，需要結合鋼箱－混凝土組合梁的受力情況，結合彈性疊加理論計算進行分析和探索，并對混凝土硬化前以及硬化后的作用情況進行梳理，結合鋼箱－混凝土組合梁在澆筑完畢后產生的混凝土結構應用，還需需要考慮可能存在的結構變形以及構件頂面彎曲正應力帶來的影響。在計算過程中，需要對各個參數的取值進行對比研究，尤其是與標準數據進行分析，確保結構設計的強度和指標滿足相應設計要求[1]。

2.3 鋼箱-混凝土組合梁的應用

鋼箱－混凝土組合梁，能夠充分利用混凝土的結構優(yōu)勢，強化構件的設計強度和局部性能，能夠實現多樣化的設計理念和設計標準，同時相關建筑的建設以及部分工程的改造作業(yè)，都顯現出極為顯著成效，為相關施工企業(yè)帶來巨大的經濟效益和施工價值。例如，鋼管－混凝土組合梁，與鋼箱-混凝土組合梁相對比，具有極為顯著的優(yōu)勢和特點，上海長江隧橋主橋，采用的正是鋼箱－混凝土組合梁施工技術，不僅實現梁體設計結構的創(chuàng)新和提升，同時對應的結構功能以及設計理念，都上升到新的高度。其中，梁體長105m、寬17m，梁體重量超過2300t，成為我國鋼箱－混凝土組合梁的標桿和代表，也是世界鋼箱－混凝土組合梁設計體系的第一梁體，受到世界建筑領域的關注和重視。不僅如此，鄭州市博物館新館的建設，也同樣應用了鋼箱－混凝土組合梁設計技術，引發(fā)行業(yè)的關注和重視。由此可見，越來越多的大型建筑，開始應用鋼箱－混凝土組合梁設計技術，不斷成為行業(yè)發(fā)展的重要內容，成為推動建筑設計創(chuàng)新發(fā)展的重要標志[2]。

3 結束語

綜上所述，通過對鋼箱－混凝土組合梁設計的研究和探索，結合現代建筑的應用案例進行分析和闡述，進一步說明鋼箱－混凝土組合梁設計的優(yōu)勢和價值，結合現代化建筑的設計發(fā)展趨勢，必將成為提升建筑設計領域發(fā)展的重要內容。