混凝土中配置的型钢形式可分为实腹式和空腹式两大类。作为受弯构件,型钢混凝土梁中的型钢宜采用充满型实腹型钢。充满型实腹型钢的一侧翼缘宜位于受压区,另一侧翼缘位于受拉区(图1)。当梁截面高度较高时,可采用空腹式型钢混凝土梁(图2)。箍筋是保证内部型钢和外包混凝土整体工作的重要因素,因此应对型钢混凝土组合构件合理配置箍筋,箍筋须与纵筋牢固连接。
型钢混凝土梁在验算正截面承载力时通常假定:①截面的混凝土、钢筋、型钢的应变基本保持平面。②不考虑混凝土的抗拉强度。③混凝土受压极限应变取0.003,破坏形态以受压混凝土压碎、型钢翼缘达到屈服为标志,其基本性能与钢筋混凝土梁相似。
型钢混凝土梁斜截面的剪切破坏,随着剪跨比的不同主要有剪压破坏和斜压破坏两种形式。由于型钢的存在,斜裂缝的开展得到有效抑制,型钢混凝土梁在剪力作用下表现出较好的延性,其斜截面受剪承载力也明显高于钢筋混凝土梁。
内部型钢和外包混凝土形成整体,共同受力,具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。与钢结构相比,具有结构局部和整体稳定性好,防火性能好,节省钢材的优点。型钢混凝土最早在欧美开始使用,中国自20世纪50年代开始研究和应用,最初主要用于工业厂房,此后在高层建筑、大跨度建筑、重工业建筑、桥梁工程、地铁站台等结构中得到迅速的推广。