型钢混凝土组合结构设计
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型钢混凝土组合结构的工艺原理施工工艺流程型钢混凝土组合结构是将钢筋混凝土与型钢结构相结合的建筑结构形式。
它可以充分利用钢材的高抗拉强度和混凝土的高抗压强度,同时发挥各自优势,使结构具有良好的整体性、刚度和抗震性能。
其工艺原理和施工工艺流程如下:一、工艺原理:1.力学连接:型钢与混凝土之间采用了多种力学连接方式,主要有焊接、螺栓连接和粘结连接。
其中,钢筋焊接和混凝土粘结连接是常用的连接形式。
通过这些连接方式,实现了型钢与混凝土的力学衔接,使二者形成合理的受力传递路径。
2.协同工作:在型钢混凝土组合结构中,型钢与混凝土共同承担荷载。
型钢提供了高强度和刚度,能够承受较大的拉、剪和弯矩荷载;混凝土则能够提供较高的抗压强度和良好的抗震性能。
二者相互协同工作,形成了双重受力机制,使结构具有更好的整体性能。
二、施工工艺流程:1.型钢加工:首先,对型钢进行裁切加工,根据设计要求和构件形状,将型钢按照要求的尺寸进行切割。
2.型钢准备:对加工好的型钢构件进行打磨、除锈和涂防锈漆等处理,以提高其表面质量和防腐蚀能力。
3.钢筋预埋:将预先制作好的钢筋粘结焊接到型钢构件上,并将其预埋到混凝土模板内,以便混凝土浇筑后形成钢筋混凝土组合结构。
4.模板安装:在预埋好的钢筋上安装混凝土模板,按照设计要求进行模板定位和固定。
确保模板的稳固和符合设计要求。
5.混凝土浇筑:在模板安装完成后,进行混凝土浇筑。
根据设计要求选用适宜的混凝土配合比,将混凝土均匀地倒入模板内,利用振动棒进行振捣和排气。
6.养护和拆模:混凝土浇筑完成后,对其进行适当的养护措施。
保养期间,要注意浇水养护,保持混凝土的湿润。
待混凝土强度达到设计要求后,进行拆模。
7.防护层施工:完成拆模后,进行防护层施工。
防护层可以采用涂刷或者喷涂的方式进行,以提高结构的耐久性和防腐蚀能力。
8.收尾工作:施工完成后,进行收尾工作,包括清理施工现场、处理废弃物等。
综上所述,型钢混凝土组合结构既充分发挥了钢材和混凝土的优点,又解决了传统钢结构和混凝土结构的一些弱点。
型钢混凝土组合结构设计要点型钢混凝土组合结构是指将型钢和混凝土结合起来形成一种新型的结构体系。
它集型钢的抗弯刚度和混凝土的抗压性能于一身,具有较高的承载能力和良好的耐久性。
在型钢混凝土组合结构的设计过程中,有一些关键要点需要注意。
1.结构布局:在设计过程中,应合理确定型钢和混凝土的布置,确保其协同工作。
一般情况下,型钢多用于抗弯构件,而混凝土则用于承压构件。
要根据实际情况选择适当的型钢和混凝土的布置方式,以充分发挥它们各自的优势。
2.强度设计:型钢混凝土组合结构的设计应满足一定的强度要求。
在设计中,需要根据结构的受力特点和荷载情况,采用合适的强度理论进行计算。
常用的强度理论包括弯曲破坏理论、屈服线理论和极限状态设计理论等。
根据不同的设计要求,选择合适的理论进行计算,确保结构的安全可靠。
3.抗震设计:抗震性能是型钢混凝土组合结构的重要设计指标之一、为了提高结构的抗震能力,应采取适当的抗震设计措施。
常见的抗震设计方法包括增加结构的刚度和强度、采用隔震和减震措施等。
在抗震设计中,应考虑到型钢和混凝土的相互作用,确保结构的整体抗震性能。
4.连接设计:型钢混凝土组合结构的连接设计是关键的一环。
连接部位牵涉到型钢和混凝土的协同工作,直接影响结构的整体性能。
在连接设计中,应选择适当的连接方式和连接件,使之能够满足结构的强度要求和刚度要求。
常用的连接方式包括焊接、螺栓连接和钢筋混凝土粘结等。
5.耐久性设计:型钢混凝土组合结构的耐久性设计非常重要。
由于型钢和混凝土具有不同的材料性质,容易发生腐蚀和锈蚀等问题。
因此,在设计过程中需要充分考虑结构的耐久性要求。
一般采用防腐措施和防护措施,延长结构的使用寿命。
6.施工技术要求:在型钢混凝土组合结构的设计中,施工技术要求非常关键。
要根据各个构件的特点和施工工艺的要求,制定详细的施工技术方案,并且监督施工过程中的质量控制,确保结构能够按照设计要求进行施工。
总之,型钢混凝土组合结构设计是一个复杂而繁琐的工作,需要综合考虑结构的力学性能、抗震性能、耐久性能和施工技术要求等方面。
型钢混凝土组合结构技术规程1. 引言型钢混凝土组合结构是一种结合了钢结构的高强度和钢筋混凝土结构的耐久性和抗震性能的新型建筑结构形式。
该技术能够充分发挥型钢的抗拉和抗剪性能,同时利用钢筋混凝土的抗压性能,为建筑结构提供更好的整体性能。
本文将介绍型钢混凝土组合结构的技术规程,包括设计要求、施工工艺、质量控制等方面。
2. 设计要求2.1 型钢选择在型钢混凝土组合结构中,应选择具有较高强度和良好可焊性的型钢。
常见的型钢有工字钢、槽钢、角钢等。
设计时应根据结构承载力和抗震性能要求,合理选择型钢的规格和型号。
2.2 混凝土选择混凝土的强度等级应根据结构的受力特点和使用要求确定。
同时,还需要考虑混凝土的耐久性和抗裂性能。
混凝土配合比应按照相关标准确定,确保混凝土的强度和工作性能符合设计要求。
2.3 接头设计型钢与钢筋混凝土的连接采用螺栓连接、焊接或粘接等方式。
接头设计应满足强度和刚度要求,并确保与结构其他部分的协调性。
在设计接头时,还需要考虑金属界面的防腐蚀和防锈措施。
3. 施工工艺3.1 型钢加工和制造型钢应按照设计要求进行加工和制造。
加工过程中应注意控制尺寸公差和表面质量,确保型钢的精度和质量。
在焊接过程中,应采取有效的预热和热处理措施,保证焊接接头的强度和可靠性。
3.2 钢筋混凝土施工钢筋混凝土施工应按照相关规程进行,包括模板安装、钢筋布置、混凝土浇筑和养护等工艺。
在施工过程中,应注意保证混凝土的均匀性和密实性,控制混凝土的温度和湿度,避免龟裂和脱层等问题。
3.3 型钢与混凝土连接型钢与混凝土的连接应按照设计要求进行,包括焊接、螺栓连接或粘接等方式。
在连接过程中,应严格控制连接的位置和尺寸,并进行必要的质量检验和测试。
连接部位应满足强度和刚度要求,确保结构的安全性和稳定性。
4. 质量控制4.1 型钢质量控制型钢应进行材料强度和化学成分分析,确保符合设计和标准要求。
在型钢加工和制造过程中,应进行尺寸和表面质量的检查,确保型钢的精度和质量。
型钢混凝土组合结构施工方案一、施工方案1.确定结构布置方案:根据设计要求和施工条件,确定型钢混凝土组合结构的布置方案,包括建筑的平面布置、立面形式和结构布局等。
2.编制施工图纸:在确定好结构布置方案后,根据设计要求编制详细的施工图纸,包括结构节点、型钢尺寸和混凝土浇筑等详细信息。
3.预制型钢构件:根据施工图纸进行型钢构件的预制,包括切割、焊接、热处理等工艺。
4.混凝土浇筑:按照施工图纸的要求进行混凝土的浇筑,采用合适的模板和支撑系统进行施工。
5.型钢的连接:采用焊接、螺栓连接等方式将型钢构件连接成整体结构,保证连接的牢固和稳定。
6.钢筋的布置:在混凝土浇筑前,根据设计图纸的要求进行钢筋的布置,保证混凝土结构的强度和稳定性。
7.混凝土的养护:混凝土浇筑后,进行养护保养,保证混凝土的强度和耐久性。
二、材料选用1.型钢:选用优质的型钢材料,如Q235B、Q345B等,具有良好的强度和韧性,保证结构的承载力和抗震性能。
2.混凝土:选用优质的混凝土材料,按照设计要求进行配制,充分保证混凝土的强度和稳定性。
3.钢筋:选用优质的钢筋材料,按照设计要求进行加工和布置,保证混凝土结构的强度和韧性。
4.连接件:选用优质的焊接材料和螺栓连接件,保证连接的牢固和稳定。
三、施工工艺1.型钢的预处理:型钢构件在使用前要进行切割、焊接和热处理等预处理工艺,保证型钢的质量和尺寸精度。
2.模板和支撑系统:根据施工图纸的要求,选择合适的模板和支撑系统,保证混凝土浇筑时的准确性和稳定性。
3.混凝土的浇筑:按照施工图纸的要求进行混凝土的浇筑,注意混凝土的均匀性和密实性,避免产生空洞和裂缝。
4.钢筋的布置:在混凝土浇筑前,按照设计要求进行钢筋的布置,保证钢筋的正确位置和间隔,以提高结构的抗震性能。
5.型钢的连接:采用焊接或螺栓连接的方式将型钢构件连接成整体结构,保证连接的牢固和稳定。
6.混凝土的养护:混凝土浇筑后,进行养护保养,包括保湿、防裂、防冻等措施,保证混凝土的强度和耐久性。
论型钢-混凝土楼板组合结构设计摘要:通过以上型钢—混凝土组合梁受力特点的分析,以及屋面型钢—混凝土楼板组合结构的设计实践和相关的检测数据,对此结构体系有了一个初步的了解,和详细的阐述和分析,以供参考。
关键词:大跨度:屋面钢—混凝土楼板组合:结构设计l 工程概况某大厦位于城市中心,为一栋地下2层,地上22层的高档写字楼,其中1~2层为裙房,做为商业及会所用途。
根据建筑使用功能的要求,裙楼屋面设置了一个标准室内游泳池,其要求具有3lm跨度的人中间,因此,游泳池平屋面采用何种结构型式,是此部分结构设计的重点。
设计人员考虑并对比分析了普钢结构、预应力混凝土梁结构、型钢混凝土梁结构及钢—混凝上楼板组合结构等几种屋面结构体系,最终,根据建设单位要求,游泳池屋面采用了钢—混凝土楼板组合结构。
2屋面钢—混凝土楼板组合结构的设计大跨度钢梁的受力分析,组合梁-与支撑柱的连接形式及钢梁的制作、吊装和拼接节点的设计等内容是此部分结构设计的重点及难点,具体阐述如—下:2.1 31m跨度钢梁的受力分析组合梁的受力可分为以下三个阶段:(1)施工阶段一(设置临时支撑时)。
考虑到钢梁的跨度较大,且施工过程中上面的钢筋混凝土板的作用尚未能发挥,因此施工时在钢梁下约1/3梁跨处分别设置两个可靠的刚性临时支撑,待屋面现浇混凝土楼板达到100%设计强度后再拆除。
此阶段内钢梁受力可按两端简支三跨连续梁考虑,此时荷载考虑钢梁自重、模板重和现浇混凝土板重量,称为第一受力阶段的恒载,连同本阶段的施工活荷载,全部由纯钢梁截面承受,并计算其内力、挠度及稳定性。
因本工程刚性临时支撑的设计轴力达到1050kN,为避免额外的增加下层楼面梁的荷载,将临时支撑设置在下层柱顶上,从而降低了工程的造价。
此时,钢梁在屋面荷载作用下出现初始变形。
(2)施工阶段二(临时支撑撤掉时)。
当屋面现浇混凝土楼板达到100%设计强度时,撤掉两个临时支撑,此时应把原临时支撑的反力反向作为续加荷载作用在组合梁上,并计算其内力及变形。
钢-混凝土组合结构设计理论及应用摘要:本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题,并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。
关键词:钢-混凝土组合结构;设计;应用;节点设计Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem, taking a project as an example from the node design Angle discusses the application of steel - concrete composite structure design.Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node design一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体,共同受力、协调变形的结构,称其为组合结构。
钢-混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构,是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架,与混凝土形成一体的结构,是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。
这种组合结构体系,主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。
钢-混凝土组合结构的设计与应用钢-混凝土组合结构因其结合了钢材和混凝土两种材料的优点,在现代建筑工程中得到了广泛应用。
钢材具有高强度、轻质和良好的抗拉性能,而混凝土具有良好的抗压性能和耐久性。
钢-混凝土组合结构通过将钢材和混凝土合理结合,提高结构的整体性能和经济性。
本文将探讨钢-混凝土组合结构的设计原则、应用方法及其在实际工程中的应用。
首先,钢-混凝土组合结构的设计需要综合考虑钢材和混凝土的材料特性和受力特点。
常见的组合结构形式包括组合梁、组合柱和组合楼板等。
组合梁通过在钢梁上浇筑混凝土板,形成整体受力构件,提高结构的抗弯和抗剪能力;组合柱通过在钢管或型钢内浇筑混凝土,增强柱的承载能力和稳定性;组合楼板通过在钢梁和混凝土板之间设置剪力连接件,实现钢材和混凝土的共同受力,提高楼板的整体刚度和承载能力。
在组合结构的设计中,剪力连接件是确保钢材和混凝土共同受力的关键。
剪力连接件通过提供剪力传递路径,保证钢材和混凝土之间的协调变形和受力。
例如,常用的剪力连接件包括剪力钉、剪力键和栓钉等,这些连接件通过焊接或螺栓连接在钢梁和混凝土之间,提供可靠的剪力传递和受力性能。
在施工过程中,钢-混凝土组合结构的质量控制是确保结构性能和安全性的关键。
钢材和混凝土的施工质量直接关系到组合结构的整体性能和耐久性。
例如,钢材的制造和安装需要严格控制,以确保钢构件的尺寸精度和连接质量。
钢梁和钢柱的焊接和螺栓连接必须符合设计要求,确保接头的强度和稳定性。
混凝土的浇筑和养护质量对组合结构的性能也有重要影响。
通过采用高性能混凝土和科学的养护措施,可以提高混凝土的强度和耐久性,确保组合结构的长期稳定和安全。
在实际应用中,钢-混凝土组合结构已经在多个工程项目中取得了显著成效。
例如,上海的东方明珠广播电视塔通过采用钢-混凝土组合柱和组合梁结构,实现了建筑物的高强度和高稳定性,成为现代建筑工程的杰出代表;英国的伦敦塔桥通过采用组合梁和组合楼板结构,提高了桥梁的承载能力和耐久性,确保了桥梁的安全性和使用寿命。
型钢混凝土组合结构技术规程一、引言型钢混凝土组合结构是一种结合了型钢和混凝土的建筑结构形式,具有较高的强度和刚度,能够满足大跨度建筑和高层建筑的结构需求。
本技术规程旨在规范型钢混凝土组合结构的设计、施工和验收等技术要求,以确保其安全可靠性和经济性。
二、材料要求1.混凝土材料:–混凝土的配合比应按照设计要求确定;–采用符合国家标准的硅酸盐水泥、细骨料、粗骨料等;–强度等级应满足设计要求,并经过质量检验合格。
2.型钢材料:–使用的型钢应符合国家标准,具有合理的强度、刚度和耐久性;–型钢的表面应清理干净,并涂上防腐涂层。
三、设计原则1.结构的整体稳定性:–型钢和混凝土应合理布置,使结构整体具有良好的稳定性和刚度;–采用适当的支撑和加强措施,确保结构在使用荷载下的稳定性。
2.开裂控制:–采用合理的截面尺寸和主配筋布置,控制结构的开裂;–在混凝土受力区域增设钢筋以增加结构的韧性。
3.破坏机理:–结构设计应考虑破坏机理,避免局部失稳和屈曲;–采用适当的构造措施,提高结构的抗震能力。
四、施工要求1.型钢的加工和安装:–型钢的切割、打孔等加工要求精确,符合设计要求;–安装前型钢表面应清理,去除锈蚀和污物。
2.混凝土浇筑:–混凝土浇筑前应做好模板的清理和防粘处理;–混凝土的浇筑顺序应合理,避免温度应力集中。
3.施工质量控制:–施工过程中应进行质量检查和监测;–施工人员应熟悉操作规程,并按照相关要求进行施工。
五、验收标准1.型钢混凝土组合结构的验收应符合以下要求:–结构满足设计要求,符合安全性和可靠性的要求;–施工质量符合建筑工程质量验收标准。
2.验收内容包括:–结构的外观质量和尺寸偏差的检查;–结构的强度和刚度的检测;–结构的耐久性和防渗性能的检验。
六、维护与保养1.型钢混凝土组合结构应定期进行维护与保养,以延长其使用寿命;2.维护与保养内容包括:–检查和维修防腐涂层的完整性;–清理排水系统和检查结构的防水性能;–检查结构的裂缝和变形情况,并采取相应的修复措施。
型钢混凝土组合结构技术规程
一、引言
近年来,型钢混凝土组合结构技术在建筑行业中越来越受到重视,它实现了建筑物的二次利用,使建筑物的抗震能力、耐久性和美观性得到显著提高。
但是,型钢混凝土组合结构技术的使用也带来了一些新的技术问题,这些技术问题必须在实际工程中得到解决。
为了解决这些技术问题,研究人员们提出了一种新的技术规程,即型钢混凝土组合结构技术规程。
本文旨在详细介绍型钢混凝土组合结构技术规程,以期能够更好地改善建筑行业中型钢混凝土组合结构技术的使用。
二、型钢混凝土组合结构技术规程
1.组合结构技术
型钢混凝土组合结构技术是指以型钢为支撑,以混凝土为墙体的一种组合结构技术。
它的优点是可以降低结构的重量,提高结构的刚度和抗震能力。
2.结构设计原则
型钢混凝土组合结构技术规程对结构设计有一些要求。
首先,型钢混凝土结构的设计应符合国家标准,并且应考虑结构的稳定性、抗震性和耐久性;其次,型钢混凝土结构的设计应根据建筑物的形式、结构形式和使用性质等确定;最后,型钢混凝土结构的设计应满足建筑物的使用要求。
3.结构施工
型钢混凝土组合结构技术规程还对结构施工有一些要求。
首先,施工前应进行可靠的技术设计,并且应结合现场实际情况,采取有效的施工措施;其次,施工过程中应严格按照技术规范要求进行,并且应严格控制技术指标;最后,施工后应进行质量检测,并及时发现并解决质量问题。
三、结论
型钢混凝土组合结构技术规程是结构技术的一个重要组成部分,它能够更好地改善建筑行业中型钢混凝土组合结构技术的使用,有助于提高建筑物的安全性、耐久性和美观性。
因此,型钢混凝土组合结构技术规程的遵循和实施对建筑行业有着重要意义。
工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345)的规定,焊缝射线探伤应符合《金属熔化焊焊接接头射线照相》(GB/T3323)的规定,磁粉探伤应符合《无损检测焊缝磁粉检测》(JB/T 6061)的规定。
(3)当采用射线、超声波、磁粉等多种方法检验的焊缝,必须达到各自的质量要求,该焊缝方可认为合格。
(4)进行局部超声波探伤的焊缝,当发现裂缝或较多其他缺陷时,应扩大该条焊缝探伤范围,必要时延至全长。
进行射线探伤或磁粉探伤的焊缝,当发现超标缺陷时应加倍检验。
(5)焊接材料除进厂时必须有生产厂家的出厂质量证明外,并应按现行有关标准进行复验,做好复验检查记录。
八、施工要点有关桥梁的施工工艺、材料要求及质量标准,除按《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)、《钢结构工程施工规范》(GB50755-2012)有关条文办理外,还应特别注意以下事项:1、钢梁制作(1)钢—混凝土组合结构桥梁钢梁承担单位应根据设计文件的技术要求、《公路桥涵施工技术规范》、《铁路钢桥制造规范》、《钢结构工程施工规范》、《钢结构工程施工及验收规范》及其它相关国家标准,编制详细的钢梁制造工艺方案。
为确保钢梁制造加工的质量,制造工艺方案必须通过专家评审后方可执行。
(2)承担单位应根据接头形式编制焊接工艺评定试验,并编制详细的焊接工艺评定报告,确定合适的焊接坡口尺寸、合理的焊接工艺和焊接参数,选择有效的措施控制焊接变形和降低焊接残余应力。
焊接工艺评定试验也必须通过专家评审后方可执行。
(3)钢梁可在变截面位置分段,在工厂制造,预拼检验合格后,分节段运抵桥位或工地钢梁存放场。
钢梁分段时,顶底板与腹板拼接焊缝错开距离必须满足规范要求,且分段接头不应布置在应力最大位置。
(4)钢材应按同一厂家、同一材质、同一板厚、同一出厂状态,每10 个炉(批)号抽检1 组试件,且应抽取每种板厚的10%(至少1 块)进行超声波探伤,检验不合格的钢材不得使用。
型钢混凝土组合结构设计
摘要:组合结构的使用已经广泛,其中钢与混凝土的组合结构是最为常见的结构形式,而且相当成熟,已经自成独立的结构体系。
在我国,组合结构仍属新的结构形式,随着大量建筑物的兴建,组合结构作为新兴结构得到越来越广泛的采用,应用前景越来越好。
所以,对钢与混凝土组合结构的结构形式及性能特点有一定的了解是很有必要的。
关键词:型钢混凝土;组合结构;计算;要求
引言
近年来,随着我国建筑业的快速发展,型钢混凝土组合结构在各种工程结构中得到了更为广泛的应用。
在大跨度建筑、高层以及超高层建筑工程中,型钢混凝土组合结构体现出了比钢结构和钢筋混凝土结构更加优越的特性。
一、型钢混凝土结构的概述
由混凝上包裹型钢做成的结构被称为型钢混凝土结构。
它的特征是在型钢结构的外面有一层混凝土的外壳。
型钢混凝土中的型钢除采用轧制型钢外,还广泛使用焊接型钢。
此外还配合使用钢筋和钢箍。
我国过去也采用劲性钢筋混凝土这个名称。
型钢混凝土梁和柱是最基本的构件。
型钢可以分为实腹式和空腹式两大类。
实腹式型钢可由型钢或钢板焊成,常用的截面型式有I、H、工、T、槽形等和矩形及圆形钢管。
空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢而组成。
型钢混凝土框架是由型钢混凝土柱以及梁构成的,框架的组合形式多样,有钢筋混凝土梁、组合梁以及钢梁。
通常钢筋混凝土剪力墙在高层建筑型钢混凝土框架设置比较常见,此外型钢支撑或者型钢桁架也比较多见,由此型钢混凝土剪力墙的组合形式就比价多样,其抗剪性能也比一般的钢筋混凝土要好很多,其使用作用在建筑工程结构中会更好地发挥。
二、型钢混凝土结构的优点分析
1、型钢混凝土的型钢可不受含钢率的限制,其承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上;可以减小构件的截面,对于高层建筑,可以增加使用面积和楼层净高。
2、型钢混凝土结构的施工工期比钢筋混凝土结构的工期大为缩短。
型钢混凝土中的型钢在混凝土浇灌前已形成钢结构,具有相当大的承载能力,能够承受构件自重和施工时的活荷载,并可将模板悬挂在型钢上,而不必为模板设置支柱,因而减少了支模板的劳动力和材料。
型钢混凝土多层和高层建筑不必等待混凝土
达到一定强度就可继续施工上层。
施工中不需架立临时支柱,可留出设备安装的工作面,让土建和安装设备的工序实行平行流水作业。
3、型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,尤其是实腹式的构件。
因此在大地震中此种结构呈现出优良的抗震性能。
日本抗震规范规定高度超过45m的建筑物不得使用钢筋混凝土结构。
而型钢混凝土结构则不受此限制。
4、型钢混凝土框架较钢框架在耐久性、耐火度等方面均胜一筹。
我国在八十年代中期开始兴起对型钢混凝土结构研究的热潮。
在上海、重庆等城市也建成了这种类型的建筑物,但型钢混凝土结构在我国的应用才刚刚开始,其建筑面积还不到建筑总面积的千分之一。
其外包钢混凝土结构的概况及优缺点外包钢混凝土结构(以下简称外包钢结构)是外部配型钢的混凝土结构。
是在克服装配式钢筋混凝土结构某些缺点的基础上发展起来的,仿效钢结构的构造方式,是钢与混凝土组合结构的一种新型式。
外包钢结构由外包型钢的杆件拼装而成。
杆件中受力主筋由角钢代替并设置在杆件四角,角钢的外表面与混凝土表面取平,或稍突出混凝土表面0.5—1.5mm.横向箍筋与角钢焊接成骨架,为了满足箍筋的保护层厚度的要求,可将箍筋两端墩成球状再与角钢内侧焊接。
三、型钢混凝土结构的计算
型钢混凝土构件中,型钢与混凝土的粘结力较小,滑移较大,对强度、变形及裂缝均有影响,不可忽略,尤其是再配置实腹钢的型钢混凝土结构计算时,应当考虑粘结滑移的影响。
由于粘结滑移的影响,对配置实腹钢的型钢混凝土构件而言,平截面假定已经不再成立,但是进行梁柱正截面承载力能力计算时,可以采用修正的平截面假定与减小了的混凝土极限压应变来考虑粘结滑移的影响,这样使计算大为简化。
1、来说明梁的两种类型的计算理论。
配置实腹钢的型钢混凝土梁正截面受弯计算时根据中和轴位置不同,分为三种情况,因此计算时应先由x值判断属于何种情况,然后按照相应的应力图形进行计算。
配置角钢骨架的空腹式型钢混凝土梁,本身具有较大的强度与刚度,并对核心混凝土约束较好,相比于钢筋混凝土结构,强度、刚度及延性有显著的改善;在强度计算时,可以通过试验用一强度提高系数来考虑正截面承载能力的提高,这样计算比较简单实用。
2、型钢混凝土梁柱剪切性能受诸多因素影响,其中剪跨比与轴压比的影响明显。
剪切破坏主要有三种破坏形态,由于粘结滑移的影响,容易发生剪切粘结破坏。
通过试验,去三种破坏形态中剪切强度较低的破坏形态作为梁柱剪切强度的计算依据而得出型钢混凝土梁柱斜截面剪切承载能力计算公式。
3、由于偏心距是影响型钢混凝土柱的强度的主要因素,有大偏心和小偏心受压,按照这两种破坏形态各自的应力图得出型钢混凝土柱正截面承载能力的计算公式。
节点时连接框架梁柱的关键部位,受力复杂,应当十分重视节点的计算和构造,尤其是地震区的建筑物。
四、型钢混凝土组合结构设计的要求
1、型钢。
型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号Q235的碳素结构钢以及Q345的低合金高强度结构钢,其质量标准应符合现行国家标准,钢材性能要求应满足抗拉强度、伸长率、屈服点、硫磷含量、冷弯实验、冲击韧性合格的要求。
若用于地震区,应具有良好的延性,钢材的极限抗拉强度和屈服强度不能太接近,其强屈比不小于1.2。
型钢混凝土组合结构构件中的型钢板厚不宜过薄,以利于焊接和满足局部稳定要求,厚度不宜小于6mm。
由于型钢受混凝土和箍筋的约束,不易发生局部压屈,因此,钢板的宽厚比可大致比纯钢结构放松1.5-1.7倍,其宽厚比应满足表1的要求:满足宽厚比限值时,可不进行局部稳定验算。
在型钢混凝土组合结构构件中,采用作为抗剪连接件的栓钉,不得采用短钢筋代替。
2、混凝土与钢筋。
热轧钢筋的延性比较好,因而型钢混凝土组合结构中的箍筋和纵向钢筋较多采用,同时对于它的纵向受力直径有一定的规定,通常是不小于16毫米,净间距也是在30毫米以内的范围,《混凝土结构设计规范》中对于其他构造都有相关的要求。
总之,施工中针对这些一定要熟练掌握规范的规定。
再者,混凝土强度不能小于C30,这主要是为了能够充分发挥钢混凝土中型钢的作用,同时浇筑起来也比较方便。
3、混凝土保护层厚度。
与普通钢筋混凝土结构一样,型钢混凝土的保护层厚度都是有一定要求的,对保护层的要求主要是为了防止发生形变导致的钢筋混凝土粘结,对型钢混凝土耐久性与耐火性都是一种有效提高。
结束语
型钢混凝土组合结构仅是钢-混凝土组合结构中的一种类型,即在型钢的四周浇灌混凝土,使混凝土与钢材形成整体共同受力的结构。
若在型钢上或内部浇灌混凝土则形成另两种钢-混凝土组合结构,钢板-混凝土组合梁(板)及钢管混凝土结构。
钢-混凝土组合结构具有节约钢材,充分利用材料性能,抗震性能好,施工较方便,降低造价等优点。
随着我国经济的快速发展,冶金行业的不断进步,钢材产量和品质都在逐步提高,钢-混凝土组合结构必将得到迅速发展,应用前景广阔。
参考文献
[1]赵鸿铁.组合结构设计原理.高等教育出版社,2007.
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