型钢混凝土在大跨度悬梁结构中的应用
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基于型钢混凝土结构与大跨钢结构组合应用分析摘要:型钢混凝土组合结构结合了钢结构与钢筋混凝土结构)的优点,具有构件截面小、良好的抗震性能、耐久性及耐火性好等优点,越来越多地应用在大跨度及高层建筑中;但在具体施工中在存在许多难点,通过优化设计方案,采用适宜的施工方法,解决了型钢与钢筋相交的施工难题。
关键词:组合结构;型钢混凝土结构;钢结构;受力特点型钢混凝土的组合机构是一种结构行驶,将型钢埋入到钢筋混凝土中,形成了构建的三位一体的工作态势,包括型钢的延性,钢筋的耗能能力和混凝土的结构。
这种新型结构比传统的钢筋混凝土的结构,在承载力上较高,在刚都上较大,在构建的截面面积上减小,工程构造的功能得到很好的改善,钢结构的抗震性能得到了加强。
因此整体的稳定性较好,刚才的结构能够不断在侧移中得到减小,施工过程中的施工何在被减轻,因此不需要大量的模板材料,工期能够得到缩短,经济效益被大大提高。
1、型钢混凝土结构的种类和特点1.1型钢混凝土结构的种类通常情况下,型钢混凝土结构按配钢形式的不同可分为实腹式和空腹式(如图1所示)。
实腹式型钢混凝土组合结构中的型钢主要是工字钢、槽钢、H型钢或者由型钢和钢板焊接而成。
空腹式型钢混凝土组合结构中的型钢则主要是由角钢或槽钢构成的空间桁架式骨架。
实腹式型钢混凝土结构构件的强度、刚度和延性较高,应用广泛,一般用于大中型建筑和高层建筑。
1.2型钢混凝土结构的特点1)充分利用材料的受力性能,承载力高;2)稳定性好、延性及抗震性能良好;3)施工方便,安全度高,施工周期短;4)经济效益好;5)良好的可塑性及韧性,有利于采用高强混凝土技术。
2、SRC结构梁柱节点常用施工方法及优缺点2.1穿孔法采用型钢穿孔方式,梁纵向钢筋可直接贯通SRC柱,施工简单方便,但钢骨柱翼缘不宜穿孔且型钢腹板穿孔截面损失率不宜大于腹板面积的25%,当穿孔造成型钢截面损失不能满足承载力要求时,应采取补强措施;型钢穿孔必须在加工厂钻孔预留,穿孔直径比钢筋直径大5 ~ 8mm,穿孔精度要求高、节点钢筋密集且穿孔位置不易确定,常因孔位不准确而无法穿筋。
解析型钢混凝土结构大跨度模板支撑体系的技术引言随着社会经济高速发展,城市建筑物越来越高,建筑面积也越来越大,高层、超高层建筑也越来越多,大跨度型钢混凝土结构应用也越来越广泛,这种结构具有跨度大、难度大、承重大等特点,国内外许多工程施工单位也对此进行了广泛的研究,湖南某高层建筑通过严密组织,精心设计,完成了大跨度型钢混凝土结构的施工,本文结合该高层建筑的施工实例,对大跨度型钢混凝土组合支模体系施工技术进行了阐述。
1、工程概况湖南某高层建筑项目由2幢21层组成。
总建筑面积为58434㎡,裙房层高4.8m,标准层层高4.6m。
B幢主楼21层27~31轴及36~40轴为悬空结构,该部位结构离地净高为81.550m,连接悬空部位21层楼面梁采用型钢混凝土组合梁,板采用钢筋桁架自承式混凝土楼板。
型钢混凝土结构主梁截面尺寸为400mm×1200mm,采用250mm×900mm×20mm×30mm型钢,次梁截面为350mm×1200mm,采用200mm×600mm×16mm×25mm,150mm×600mm×16mm×25mm型钢,梁、板混凝土设计强度为C30。
2、施工难点分析1)工程支模高度高,离5层屋面结构高度达77.8m,采用普通扣件式落地钢管模板支架整体稳定性、高宽比难以满足安全要求。
2)高净空型钢混凝土梁结构跨度大,最大跨度达13.9m,边梁最大截面尺寸达400mm×1200mm。
3)工期紧,采用大型操作钢平台,安装时有大型机械设备,拆除时难度较大,拆除需花大量人力、物力,并且工期影响较大。
3、支模方案设计总体思路本土程悬空部位为型钢混凝土组合梁结构,梁模板支撑体系利用型钢自身的承载力,采用U型螺栓、螺母固定方钢的吊挂式模板支撑体系;楼板采用钢筋桁架自承式楼板,型钢混凝土梁顶部预埋焊有栓钉的连接钢板,下部设置轻型操作平台作为模板施工的操作及安全防护平台。
型钢混凝土梁在大跨度楼盖设计中的应用摘要:介绍了某建筑中大跨度梁的结构设计。
采用三种不同的结构方案进行比较,最终确定采用型钢混凝土梁方案。
采用Ansys程序对其进行了有限元分析,结果表明,现行结构方案满足设计目标要求。
关键词:型钢混凝土;结构方案;非线性静力分析1.前言随着社会经济的发展,人们对建筑结构和功能的要求越来越高,各种类型建筑迅速发展,需要多种结构类型及形式来满足建筑高度、功能、节约材料及降低造价等方面的要求。
近年来,型钢混凝土结构得到了广泛的应用。
型钢混凝土,是由混凝土内配置型钢和钢筋的一种结构形式。
它既有钢筋混凝土造价低、刚度大,防火性能好,施工方便的优点,又有钢结构抗震性能好,承载能力大的优点。
型钢混凝土构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力,其受力性能优于两种结构的简单叠加。
本文简要阐述了型钢混凝土结构的特点及应用。
并结合工程实例,重点分析了型钢混凝土梁在大跨度楼盖设计上的适用性,介绍了设计计算方法。
2.工程概况某工程位于江苏省南京市。
地上九层,地下二层,主要柱网为9.0mx9.0m。
建筑高度:47.450m。
结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构,基础形式为桩筏基础。
本工程安全等级为二级,设计使用年限为50年,结构的抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为7度(0.1g),设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s。
本工程所在地区地区基本风压(50年重现期):0.40kN/m2,地面粗糙度为B类。
本工程设计采用的计算软件为SATWE(2010)程序进行结构整体分析。
结构在各项指标上均符合规范要求。
3.27m跨度梁方案选择根据建筑的方案,本工程地上二层顶板在入口处的局部突出屋盖,需要设置一根27米跨度的框架梁,局部结构平面布置图见图1。
图1 地上二层顶板局部结构布置图该框架梁的特点是跨度较大,为27m,并且为单跨、边跨;外装修采用石材;屋盖上要放置大型风机,荷载很大;并且建筑空间也有限制。
大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术探讨一、提纲1. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术简述2. 施工过程中的技术难点及解决方案3. 型钢的选型和加工要求4. 施工质量控制方法5. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工存在的问题和未来发展趋势二、内容分析1. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术简述大跨度建筑的主要特点是跨度大,荷载集中,因此需要采用大断面的混凝土梁或结构钢梁,常用的是型钢混凝土梁。
其中,型钢是主要受力构件,混凝土起填充、防火等作用。
型钢混凝土梁的施工需要考虑混凝土的浇注、型钢与混凝土的粘结等问题。
施工过程中还需要考虑操作平台的设置、模板固定和混凝土浇注顺序等问题。
2. 施工过程中的技术难点及解决方案大跨度建筑型钢混凝土梁的施工面临的难点主要包括:型钢与混凝土之间的粘结问题、型钢材质的选型和加工要求难度大、施工现场操作平台搭建难度大。
粘结问题主要是指混凝土浇注时,型钢与混凝土之间的粘结力不足,导致型钢和混凝土分离。
解决方案可以从增加钢骨架表面处理、表面涂刷加粘剂、混凝土的配合比等方面入手。
型钢的选型和加工要求也是施工过程中需要解决的问题,通常需要根据钢材的本身属性和工程的具体条件来选择材料和工艺。
操作平台的搭建对施工过程的顺利进行至关重要。
一般情况下,采用钢管脚手架、工业铝合金脚手架等高强度材料来搭建,确保操作平台的稳定性和安全性。
此外,还需要注意操作平台与混凝土梁之间的距离、平台的重量和尺寸等因素。
3. 型钢的选型和加工要求型钢混凝土梁的结构采用的型钢主要包括H型钢、工字钢和箱形钢等。
型钢材质的选型需要根据混凝土体积、梁的跨度和荷载等因素来综合考虑。
型钢的加工要求主要包括:钢材表面要求平整、牢固;尺寸精度要求高;钢材本身强度要求大等。
型钢加工过程中还需要特别注意钢材质量问题,例如孔洞、裂纹、钢材弯曲变形等问题。
在加工前需要对钢材进行全面的质检,确保钢材符合设计规范和要求,达到合格标准。
4. 施工质量控制方法大跨度建筑型钢混凝土梁的施工过程中需要进行质量控制,确保施工质量符合规范和要求。
大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计摘要:随着经济的不断发展,以及功能需求的不断提升,越来越多的大跨度结构形式在各种建筑设计中出现。
按照GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求,跨度大于18 m的框架为大跨度框架。
解决大跨度屋面结构有许多方法,如采用钢结构、预应力混凝土梁板结构或者是型钢混凝土梁板结构等。
各种结构形式有各自的特点和要求。
预应力框架主梁的经济跨度为15m~25m,梁跨高比15~20。
在该跨度范围内采用预应力混凝土,可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题,扩大柱网,形成大空间,提高建筑物的使用功能。
关键词:大跨度结构;型钢混凝土梁板;屋盖设计前言高层建筑和大跨度建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。
随着经济的发展,人口向城市集中,造成城市用地紧张,促进了高层建筑的发展。
而随着人们物质和精神文明建设的发展,各类公共建筑也不断涌现,这又促进了大跨度建筑的发展。
这两类建筑都具有自重较大,结构构件受力较大,抗震性能要求较高的特点,而型钢混凝土结构相对于传统的钢筋混凝土结构,能更好地适应这些要求,因而在近些年来得到快速的发展。
型钢混凝土结构,又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构,它是指梁、柱、墙、筒体等杆件或构件,以型钢为骨架,外围包以钢筋混凝土所形成的组合结构。
使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类:实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成,常见的截面有I、H形等,也有矩形及圆形钢管。
空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。
空腹式型钢比较节约钢材,但制作费用较高,抗震性能相对较差,目前应用不多。
实腹式型钢由于制作简便、承载力大,因此被广泛应用。
1型钢混凝土结构的优缺点1.1与钢筋混凝土构件相比较,型钢混凝土结构具有以下特点:(1)整体工作—型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体,共同受力。
(2)截面尺寸小—钢筋混凝土构件受到自重和配筋率限值的制约,提高承载力和刚度的唯一途径是加大截面尺寸;而型钢混凝土构件可以利用设置较大截面的型钢参与共同受力,承载力相同,截面面积可以大大减小。
大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术发表时间:2020-12-17T15:09:42.530Z 来源:《城镇建设》2020年第25期作者:李昌明[导读] 大跨度建筑采用型钢混凝土结构非常普遍,而型钢混凝土结构施工时的工艺要求非常高,特别是混凝土浇筑施工存在一定的难度。
指出了型钢混凝土梁施工中混凝土浇筑环节存在的困难李昌明山东万佳置业有限公司山东省济宁市 271000摘要:大跨度建筑采用型钢混凝土结构非常普遍,而型钢混凝土结构施工时的工艺要求非常高,特别是混凝土浇筑施工存在一定的难度。
指出了型钢混凝土梁施工中混凝土浇筑环节存在的困难,阐述了解决这些难题所采取的工艺措施和应把握的关键环节,为今后类似的施工组织提供了有益帮助。
关键词:型钢混凝土梁;自密实混凝土;浇筑中图分类号: TU755 文献标识码:A1组合梁结构组合梁结构除了能充分发挥钢材和混凝土两种材料受力特点外,与非组合梁结构比较,具有下列一系列的优点:(1)节约钢材。
由于截面材料受力合理,混凝土替代部分钢材工作,使其用钢量大幅度下降。
原方案采用钢桁架,其用钢量达到 740 t,而改变方案采用组合工字钢用钢量减少至 523 t。
用钢量降低了 29%,大幅度降低了投资成本。
(2)考虑楼板的作用,增加净高的效果。
(3)延性好。
由于耗能能力强,整体稳定性好,在实际地震中表现出良好的抗震性能。
(4)刚度好。
混凝土板与钢梁共同作用,抗弯模量增大,致使挠度减小,刚度增大。
(5)抗疲劳性好。
实际工程组合梁比钢梁具有更好的抗冲击、抗疲劳能力。
(6)稳定性好。
由于组合梁上翼缘侧向钢度大,所以整体稳定性好;加上钢梁的受压翼缘受到混凝土板的约束,其翼缘与腹板的局部稳定性都得到改善。
(7)使用期延长。
由于混凝土板的存在,使得钢梁上翼缘的应力水平降低,由于裂缝引起的损伤减小。
1施工方案为保证型钢混凝土梁混凝土的工程质量,综合建设单位、监理公司及施工单位的意见,确定了如下施工方案:1) 型钢混凝土梁采用普通混凝土浇筑风险极大,无法保证施工质量,必须采用自密实混凝土进行浇筑。
型钢混凝土在大跨度结构中的应用摘要:本文主要探讨了型钢混凝土在大跨度结构中的应用,对型钢混凝土构件与普通混凝土结构在承载能力极限状态与正常使用极限状态下的性能进行比较,并对梁柱节点构造进行了探讨。
关键词:型钢混凝土极限承载力挠度节点构造型钢混凝土(SRC)结构简介1.1型钢混凝土结构的特点(1)SRC结构承载能力高、刚度大。
SRC构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力,其受力性能优于这两种结构的简单叠加。
且克服钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等缺点,使型钢性能得以充分发挥,并能充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能。
(2)SRC结构抗震性能好。
外包混凝土对型钢形成较强的约束作用,可防止型钢的局部屈曲,提高型钢骨架的整体刚度和抗扭能力。
由于配置了型钢,大大提高了构件的承载力,尤其是采用实腹型钢的SRC构件,其抗剪承载力有很大提高,并大大改善了受剪破坏时的脆性性质,使之具有比钢筋混凝土结构构件更好的延性和耗能性能,体现出优良的抗震性能。
(3)SRC结构综合经济效益好。
由于SRC结构能充分利用混凝土抗压性能好的优点,与钢结构相比可节省约1/3的钢材,同时没有钢结构防锈、防腐蚀、防火性能差,需要经常维护的缺点。
与钢筋混凝土结构相比,相同的承载能力情况下,截面更小,自重更轻,布置更灵活。
1.2现阶段存在的问题(1)施工难度较大。
SRC结构为型钢周围布置钢筋,并浇筑混凝土的结构,需要在有限的构件截面内按照图纸的要求准确放置型钢、纵筋、箍筋,尤其是梁柱节点部位,梁主筋需要解决与柱内型钢相交的问题,而柱主筋也需要解决与梁内型钢相交的问题,此外还有柱箍筋的套箍问题,箍筋在节点区内与型钢的相交问题。
各种钢筋交叉、穿孔,对精度要求很高,对设计、施工人员的素质要求也很高。
(2)施工组织要求高。
SRC构件多见于结构的重要部位,如转换结构或大跨结构、超高结构,本身施工难度就已较大,而SRC构件又要求以先型钢安装-后绑扎钢筋-再浇捣的顺序的施工,工序多,专业多,要求高。
高大跨度型钢清水混凝土梁柱施工的研究与应用卢文红【摘要】Combining with the library project of Shanxi Media Arts Academy,this paper introduced the process of large span shape steel blank concrete beam column construction,and described the beam formwork,vertical shear bracing setting,beam side reinforcement and other opera-tion key points,summarized the considerations of occupational health safety and environmental protection,in order to ensure the construction quality and safety.%结合山西传媒艺术学院图书馆工程,对高大跨度型钢清水混凝土梁柱施工流程作了介绍,并对梁模板、竖向剪刀撑设置、梁侧模板加固等操作要点进行了阐述,总结了职业健康安全与环境保护注意事项,以保障施工的质量与安全。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】2页(P93-94)【关键词】高大跨度;型钢;清水混凝土;梁柱【作者】卢文红【作者单位】山西建筑工程集团总公司,山西太原 030024【正文语种】中文【中图分类】TU375近年来随着科技的发展及各种新型材料的不断研发,许多造型独特的建筑涌现出来,如鸟巢体育馆、央视大楼等,以其造型独特令人叹服,但上述结构无一不是采用型钢组合结构的结果,山西艺术传媒学院图书馆作为传媒艺术学院的主要标志性建筑之一,其造型独特,结构组合类型较为复杂,异形构件和超限构件数量较多,特别是报告厅的梁柱节点为型钢混凝土梁柱与混凝土梁组合节点,且配筋较多,对施工精度的要求极高。
关于高大跨度型钢清水混凝土梁柱的施工有效运用摘要:随着现代科学技术的不断发展,各种新型钢材在建筑施工中不断得到应用,使得建筑的造型更加丰富多样,尤其是型钢组合结构的应用,给工程施工带来了极大优势和便利。
因此,本文对高大跨度型钢清水混凝土梁柱的施工进行了探讨,并对其施工技术要点进行了总结,以保障工程施工的安全和质量。
关键词:型钢;梁柱施工;清水混凝土;高大跨度随着各种新型建筑材料的研发,各种独特造型的建筑在不断涌现,如央视大楼、鸟巢等,这些建筑的独特造型都离不开型钢组合结构的运用。
由于清水混凝土具有最本质的美感,其清雅而厚重的特性是其他现代建筑材料所无法比拟的,具有较强的艺术美感,受到建筑师的广泛喜爱。
因此,对高大跨度型钢清水混凝土梁柱的施工进行探讨,具有非常重要的现实意义。
本文以某图书馆为例,对其高大跨度型钢清水混凝土梁柱的施工进行了研究探讨。
1.工程概况某图书馆建筑占地面积为4105平方米,地上7层,每层的层高为4.7米,建筑高度为35.2m。
该图书馆报告厅设计为椭圆形、二层的型钢组合钢筋混凝土结构,设计高度为15.2米,建筑长轴和短轴分别为41.2m和31.3m。
该工程共有8条型钢混凝土主梁,型钢的截面尺寸为500mm×1800mm,梁内使用的型钢为H型钢(300mm×1500mm),抗震等级为二级。
2.施工方案及工艺流程该图书馆造型独特,组合类型复杂,其报告厅的梁柱节点为混凝土梁与型钢混凝土梁柱的组合节点,具有非常高的施工精度要求。
因此,本工程所选型钢混凝土主梁的截面尺寸为500mm×1800mm,使用H型钢作为梁内型钢,模板支撑体系则应用碗扣式钢管脚手架,使用14号工字钢为主龙骨,100mm×100mm的方木为次龙骨,并使用14毫米的穿墙螺栓对梁侧进行加固处理,其结构混凝土等级为C30。
由于该工程混凝土需要达到清水混凝土标准,因而对其模架支撑体系的刚度、强度以及稳定性要求较高。
型钢混凝土在大跨度悬臂梁结构中的应用【摘要】在一些高大跨度的项目施工过程中,施工的混凝土组合梁是施工的重中之重。
本文以我国的大型跨度的挑梁工程为例,重点介绍了在大型梁施工过程中应该注意的问题,并结合当前的建筑水平,对刚型混凝土在大梁中的使用提出了探索性的研究课题,为了使我国的建筑行业拥有更加美好的前景,需要对大型跨度的建筑结构综合分析,获得最佳的综合效益。
【关键词】型钢混凝土;大跨度悬挑梁;结构设计和传统的钢筋混凝土材料相比,型钢作为一种新兴的建筑材料有着众多的优势,不仅可以节约建材,增加截面的坚硬程度,可以让耐火性和耐腐蚀性更强,从而保证建筑的稳定性和使用寿命。
这是因为型钢中各种配钢率有所不同,比一般结构的钢材刚赔率大,甚至可以达到一倍以上。
因此,为了保证整体的建筑质量,需要做好性能延伸方面的问题,改善钢筋混凝土的脆性,保证整体的抗震性结构,使其结构更加的持久耐用。
0.工程概况我国某处的商业中心,办公楼集聚。
一般的办公楼的建筑面积较大,通常会设置有地下两层机构,作为地上楼层的附属楼层,地下楼层一般是车位或是地下商场等结构类型,在建筑的水平方面,需要和地上的楼层一样,而且办公楼的建筑性能和寿命一般在50年左右,这和住宅比起来,使用寿命较短,但是所需要的建材结构更加复杂,和传统的普通钢筋混凝土结构相比,这种建筑大部分采用的是剪刀墙的结构类型,配合局部混凝土的机构形式,抗震等级方面务必做到8级设防,才能够保证基本的抗震要求。
根据大型的抗震等级规范设计,我国的大型结构的建筑一般会在其主体结构处设置剪刀墙,来保证建筑物的稳定性。
根据建筑方案大型会议室要求从A轴往外出挑8.1m,根据《北京市建筑设计技术细则》表5.1.1-3中对悬挑梁高度的要求为h=L/5~L/7,故此处挑梁高应为1.15~1.60m。
本工程由于建筑投资、造型功能等方面的要求,梁高限为0.8~1.0m。
如何完成这一大跨度悬臂结构的设计,是对结构工程师的挑战。
大跨建筑钢-混凝土组合结构新技术及其应用大跨建筑钢-混凝土组合结构是一种结合了钢结构和混凝土结构特点的新型建筑体系。
通过把钢结构的高强度、轻质、易于加工的特点与混凝土结构的耐久性、防火性等特点结合起来,可以实现大跨度建筑的设计和施工。
这种新技术目前在国内外都得到了广泛的应用,具有极大的市场潜力。
大跨建筑钢-混凝土组合结构主要由梁、柱和楼板等构件组成。
钢结构主要承担水平荷载,而混凝土结构主要承担垂直荷载。
钢结构采用高强度钢材制作,可以减少构件的体积和重量,提高了施工效率。
混凝土结构则使用高强度混凝土,具有出色的耐久性和抗震性能。
大跨建筑钢-混凝土组合结构的应用范围非常广泛。
首先,它适用于大型公共建筑,如体育馆、剧院、展览馆等。
这些建筑要求跨度大、空间开阔,传统的混凝土结构无法满足这些需求,而大跨建筑钢-混凝土组合结构可以通过钢结构的自由度提供出色的设计灵活性。
其次,它还适用于大型商业建筑,如购物中心、写字楼等。
这些建筑对空间的利用率要求较高,需要灵活的布局方式,大跨建筑钢-混凝土组合结构可以满足这些需求。
此外,它还适用于大型桥梁和高层建筑等领域。
大跨建筑钢-混凝土组合结构相比传统的建筑结构具有很多优势。
首先,它可以实现大跨度设计,提高建筑的空间感和开放度。
其次,施工时间短,可以缩短项目周期,减少项目成本。
再次,由于采用了混凝土结构,建筑具有较好的耐久性和防火性能。
最后,由于采用了钢结构,建筑的重量较轻,可以减小地基的负荷,降低地基的成本。
然而,大跨建筑钢-混凝土组合结构也存在一些挑战和问题。
首先,施工难度较大,需要高水平的技术和经验。
其次,材料的选择和组合需要谨慎,以确保结构的稳定性和安全性。
再次,钢结构的防腐蚀和混凝土结构的维护需要重视,以延长结构的使用寿命。
总之,大跨建筑钢-混凝土组合结构是一种具有巨大潜力的新技术,可以满足现代建筑对灵活性、耐久性和节能性能的要求。
随着技术的不断进步和应用的推广,相信这种新技术将在建筑领域得到更广泛的应用。
型钢混凝土在大跨度结构建筑中的应用国内建筑领域在飞速的发展,其使用的施工工艺也持续得到了创新,并且呈现出多样化的发展趋势。
比如建筑当中防水施工使用的技术、对地基进行处理使用的技术以及对混凝土进行施工时使用的技术等。
下文对型钢类型混凝土具备的特性展开了讨论,并指出大跨度结构进行施工时存在的问题,同时对施工质量给出了意见,以期可以对建筑领域的发展贡献一定作用。
标签:型钢混凝土;大跨度结构;建筑;应用在建筑领域当中,不同类型的混凝土工艺处于飞速发展的状态,特别是型钢类型混凝土使用的施工工艺,不只可以加大传统混凝土自身具备的承载性能,同时弥补了型钢存在的刚度缺陷这一问题,让这两类施工材料自身具备的优点得到了高效的展示。
目前,在对大跨度类型的结构建筑进行施工时,型钢类型混凝土同样获得了大范围的使用。
一、特点介绍(一)相对优质的全面经济收益因为型钢类型混凝土最大限度的使用了混凝土本身具备的抗压能力,因此,对常见的钢结构进行对比而言,它能够节省1/3左右的施工材料。
另外,它还有相对优质的防火能力和便于维护等优势;和钢筋类混凝土进行对比而言,它可以更为灵动的进行布置。
同时其截面尺寸也更小。
(二)承载力相对优质,具备优质的刚度型钢类型混凝土结构具备的承载力相对优质,同时能够弥补钢结构自身存在的一部分不足,最大限度的让其刚性得到发挥。
(三)相对优质的抗震能力使用混凝土作为外包,可以高效地发挥出保护作用,能够预防型钢出现扭曲这一问题,让型钢具备的抗扭性能得到强化,其全面刚度得到提升。
对型钢进行实际应用,让整个结构具备的承载力得到了提升,其脆性得到了优化,加强了结构具备的抗震能力。
二、设计期间频繁发生的问题以及解决措施(一)控制结构①在对型钢类型混凝土结构展开设计工作期间,使用的骨料直径尺寸不能大于外围区域保护层当中1/3的厚度;②在对型钢进行生产期间,要强化其管理方面的工作;③在拼接型钢过程中,要对它表层区域存在的油污实施处理;④焊接施工达到的质量和另外使用材料达到的质量,全部要与国家规定的要求一致;⑤在对型钢当中的钢板进行质控期间,要最大限度地预防使用氧气开展切割操作,预防由于温度过高出现化学反应,导致对钢板这一材料的最终质量造成影响。
型钢混凝土在大跨度结构建筑中的应用作者:徐东飚来源:《装饰装修天地》2017年第24期摘要:我国建筑行业发展迅速,施工工艺不断的创新,施工工艺多样化,例如地基处理技术、电气接地施工技术、建筑防水施工技术、混凝土施工技术等等。
其中各种新型混凝土施工工艺发展迅速,尤其是型钢混凝土施工工艺,不仅能增强老式混凝土的承载能力,还弥补型钢刚度不足的问题,对两个材料的有点进行了有效集合,如今型钢混凝土在大跨度结构建筑中也被广泛应用。
本文将对型钢混凝土的特点进行分析,指出了在大跨度结构建筑施工中的困难之处,并对施工质量提出了建议,希望能对建筑行业贡献一己之力。
关键词:型钢混凝土;结构设计;大跨度结构建筑1 引言型钢混凝土综合钢筋混凝土和型钢的优势,由此它的承载力、刚性都比较的大,一般在大型或是多层,高层建筑中经常被应用,能够和更好的材料和匹配,对提高整体的工程质量有很大帮助。
并且型钢混凝土能有效降低柱截面面积,充分利用建筑空间,型钢混凝土物美价廉,能够最大程度的发挥经济效益,受到建筑行业的认可,被广泛的投入到高层和多层的建筑当中。
因此,基于我国的土地资源情况,高层建筑一定是未来走向,提高型钢混凝土的施工工艺成为建筑行业的主要任务,是提高建筑质量的一重大举措。
2 型钢混凝土结构的特点第一,型钢混凝土结构的综合经济效益较好。
由于其充分利用混凝土的抗压性能,所以相对于传统的钢结构来说有比较大的优势,大约可省三分之一的材料,防火性较好以及容易维护等,相对于与钢筋混凝土来说,能够更加灵活的布置,也有更小的截面。
第二,型钢混凝土结构的结构承载力较高,刚度好。
型钢混凝土结构受力性较强,还可以改善传统钢结构的一些缺点,比如传统钢结构不稳定,耐火性差等,从而充分发挥钢性。
除此之外,还具有完全利用混凝土和钢材的抗压性的双重保险性。
第三,型钢混凝土结构抗震性强。
外包混凝土具有保护作用,可以避免型钢扭曲情况的发生,从而使得型钢的抗扭能力进一步加强,提高整体刚度。
型钢混凝土在大跨度悬梁结构中的应用摘要:本文对型钢混凝土结构的承载力、抗震性、防火性能在大跨度悬梁结构中的应用做了详细阐述,并且结合实际工程进行分析和研究,对型钢混凝土结构设计的关键要素进行提炼,为以后的工程提供高一定的参考。
关键词:型钢混凝土;大跨度悬臂梁;结构设计
型钢混凝土结构(SRC)的好坏影响着结构的安全、功能、成本。
型钢混凝土结构(SRC)和普通钢筋混凝土(RC)结构相比有整体性能强、延性好、刚度大、耐火性好、耐久性好的优势。
并且在配筋率比RC结构要大,对于需要同样承载能力的结构来说,SRC 可以减小一定的构件截面积,从而比RC至少节省1/3的钢材,这种截面更小、自重更轻、布置更灵活的优点让SRC在大跨度悬梁结构中得到广泛的应用。
一、工程概况
本工程是商业中心办公楼,建筑面积3960m2,主要分为地下地上两部分,地下1层,地上2层。
地下层高为3.6m,首层层高4.0m,二层层高3.8m(如图一)。
图一、结构平面布置图
根据建筑要求,办公楼是丙类建筑,使用年限是50年,抗震设防为8度,根据受力情况和施工难度综合考虑形成结构形式是普通钢筋混凝土框架-剪力墙结构+局部型钢混凝土。
因为本工程空间结构多变,造型要求复杂,梁高限为0.8~1. 0m,要设置大悬梁结构,所以对结构工程要求较高。
二、低高大跨度悬臂梁的设计
1.低高大跨度悬臂梁的选型及截面布置
建筑整体结构比较复杂,特别是大跨度悬臂梁结构要承担较大剪力。
为了提高悬臂梁整体的抗剪承载力工程采用了型钢腹板提升构件强度和延性。
因为结构跨度大,受力复杂且重要性高,最终经过设计师讨论和对比,型钢混凝土结构形式成为最合适的结构方案。
工程中采用截面尺寸为600mm×800mm的KHL206混凝土悬梁臂。
内部结构形成工字型钢梁,大大提高了抗震性能和承载能力。
《钢骨混凝土结构设计规程》中含钢率范围是2%―15%,美国钢结构学会认为S RC构件含钢率要≥4.0,此次经济含钢率为4.5%,符合规定。
所以型钢面积为21600mm2,实配型钢面积采用20600mm2。
梁在活载和横载的作用下,各种截面会产生弯矩,荷载作用下悬梁臂弯矩配筋要长度根据设计手册资料,画出弯矩包络图来确定,最终取值是梁轴线长度的70%。
梁体内的混凝土强度也要考虑到承载力,选用强度等级为C30的Q235B。
悬臂梁非普通钢筋的强度要求会很高,所以悬梁配筋计算结果要增加10%。
截面受拉侧钢筋为12 32,受压侧钢筋为8 32,采用HRB400II钢筋,配筋率不超过2%。
箍筋安装也是悬臂梁施工难点,在本工程中要考虑梁上、梁下钢筋的摆放位置和中型钢翼缘、
柱主筋和箍筋之间的关系。
梁的箍筋及腰筋均要符合按《混凝土结构设计规范》(GB50010―2010)的要求。
2.低高大跨度悬臂梁的抗剪连接
型钢位于梁上部。
型钢表面积和截面面积较小,而且表面平整,粘结强度较小。
特别是当截面应拉力较大时,型钢上翼缘和混凝土之间的界面就会产生较大的应剪力让界面发生粘结破坏,出现纵向裂缝,甚至产生位移。
所以为了防止型钢和混凝土接触滑移,在型钢下翼缘处间隔150mm设置两排直径19mm、长80mm的剪力钉。
还配置了充满型实腹型钢,配置必要的纵筋和箍筋。
3.低高大跨度悬臂梁的承载力计算
在确定挑梁尺寸后,通过表1所列的可能出现的不利情况进行分析,找出最不利的一组内力值进行截面验算。
同时发现对民用建筑结构中的长悬臂构件而言,竖向地震作用不是结构的最终控制内力。
表1 各工况下悬臂梁内力计算结果
在计算的过程中,考虑不同荷载组合并且对最不利的荷载组合工况,并且按规范验证稳定性。
之后采用有限元分析软件ABAQU S进行分析。
在型钢混凝土,型钢和混凝土用Link8单元进行三维实体建模,采用8节点三维固体结构单元SOLID65来模拟混凝土,在单元每一个节点上有3个自由度。
钢筋采用线性三维桁架单元模拟。
嵌入式模型不能模拟钢筋滑移对结构响应,尤其是裂缝形态的影响。
工程为了使型钢和混凝土之间不产生滑移,采用了嵌入式模拟钢筋,
主要是在悬臂梁上均匀分布荷载,梁端施加集中荷载方式模拟出最不利工况下构件的荷载条件,从而显示出悬臂梁约束末端混凝土应力是最大值7.64MPa。
4.低高大跨度悬臂梁的裂缝和挠度验算
悬梁臂的质量通常由裂缝和挠度控制,KHL106梁最大裂缝
宽度Wmax为0.29mm。
《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ 138―2001)第5.2.2条规定允许值[W]为0.3mm,刚好满足规范要求。
KHL106梁的纵向收拉钢筋的配筋率p=1.5%时,在充分考虑荷载短期效应和长期效应组合作用下的最大挠度为49.496mm,而规范规定的允许挠度[f]为Zd250=64 mm,满足规范要求。
三、其他
(1)型钢混凝土强度不低于C30,确立型钢混凝土组合结构的抗震等级,当该结构全部采用型钢混凝土组合结构时,和部分采用型钢混凝土组合结构时。
应有所区别。
(2)含钢率是混凝土内的型钢截面面积和梁全截面面积的比值,梁中型钢含钢率要大于4%,较为合理的是5%―8%。
(3)为了保证结构稳定,钢材厚度方向断面收缩率要符合国家《厚度方向性能钢板》的规定。
型钢厚度不宜小于6mm,混凝土梁截面宽度不应小于300mm。
四、结语
为了保证建筑建构的稳定性和安全性,在施工过程中要针对大跨度悬臂梁结构的型钢混凝土技术进行研究和分析,确保钢框架结构施工质量,保证工程高效完成。
参考文献:
[1] 北京市建筑设计标准化办公室.北京市建筑设计技术细则(结构专业)[M].北京:中国计划出版社,2003.
[2] JGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程.北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3] YB9082―1997,钢骨混凝土结构设计规程.北京:冶金工业出版社,1997.
[4] JGJ138―2001,型钢混凝土组合结构技术规程.。