型鋼混凝土研究綜述

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1、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和研究綜述胡現(xiàn)良】谷二永2河北聯(lián)合大學(xué)1建研地基基礎(chǔ)工程有限責(zé)任公司2摘要：簡(jiǎn)要介紹了型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),國(guó)內(nèi)外應(yīng)用、研究現(xiàn)狀及計(jì)算理論，分析了國(guó)內(nèi)在研究型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中存在的不足之處，并提出了進(jìn)一步研究的方向。關(guān)鍵詞：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；應(yīng)用；計(jì)算理論SummaryonResearchesandApplicationsofSteelReinforcedConcreteStructureHuXianliangAbstract:Thispaperbrieflyintroducesthefeaturesand

2、thepresentresearchesonandapplicationsofSteelReinforcedConereteStructure,expoundsthecalculatingtheoryofthisstructure,andputsforwardthedirectionofthefurtherresearchonit.DisadvantagesoftheresearchesofSteelReinforcedConcreteStructureareanalyzed.KeyWords:SteelReinforcedC

3、onereteStrueture;application;calculatingtheory—、引言隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)代建筑的用途和功能向綜合性、多樣化，超高方向發(fā)展。建筑底部多個(gè)樓層要求具有較大的使用空間，單一的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，因截面過(guò)大占據(jù)較多使用面積，已經(jīng)影響到建筑物使用功能的充分發(fā)揮，很難再適應(yīng)發(fā)展的需要。由于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、截面大小適中、耐火、防止腐蝕的優(yōu)點(diǎn)，能夠很好的解決上述問題。近些年，在北京、上海、深圳、香港等城市，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)己經(jīng)較多的應(yīng)用于高層建筑中。二、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的概念型鋼混凝土(

4、SteelReinforcedConcrete,簡(jiǎn)稱SRC)是指在混凝土中主要配置型鋼，并配有一魁的縱向受力鋼筋和橫向箍筋的結(jié)構(gòu)，是鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種主要形式。其中，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)根據(jù)所用型鋼形式不同，主要分為實(shí)腹式和空腹式兩大類。實(shí)腹式構(gòu)件的型鋼主耍有軋制工字鋼、槽鋼、H型鋼及焊接H型鋼。空腹式構(gòu)件主要配市綴板或綴條連接角鋼或槽鋼形式的型鋼。實(shí)腹式構(gòu)件制作簡(jiǎn)單，承載力大，抗震性能好⑴；空腹式構(gòu)件比較節(jié)省材料，但制作工序繁多，其制作費(fèi)用高，變形性能和受剪承載力也較小。圖1給11!了不同配鋼形式的型鋼混凝土梁、柱斷血。(a

5、)實(shí)腹式型鋼混凝土柱截面（b）空腹式型鋼混凝土柱截面（c）實(shí)腹式型鋼混凝土梁截面（d）空腹式型鋼混凝土梁截面圖1型鋼混凝土梁、柱截面三、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)型鋼混凝土構(gòu)件中的型鋼和混凝土在箍筋及型鋼本身約束下形成一體，使得兩種材料的強(qiáng)度都能得到充分利用，其性能優(yōu)于型鋼與混凝土的簡(jiǎn)單亮加。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)作為一種新型結(jié)構(gòu)，匯集了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)各自的主要優(yōu)點(diǎn)，具有一系列不同的特性⑵。1.與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有以下特點(diǎn)：1）變形能力強(qiáng)，抗震性能好。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于混凝土材料的脆特別是同一層柱剛度相差很大、擔(dān)負(fù)剪力不均衡或

6、是當(dāng)結(jié)構(gòu)存在較大偏心構(gòu)件容易發(fā)生剪切破壞，結(jié)構(gòu)的延性較差。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件更好的延性和耗能性能，改善了混凝土構(gòu)件破壞時(shí)的脆性性質(zhì)，和抗震性能。2）承載力高，構(gòu)件自重小。在抗震設(shè)計(jì)中，鋼筋混凝土柱截面由軸壓比決定。由壓比限值的限制，混凝土柱的的截面尺寸選取得很大。使用型鋼混凝土載力高于同截面鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力，從而減小構(gòu)件截面，不會(huì)形成肥梁胖柱，增加使用空間。3）傳力性能好。當(dāng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)，用型鋼混凝土過(guò)渡層可以使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力傳遞更為合理。4）施工周期短。在施工時(shí)，型鋼骨架自身能承

7、受較大的荷載，可以做腳手架使用，如果再利用壓型鋼板作混凝土樓板的模板，可以節(jié)省模板和施工的時(shí)間，但構(gòu)件屮同時(shí)存在型鋼和鋼筋，澆筑混凝土?xí)容^困難。2.與純鋼結(jié)構(gòu)相比，具有以下特點(diǎn)：1）受力合理，延性好。型鋼混凝土構(gòu)件充分利用混凝土的抗壓性能和鋼材的抗拉壓性能，鋼筋混凝土與型鋼形成整體,共同受力，有利于提高型鋼的整體穩(wěn)定性和鋼板的局部屈曲，不易發(fā)生屈曲失穩(wěn)及梁的側(cè)向失穩(wěn)，具有很好的延性。2）耐久性和耐火性良好由于型鋼埋入混凝土屮，混凝土對(duì)型鋼形成保護(hù)層作用，可以很好地鋼材銹蝕和火災(zāi)危害，具有良好的耐久性和耐火性。3）經(jīng)濟(jì)效益好與

8、全鋼結(jié)構(gòu)相比，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)可節(jié)約1/3左右的鋼材，降低了造價(jià)，同時(shí)克服了鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐蝕、防火性能較差、需經(jīng)常性維護(hù)等弱點(diǎn)⑶。4）穩(wěn)定性和抗風(fēng)性能良好結(jié)構(gòu)自重小，剛度大，外力作用下變形小，在風(fēng)荷載和地震作用下，結(jié)構(gòu)的水平移可以得到控制，具有明顯的穩(wěn)定性能和良好的抗風(fēng)效果。