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《钢骨混凝土特点及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、深圳世贸中心一、随着我国经济的发展和建筑技术的进步,高层建筑和大跨度建筑成为建筑结构发展的主要方向之一。由混凝土包裹钢骨做成的钢骨混凝土结构(SRC),充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,虽然我国钢骨混凝土技术起步比国外晚一些,但在我国得到了越来越多的应用。钢骨混凝土和钢结构、木结构、砌体结构以及钢筋混凝土结构并列为五大结构之一。其中实腹式钢骨混凝土构件具有较好的抗震性能、节约钢材、提高混凝土利用系数、施工方便等优点,在工程建设中得到广泛应用。SRC结构的特点是在混凝土内配置钢骨,这些钢骨可以是轧制的,也可以是焊接的。在大型建筑中经常配
2、置焊接的钢骨,可以根据构件截面大小、受力特点,考虑到受力的合理性,灵活选择焊接钢骨各个板件的宽度和厚度。所配置的钢骨的形式有角钢、工字钢、宽翼缘工字钢、双十字钢、双槽钢、十字形钢、箱形方钢管等,工程中常用H形和十字形1钢骨混凝土结构特点钢骨混凝土结构的技术含量高,施工难度大,它具有以下几个特点:1)承载力高,钢材的强度远高于混凝土的强度,因此与钢筋混凝土结构相比钢骨混凝土结构的承载力较高,约为钢筋混凝土结构的1520倍。2)刚度大,钢材的弹性模量比混凝土高出一个数量级。3)抗震性能好。4)节省钢材,与钢结构相比可节省大量钢材。5)耐久性与
3、耐火性好,混凝土可以作为型钢的保护层,劲性混凝土结构的耐久性与耐火性都比钢结构好得多。2钢骨混凝土设计要点目前,我国有两本行业标准可供工程设计人员参考:其一是建设部颁发的JGJ138200113v型钢混凝土组合结构技术规程;其二是原冶金工业部颁发的YA905220061381型钢混凝土结构设计规程。钢骨混凝土结构设计主要考虑的因素:1)钢骨的含钢率[3]:关于钢骨混凝土构件的最小和最大含钢率,目前没有统一的认识,但当钢骨含钢率小于2%时,可以采用钢筋混凝土构件,而没有必要采用钢骨混凝土构件。当钢骨含钢率太大时,钢骨与混凝土不能有效地共
4、同工作,混凝土的作用不能完全发挥,且混凝土浇筑施工有困难。因此,在冶金部行业标准YB908297钢骨混凝土结构设计规程中将钢骨含钢率定为2%~15%。一般来说,较为合理的含钢率为5%~8%。另在建设部行业标准JGJ1382001型钢混凝土组合结构技术规程中定为4%~10%。在中广大厦钢骨混凝土柱的设计中,考虑到建设单位尽量节约钢材,节省资金的要求,经专家委员会认可,钢骨柱的含钢率确定为3.5%。2)钢骨的宽厚比:钢板的厚度不宜小于6mm,一般为翼缘板20mm以上,腹板16mm以上,但当钢板厚度大于36mm时,钢材的厚度方向的断面收缩率应
5、符合现行国家标准GB5313厚度方向性能钢板中的Z15级的规定。这是因为厚度较大的钢板在轧制过程中存在各向异性,由于在焊缝附近常形成约束,焊接时容易引起层状撕裂,焊接质量不易保证。钢骨的宽厚比应满足规范的要求。3)钢骨的混凝土保护层厚度:根据规范规定,对钢骨柱,混凝土最小保护层厚度不宜小于120mm,对钢骨梁则不宜小于100mm。4)要重视钢骨混凝土柱与钢筋混凝土梁在构造连接上的配合协调问题。钢骨混凝土结构与普通钢筋混凝土结构设计中不同且难度最大的是:a.需确定钢骨柱中每根钢筋的准确位置;b.根据钢骨这种型钢翼缘的宽度确定框架梁的宽度;c.
6、确定框架梁中每根钢筋的位置;d.根据柱梁钢筋的位置确定钢骨穿孔的位置;e.钢骨中穿钢筋的孔径由钢筋直径确定,一般比钢筋直径大4mm~6mm;f.钢骨中纵横两方向穿钢筋孔的位置至少应错开一个孔径。4钢骨混凝土的应用钢骨混凝土由于在截面中配置了型钢,可使构件承载力、刚度大大提高,因而大大减小了构件的截面尺寸,可增加房屋的有效使用面积。此外,型钢混凝土具有很好的延性和耗能能力,适于在地震区应用。钢骨混凝土结构的研究和应用在国外开始较早,我国因国情的限制,起步较晚,工程应用就更少,我国从20世纪50年代开始应用型钢混凝土结构,主要用于工业厂房,如
7、包头电厂主厂房和鞍山钢铁公司的混铁炉基础。直到1997年11月冶金工业部正式发布了有关规程,并于1998年5月1日起施行。20世纪80年代初期,随着我国建筑业的迅猛发展,SRC结构在我国迅速兴起。近年来,型钢混凝土在上海、广州、武汉、深圳、大连等地的高层建筑中都有所应用。型钢混凝土最初在欧美和日本的研究和应用比较多。20世纪初,西方国家为提高钢结构的防火性能,应用了型钢外包混凝土的型钢混凝土柱。随后不久,人们认识到这种组合柱比纯钢柱的刚度要高。1908年Burr做了空腹式型钢混凝土柱的试验,发现型钢外包混凝土后强度和刚度都有大大提高。从19
8、20年开始,美国、英国和欧洲一些国家相继开展了型钢混凝土的研究。1948年出版的英国BS449规范认为将钢柱埋置在混凝土中增加了截面的最小回转半径,它是最早认为混凝土中的型钢增加
