大跨度钢-混凝土组合结构在实际工程中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com20o第6年lOl期0月广东土木与建筑No．10GUANGDONGARCHIIECrURECIVILENGINEERINGO20o6大跨度钢一混凝土组合结构在实际工程中的应用张桂标t郝先成z严仕坚2(1、东莞市墙材革新与建筑节能办公室广东东莞523112；2、东莞市建设科技促进中心广东东莞523112)摘要：介绍大跨度钢一混凝土组合结构在某高层建筑裙楼屋面的应用，施工过程监控结果表明钢粱结构是安全可靠的，其钢梁受拉与混凝土板受压而达到优势互补和提高承栽力的目的，比原设计屋面自重大幅降低，值得推广应用。关键词：钢一混凝土组

2、合结构；大跨度{结构梁；监测钢一混凝土组合结构是指钢梁和所支承的混凝将原楼盖结构中的预应力钢筋混凝土主梁和次土板(或组合板)通过剪力连接件而组成的构件[”，梁均替换为钢一混凝土组合梁，楼板采用普通钢筋该结构形式充分发挥了钢材和混凝土两种材料的优混凝土结构，其厚度取原设计的160mm。钢梁采用点，使钢粱受拉，混凝土板受压，从而达到节省钢材、Q345，混凝土楼面采用C40混凝土，主要构件的结降低梁高、增大刚度和提高承载力的目的。构布置方式不变。组合梁主梁和次梁截面如图2所示，该组合结构用于室内游泳池的屋面，其主梁为工1工程概况及施工过程字型钢梁，跨度为29．9m，分为3段

3、拼接。其位置分别在工字型主梁的9．Om和21m处。为了施工方便，东莞市健升大厦占地面积3970m．总建筑面积在安装主梁时．在距主钢梁左端9．3m处以及主钢梁42550m2，地下2层，主楼l9层，裙楼2层局部3层，右端8．6m处分别设置一个可靠的刚性临时支撑，待总高度76．05m。主楼部分采用钢筋混凝土框架一剪楼面现浇混凝土到达l00％设计强度后拆除。力墙结构，裙楼部分采用框架结构。抗震设防烈度为6度。裙楼为lOmx6．933m柱网的框架结构体系，由2施工监测于其顶层为游泳池，建筑要求取消顶层中间结构柱。于是屋面主梁跨度由lOre增大至29．9m。如采用普本工程屋面分3

4、段拼接并在拼接处设置临时支通钢筋混凝土屋面结构。则很难满足功能要求，原设撑。为了观测拼接完成拆除临时支撑后整个工字型计采用的预应力钢筋混凝土屋面结构自重大，截面主梁的变形情况，检测过程中需遵循以下要求：尺寸较大，会影响建筑效果及技术经济效益，且施工(1)合理选择测量区段和测点位置[2]：测点宜少不便。还有可能存在裂缝问题，因此设计采用钢一混不宜多。以便监测值重点突出：测点位置必须具有代凝土组合屋面结构，如图1所示。表性：布置一定数量的校核性测点；测点位置应符合方便、安全的监测环境。(2)选择合适的仪表和测读原则：电阻应变仪⑩和位移计：按一定的时间间隔进行读数。(3)确

5、定合理的监测方案。2．1监测内容(1)浇注混凝士前后钢梁腹板．、翼缘内应力的(a)主粱(b)次梁监测。以及钢梁挠度的监图1游泳池屋面结构平面图圈2组台粱截面尺寸测。测点分布如图3。6维普资讯http://www.cqvip.com20o6年10月第1O期+张桂标等：大跨度钢一混凝土组合结构在实际工程中的应用OCT2006No．102-3监测结果～分别对6#测点和8测点混凝土浇注过程～=—＼一～～：和模板拆除过程的应力测点数据进行统计．其l1结果如图5；并对挠度测点的l一1、2-2、3—3模板拆除过程的挠度数据进行统计，其结果如图6。图3主梁立面挠度测点分布图从中可以看

6、出：①施工阶段：钢梁上的应变从开(2)待混凝土始到结束都没有明显的变化，钢梁的I临时支撑状态强度达到设计值良好、性能可靠；②模板拆除过程：钢梁应变值较小，的100％时，拆除处于弹性状态，结构安全可靠；③钢梁挠度平稳增支撑阶段前后钢大，跨中挠度满足规范要求。梁腹板、翼缘内应(3)监测结果表明，工程中的梁结构充分体现了力监测，梁受力方钢一混凝土组合梁优越的受力性能，充分发挥了钢向上板内钢筋应材和混凝土两种材料的优点，使钢梁尽量受拉，混凝力的监测，测点分土板充分受压，优势互补，达到节省钢材、降低梁高、布如图4．以及梁增加刚度、提高承载力的目的。挠度的监测。图4应力测点布置图

7、2．2监测设备及方法3原方案与改进方案的对比设备包括电阻应变片、机电百分表、DH3816型数据采集仪、电脑等。选取中间一条梁作为监控对3．1结构自重对比象。在该梁的钢梁上下翼缘、腹板以及钢梁两边混凝将改进方案与原方案的自重进行对比，其结果土板纵向钢筋上布置电阻应变片。在浇注混凝土及见表1，两方案的屋面板自重相同，主次梁自重均未拆除模板过程中，通过闭合回路将电阻应变片的数计人楼板重量。值传输到应变数据采集仪，通过观测器数值变化对表1两方案结构自t对比该结构实施全过程监控。(1)变形监测：在测点位置安装电子百分表。通过DH3816型数据采集仪量测挠度。(