钢骨混凝土的特点与应用

1、钢骨混凝土的特点与应用骨柱 , 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.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。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

2、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

3、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 1920 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了柱刚性的标准 1。目前钢骨混凝土应用需要解决的问题 主要有 :1) 钢骨与混

4、凝土的共同工作 ; 2) 受力性能与混凝土结构的异同 ;3) 轴压承载力的计算 ; 4) 正截面承载力计算;5) 斜截面承载力计算 ;6) 变形和裂缝计算 ; 7) 节点和柱脚的链接形式。钢骨混凝土结构的特点在型钢混凝土组合结构中, 型钢部分与外包钢筋混凝土部分能够形成一个统一的整体,共同承担外部荷载的作用,可以充分发挥两种材料的性能。与其他结构形式相比,有其巨大的优越性, 简述如下。2. 1承载力大为提高配置了型钢的构件 ,尤其是配置实腹式型钢的梁、柱的抗剪承载力有很大提高 ,这是因为 ,一方面型钢本身就可以承担相当大的剪力 , 再受到混凝土的约束 , 型钢腹板不易发生局部屈曲,其强度更能得

5、到充分发挥, 另一方面混凝土自身的力学性能也得到改善。由于承载力的提高 , 可使构件截面尺寸减小 , 利于减轻结构的自重 , 增加使用空间 , 且由于自重的减轻 , 也可减少基础负担 , 降低基础造价 ,间接带来经济利益。2. 2变形能力好混凝土与型钢相互制约, 使其在使用阶段的变形能力大为改善。外包混凝土提高了结构的耐久性,具有更大的刚度和阻尼,有利于控制结构的变形;外包混凝土还可以防止钢骨的局部屈曲, 增强了型钢的稳定性 , 也利于提高构件的整体刚度。型钢具有较大的延性 , 能吸收更大的能量 , 因而抗震性能也好于混凝土构件。2. 3防火能力好钢骨混凝土结构的防火性能比钢结构和混凝土结构均

6、要优越, 这主要是由于外包混凝土减慢了型钢的升温速度 , 延缓了结构倒塌 , 提高了结构的耐火性。2. 4施工便利钢骨本身是劲性承重骨架,在施工阶段可以起钢骨架的作用, 焊接工作量远小于一般钢结构 ; 可以利用钢骨承受施工阶段的荷载 , 并可将模板悬挂在钢骨架上 , 省去支撑 , 加快施工速度。2. 5经济效果显著与钢结构相比 ,钢骨混凝土组合结构在保持自身承载力相同的情况下可节约钢材 , 并可节省大量的焊接工作 ; 与普通钢筋混凝土结构相比 , 钢骨混凝土结构构件的横截面积大大减小 , 从而加大了建筑空间面积 , 而且温度变形和噪音都较小 , 施工中人工成本降低。结语正是基于上述钢骨混凝土结构的优越性能, 这一新型的结构正越来越多地应用于现代建筑结构,特别是复杂高层建筑结构之中, 由于实验手段及计算机资源诸方面的限