一种新型组合结构——组合式空腹板

相似文献(10条) 1.期刊论文 黄勇.安竹石.马克俭 组合空腹板板柱结构设计与研究 -建筑结构学报2002,23(5)
组合空腹板是一种新型组合结构.本文详细介绍了该类结构的构造与特点,结合一钢管混凝土柱点支承组合空腹板板柱结构的工程设计,分析讨论了该类 结构的变形及内力分布规律、板柱节点构造等.结果表明,该类结构具有刚度大、截面高度小、用钢量少、施工方便等特点.组合空腹板有推广应用价值.
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概
述
钢 . 混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构。与钢筋混凝土结 构相比， 可以减轻自重， 减少构件截面尺寸， 增加有效使用空间， 节省模板， 缩短施工周期； 与钢结构相比， 可 以减少用钢量， 提高结构稳定性， 增强抗火性和耐久性。实践表明， 组合结构兼有钢筋混凝土结构和钢结构 的优点， 具有显著的技术经济效益和社会效益， 适合我国基本建设的国情， 将成为结构体系的重要发展方向
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组合式空腹板及其构造
钢 . 混凝土组合式空腹板是由上、 下表层
及连接上下层的剪切元组成。下层采用型钢， 形成格构式两向交叉肋。上表层有两种形式， 其一是混凝土双向肋板； 其二是钢肋混凝土薄 板。组合式空腹板的腹部在上、 下肋的交叉点 处用钢管混凝土剪切元连接上下表层， 形成共 同工作的整体。本文主要介绍第二种形式， 即 上表层为钢肋混凝土薄板组合式空腹板。 图 ! 为组合空腹板的构造。其中， ! 是下 表层 “ *” 型交叉钢肋， & 是钢管混凝土剪切元， “ *” 型上层交叉钢肋， % 是上表层 / 是上表层混 凝土薄板。 图! 组合空腹板
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组合式空腹板分析方法简介
组合空腹板属空间结构范畴， 分析计算方法比较复杂， 随结构体系的不同有所区别。当它用于低层结
构、 周边简单支承时， 主要承受竖向荷载， 可视为一空间板； 当它用于框架或框架 % 剪力墙结构、 与柱或剪力墙刚性连 接时， 除承受竖向荷载外， 还与柱、 剪力墙共同工作， 形成一 空间抗侧力体系。 组合空腹板的理论分析主要有连续化和离 *+ ,*-)*./’% .’01,’10%
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［"］ 连续化分析方法 利用刚度等效的原则， 可将组合空腹板连续化为具有 *
层结构的层合板， 从下至上分别为下表层 （钢肋组成） 、 剪切 层 （剪切元组成） 、 上层 （钢肋组成） 和上表层 （混凝土薄板） 。 如图 & 所示， 设各层上、 下表面的! 坐标分别为!! % # 、 !! " 根 据有限元的基本理论， 层合板的单元刚度矩阵为：
万方数据
一种新型组合结构——组合式空腹板
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 陈波， 郑旭东， 黄勇， 马克俭 陈波,黄勇(贵州工业大学土木建筑学院,贵州,贵阳,550003)， 郑旭东(贵州省新新建筑公司 ,贵州,贵阳,550003)， 马克俭(贵州工业大学空间结构研究所,贵州,贵阳,550003) 贵州工业大学学报(自然科学版) JOURNAL OF GUIZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2002，31(5) 5次
&""& . "% . &’ ! 收稿日期： 万方数据 作者简介： 陈波， 贵州工业大学讲师 )
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组合空腹板的网格
组合式空腹板网格要求比较密， 一般在两个跨度方向的网格数均不少于 "； 网格尺寸在 # ! " $ % & ! ’ $， 网格尺寸过大， 会因构件的局部稳定问题而增加构件厚度， 另外上表层的混凝土板的厚度相应增大， 从而降 低该类结构的经济性。 !!" 组合空腹板的高度 这里的高度指组合下表面到上表面的距离， 从力学特点分析， 组合板属板式体系， 其自重较钢筋混凝土 实心板、 钢筋混凝土密肋板、 钢筋混凝土空腹夹层板等小得多， 加之钢材自身的刚度较大， 因此， 组合板的控 制高跨比可按实心板的下限考虑， 对于单向受力板， 取 # ( )" % # ( )’ 跨度； 对双向受力板， 取 # ( *" % # ( )" 跨度。 如果考虑利用其空腹部分穿越管线设备， 空腹部分的净空应满足相关要求。 !!# 组合空腹板的构件 组合空腹板的上、 下钢肋采用焊接 “ +” 形钢或型钢， 钢板厚度 , $$ % #& $$! 剪切元采用钢管混凝土， 需 指出， 钢管混凝土仅在局部剪力很大、 钢管不能满足剪切要求时采用， 这样可充分发挥钢管混凝土良好的力 学性能； 而在其他他方， 用钢管剪切元即可， 以此减轻结构自重。钢管壁厚 , $$ % #’ $$! ! ! $ 组合空腹板的特点 组合空腹板的特点可以从建筑和结构两方面论述。 建筑方面： （#） 大开间、 大柱网对建筑空间的灵活布置和使用极为有利， 房间可根据用户的要求分隔， 具 有较好的社会效益； （&） 降低楼层层高， 由于组合空腹板的截面高度较常规的梁板式楼盖小， 加之一般不需要 吊顶， 因此可大幅度节约层高。以 #& $ - #& $ 框架结构为例， 采用组合空腹板楼盖， 其截面高度为 *’’ $$， 而采用一般梁板体系楼盖， 梁的截面高度需 .’’ $$， 采用密肋梁楼盖， 其截面高度需 ,’’ $$! 层高的降低， 相 应节约了围护结构、 装修、 管线及施工机具的费用； （)） 组合空腹板的空腹部分， 可作管线的设备层， 无需另设 管线支架及吊顶， 节约建筑的总造价。 结构方面： （#） 组合空腹板属三维空间结构体系， 其整体性和刚度均优于一般的梁板式楼盖结构， 由于自 身刚度提高， 从而可提高整个建筑结构的刚度； （&） 组合空腹板的自重轻， 与常规的混凝土楼盖相比， 其自重 可大幅度下降。由于楼盖体系在建筑的总重量中占很大比例， 因此， 采用组合式空腹板可有效减轻建筑物的 自重， 从而节约柱、 墙及基础等的造价： （)） 缩短施工周期、 节约模板费用， 组合空腹板许多构件的制作， 既可 在现场又可在工厂完成， 不受天气、 季节等自然因素影响。
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一种新型组合结构—组合式空腹板
陈 波! ， 郑旭东&， 黄 勇! ， 马克俭%
（! ) 贵州工业大学土木建筑学院， 贵州 贵阳 ’’"""%； 贵州 贵阳 ’’"""%； 贵州 贵阳 ’’"""%） & ) 贵州省新新建筑公司， % ) 贵州工业大学空间结构研究所， 摘 要： 组合式空腹板是一种新型组合结构， 可用于大柱网、 大跨度的多层建筑。介绍了该类 结构的构造、 特点及理论分析方法。研究表明， 该类结构是一种有广泛应用前景的组合结构。 关键词： 组合结构； 组合空腹板 中图分类号： *+%#, ) #； *+%(’ ) &； *+%#& 文献标识码： -
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式中， *" 为第 " 层的等效弹性矩阵。 该方法的基本思路是将层合板分层离散， 再利用线性变换综合为一等效单板进行分析。可对各类支承 条件及平面形式的组合空腹板做较为精确的分析， 且可大大减少自由度、 提高计算效率。由于该方法是在组 合空腹板连续化的基础上的离散化分析， 故也可称为半连续化分析。 !-!
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万方数据
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［!］ 之一 。
目前， 国内外对钢 . 混凝土组合结构的研究主要集中在组合梁、 劲性混凝土及钢管混凝土等方面， 而对 建筑结构中耗用材料和人力最多的水平楼面板基本没有涉及。目前， 楼板仍以钢筋凝土结构为主。 本文提出一种新的组合结构： 钢 . 混凝土组合式空腹板。组合式空腹板除具有组合结构一般特点外， 尚 具有如下特点： 截面高度小、 整体性好、 刚度大； 可实现平面灵活分隔布置、 增加建筑有效使用空间， 同时其空 腹部分可作水平管道支架， 节省二次装修费用。组合式空腹板可广泛应用于多高层民用和工业建筑的楼屋 盖结构、 大跨度单层民用和工业建筑的屋盖结构。