常见钢-混凝土组合结构的对比分析
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是一种将钢结构和混凝土结构相互补充和配合的新型结构形式。
相比于传统的钢结构和混凝土结构,钢-混凝土组合结构在结构的承载性、经济性和生态性方面都有更优异的表现。
本文将介绍当前钢-混凝土组合结构的发展现状和未来发展趋势。
1. 结构强度高:钢骨架和混凝土受力表现不同,钢结构能吸收拉力,混凝土能吸收压力,在组合起来后能完美解决双向受力的问题。
2. 系统稳定性好:钢结构有较高的抗震性攻击,而混凝土能防火、耐用,在组合中,两种材料能互相补充,提高了结构的安全性和稳定性。
3. 构造灵活性高:钢-混凝土组合结构设计时,钢和混凝土可以根据根据工程的具体要求进行组合搭配,极大的提高了构造的灵活性,能适应各种建筑需求。
4. 施工周期短:相比于纯混凝土建筑,钢-混凝土组合结构的施工速度更快,可大大缩短工期,降低施工成本。
1.大跨度结构与传统的混凝土桥梁相比,钢-混凝土组合结构桥梁可以节省更多的支撑结构和缩小主跨,进而实现更大跨度。
2.高层建筑钢-混凝土组合结构可以大幅度降低结构重量,进而降低建筑物造价和安装成本,钢骨架可以用来支撑整个建筑群体,同时混凝土可以被用作隔墙或地板。
3.工业厂房钢-混凝土组合结构能够实现不透光和深减容,从而满足工业厂房建筑获得更高的效率和产能。
4.大型城市架空汽车道交通监控系统钢-混凝土组合结构可以在城市中用于建造桥梁和大型架空汽车道交通监控系统,对于保障城市建设的快速发展,实现规划和建设的推进,能够起到非常重要的作用。
1. 结构性能融合的研究在未来,随着钢-混凝土组合结构日益被应用于大型城市和高层建筑中,研究人员需要更加深入地研究钢和混凝土相互融合的方法和原理,以实现更高效的结构性能。
2. 轻型化结构的推广应用轻型化结构成为钢-混凝土组合结构未来发展趋势的又一个方向,遵循“轻量化,高性能”的设计思路,例如采用型钢作为梁和柱材料,同时在钢-混凝土组合结构中加入轻质骨料,从而实现构造的轻型化。
钢结构与混凝土结构的组合应用案例分析
钢结构与混凝土结构的组合应用案例分析随着建筑行业的发展和技术的不断进步,钢结构与混凝土结构的组合应用越来越受到人们的关注。
本文将通过分析几个实际案例,探讨钢结构与混凝土结构的组合应用在建筑领域中的优势和潜力。
1. 引言随着城市化进程的加快,建筑结构的设计和施工要求越来越高,如何提高建筑的安全性、经济性和可持续性成为了建筑设计师面临的重要课题。
钢结构和混凝土结构各有其优势,而将两者结合起来,则可以发挥各自的优点,提高建筑结构的性能。
2. 案例一:钢混凝土组合框架在高层建筑中,钢混凝土组合框架的应用越来越广泛。
例如,在某高层住宅项目中,设计师采用了钢混凝土组合框架结构。
在该项目中,钢柱和钢梁承担了大部分的荷载,而混凝土承担了一部分荷载,并提供了抗震和刚度的增强。
分析该案例可以发现,钢结构的优势在于其轻巧、高强度以及施工速度快,而混凝土结构则具有良好的耐久性和抗震性能。
通过将两者组合在一起,可以充分发挥其优势,从而提高建筑结构的整体性能。
3. 案例二:钢筋混凝土桥梁钢结构与混凝土结构的组合应用不仅局限于建筑领域,在桥梁工程中也有广泛的应用。
以某大型跨海桥工程为例,设计师将钢材与混凝土相结合,在桥梁的主体结构中采用钢筋混凝土桥梁体系。
这种组合应用在桥梁工程中具有明显的优势。
钢结构可以提供足够的刚度和抗震性能,而混凝土结构可以增强桥梁的耐久性和荷载承载能力。
此外,由于钢结构的施工速度快,可以有效缩短工期,提高施工效率。
4. 案例三:混合结构的商业建筑在商业建筑领域,钢结构和混凝土结构的组合应用也有很多成功案例。
例如,在某大型购物中心项目中,设计师采用了混合结构,既使用了钢结构,也使用了混凝土结构。
通过这种组合应用,可以实现柱网空间的灵活布置和大跨度的设计。
此外,钢结构可以提供更好的开间高度和空间利用效率,而混凝土结构则能够提供良好的隔声和隔热性能。
5. 总结与展望通过对几个实际案例的分析,可以看出钢结构与混凝土结构的组合应用在建筑领域中具有广阔的市场前景和潜力。
浅谈钢-混凝土组合桁梁桥的种类与应用
浅谈钢-混凝土组合桁梁桥的种类与应用钢-混凝土组合结构能够发挥钢结构和混凝土各自的优点,是当今桥梁工程中的一个重要的结构形式。
无论是跨越天堑的特大桥,还是横跨溪流的小跨径桥,钢—混凝土组合结构桥梁都可应用于其中。
现代桥梁工程发展至今,钢—混凝土组合结构已经有较为广泛的应用,是继钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、砖石混凝土结构之后的第五大类结构。
一.钢-混组合梁桥的组成钢-混组合梁桥可按照不同的钢梁组成形式大致分为:钢—混凝土组合板梁桥、钢—混凝土组合箱梁桥与钢—混凝土组合桁梁桥(以下简称“组合桁梁桥”)。
以下将对这几种钢混组合梁桥的结构及受力特点进行介绍。
1.钢—混凝土组合板梁桥这种形式的组合梁桥的钢主梁主要是工字形截面钢梁,关于这种桥型,我国早期的桥梁中有些应用,但跨度有限,因此目前应用较少。
钢主梁和混凝土桥面板通过剪力连接件组合,共同工作。
工字型的钢板梁一般由3块钢板焊接而成。
为了充分发挥钢材的抗拉能力强的特性,工字梁的下翼缘可以适当加厚或加宽,有时为了满足施工需要,在各个主梁之间设置横向支撑。
2.钢-混凝土组合箱梁桥在大跨度的组合梁桥中,组合箱梁桥是常采用的截面形式。
,该桥有钢筋混凝土翼板和箱型钢梁组成,两者通过连接件连接。
与工字型截面的组合钢板梁桥相比,组合箱梁的抗扭刚度较大,因此适合在高跨比较大或扭转较大的跨线桥和弯桥中使用。
目前我国的组合箱梁桥大多应用于城市立交桥、高速公路跨线桥等。
钢-混凝土组合箱型梁发展出了一种新形式——波形钢腹板组合梁桥。
与传统的混凝土箱梁相比,波形钢腹板组合梁桥用波形的钢腹板代替了混凝土腹板。
上部是混凝土顶板,顶板内常会设置体内索以施加预应力,同样混凝土底板也会设置体内索。
有的波形钢腹板桥会在箱内设置体外索施加预应力。
这种结构能有效利用施加的预应力,同时能够防止腹板的局部失稳。
3.钢-混凝土组合桁梁桥钢桁架与混凝土板相组合,可以形成钢-混凝土组合桁梁桥,混凝土桥面板在这种结构中作为受力的一部分,可以节省钢材的使用,并能提高整体刚度和降低桁高。
压型钢板组合楼板与混凝土叠合楼板对比研究分析
压型钢板组合楼板与混凝土叠合楼板对比研究分析摘要:装配式建筑中楼板可分为压型钢板组合楼板和混凝土叠合楼板两种形式,压型钢板组合楼板技术相对比较成熟,在装配式钢结构建筑中应用相对较早,随着混凝土叠合楼板在装配式混凝土建筑中的推广应用,近年来在装配式钢结构建筑中也出现了混凝土叠合楼板的应用实例,本文针对以上两种装配式楼板,系统的分析它们之间的区别和优缺点。
关键词:压型钢板组合楼板;混凝土叠合楼板;装配式建筑;优缺点一、前言2016年9月27日,《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》国办发〔2016〕71号文件明确指出“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区,其余城市为鼓励推进地区,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑”[1]。
自该意见出台以后,全国各省、市、自治区都相继出台了装配式建筑的发展政策,装配式建筑在全国范围内呈现飞速发展状态,特别是装配式混凝土建筑和装配式钢结构建筑,这两种结构形式作为装配式建筑的重点发展对象,在全国各地进行了大力试点和推广。
其中装配式混凝土建筑发展先对较早,结构和技术体系相对比较完善,装配式钢结构建筑发展先对较晚,其结构和技术体系相对还不够成熟,特别是三板体系[2],其中楼板体系作为钢结构主体的重点组成部分,其演变形式从现浇结构逐步到压型钢板组合楼板,再到目前的混凝土叠合楼板。
压型钢板组合楼板和混凝土叠合楼板作为装配式建筑的两大重点发展形式,有哪些区别呢?在装配式建筑中应用的缺点有哪些呢?文本将针对以上两种装配式楼板,系统的分析它们之间的区别和优缺点,以为同行业提供借鉴和参考。
二、基本概念1、压型钢板混凝土组合楼板(1)概念利用凹凸相间的压型薄钢板做衬板与现浇混凝土浇筑在一起支承在钢梁上构成整体型楼板,主要由楼面层、组合板和钢梁三部分组成,适用于大空间建筑和高层建筑,目前在国际上已经普遍采用。
对混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构的比较分析
对混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构的比较分析范荣荣【摘要】目前在工程上常用的结构形式有混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构这三种.它们之间互有优缺点.那么如何在工程中选择一种合理的结构形式,使得建筑工程既坚固又经济.本文将对这三种结构形式逐个进行分析,并讨论在实际工程中的选用,以达到最优化的结构形式.【期刊名称】《四川建材》【年(卷),期】2013(039)001【总页数】3页(P31-32,34)【关键词】混凝土结构;钢结构;钢-混凝土组合结构【作者】范荣荣【作者单位】中国建筑西南设计研究院有限公司,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TU371 三种结构形式各自的优缺点1.1 混凝土结构混凝土结构在土建工程中的应用十分广泛,主要是因为有以下优点。
(1)材料利用合理。
钢筋和混凝土的材料强度可以得到充分发挥,结构的承载力与其刚度比例合适,基本无局部稳定问题,单位面积造价低,对于一般工程结构,经济指标优于钢结构。
(2)可模性好。
混凝土可根据设计需要浇注出各种形状和尺寸的结构,适用于各种形状复杂的结构,如空间薄壳、箱形结构等。
近年来采用高性能混凝土可浇注的清水混凝土,具有特殊的建筑效果。
(3)耐久性和耐火性较好,维护费用低。
钢筋与混凝土具有良好的化学相容性,混凝土属碱性性质,会在钢筋表面形成一层氧化膜,钢筋有混凝土的保护层,一般环境下不会产生锈蚀,而且混凝土的强度随时间的推移而增加;混凝土是不良导热体,使钢筋不致因发生火灾时升温过快而丧失强度,一般30 mm厚混凝土保护层,可耐火约2.5 h;同时,在常温至300℃范围,混凝土的抗压强度基本不降低。
(4)现浇混凝土结构的整体性好,且通过合适的配筋,可获得较大的延性,适用于抗震、抗爆结构;同时防振性能和防辐射性能较好,适用于防护结构。
(5)刚度大、阻尼大,有利于结构的变形控制。
(6)易于就地取材。
混凝土所用的大量砂、石,易于就地取材。
钢与混凝土组合结构
钢与混凝土组合结构专业:结构工程绪 论由两种不同性质的材料组合成整体共同工作的构件成为组合构件。
由组合构件可组成组合结构。
由于两种不同性质的材料扬长避短,各自发挥其特长,因此具有一系列的优点。
目前研究比较成熟与应用较多的主要是下列的钢与混凝土组合结构:压型钢板与混凝土组合板,.组合梁,型钢混凝土结构,钢管混凝土结构,外包钢混凝土组合结构及钢纤维混凝土等等。
第1章 剪切连接1.1 概述钢与混凝土组合结构,只有将两种不同材料组合成一体才能显示其优越性。
这种组合作用,主要是依靠两种不同材料之间的可靠连接。
连接必须能有效传递混凝土与钢材之间的剪力,同时能有效抵抗两者分离的“掀起力”,才能使混凝土与钢材组合整体,共同工作。
(1)无剪切连接的情况:两根材料、截面、刚度完全相同的矩形截面的梁,叠置在一起,中间不设任何连接,而且忽略两梁之间截面上的摩擦力。
此时,最大弯应力的值为:22m a x m a x 83bhql I My ==σ,发生在每个梁的上下边缘纤维处。
梁在支座处剪力最大:4ql V =。
最大剪应力:bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度:3446453842/5Ebhql EI ql f == (2)完全剪切连接的情况:上下梁完全组合成一整体,则可按截面宽度为b ,高为2h ,跨度为l 承受均布荷载q 的简支梁计算。
跨中最大弯矩处的最大正应力为:22max max163bh ql I My ==σ。
梁在支座处剪力最大:2ql V =。
最大剪应力:bhql bh V 8323max ==τ 跨中最大挠度:34425653845Ebhql EI ql f == 可以得出结论:完全剪切连接的组合梁与无剪切连接的叠合梁相比,惯性矩与刚度大大提高。
大大减小了梁截面的法向应力与梁的挠度。
这就是“组合效应”起到的主要作用。
1.2连接方式组合构件中混凝土与钢连接应视构件的形式与受力性能采取不同的方式。
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势
在桥梁工程中钢_混凝土组合结构的优势与劣势交通土建2011级摘要:随着我国经济建设的加速发展,在近30年来建造了不少大型桥梁。
由于组合梁能充分发挥钢与混凝土两种材料的力学的性能,在国内外桥梁工程中获得了广泛的应用。
本文将阐述钢_混凝土组合梁结构在桥梁工程中的优势、劣势、应用及发展趋势,关键词:桥梁工程;钢-混凝土组合结构1、钢_混凝土组合结构发展现状自20世纪50年代以来,欧洲各国、美国和日本等国已在多类桥梁中较为广泛的应用了组合结构。
与之配套的各类抗剪连接件、施工架设技术和分析方法也不断发展,并编制了以欧洲规范四等为代表的组合结构桥梁设计规范。
20世纪80年代以来,国际桥梁及结构工程协会(IBASE)多次召开国际学术会议,对组合结构桥梁在研究、设计、施工等方面的发展进行交流和研讨,进一步促进组合结构桥梁的发展。
相对于发达国家,尽管在我国很多大中城市的高架立交桥、中小跨径的公路桥和铁路桥以及大跨度斜拉桥、悬索桥、拱桥中都应用了组合结构,我国组合结构桥梁的技术水平仍落后于国际先进水平。
桥梁施工技术发展极不平衡。
一方面,在寻求跨度突破的巨大技术需求推动下,大跨度桥梁快速发展并且屡次打破世界记录;另一方面,在中、小跨度桥梁中,混凝土及预应力混凝土桥梁占据绝对数量优势。
而我国混凝土及预应力混凝土桥梁存在质量问题较多,预应力后张梁工艺存在堵孔、张拉预应力控制不准、压浆不密实等技术瓶颈。
预应力混凝土连续梁桥砼箱梁腹板承受较大的主拉应力,砼材料易开裂,致使结构刚度降低,影响结构的耐久性。
而且混凝土箱梁自重较大,在自重、徐变等因素作用下,跨中挠度会持续增大,严重影响结构的承载力,降低结构的安全度,为桥梁带来很大安全隐患。
因此,工程界很多人正在呼吁采用高性能高强混凝土、采用钢_混凝土组合结构,以改变我国工程结构以混凝土为主的现状,与发达国家工程结构、桥梁结构发展趋势保持一致。
2、钢_混凝土组合结构梁桥的优势钢-混凝土组合梁桥是指将钢筋与混凝土桥面板通过抗剪连接件连接成整体,并考虑共同受力的桥梁结构形式。
装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合
装配式建筑施工中的钢结构与混凝土结构组合随着现代建筑技术的不断发展,装配式建筑在市场中得到了广泛应用。
在装配式建筑施工中,钢结构和混凝土结构是两种常见的建筑材料。
本文将探讨在装配式建筑施工中钢结构与混凝土结构的组合使用,包括其优势、应用案例以及可能出现的挑战。
一、钢结构与混凝土结构组合的优势1.1 综合性能出色钢结构和混凝土结构各有其独特的优点。
钢材具有高强度、轻量化以及可塑性强等特点,适用于大跨度和高层建筑;而混凝土则具有耐腐蚀、耐火性好以及良好的抗震能力等特点。
二者组合使用可以充分发挥各自的优势,提供更为综合、全面的性能。
1.2 灵活性强采用钢结构与混凝土结构相互组合可以灵活调整设计方案,满足不同项目对空间布局和建筑功能的要求。
钢结构可以用于悬挑结构和大空间框架,而混凝土结构可以用于提供更好的隔声和保温性能。
通过合理选择材料与组合方式,可以获得多种设计效果。
1.3 施工速度快由于装配式建筑注重工厂化生产,钢结构与混凝土结构相互组合可有效提高施工速度。
钢结构制品可以在工厂中预制加工,并进行质量控制,这样可以节约现场施工时间;而混凝土则可按需现浇、灌注。
两者相互搭配施工,可实现整体进度的快速推进。
二、钢结构与混凝土结构组合的应用案例2.1 钢框架-混凝土剪力墙组合在高层建筑中采用钢框架作为主体结构,然后在其柱网部分设置混凝土“剪力墙”,可以充分利用钢材轻量化的特点大幅减轻建筑自重,并且提供良好的抗震能力和承载性能。
2.2 钢梁-混凝土板组合在大跨度建筑中,可以采用钢梁作为结构框架,再配以混凝土板进行覆盖。
钢梁可以提供足够的强度和稳定性,而混凝土板则能够有效承载荷载并提供耐久性和隔声效果。
2.3 钢柱-混凝土楼板组合在中高层建筑中,可以采用钢柱结构与混凝土楼板相结合。
钢柱具有较高的抗压和抗弯刚度,在提供稳定支撑的同时也充分利用了钢材轻量化的特点。
混凝土楼板则可作为水平荷载承载体,并提供良好的隔热、隔声等性能。
钢结构和钢管混凝土结构柱对比分析
钢结构和钢管混凝土结构柱对比分析摘要:钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
其原理是利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中的相互作用,即钢管对混凝土的约束作用使混凝土处于复杂应力状态之下,从而使混凝土的强度得以提高,塑性和韧性性能大为改善。
同时,由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲,可以保证其材料性能的充分发挥;另外,在钢管混凝土的施工过程中,钢管还可以作为浇筑其核心混凝土的模板。
与钢筋混凝土相比,采用钢管混凝土可节省模板费用,加快施工速度。
关键词:钢结构;钢管混凝土;结构性能;1、100/20t 吊车荷载作用下钢结构厂房设计与计算工程概况:某单层重工业厂房,建筑面积为8064平方米,由两跨组成,每跨 24m,檐口高度为 18.15m,阶梯柱下柱柱顶标高为 11.33m,每跨设有一台100/20t 的吊车,工作制为A5。
柱距设为12m,共15榀。
抗震设防烈度为7度(加速度为 0.15g),场地土类别为 3 类场地土。
平面、剖面布置如图 1.1、图 1.2;图 1.1图 1.22、100/20t 吊车荷载作用下钢管混凝土柱厂房计算钢管混凝土柱的截面尺寸见表 2.1。
钢管混凝土结构在进行优化时,采用满应力准则,截面面积是由强度来控制的,在强度满足要求的同时,单肢稳定强度基本能满足要求,只要适当的加大吊车肢的截面面积。
图 2.1 钢管混凝土结构格构柱示意图3、钢结构和钢管混凝土结构柱厂房的设计分析结果钢结构和钢管混凝土结构柱厂房的设计对比分析设计结果见图 3.1、图 3.2:3.1 下段柱的用钢量由图 3.1 知,经优化所得的钢柱厂房与钢管混凝土柱厂房进行对比分析,可以看到:(1)当吊车吨位 100/20t 时,柱距分别为 6m, 9m, 12m 时,钢管混凝土柱厂房的单方用钢量比钢柱厂房节约钢材依次为 70.4%, 67.8%, 66.2%;(2)当吊车吨位 200/50t 时,柱距分别为 6m, 9m, 12m 时,钢管混凝土柱厂房的单方用钢量比钢柱厂房节约钢材依次为 67.1%, 66.7%, 68.1%;(3)当吊车吨位 400/80t 时,柱距分别为 6m, 9m, 12m 时,钢管混凝土柱厂房的单方用钢量比钢柱厂房节约钢材依次为 66.1%, 66.3%, 68.4%。
不同钢—混凝土组合剪力墙抗震性能对比分析
不同钢—混凝土组合剪力墙抗震性能对比分析在现代建筑结构中,钢—混凝土组合剪力墙因其优异的力学性能和抗震能力而受到广泛关注。
为了更好地理解和应用这种结构形式,对不同类型的钢—混凝土组合剪力墙的抗震性能进行对比分析具有重要的意义。
钢—混凝土组合剪力墙通常由钢构件和混凝土构件通过某种连接方式组合而成。
常见的组合形式包括内置钢板混凝土剪力墙、外包钢板混凝土剪力墙以及钢骨混凝土剪力墙等。
内置钢板混凝土剪力墙是将钢板置于混凝土墙体内部。
这种形式的优点在于,钢板能够有效地承担拉力和剪力,提高墙体的抗弯和抗剪能力。
在地震作用下,内置钢板可以限制混凝土裂缝的开展,从而增强墙体的整体性和延性。
然而,其制作过程相对复杂,对施工精度要求较高。
外包钢板混凝土剪力墙则是将混凝土包裹在钢板外部。
这种结构形式的钢板不仅能够直接承担水平荷载,还能对内部混凝土起到约束作用,提高混凝土的抗压强度和变形能力。
由于钢板位于外侧,施工时较为方便,但在防火和防腐方面需要特别注意。
钢骨混凝土剪力墙是在混凝土墙中配置钢骨,如工字钢、H 型钢等。
钢骨的存在可以显著提高墙体的承载能力和抗震性能。
同时,钢骨与混凝土之间的协同工作性能良好,使得墙体在受力过程中表现出较好的稳定性。
不过,这种形式的用钢量相对较大,成本较高。
为了对比不同钢—混凝土组合剪力墙的抗震性能,需要从多个方面进行考量。
首先是承载能力。
承载能力是衡量剪力墙抗震性能的重要指标之一,它反映了墙体在地震作用下抵抗破坏的能力。
通过试验和理论分析发现,不同形式的组合剪力墙在承载能力方面存在一定差异。
一般来说,外包钢板混凝土剪力墙和钢骨混凝土剪力墙的承载能力相对较高,而内置钢板混凝土剪力墙的承载能力也能满足大多数工程的需求。
其次是变形能力。
良好的变形能力意味着剪力墙在地震作用下能够发生较大的变形而不致于突然倒塌,为人员疏散和救援争取时间。
在这方面,内置钢板混凝土剪力墙和钢骨混凝土剪力墙通常表现出较好的延性,能够有效地吸收地震能量。
钢框架-混凝土核心筒的两种连接方式
钢框架-混凝土核心筒的两种连接方式摘要:对钢框架-混凝土核心筒体系中钢梁与核心筒连接的两种连接方式进行比较。
分析表明,采用刚接做法,在不提高造价前提下,能有效增强结构的抗震延性,提高结构的安全性。
关键词:钢框架-混凝土核心筒铰接刚接TWO CONNECTIONS OF STEEL FRAME-CONCRETE CORE WALL STRUCTURESABSTRACT:KEY WORDS:mixed framehinged connectionstiff connection1 前言目前,钢框架-混凝土核心筒体系在高层建筑中应用越来越普遍:外框架采用钢管混凝土柱(或纯钢柱)+钢梁,内筒采用钢筋混凝土结构,建筑高度较高时,可设置若干道伸臂桁架,增强结构的水平刚度。
其中外框架的钢梁与混凝土核心筒的连接有两种方法:铰接、刚接。
采用铰接连接时,施工比较简便,只需在混凝土核心筒外侧设置预埋件,施工时与钢梁用高强螺栓连接;采用刚接连接时,需在混凝土核心筒内埋置钢芯柱,预留钢牛腿与钢梁连接。
下图为两种典型连接做法:a-铰接连接b-刚接连接图1本文试对这两种连接进行比较分析。
2 抗震概念分析与钢筋混凝土的框筒结构体系相似,钢框架-混凝土核心筒体系在水平荷载作用下,混凝土内筒是主要抗侧力结构,经楼板变形协调后,钢框架承担少量的水平剪力,混凝土内筒即承担大部分倾覆力矩,又承担大部分水平剪力。
由于混凝土内筒的变形曲线是弯曲型的,而钢框架是呈剪切型,因此,经楼板变形协调后,钢框架在顶部水平剪力将大于下部。
这类结构体系在地震力的持续作用下,混凝土内筒进入弹塑性阶段后,墙体产生裂缝,侧向刚度急剧下降,致使钢框架要承担比弹性阶段大的多的倾覆力矩和水平剪力。
由于钢梁与混凝土核心筒的连接方式不同,在剪力墙底部出现塑性铰之后结构体系是完全不同的:当钢梁与核心筒采用铰接时,由于核心筒底部出现裂缝形成塑性铰,侧向刚度急剧降低,而一般框架核心筒体系中,框架一般只有一跨,此时整个结构体系的水平刚度将快速降低,难以继续抵抗较大的地震力作用,整个结构体系会发生脆性破坏。
钢-混凝土组合概述
体系的基本构成
• 钢—钢筋混凝土组合结构住宅体系建筑是由钢管砼柱、抗侧力支撑、 双向轻钢密肋组合楼盖、复合外墙板等构件组成的钢结构框—撑结构 体系。 • 钢管砼柱是在螺旋焊接钢管内灌注高强度等级砼,形成两种材料相辅 相成共同工作的机理。它具有承载力高、抗震性能好、施工简捷的特 点,一般每三层为一个制作安装单元,整根钢管柱一次吊装就位,为 主体结构安装创造了流水作业的条件。 • 钢骨砼梁是在钢梁周围配置钢筋,浇注砼后使钢骨与砼成为一体共同 工作的组合结构构件。由于钢骨的存在使得构件延性得到很大改善, 其变形能力强,抗震性能好,承载力高。混凝土对钢骨的包裹解决了 钢结构的防腐、防火问题。施工时钢梁骨架有较大的承载力,可大大 节省模板工作量。 • 抗侧力支撑是由钢管斜撑杆与钢管柱、钢框架梁焊接组成的抗侧力架 体。考虑建筑专业的门窗布置,在不影响建筑功能的前提下,支撑可 以采用X型、单斜杆型、人字型、W型等形式,还可采用偏心耗能支 撑。采用抗侧力支撑取代了传统的砼剪力墙,不仅减轻了结构自重, 而且提高了结构延性,对于优化抗侧刚度,改善抗震性能起到了积极 抗震的作用。
1.4钢管混凝土
• 钢管混凝土结构是在型钢混凝土结构、配螺旋箍混凝土结 构以及钢管结构的基础上发展起来的。钢管混凝土是将普 通混凝土填入薄壁圆型钢管内而形成的组合结构。按截面 形式不同,分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢 管混凝土等。钢管混凝土可借助于内填混凝土增强钢管壁 的稳定性;借助钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用,而 使混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高 的抗压强度和抗变形能力。 • 钢管混凝土结构由于其受力性能及结构特点使其具有以下 的优点: • 1)受力合理,能充分发挥混凝土与钢材的特长,从而使构 件的承载能力大大提高;
钢筋混凝土结构与钢结构在建筑应用对比分析
钢筋混凝土结构与钢结构在建筑应用对比分析摘要:建筑工程建设中采用钢筋混凝土结构,具有成本小、稳定性好、耐久性好等多项特点,这也使该项技术得到了合理应用。
但是,从实际施工情况来看,因为施工会受到外界各项因素影响,这会钢筋混凝土结构的具体质量产生不良影响,这会影响建筑工程的质量,因此,要做好相应的分析工作,提升建筑工程的整体质量。
关键词:钢筋混凝土;钢结构;建筑应用1.工程概括某市的某厂房位于该市重点区,总厂房面积达到42.5万m,其中地上总面积达到32.69万m,地下9.81万m。
除此之外,该厂房工程按照区域划分可以分为B1、B2、B3等三个区域。
除此之外,该厂房工程地下共有2层,其主要定位为设备机房和停车库。
该厂房工程的抗震设防烈度为7度。
2.模型构建为方便比较厂房混凝土结构和钢结构的技术性指标和经济指标,需建立计算模型,以此为基础进行比较,模型要同时合理使用混凝土结构和钢结构两种形式,结构保持一致性布置。
本工程模型选为框架核心筒形式,在7.5度抗震设防烈度分别采用混凝土结构体系与钢结构体系进行比较。
本工程模型建筑平面为正方形,沿建筑竖向为直线型,地下层高为4.2m,该建筑工程的使用年限以及基准期都是50年,而该建筑的架构安全等级是属于二级。
基础为承台+桩,同时设置防水底板,桩长为20.5m,桩型为D500灌注桩,单桩具有1950kN的承载力特征值。
2.两种结构方案技术比较混凝土本身是脆性材料,钢筋混凝土框架结构梁柱截面大,节点抗震延性差,抗震消能能力差,结构遇震破坏后难以修复。
主厂房若采用钢筋混凝土结构,设计时需要特别注意薄弱层的加强,并避免柱子先于梁出现塑性铰、导致结构坍塌性破坏。
钢材本身是一种延性很好的材料,主厂房若采用钢结构,只要结构布置合理,抗震构造措施得当,其抗震性能比钢筋混凝土结构要好得多。
从国内外的地震时建筑物的破坏情况证明了这一点,同时钢结构在震后也比较容易修复,但其造价要比钢筋混凝土结构高一些,且后期需进行定期维护。
钢-混凝土组合梁
钢-混凝土组合梁的设计和施工需要 综合考虑多种因素,包括材料特性、 结构形式、施工工艺等,以确保其性 能和安全。
钢-混凝土组合梁在桥梁工程中得到 了广泛应用,特别是在大跨度桥梁和 复杂结构形式中,其优势更加明显。
钢-混凝土组合梁在长期使用过程中 可能会面临一些问题,如疲劳、腐蚀 等,因此需要采取相应的维护和加固 措施。
对未来研究的展望
随着科技的不断进步,钢-混凝 土组合梁在未来仍将是一个重 要的研究方向,需要进一步探
索其性能和优化设计方法。
对于钢-混凝土组合梁的耐久性 问题,需要加强研究,提出更 加有效的防腐、防锈和加固措
相关规范。
05 钢-混凝土组合梁的优势 与挑战
钢-混凝土组合梁的优势
高承载能力
结构自重轻
钢-混凝土组合梁能够承受较大的集中荷载 和均布荷载,具有较高的承载能力。
由于钢材料具有轻质高强的特点,因此钢混凝土组合梁的结构自重相对较轻,有利 于减轻整体结构的重量。
施工速度快
节能环保
钢-混凝土组合梁的构件可以预先在工厂制 作,现场安装方便快捷,能够缩短施工周 期。
总结词
施工方便,工期短
详细描述
钢-混凝土组合梁的施工方便,能够缩短工期,降低施 工成本。该大桥的施工过程采用了预制拼装的施工方法 ,大大提高了施工效率。
工程案例二
总结词
抗震性能好
详细描述
某高层建筑采用钢-混凝土组合梁作为主要承重结构,具 有良好的抗性能,能够有效地抵抗地震作用。
总结词
承载能力高
详细描述
钢-混凝土组合梁的承载能力较高,能够满足高层建筑对 承重结构的要求。同时,该组合梁还具有良好的塑性和韧 性,能够吸收地震能量,减少结构损伤。
钢-混凝土组合框架结构受力性能分析
+刘阳冰1,刘晶波2,韩强3
(1.重庆大学土木工程学院,重庆400045;2.清华大学土木工程系。北京lo0084;3.北京工业大学建筑工程学院.北京100124)
摘要:本文建立了组合梁一方钢管混凝土柱框架结构,钢梁一方钢管混凝土柱框架结构,组合梁一等刚度RC 柱组合框架结构,钢梁一等刚度RC柱框架结构以及RC框架结构的分析模型,并对这5个结构分别进行模态分 析和反应谱分析。通过各个结构内力结果的比较和承载力校核,研究了楼板组合作用对结构受力性能的影响以及 钢管混凝土柱和RC柱受力性能的差别。结果表明:钢梁框架结构上部框架柱内力设计值会出现小于考虑组合作 用的组合梁框架结构中柱的内力,使结构设计偏于不安全。 关键词:钢.混凝土组合结构;框架结构;组合梁;方钢管混凝土;受力性能;
基本风压取为0
45
kN/m1。荷载基本组合下,风荷载作用方向取Y负方向(结构弱向)。风荷载采用
高规中的简化计算方法,5个结构施加的风荷载相同,因此计算得到结构沿Y方向的基底反力,y相等。 RC框架总的受力最大,等刚度RC(ETRC)柱框架结构的基底总的竖向力反力和反力矩绝对值略大于相 应的方钢管混凝土(CFST)柱框架结构。 取幽1中轴线①边框架和轴线④中框架的两榀框架来比较计算模型的受力性能。以zl和z4柱为例, 囝2和圈3分别给出其轴力和弯矩翻。幽中轴力以拉力为正,弯矩沿x正方向为正。
1
引言
钢一混凝土组合结构以其良好的经济性及优越的抗震性能被广泛应用于高层和超高层建筑。目前对钢
管混凝土柱和钢一混凝土组合梁的基本性能和受力机理已经进行了系统的试验和理论研究,对钢管混凝土 柱与梁的各种节点形式也进行了较多的试验与理论研究【∽】。但对钢一混凝土结构体系的整体抗震性能特别
钢与混凝土组合结构的多种结构形式及其性能特点
钢与混凝土组合结构的多种结构形式及其性能特点摘要:组合结构的使用已经广泛,其中钢与混凝土的组合结构是最为常见的结构形式,而且相当成熟,已经自成独立的结构体系。
在我国,组合结构仍属新的结构形式,随着大量建筑物的兴建,组合结构作为新兴结构得到越来越广泛的采用,应用前景越来越好。
所以,对钢与混凝土组合结构的结构形式及性能特点有一定的了解是很有必要的。
本文就这些方面对不同的组合结构形式展开介绍。
关键词:钢与混凝土组合结构,结构概念,特点Abstract: The composite structure has been used widely, then steel and concrete composite structure is the most common type and quite mature, so it has become the independent structure system. In our country, the combination of structure is still a new structure form with the construction of large number of buildings,combination structure, as an emerging structure, will more and more widely used, and the application prospect will be better. Therefore, the combination of steel and concrete struction of different structure form will be introduced.Keywords: steel and concrete composite structure ,design concept ,characteristics 1 概述组合结构是指由两种以上性质不同的材料组合成整体,并能共同工作的构件。
钢-混凝土组合结构的发展现状
钢-混凝土组合结构的发展现状钢-混凝土组合结构是指在建筑或桥梁中结构中同时使用钢材和混凝土这两种材料,以发挥各自的优势和互补作用,从而形成一种新型的结构形式。
在现代建筑领域中,钢-混凝土组合结构具有结构强度高、抗震性能好、施工周期短、使用寿命长等优点,因此得到了广泛的应用和推广。
本文将从发展现状、应用领域、技术挑战和未来发展趋势等方面对钢-混凝土组合结构进行探讨。
一、发展现状目前,钢-混凝土组合结构已经在建筑领域中得到了广泛的应用。
在桥梁工程中,钢-混凝土组合梁桥、钢-混凝土组合箱梁桥等结构形式已经成为了常见的桥梁类型。
在建筑工程中,大跨度空间结构、高层建筑等也开始采用钢-混凝土组合结构,例如一些地标性建筑,如上海中心大厦和广州塔等。
钢-混凝土组合结构也被应用到了工业厂房、体育场馆等多个领域。
二、应用领域钢-混凝土组合结构的应用领域非常广泛。
在建筑领域中,钢-混凝土组合结构不仅可以用于桥梁工程,还可以应用于高层建筑、大跨度空间结构、工业厂房等多个领域。
在高层建筑中,由于钢材的高强度和混凝土的良好抗压性能,采用钢-混凝土组合结构可以实现更大的跨度和更高的承载能力,从而满足了高层建筑对结构性能的要求。
在桥梁工程中,钢-混凝土组合结构可以实现更大跨度的桥梁结构,从而提高了桥梁的通行能力和安全性。
在工业厂房中,钢-混凝土组合结构可以实现更大空间的悬挑和跨度,从而满足了工业厂房对空间利用和结构稳定性的要求。
三、技术挑战虽然钢-混凝土组合结构具有诸多优点,但是在实际应用中还面临着一些技术挑战。
首先是材料的兼容性。
由于钢材和混凝土的物理性质和工程特性有很大差异,两者之间的界面问题一直是研究的难点。
其次是结构的耐久性问题。
由于钢材容易受到腐蚀和变形,而混凝土容易受到裂缝和渗漏的影响,因此钢-混凝土组合结构的耐久性一直是研究的重点方向。
由于钢-混凝土组合结构的施工过程复杂,因此如何确保施工质量和工期进度也是一个亟待解决的技术难题。
钢-混凝土组合结构
钢骨混凝土结构
在钢骨周围配置钢筋浇筑混凝土, 使钢 骨、钢筋及混凝土组合成一体的构件称 为钢骨混凝土构件。钢骨混凝土构件又 称为SRC(Steel Reinforced concrete ) 构件。它包括实腹钢骨与空腹钢骨两种 类型。 在20 世纪60~70 年代, 空腹钢骨应用 较为普遍, 其中包括缀板式与桁架式两 种形式。试验研究表明, 缀板式钢骨混 凝土构件的承载力与延性较差, 一般多 采用桁架式钢骨。由于桁架式钢骨加工 制作比较麻烦, 所以随着H 型钢生产的 发展以及焊接技术的日趋成熟, 近年来 钢骨混凝土构件较多采用的是实腹式型 钢。
1.组合梁 由钢梁、连接件和钢筋混凝土板组成,常用形式 见图1。组合梁的上翼缘有截面面积较大的钢筋混 凝土板承受压力,致使钢梁上翼缘截面减小,从而节 约钢材,钢梁下翼缘则承受拉力,这是组合梁的受力 特点。
2.组合板 在压型钢板上先焊接连接件,后灌筑钢筋混凝土板而形成组 合板结构。连接件采用带头栓钉或钢筋。 在混凝土未达到设计强度之前,施工活荷载、钢筋混凝土板 及压型钢板自重,由压型钢板单独承受。当混凝土达到设计 强度后,组合板上的找平层、活荷载等荷载,全部由组合板 承受。组合板除需验算强度及挠度外,还需验算颤动。 压型钢板在组合板结构中起着双重作用,在施工阶段作为模 板;在使用阶段作为抗拉主钢筋抵抗作用于组合板底面的正 弯矩,还可利用压型钢板的波纹间的槽,供铺设电力、通信与 通风管道之用。组合板自50年代初开始采用,70年代已获得 广泛的应用。
构、全玻璃造:
一)玻璃雨篷
二)玻璃楼梯
三)玻璃地板
玻璃制成之地板,下方可为金属支架、木支架或玻璃支架,玻 璃固定方式则采用四周固定或玻璃抓具固定均可,提供不一样 之设计感。
公路常规跨径钢混组合梁结构形式对比及分析
1钢混组合梁的结构类型钢混组合梁的选择与布置受其需要跨越的障碍、跨径、桥墩的位置及施工方案的可行性所决定。
对于常规跨径的钢混组合梁,按其截面形式分为工字钢混组合梁、钢箱组合梁、钢桁组合梁及波形腹板钢混组合梁。
2各种钢混组合桥梁的结构特点2.1工字钢混组合梁工字钢混组合梁由若干片工字形断面钢主梁通过横向联结系连接,并通过剪力键与混凝土桥面板形成整体共同受力。
工字钢混组合梁可用于双向两车道、双向4车道、双向6车道以及双向8车道等多种桥梁,常用跨径为20~100m ,经济跨径为30~60m 。
工字钢混组合梁按照桥型结构,可分为简支、结构简支桥面连续和结构连续3种类型;按钢主梁片数,可分为少梁体系和多梁体系。
钢主梁间距以3~5m 为宜,当钢主梁间距较大时,宜在中间设置小纵梁。
工字钢混组合梁常用的架设方法有顶推法、架桥机法和吊装法。
1)在跨河、跨谷以及桥墩较高的建设条件下,宜采用顶推法架设。
2)与顶推法建设条件相同,如桥梁跨数较多,桥长较长,宜采用架桥机架设。
架设前应对架设全过程进行结构整体验算,并对梁体上架桥机支点区域进行局部复核计算。
3)顶推法或架桥机法架设条件以外的其余地形条件均可采用吊装法架设。
2.2钢箱组合梁钢箱组合梁是由箱形钢主梁与混凝土桥面板,通过抗剪连接件连接形成整体共同受力的桥梁结构形式。
钢箱组合梁适用于25m 跨径以上简支桥或30m 跨径以上的连续梁桥,【作者简介】张潮忠(1991~),男,甘肃会宁人,工程师,从事公路钢结构桥梁工程研究。
公路常规跨径钢混组合梁结构形式对比及分析Comparison and Analysis of Structural Forms of Conventional SpanSteel-Concrete Composite Beams张潮忠,张飞飞(甘肃博睿交通重型装备制造有限公司,兰州730000)ZHANG Chao-zhong,ZHANG Fei-fei(Gansu Borui Traffic Heavy Equipment Manufacturing Co.Ltd.,Lanzhou 730000,China)【摘要】阐述钢混组合梁的结构类型及适用范围,分析各种钢混组合桥梁的结构特点,如工字钢混组合梁、钢箱组合梁、钢桁组合梁、波形腹板钢混组合梁,探析桥型选择原则,包括经济性、施工效率和施工效率。
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常见钢-混凝土组合结构的对比分析
[摘要] 钢与混凝土组合结构分为钢与混凝土组合梁(钢板与混凝土组合梁,钢桁架与混凝土组合梁)、压型钢板混凝土组合楼板、钢骨混凝土结构、钢管混凝土结构和外包钢混凝土结构等形式,本文就其各自的优缺点进行综合的讲述。
[关键词] 钢与混凝土组合梁压型钢板混凝土组合楼板型钢混凝土组合结构钢管混凝土结构
1.钢与混凝土组合梁、压型钢板与混凝土组合楼板
1.1钢与混凝土组合梁
钢与混凝土组合梁由钢梁、钢筋混凝土板以及两者之间的剪力连接件组成。
工程中常采用不对称组合梁,主要有以下几种形式:(a)三块不同厚度与宽度的钢板焊接而成;(b)将大型工字钢割去宽厚的上翼缘加焊宽度较小的钢板;(c)将工字钢沿腹板纵向割开然后将不同大小的半工字钢对焊而成;·蜂窝梁。
组合梁首先从截面组成上充分发挥了型钢与混凝土材料各自的特长,与钢筋混凝土梁相比,还有以下优点:
(1) 节约钢材,由于截面材料受力合理,混凝土替代部分钢材工作,使其用钢量大幅度下降。
如采用塑性理论进行设计,还可降低造价。
(2) 减小截面高度,由于相当宽的混凝土板参与抗压,组合梁的惯性矩比钢梁的大得多。
可以达到降低梁高、增加层净高的效果。
(3) 延性好,由于耗能能力强,整体稳定性又好,在实际地震中表现出良好的抗震性能。
(4) 刚度好,混凝土板与钢梁共同工作,抗弯模量增大,致使挠度减小,刚度增大。
(5) 抗冲击、抗疲劳性能好,实际工程表明用于梁桥、吊车梁的组合梁比钢梁具有更好的抗冲击、抗疲劳能力,引起的损伤较小,比起钢吊车梁使用寿命提高了。
1.2压型钢板与混凝土组合楼板
压型钢板与混凝土组合楼板兴起于上世纪90年代,是在压成各种形式的凹凸肋与各种形式的槽纹的钢板上浇注混凝土而制成的组合板。
钢板除在施工阶段做模板用外,在使用阶段还兼做混凝土楼板的受力钢筋或部分受力钢筋。
压型钢板作为永久性模板,免除了木模板的支模与拆模,大大简化了施工工序;提高了
楼层的结构刚度,从而可以减小梁的高跨比;有效地利用楼层结构的使用空间。
压型钢板本身可作为屋面板以及墙板,与混凝土组合在一起有很多优点:
(1) 压型钢板可作为混凝土的受拉加强部分,用以抵抗板面荷载产生的板底拉力,与混凝土共同抵抗剪力,除了在适当部位要设置钢筋减轻混凝土收缩以及温度变化的影响外,不必再另设钢筋。
(2) 压型钢板相当平整,可直接作为混凝土楼层的顶棚,省工省料,增加了楼层的有效空间,可适当降低层高,节省投资。
(3) 由压型钢板作为其永久性的模板,不再需要安装、拆模,方便施工。
(4) 由于压型钢板本身具有相当的承载力,允许本层浇灌的混凝土尚未达到设定强度值前就可以继续进行上层混凝土的浇筑.使施工进度加快。
2.型钢混凝土组合结构
型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,以下简称SRC)结构是指在型钢周围布置钢筋,并浇筑混凝土的结构。
型钢分为实腹式和空腹式。
实腹式SRC构件具有较好的抗震性能,而空腹式SRC构件的抗震性能与普通混凝土(Reinforced Concrete,以下简称RC)构件基本相同。
因此,目前在抗震结构中多采用实腹式SRC构件。
实腹式型钢可由钢板焊接拼制而成或直接采用轧制型钢。
SRC构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力,其受力性能优于这两种结构的简单叠加。
与钢结构相比,SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲,并能提高钢构件的整体刚度,显著改善钢构件的平面扭转屈曲性能,使钢材的强度得以充分发挥。
此外,外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。
与RC结构相比,由于配置了型钢,大大提高了构件的承载力,尤其是采用实腹型钢的SRC构件,其抗剪承载力有很大提高,并大大改善了受剪破坏时的脆性性质,提高了结构的抗震性能。
轴压比是影响普通型钢混凝土柱延性的重要因素,尽管型钢混凝土柱的轴压比限值在形式上与钢筋混凝土柱相差不多,但由于型钢混凝土柱轴压比考虑了型钢项,其实际承受的轴力明显大于钢筋混凝土柱,因而柱的截面面积可大大减小。
在实际工程中,可以采取加厚钢板、配置十字形型钢以及提高配箍率等相关措施,提高型钢混凝土柱的轴压比限值。
2.1型钢混凝土结构的特点
(1) 自重轻,构件截面小
型钢混凝土构件中的型钢可不受钢率的限制,它的承载力可以达到同样外形钢筋混凝土构件承载力的一倍以上,因而可以减小构件截面,尤其是对高层和大跨
度建筑物,可以减轻自重,增大建筑物层高和使用面积,提高经济效益。
(2) 节约钢材,经济效益好
型钢混凝土结构与全钢结构相比,可节约1P3 左右的钢材,同时克服了钢结构防锈、防腐蚀、防火性能较差、需经常性维护等弱点。
型钢混凝土结构中的型钢在混凝土未浇灌前自身已形成钢结构,具有相当大的承载能力。
施工中可以将混凝土的模板悬挂在型钢上,而不必为模板另设支柱,因而减少了支模板的劳动力和材料,也不必等待混凝土达到一定强度就可以继续施工上层,使工期大为缩短。
(3) 受力合理,强度高,延性好
型钢混凝土构件充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能,钢筋混凝土与型钢形成整体,共同受力。
型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,这种结构在地震作用下具有很强的抗震性能,这在日本多次大地震中已得到了充分的验证。
另外,它的耐久性、耐火等级等方面亦较钢结构和钢筋混凝土结构优越。
2.2型钢混凝土结构在我国的应用
20世纪50年代初,我国开始从前苏联引进了型钢混凝土结构,主要用于工业厂房,如包头电厂主厂房、鞍山钢铁公司的沉铁炉基础等。
20世纪80年代后,型钢混凝土结构开始应用于高层、超高层建筑中。
如北京长富宫饭店,地上25层,地下3层,高88m,地下部分至2层范围为型钢混凝土结构,上部为钢框架结构;上海瑞金大厦27层,由型钢混凝土及普通钢筋混凝土内筒、型钢混凝土框架组成,其中1~9层为型钢混凝土结构;北京香格里拉饭店,地上26层,地下2层,总高82.75m,结构形式为框架—剪力墙体系,其框架柱均采用了型钢混凝土结构柱;还有上海金贸大厦,地上88层,地下3层,总高度420.5m,国内第一,世界第三,其主体结构采用了核心筒加圈复合巨型柱的方案,其巨型柱是由H型钢、钢筋和高强混凝土复而成。
正是由于具有良好的力学性能,型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用日益广泛。
型钢混凝土结构除应用于高层建筑及一些特殊结构外,在桥梁工程上的应用也已从局部构件发展到桥梁整体结构。
预应力型钢混凝土结构由于自身所特有的低容重P强度比、刚度大、截面利用率高、施工方便等优点,成为最具竞争力的一种结构形式。
因此,尽管型钢混凝土结构在桥梁工程中的应用时间不是很长,但已经得到了迅速发展,比如万县长江大桥、杭州市钱江四桥等。
3.钢管混凝土组合结构
钢管混凝土组合结构即在薄壁钢管内填充普通混凝土,将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构,它是将钢管结构和钢筋混凝土结构的优点结合在一起而发展起来的新型结构。
混凝土的抗压强度高,但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压
能力。
而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高。
同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。