摘要:钢砼结构体系作为一种新兴的结构体系,兼有钢结构和混凝土结构的优点。钢一混凝土组合结构在建筑行业也得到了迅速发展,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中,作
4006-054-001 立即咨询发布时间:2022-10-05 10:12 热度:
摘要:钢砼结构体系作为一种新兴的结构体系,兼有钢结构和混凝土结构的优点。钢一混凝土组合结构在建筑行业也得到了迅速发展,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中,作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。
关键词:钢砼结构钢一混凝土组合结构设计
钢砼结构体系作为一种新兴的结构体系,兼有钢结构和混凝土结构的优点。在建设部、国家冶金工业局颁布的《建筑用钢技术政策》中,特别将钢砼结构列为要大力推广的建筑新技术。二十世纪九十年代以后,随着我国钢材量的不断提高,钢一混凝土组合结构在建筑行业也得到了迅速发展,随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化,无论是工业建筑还是民用建筑,在结构设计中遇到的各种难题也日益增多,因而作为一个结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。
一.钢砼结构设计
1.钢砼结构的特点分析
钢砼结构体系通常指的是钢框架砼核心筒或剪力墙体系,抗侧移刚度很大的混凝土核心筒或剪力墙主要抵抗风荷载和地震作用,而钢框架主要承受竖向荷载。
1.1降低用钢量
钢砼结构体系兼有钢结构和混凝土结构的优点。与全钢结构相比,可以降低用钢量40%-55%,而施工速度与之相当,能够减少现场焊接工作量、降低防火处理费用;与混凝土结构相比,可减轻结构自重,增加建筑使用面积,缩短施工工期。因此是一种符合我国国情的较好的多层建筑结构形式。
1.2抗压承载力高,扩大了建筑使用空间
由于钢砼柱的承载力高,柱子载面小,还可采用大柱网、大空间的框架结构体系。所以在多层建筑中采用钢砼柱比采用钢筋混凝土结构增加使用面积3%-6%.
1.3柱子截面减小对抗震有利
和全钢结构相比,钢砼结构柱的自重小,地震作用引起的地震反应也将减小。据有关资料分析,多层建筑中采用钢砼结构体系比采用全钢结构,柱自重可以减少1/3~1/2,地震作用可以减少一半,相当于设防烈度下降一度。
2.多层钢砼框架结构设计体系的问题
2.1目前多层建筑、商住楼开发较多。随着实心粘土砖的禁用,多层砖混结构体系的逐渐退出,纯框架体系更成为了大多数设计院首选的结构体系,但纯框架体系毕竟是柔性体系,抗震设计中只有一道梁柱框架抗震防线,强震下较易破坏甚至倒塌,可靠度较低;随着层灵敏的增加,执受力和变形工需要较大的柱,以致较难满足用户对柱、梁断面尽量的要求。框架梁、柱配筋量增大,结构造价逐渐增加。
2.2建议五层以上的多层建筑优先采用框架—剪力墙结构体系。在分散、均匀、对称和周边的布置原则下利用楼、电梯间、分户墙或允许落地的墙位合理布置长短适中,数量适当的纵、横剪力墙,在保证楼板与剪力墙间传递水平力的可靠性下,可收到良好的抗震、使用及经济效果,主要如下:
(1)增加了一道抗震防线,使剪力墙成为第一道防线,框架成为第二道防线,较好地实现抗震设计多道设防的设计概念。
(2)设置刚度较框架大许多的剪力墙,提高了结构的承载力,减少了层间变形,在常遇地震下的结构件及非结构构件均不易开裂、破坏;在强震下,剪力墙不易剪切破坏,大大提高了结构的防倒塌能力及可靠度。
(3)剪力墙厚一般同填充墙厚,不会外露,剪力墙承受了大部分地震剪力及较大部分的地震倾覆力矩。这样框架基本上以承受竖向荷载为主,柱、梁断面均较小,配筋也较少。对于建筑有较好的使用效果。
(4)一般墙量合理不太多的情况下,框剪结构的混泥土工程量略小于纯框架结构,框剪结构墙、柱基本都是构造配筋,框架梁基本由竖向荷载控制配筋,钢筋工程量小于纯框架结构,故多层建筑采用框剪结构的经济效益优于纯钢框架结构。
3.多层钢砼框架结