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方钢管混凝土在钢结构住宅中的应用

作者:admin来源:中国钢结构网 日期:2016-1-4 15:04:49 人气: 标签:

  而提高/柱体的承载能力。

  钢结构体系,不论是采用方钢管柱,还是其他的柱截面形式,都存在着提高耐火性的问题。在设计住宅结构体系时,这个问题就显得尤其重要。结构应当做到,局部发生火灾后,不发生整体破坏,且发生火灾部分可以修复。方钢管混凝土由于核心混凝土的热容量较高,火灾发生时,可以吸收部分热景,降低钢材的温度,因而表现出较好的耐火性能。而且,火灾后,随着外界温度的降低,钢管混凝土结构已经屈服截面处钢赀的强度可以得到不同程度的恢复,为结构的加固补强提供r一个较安全的工作环境,也减少了补强工作量。实际火灾事故证明,钢管混凝土柱在温度达到丨t以上时,仍能承受约7 %的设计荷载,说明钢管混凝土柱在篼温下具有良好的作性能。

  空钢管柱破坏时,是在柱中截面处发生局部屈曲,最终形成塑性铰而破坏,变形迅速,破坏发生突然。钢管混凝土柱破坏时钢管没有明的局部屈曲现象发生,钢管与混凝土相互约屯,混凝土阻止钢管的局部屈曲,钢管限制了混凝土开裂变形,整体表现出较好的塑性和稳定性。破坏形态如所示。

  由图可见,由于核心混凝土的存在,钢管混凝土柱的屈曲模态与空钢管柱相比具有很大差别,试验证明,钢管混凝土构件在大轴压比情况下仍然具有具有较好的耗能性能和延性,因而抗震性能好。

  此外,方钢管浞凝土还具有承戴力高、节点构造简单、施工方便等优点。

  三、方钢管混凝土框架的使用方钢管混凝土结构体系可以采用框架体系、框架加抗侧力桁架体系或采用框架加混凝土核心简体系。

  与其它结构体系相比,框架结构具有布置灵活、造型活泼等优点,容易满足建筑布置和使用功能的多种要求,似框架结构构件断面尺寸较小,结构的抗侧刚度较小,水平位移大,因此框架加抗侧力桁架体系和框架加混凝土核心筒体系更具有发展的潜力。前者适用于建造6 ~8层的多层住宅,后者适用于建造10~15层的小篼层住宅。

  方钢管混凝土柱以其承载力高,截面小,抗震性能优越,施工方便无需支模,柱外形坠方形符合审美习惯等众多优点,吸引r越来越多人的汴意。方钢管混凝土柱双轴等强,对于轴压比较大,梁截面较高的框架柱尤为适用。对一栋8层住宅楼分析结果表明,最大柱网为7.2米,采用箱形柱300mmx 350的H钢,耗钢梁为18.4Kg/m2,若采用方钢管混凝土柱,断曲'预汁减现阶段,国内还没专门针对方钢管混凝土的设计规范,各单位进行结构设计时主要适依据钢管浞凝土结构设计与施工规程和相关的结构设计规范,将方钢管混凝土构件按等强度的原则折算为钢结构进行计算。这种方法不能正确的处理方钢管混凝土柱中钢管与混凝土的组合强度,同时缺乏简化结构模的依据。

  此外,在方钢管混凝土框架的施工方面还存在许多问题,如钢管混凝土梁、柱的连接较为复杂,不利于丁。厂制作和现场施工;现场浇筑柱内混凝土,施工质量难以保证;据估算,8层钢结构框架主体安装的工期大约为两个半月,在框架施丁。期间柱不能达到设汁强度,给设计和施工带来不便。这些问题随着相关实验的展开,必将得到解决。

  目前在多M钢结构住宅中使用方钢管混凝土柱的结构还很少。上海现代公司在浦东建造的8层钢结构住宅,采用薄壁方钢管混凝土柱,薄钢板外包混凝土梁,压型钢板现浇钢筋混凝土楼板,内外墙均采用稻草板,由于防火不满足要求至今未验收使用。天津RR苑小区中篼层钢结构住宅是我国第一幛中高层钢结构住宅,是天津市建委的重点工程,也是建设部的钢结构住宅主要试点工程,目前结构仍在施当中。建筑开间7.5111,进深5.11+5.71,)3高2.81,共丨1层,总高度33111,属于小高层住宅,结构采用钢管混凝土柱框架一钢工业建筑200丨年增刊评混凝七核心筒体系。小区1吁楼采用焊接方钢管混凝土杵,断面为35mmx 350rmn,为增加结构的强度、刚度和柱的稳定性,内灌入C40混凝土;2号楼采用圆钢管柱,直径0370,里面间样灌人C40混凝土,钢梁均采用焊接丨字钢。

  四、方钢管混凝土框架的经济分析我国钢结构件宅产业启动两年来,一t制的钢结构住宅大范围推广的一个t要因素就是造价问题,不同的结构体系成本增加的幅度不同,与砖混结构相比,钢结构住宅主体结构的造价要篼出丨0%以h.造价高势必影响住宅商品房销售的价格,因此房地产商虽然想发展钢结构住宅,m由于市场原因都塑ifn'却步。

  以-个一梯两户的六层住宅为例4钢五、结论从以上的分析可以得出这样的结论,方钢管混凝土柱以其优良的受力性能、耐火性能,在以后的一段时间里将是钢结构住宅发展的主要方向,将逐渐吸引越来越多结构工程师的注意力,成为钢结构住宅结构体系中的主要竖向承重构件。但由于缺乏相应的规范、规程,以及经济性方面的原因,目前方钢管混凝土框架体系在住宅中的应用还很少。因此,进行相关实验研究,解决设计施工中遇到的问题,制定相应的规范,才能进―步推动方钢管混凝土框架结构体系的发展。

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