刚砼组合结构-总结篇VIP免费

新型钢砼组合结构构件的研究与应用钢管砼柱钢筋砼梁、钢骨砼柱钢筋砼梁、钢筋砼柱钢与砼组合梁等组成框架,用钢管砼柱钢筋砼无梁楼盖组成板柱结构,还有钢骨砼桁架转换层结构等,从而形成以钢砼组合构件为主要承重构件的新型结构体系,在此,称其为“新型钢砼组合结构”.<空腹桁架>2在高层建筑中采用“新型钢砼组合结构”,最主要的问题是不同构件间的连接问题,包括接方式、传力机理、抗震性能、构造措施、以及施工方法等一.开小孔的钢管砼轴心受压短柱试验研究及有限元分析有限元分析和试验结果均表明:①在梁柱节点处开竖槽,当不采取措施时,对承载力有较大的影响;如果设腹板穿越竖槽后与钢管可靠焊接,则对承载力的影响甚微,但大变形时焊缝可能脆裂.②当开孔面积不大时,水平槽比竖向槽的影响小得多,若再穿入钢筋则可不必采取其补强措施.③设上下环箍可弥补开竖槽的影响,当竖槽不大时,增强增韧效果较好.④在钢管上开小孔槽的面积、数量应通过计算后确定.二..钢管砼柱钢筋砼梁节点1暗牛腿节点[如图所示,暗牛腿焊于钢管壁上,梁内钢筋焊于牛腿上下翼缘上.试验表明,塑性铰出现在牛腿与梁的交界面处,适用于梁内配筋不多的情况[2,3].2暗牛腿梁筋穿心节点[1,2]当采用暗牛腿节点但梁内钢筋数量较多时,可将少量钢筋穿越核心区此时,塑性铰同样出现在牛腿与梁交界处,研究表明,穿心钢筋数量应少于梁中正或负钢筋的1/3,且在钢管上宜一筋一孔,孔间距大于等于3d.3钢筋砼环梁节点梁的上、下钢筋均锚入环梁内,在钢管壁上要焊上抗剪销钉.试验时经认真测定此乃刚性节点,塑性铰出现在环与梁的交界处,梁内钢筋锚固可靠.图6示出了有限元单元划分及应力分布,证明试验结果可信.应注意的是梁内钢筋不宜过多,节点处相交的梁不能多于3根,以方便施工.4暗牛腿环梁节点[1～3]当梁跨及荷载均较大因而梁内钢筋数量较多时,可将上述方案进行组合,形成图7所示的暗牛腿环梁节点.此时,暗牛腿焊于钢管壁上,梁内钢筋的2/3焊于钢翼缘顶、底面上,1/3锚入400mm宽的钢筋砼环梁内.测试结果表明,这种节点的抗震性能优良,梁传入的弯矩和剪力主要暗牛腿及起“葫芦节”的环梁传递给钢管砼柱.环梁钢筋也有一定的应力,起到了环箍作用.其中,曾对牛腿腹板穿越核心区的方案作过试验研究,对比试验结果,有了钢筋砼环梁后,不必采取这一措施.5钢加强环钢管砼节点[4]当一个节点处同时有4～5根梁相交,或者是有斜交梁且交角较小时,再采用钢筋砼环梁的方案就不易满足要求.多数节点处相交有5根梁,部分节点处则为斜交梁,这使设计工作带来了一定的困难.为此,采用钢加强环钢管砼节点进行了3个中节点、1个边节点的试验研究.其中,2个中节点的梁内纵筋的1/3焊在钢加强环上,1/3纵筋锚入钢加强环间的砼中,另1/3纵筋则穿越钢管及核心砼(见图9,试件JD1,JD2);另1个中节点将2/3梁内纵筋焊于钢加强环上,1/3纵筋锚入加强环间砼中(见图10,试件JD3);边节点试件JD4如图11所示.实测结果表明:1)钢加强环钢管砼节点的环与柱间相对转角较小,因而属刚性节点;2)与钢筋砼加强环一样,可使梁端塑性铰出现在环与梁的交界处;3)钢管砼柱的直径一般在1m以上,少量梁内钢筋穿过节点核心区时的粘结性能很好,这样还可改善钢加强环的受力条件;4)当梁较多且有夹角较小的斜梁相交时,梁内纵筋可分别与钢加强环焊接、锚入上下钢加强环间砼中、穿过节点核心区,设计及施工时应有详图.三.钢管砼板柱节点的试验研究钢管砼板柱节点的研究,提出了不设柱帽、采用钢制环向牛腿(剪力环)的板柱节点,同时对平板施加预应力.对2种类型的模型进行了试验,2种类型的普通钢筋配置相同,预应力钢筋配筋量也相同,所不同的是试件S1的预应力钢筋不穿越钢管及核心砼区,而试件S2的部分预应力钢筋穿越了钢管及核心砼区,配筋及剪力环等如图13所示.试验的主要结论:1)设内埋剪力环是一种值得推广的节点型式,剪力环能较好地与砼板共同工作,协调变形,具有拉杆拱机制;2)设置剪力环后,可使冲切破坏面外延至环边处,从而有效地提高受冲切承载力;3)钢管内核心砼钢管剪力环形成为广义的核心区,板内少量预应力钢筋的穿越对受力和变形性能没有影响;4)预应力可有效地抑制斜裂缝的开展,增大了剪压区,提高了受冲切承载力.四.钢管砼柱与钢筋砼...