型钢混凝土在大跨度悬臂梁结构中应用

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时间:2017-12-30

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1、型钢混凝土在大跨度悬臂梁结构中应用  【摘要】在一些高大跨度的项目施工过程中,施工的混凝土组合梁是施工的重中之重。本文以我国的大型跨度的挑梁工程为例,重点介绍了在大型梁施工过程中应该注意的问题,并结合当前的建筑水平,对刚型混凝土在大梁中的使用提出了探索性的研究课题,为了使我国的建筑行业拥有更加美好的前景,需要对大型跨度的建筑结构综合分析,获得最佳的综合效益。【关键词】型钢混凝土;大跨度悬挑梁;结构设计和传统的钢筋混凝土材料相比,型钢作为一种新兴的建筑材料有着众多的优势,不仅可以节约建材,增加截面的坚硬程

2、度,可以让耐火性和耐腐蚀性更强,从而保证建筑的稳定性和使用寿命。这是因为型钢中各种配钢率有所不同,比一般结构的钢材刚赔率大,甚至可以达到一倍以上。因此,为了保证整体的建筑质量,需要做好性能延伸方面的问题,改善钢筋混凝土的脆性,保证整体的抗震性结构,使其结构更加的持久耐用。0.工程概况我国某处的商业中心,办公楼集聚。一般的办公楼的建筑面积较大,通常会设置有地下两层机构,作为地上楼层的附属楼层,地下楼层一般是车位或是地下商场等结构类6型,在建筑的水平方面,需要和地上的楼层一样,而且办公楼的建筑性能和寿命一般

3、在50年左右,这和住宅比起来,使用寿命较短,但是所需要的建材结构更加复杂,和传统的普通钢筋混凝土结构相比,这种建筑大部分采用的是剪刀墙的结构类型,配合局部混凝土的机构形式,抗震等级方面务必做到8级设防,才能够保证基本的抗震要求。根据大型的抗震等级规范设计,我国的大型结构的建筑一般会在其主体结构处设置剪刀墙,来保证建筑物的稳定性。根据建筑方案大型会议室要求从A轴往外出挑8.1m,根据《北京市建筑设计技术细则》表5.1.1-3中对悬挑梁高度的要求为h=L/5~L/7,故此处挑梁高应为1.15~1.60m。本

4、工程由于建筑投资、造型功能等方面的要求,梁高限为0.8~1.0m。如何完成这一大跨度悬臂结构的设计,是对结构工程师的挑战。1.低高大跨度悬臂梁的设计(1)在大跨度建筑中,普遍使用的是低而高的大型跨度的横梁设计结构,这种设计结构在选型和横截面的布置方面,都需要承担较大的剪刀力,因此,在设计的过程中,需要首先对所选取的钢筋和混凝土进行配置型钢,同时,采取型钢腹板的承载能力,可以大幅度的提高整体的承载力,改善了钢型结构的脆弱类型,使其具有更好的延展性及耗能性。6经比选,确定悬臂梁采用型钢混凝土结构型式的设计方

5、案。以截面抗剪承载力作为控制条件,确定型钢混凝土悬臂梁KHL106,KHL206的截面尺寸为600mm×800mm,内部为工字型钢梁。同时根据《钢骨混凝土结构设计规程》的要求,取经济含钢率4.5%,即型钢面积约为21600mm2,实配型钢面积采用20600mm2。型钢的出挑长度根据悬臂梁弯矩包络图确定,取梁轴线长度的70%。梁体内混凝土强度等级为C30,型钢采用Q235B。在悬臂梁的实施中,和传统的悬梁方式有所不同,其计算的结构要比传统的结构扩大10%,这也就意味着横截面的面积和侧拉的钢筋承受能力在下降

6、,受压侧钢筋的承受能力在缩小。一般来说,钢筋的配筋率有具体的要求,而在上下梁和钢筋的摆放位置上,需要和中型梁相互匹配,确保柱主筋和箍筋之间的有效性,同时按照相关的规范进行设计,确保合理的布置。(2)低高大跨度悬臂梁的抗剪连接。将型钢放置于梁的上部,可较好地发挥型钢材料的抗拉性能,但型钢上翼缘混凝土的界面间存在较大的剪应力,极可能产生相对滑移,因而抗剪连接件成为型钢混凝土组合梁充分发挥各材料性能的关键。本工程为避免型钢与混凝土接触面滑移,6在型钢上下翼缘处间隔150mm设置两排直径19mm、长80mm的剪

7、力钉。剪刀钉的设计过程需要专业人员进行,首先对施工现场的环境进行勘察,确定剪刀钉的基本的规格,然而通过对现场所需的剪刀钉的机器设备的测试,保证剪刀钉按照图纸的要求进行设计,不可出现遗漏现象,而在剪刀钉的管理过程管理过程中,施工人员需要对现场环境做好勘查,确保项目能够在工期内完成,同时确保工程质量和施工人员的基本素质水平,保证基本的建筑进度,是建筑师需要重点做好的问题。(3)低高大跨度悬臂梁的承载力计算。在确定挑梁尺寸后,通过可能出现的不利情况进行分析,找出最不利的一组内力值进行截面验算。同时发现对民用建

8、筑结构中的长悬臂构件而言,竖向地震作用不是结构的最终控制内力。同时,取最不利荷载组合工况下的内力,利用ABAQUS软件对本悬臂梁进行有限元分析。分析的过程要做到科学合理,选用设计水平过硬的专业人士进行分析,确保数据的精确有效性,同时在做好这一分析之后,需要对内力组合进行抗震能力的测试,每个建筑物都需要取样调查,才能够保证基本的建筑不受外在环境的影响和损坏,保证基本的建筑结构坚固性,是每个设计师工作的重点。其中,型钢和混凝土采用三维8节点实体

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