组合构件的分类
点击量: 发表时间:2017-03-14 09:01:17将钢结构常用的轧制型钢、焊接型钢或板材与混凝土材料组合起来,形成一种不同于钢筋混凝土构件的钢—混凝土组合构件,可以更有效地利用这两种材料各自的优点。这种组合结构构件已在工程结构中得到越来越广泛的应用。广义地讲,以两种或两种以上不同的材料形成的结构构件都可称为组合结构构件,但本书仅涉及钢-混凝土组合构件,简称组合构件。
目前经常使用的组合构件主要有组合板、组合梁(受弯构件)、钢管混凝土构件(轴心受压或偏心受力构件)以及型钢混凝土构件(又称钢骨混凝土或劲性混凝土构件)。
组合板由压型钢板和混凝土构成,主要用于具有承重要求的板材,例如建筑结构中的楼面板。在施工过程中,压型钢板作为底模,在混凝土结硬产生强度之前,承受支承跨度之间的混凝土湿重和施工荷载;混凝土产生强度之后,则由混凝土和压型钢板共同工作,承受施加在板面上的横向荷载。如果板的设计中不考虑在使用阶段由压型钢板承担截面上部分或全部的拉力,则不能称之为组合板。压型钢板与混凝土可以共同工作的前提是两种材料之间的界面上能够互相传递剪力。工程中有如下一些处理方法:
①在压型钢板的肋上冲压抗剪齿槽,有时也可E平板部分设置凹凸齿槽;
②将压型钢板制成倒梯形的开口或具有棱角的凸肋,增加混凝土与板之间的咬合作用,
③压型钢板上加焊横向钢筋等。这些措施的效果各不相同,一般需经过试验,确定其叠合面上的抗剪能力。
组合梁是钢梁与混凝土板或组合板通过抗剪键连接后形成的构件。钢梁在施工阶段承受未达到预期强度的混凝土板重及施工荷载;在使用阶段,则以组合构件的整体作用负担除自重以外的其他恒载、活载。比起只用钢梁承重的情况,显然组合梁可以节约钢材。
钢管混凝土构件以钢管的形式分,有方钢管或矩形钢管混凝土构件钢管混凝土构件以混凝土与钢管的相对位置分,有内填式外包式和内填外包式,钢管内部的填充混凝土中,一般不配置钢筋。有外包混凝土时,为使外包混凝土与钢管成为一个整体,配置纵向钢筋及箍筋。钢混凝土多用于柱子,也有用于其他受压或受弯构件中的实例。在施工中,钢管可以承受上部的结构荷载,无需钢筋混凝土柱那样,等待柱子有足够的强度之后,才能往上继续施工。外周的管对内填混凝土起到约束作用,使得这类构件中的混凝土在以受压为主的工作条件下,因三向受压而提高强度及塑性;对钢管而言,无论是内填或外包混凝土都对其局部稳定性起有利作用。外包的混凝土除在整体上提高了构件的强度和刚度,对于钢管还起到防腐防火的作用。工程上用得比较多的是内填式钢管混凝土构件。本章有关内容只讨论这类构件。
型钢混凝土构件与一般钢筋混凝土构件的区别在于构件内部配有热轧的或焊接组合的钢构件(图10-4)。型钢的配置,得构件在混凝土局部压溃之后,依靠钢骨的作用仍能维持相当大的承载力。对于较粗短的构件,在一般钢筋混凝土构件易遭受剪切破坏的情况下,由于实腹式钢骨的存在,仍能保持构件有足够的延性。型钢混凝土构件可以作柱或梁。
以下简要介绍组合板、组合梁和钢管混凝土构件的承载性能和承载能力计算。