型鋼混凝土在大跨度懸臂梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

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1、型鋼混凝土在大跨度懸臂梁結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用　　【摘要】在一些高大跨度的項(xiàng)目施工過(guò)程中，施工的混凝土組合梁是施工的重中之重。本文以我國(guó)的大型跨度的挑梁工程為例，重點(diǎn)介紹了在大型梁施工過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，并結(jié)合當(dāng)前的建筑水平，對(duì)剛型混凝土在大梁中的使用提出了探索性的研究課題，為了使我國(guó)的建筑行業(yè)擁有更加美好的前景，需要對(duì)大型跨度的建筑結(jié)構(gòu)綜合分析，獲得最佳的綜合效益。【關(guān)鍵詞】型鋼混凝土；大跨度懸挑梁；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　　和傳統(tǒng)的鋼筋混凝土材料相比，型鋼作為一種新興的建筑材料有著眾多的優(yōu)勢(shì)，不僅可以節(jié)約建材，增加截面的堅(jiān)硬程度，可以讓耐火性和耐腐蝕性

2、更強(qiáng)，從而保證建筑的穩(wěn)定性和使用壽命。這是因?yàn)樾弯撝懈鞣N配鋼率有所不同，比一般結(jié)構(gòu)的鋼材剛賠率大，甚至可以達(dá)到一倍以上。因此，為了保證整體的建筑質(zhì)量，需要做好性能延伸方面的問(wèn)題，改善鋼筋混凝土的脆性，保證整體的抗震性結(jié)構(gòu)，使其結(jié)構(gòu)更加的持久耐用。　　　　0.工程概況　　我國(guó)某處的商業(yè)中心，辦公樓集聚。一般的辦公樓的建筑面積較大，通常會(huì)設(shè)置有地下兩層機(jī)構(gòu)，作為地上樓層的附屬樓層，地下樓層一般是車位或是地下商場(chǎng)等結(jié)構(gòu)類型，在建筑的水平方面，需要和地上的樓層一樣，而且辦公樓的建筑性能和壽命一般在50年左右，這和住宅比起來(lái)，使用壽命較短，但是

3、所需要的建材結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，和傳統(tǒng)的普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，這種建筑大部分采用的是剪刀墻的結(jié)構(gòu)類型，配合局部混凝土的機(jī)構(gòu)形式，抗震等級(jí)方面務(wù)必做到8級(jí)設(shè)防，才能夠保證基本的抗震要求。根據(jù)大型的抗震等級(jí)規(guī)范設(shè)計(jì)，我國(guó)的大型結(jié)構(gòu)的建筑一般會(huì)在其主體結(jié)構(gòu)處設(shè)置剪刀墻，來(lái)保證建筑物的穩(wěn)定性?！　「鶕?jù)建筑方案大型會(huì)議室要求從A軸往外出挑，根據(jù)《北京市建筑設(shè)計(jì)技術(shù)細(xì)則》表中對(duì)懸挑梁高度的要求為h=L/5～L/7，故此處挑梁高應(yīng)為～。本工程由于建筑投資、造型功能等方面的要求，梁高限為～。如何完成這一大跨度懸臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，是對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的挑戰(zhàn)?！　　　?/p>

4、1.低高大跨度懸臂梁的設(shè)計(jì)　　在大跨度建筑中，普遍使用的是低而高的大型跨度的橫梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在選型和橫截面的布置方面，都需要承擔(dān)較大的剪刀力，因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要首先對(duì)所選取的鋼筋和混凝土進(jìn)行配置型鋼，同時(shí)，采取型鋼腹板的承載能力，可以大幅度的提高整體的承載力，改善了鋼型結(jié)構(gòu)的脆弱類型，使其具有更好的延展性及耗能性?！　〗?jīng)比選，確定懸臂梁采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)型式的設(shè)計(jì)方案。以截面抗剪承載力作為控制條件，確定型鋼混凝土懸臂梁KHL106，KHL206的截面尺寸為600mm×800mm，內(nèi)部為工字型鋼梁。同時(shí)根據(jù)《鋼骨混凝土

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》的要求，取經(jīng)濟(jì)含鋼率%，即型鋼面積約為21600mm2，實(shí)配型鋼面積采用20600mm2。型鋼的出挑長(zhǎng)度根據(jù)懸臂梁彎矩包絡(luò)圖確定，取梁軸線長(zhǎng)度的70%。梁體內(nèi)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，型鋼采用Q235B。　　在懸臂梁的實(shí)施中，和傳統(tǒng)的懸梁方式有所不同，其計(jì)算的結(jié)構(gòu)要比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)擴(kuò)大10%，這也就意味著橫截面的面積和側(cè)拉的鋼筋承受能力在下降，受壓側(cè)鋼筋的承受能力在縮小。一般來(lái)說(shuō)，鋼筋的配筋率有具體的要求，而在上下梁和鋼筋的擺放位置上，需要和中型梁相互匹配，確保柱主筋和箍筋之間的有效性，同時(shí)按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保合理的布

6、置?！　〉透叽罂缍葢冶哿旱目辜暨B接?！　⑿弯摲胖糜诹旱纳喜?，可較好地發(fā)揮型鋼材料的抗拉性能，但型鋼上翼緣混凝土的界面間存在較大的剪應(yīng)力，極可能產(chǎn)生相對(duì)滑移，因而抗剪連接件成為型鋼混凝土組合梁充分發(fā)揮各材料性能的關(guān)鍵。本工程為避免型鋼與混凝土接觸面滑移，在型鋼上下翼緣處間隔150mm設(shè)置兩排直徑19mm、長(zhǎng)80mm的剪力釘。剪刀釘?shù)脑O(shè)計(jì)過(guò)程需要專業(yè)人員進(jìn)行，首先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境進(jìn)行勘察，確定剪刀釘?shù)幕镜囊?guī)格，然而通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所需的剪刀釘?shù)臋C(jī)器設(shè)備的測(cè)試，保證剪刀釘按照?qǐng)D紙的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，而在剪刀釘?shù)墓芾磉^(guò)程管理過(guò)程中

7、，施工人員需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境做好勘查，確保項(xiàng)目能夠在工期內(nèi)完成，同時(shí)確保工程質(zhì)量和施工人員的基本素質(zhì)水平，保證基本的建筑進(jìn)度，是建筑師需要重點(diǎn)做好的問(wèn)題。　　低高大跨度懸臂梁的承載力計(jì)算?！　≡诖_定挑梁尺寸后，通過(guò)可能出現(xiàn)的不利情況進(jìn)行分析，找出最不利的一組內(nèi)力值進(jìn)行截面驗(yàn)算。同時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)中的長(zhǎng)懸臂構(gòu)件而言，豎向地震作用不是結(jié)構(gòu)的最終控制內(nèi)力。同時(shí)，取最不利荷載組合工況下的內(nèi)力，利用ABAQUS軟件對(duì)本懸臂梁進(jìn)行有限元分析。分析的過(guò)程要做到科學(xué)合理，選用設(shè)計(jì)水平過(guò)硬的專業(yè)人士進(jìn)行分析，確保數(shù)據(jù)的精確有效性，同時(shí)在做好這一分析之后

8、，需要對(duì)內(nèi)力組合進(jìn)行抗震能力的測(cè)試，每個(gè)建筑物都需要取樣調(diào)查，才能夠保證基本的建筑不受外在環(huán)境的影響和損壞，保證基本的建筑結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性，是每個(gè)設(shè)計(jì)師工作的重點(diǎn)?！　∑渲?，型鋼和混凝土采用三維8節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元模擬，鋼筋采用線性