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1、型鋼混凝土在底部大空間結構中應用 摘要：鋼筋混凝土框支剪力墻結構作為底部大空間建筑中使用最廣泛的結構形式，梁柱截面尺寸較大，造成很多使用和施工中的問題。本文通過分析鋼筋混凝土框支框架的受力情況，得出混凝土自身材料性能較差是造成梁柱截面過大的主要因素。關鍵字：型鋼混凝土轉換層框支施工中圖分類號：TU37文獻標識碼：A1.前言隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，城市建設步伐不斷加快，土地供應也越發(fā)緊張，建筑物不斷向高層、多功能發(fā)展。客觀上要求建筑物下部樓層能提供較大空間用于停車、商業(yè)，上部樓層為滿足辦公或居住要求，需要
2、在有限的規(guī)劃高度內(nèi)盡可能增加樓層數(shù)，這就要求結構設計用大跨度結構滿足下部樓層空間要求，用小跨度結構滿足上部功能要求。2.工程概述某工程，地上21層，轉換層位于第2層，上部19層為剪力墻結構，抗震設防烈度6度，場地類別II類，底部框支框架的抗震等級為二級，底部加強部位剪力墻抗震等級為三級，其中框支梁KZL1和框支柱KZZ1情況見下表：構件名稱跨度截面尺寸標號Mmax（支座）7Mmax（跨中）NmaxVmax剪壓比支座配筋跨中配筋KZL16.1m800x1500C453113210940936640.1
3、4968004800構件名稱層高截面尺寸標號MmaxNuVmax軸壓比全截面配筋率KZZ14.8m900x900C4522710651640.620.95%注：數(shù)據(jù)取自框支層。3.問題及成因分析首先，框支梁柱截面尺寸均很大，較大的柱截面觀感很差，占用了不少樓層面積；框支梁占用樓層高度較多，造成為滿足建筑使用高度要求，樓層高度很大，為使樓層等效剪切剛度比滿足《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（以下簡稱《高規(guī)》）相關規(guī)定，落地剪力墻厚度需要增大更多，進一步占用了樓層面積。而且衛(wèi)生間、廚房等房間下方如果存在框
4、支梁，則梁較大的寬度也對豎向管線布置造成很大的困難。框支梁自重達到3.0t/m，施工時的模板支撐難度較高，從其他工程的實際情況來看，腳手架立桿和橫桿的間距較密，人員器材穿越困難，而且下部樓層頂面無法承擔巨大的施工荷載，必須從基礎筏板頂部開始層層支撐，造成施工進度和成本增加。7 其次，分析截面控制條件，根據(jù)《高規(guī)》對于抗震條件下轉換梁截面組合的剪力設計值控制公式γREV≤0.15βCfCbh0（即剪壓比要求不大于0.15），KZL1的截面尺寸剛剛滿足剪壓比要求?！陡咭?guī)》規(guī)定對于二級框支柱，軸壓比μ不
5、大于0.7。對于KZZ1，由于其剪跨比大于2，根據(jù)規(guī)范公式μ=N/（A*fc），其截面尺寸剛剛滿足要求。由于梁柱截面尺寸是分別由剪壓比和軸壓比控制，截面主筋大多只是按最小配筋率要求控制，造成一定得浪費。綜上所述，鋼筋混凝土框支梁柱目前面臨的最大的問題就是截面尺寸過大。原因是在巨大的荷載下，鋼筋混凝土本身的材料強度過低成為截面設計的控制因素。要想改善肥梁胖柱造成的不利影響，應采用性能更好的材料。4.型鋼混凝土結構的特點及優(yōu)勢型鋼混凝土很好的解決了上述混凝土轉換構件的缺點，與鋼筋混凝土構件相比，由于配置
6、了型鋼，大大提高了構件的承載力，改善了受剪破壞時的脆性性質(zhì)；受壓區(qū)存在的型鋼，不但提高了抗壓承載力還使構件的延性有一定的提高，提高了結構的抗震性能?！缎弯摶炷两M合結構技術規(guī)程》（JGJ138-2001）（以下簡稱《型規(guī)》）規(guī)定：抗震設計時的型鋼混凝土框架梁受剪截面應滿足公式:γREV≤0.36fCbh0和fatwhw≥0.1fcbh0；型鋼混凝土框架柱軸壓比計算公式為：N/(fcAC+faAa)。7按上述公式，梁剪壓比限制為0.36，比鋼筋混凝土構件的0.15提高近1.5倍，這是因為型鋼構件的受壓
7、、受剪承載力遠大于混凝土，承受了相當一部分壓力和剪力。5.計算結果對比5.1結構構件計算結果對比按《型規(guī)》相關構造要求，型鋼采用強度和經(jīng)濟性均較好的Q345鋼制作。以滿足梁剪壓比和柱軸壓比為優(yōu)先設計條件，初步設計型鋼混凝土框支梁柱尺寸見下表,其中框支梁型鋼截面為工字截面500x220x12x20；框支柱型鋼構件截面十字截面400x220x16x20。進行結構整體計算后，構件主要計算結果見下表：構件名稱跨度截面尺寸標號Mmax（支座）Mmax（跨中）NmaxVmax剪壓比支座配筋跨中配筋XKZL16.
8、1m500x800C45194497143827360.3439001200構件名稱層高截面尺寸標號MmaxNuVmax軸壓比全截面配筋率 XKZZ14.8m700x700C4527710524810.670.95%注：數(shù)據(jù)取自框支層。7比較鋼筋混凝土梁柱數(shù)據(jù)，型鋼混凝土梁柱的截面面積分別減少60%和40%。梁高的減少使樓層凈高增加0.7米,由原來的3.3米增加至4.0米，意味著在原有基本使用空間的基礎上可以增加中央空調(diào)通風管道或者擴大營業(yè)面積所需的噴淋系統(tǒng)，梁寬的
