南京市某研发1#楼文献综述
2020-04-18 20:46:11
一、工程背景与选题意义 本工程位于江苏省南京市,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,抗震设计分组第一组,建筑物场地类别为Ⅲ类。
建筑物长42.6米,宽22.8米,地上6层,建筑高度约22.2米,建筑面积约5800㎡,结构体系为钢筋混凝土框架结构,楼板采用压型钢板组合楼盖,考虑钢筋混凝土梁与压型钢板混凝土组合板的组合作用,基础采用桩基础。
组合板与钢梁相结合而成的组合楼盖,不但满足了结构的功能要求,而且具有较好的技术经济指标,同时还有如下优点:钢-混凝土组合楼盖合理地利用了材料,充分发挥了钢与混凝土各自的材料特性,与钢结构方案相比,通常可节约20%~40%;在钢-混凝土组合楼盖中,混凝土板成为组合梁截面的受压翼缘,与采用钢结构方案的钢梁相比,组合梁的承载力可提高20%~30%;由于混凝土板成为组合梁截面的一部分,是截面的有效高度增大,提高了梁的高度,因此,对于同样刚度要求的楼盖结构来说,采用钢-混凝土组合楼盖,梁的挠度可减少约20%,楼盖结构高度可降低15%~20%,不但节约了竖向结构材料,而且大大减轻了地基所承受的荷载;组合梁截面的上翼缘为宽大的混凝土翼板,增强了组合梁截面中钢梁的侧向刚度,可以防止钢梁在使用荷载下发生扭曲失稳;与钢结构方案相比,钢-混凝土组合楼盖的整体性强,抗剪性能好,耐震性能大大提高,由于钢-混凝土组合楼盖具有上述一系列优点,在国际上特别是发达国家得到了迅速的发展和应用。
在我国,钢-混凝土组合楼盖的应用面还不大,主要由于我国的钢结构应用相对较少,对钢材的防锈蚀问题研究得不多,在防锈蚀处理时多采用防锈蚀油漆,而在国际上一般采用在钢材中加入抗腐蚀成分,这中钢材表面锈蚀后可形成保护层,锈蚀不会向内部发展,我国对钢-混凝土组合楼盖的理论研究正在组件深入,理论对实践的知道也会进一步加大,必将促进钢-混凝土组合楼盖在我国的推广和应用。
二、国内外研究现况及发展趋势 组合结构早就在19世纪末已经存在,尽管当时并没有意识到要利用好这两种材料组合以后新增加的强度和刚度,单纯的想要减轻钢管内部的锈蚀而灌入混凝土,为了改善钢结构的耐火性能而在其外围包裹混凝土,就这样开创了组合结构的实际应用的历史。
1879年英国的SEVERN在铁路桥的钢管桥墩中充填了混凝土,便形成了钢管混凝土结构。
英、美等国在钢梁与钢柱外围包上了混凝土形成组合梁、组合柱,用以防火。
20世纪初,有人为了提高钢管柱的刚度,在方钢管中注入混凝土。
在日本,1905年白石直治设计的和田岬的旧东京仓库的柱,采用的也是型钢与混凝土并用的形式。
1918年,旧东京海上大厦的梁也采用钢与钢筋混凝土的组合形式。