1、組合結構建筑讀書筆記徐念(12級)摘要：通過對鋼一混凝土組合結構住宅建筑體系的研究，總結了鋼一混凝土組合結構的特點，闡述了組合結構在國內外的發展，介紹了目前國內工程中應用較多的組合結構的優點，分析探討了組合結構存在的問題，為進一步研究組合結構提供了參考。關鍵字：組合結構，鋼管混凝土柱，組合板，組合梁，結構設計一、概述 兩種不同性質的材料組合成一個整體而共同工作的構件稱為組合構件，組合結構是由組合構件組成。例如鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理力學性能完全不同的材料組合而成。通過研究和實踐證明，鋼一混凝土組合結構住宅建筑體系具有以下幾個特點：(1)建筑物自重輕；(2)鋼一混凝土組合結構住宅體系的
2、樓板是一種性能良好的大開間樓板；(3)體系節能、隔聲性能好，更適宜居住；(4)體系采用了新型的墻體材料，大大減小了墻體的厚度，因而可比磚混結構增加10%的使用而積；(5)該體系的主要構配件均可在工廠內生產，標準化程度高，質量容易得到保證。50多年來，組合結構的研究與應用得到迅速發展，至今已成為一種公認的新的結構體系，與傳統的四大結構，即鋼結構、木結構、砌體結構和鋼筋混凝土結構并列，已擴展成為五大結構。二、組合結構在我國的發展我國在組合結構方而的研究與應用始于20世紀80年代西安建筑科技大學與原冶金部建筑研究總院最早開始進行組合結構的研究，繼而有西南交通大學、重慶建筑科技大學、中國建筑科學院、華
3、南理工大學、東南大學、清華大學等高等院校、科研單位也展開了廣泛的研究。西安建筑科技大學系統地研究了各種配鋼方式的型鋼混凝土梁、柱、節點等各種構件的基本性能。進而于20世紀90年代又進行了鋼骨混凝土框架結構的模擬地震動態試驗、擬動力試驗，應用結構的靜動力特性與分析方法，在我國自己的試驗研究基礎上制訂了一套完整的設計計算理論。1989年曾提出了型鋼混凝土結構的設計建議，1997年原冶金工業部主要參考日本規程，編制并頒發了行業標準鋼筋混凝土設計規程。20世紀80年代中期，我國開始引進與研究組合樓蓋這種結構形式，由于這種結構既省去全部模板工程，又可以立體作業，不但省去了大量木材與人力，而且大大加快了施
4、工進度，很快受到了許多建設者的歡迎。較早采用這種結構作為樓板的典型建筑有上海錦江飯店、靜安飯店、深圳發展中心、北京香格里拉飯店等，高層建筑采用組合樓蓋的工業廠房有沈陽海熱電廠等。組合結構可以發揮鋼與混凝土各自的特長，因而具有剛度大、抗震性能好、節省鋼材、降低造價、施工方便等一系列優點。目前在工程中應用較多的為組合板、組合梁、鋼管混凝土柱以及鋼一混凝土結構體系。1、組合樓板的優點(1)壓型鋼板可疊在一起，易于運輸、卸裝、堆放，在現場軋制也十分方便，長度可任意切取。(2)不需要支模，因而就沒有模板拆卸工作，壓型板安裝后，即可用作操作平臺，放置工具和材料。(3)壓型鋼板具有相當于抗拉主鋼筋的作用，用
5、以抵抗截而正彎矩，在施工階段，壓型鋼板可起增強支撐鋼梁側向穩定的作用。(4)壓型鋼板底而可直接作為樓層的頂棚表而，若需吊頂，可在波槽內設置掛鉤，壓型鋼板的波槽，也可供布置電力、通信管線之用。(5)采用組合樓板技術，在進行上層樓而混凝土澆灌時，不需要等待下一層澆灌的樓板達到要求的混凝土強度，有利于多層作業，加快施工速度。(6)組合樓板的綜合造價在250元/平方米，材料費比鋼筋混凝土樓板稍貴，但由于結構自重減輕，節省了下部結構和基礎的費用；施工速度加快，投產時間可以提前；省去了腳手架、模板工程，減少了現場工程量，從這些有利因素可以得到抵償。2、組合梁的優點(l)抗疲勞性能好，使用壽命長。(2)實際
6、承載力高梁的試驗資料表明，組合梁的實際承載力為設計承載力的2. 2倍2. 6倍，而普通鋼梁，其破壞荷載較設計荷載一般不超過2. 2。 (3)沖擊系數降低鋼橋實測資料表明，用YH型機車以64.4 km時速通過，對全鋼梁橋產生的沖擊系數為1.403，而在同樣情況下的組合梁橋，實測沖擊系數為1.121，后者較前者降低了20%。(4)節省鋼材以9 m12 m平臺單元為例，在相同荷載條件下，對組合梁和非組合梁進行設計對比，組合梁較非組合梁的主、次梁，分別節省鋼材35.6%及30%。(5)降低梁高，增強剛度。3、鋼管混凝土柱在薄壁鋼管內灌注素混凝土所組成的構件是組合柱的主要形式，通常稱為鋼管混凝土柱，截而
7、形式一般為圓形，也可以是方形。它的工作特點是：核心混凝土可以增強薄壁的穩定性，防比鋼管內表而銹蝕；鋼管可以阻止核心混凝土在壓力作用下的側向膨脹和酥松剝落，使混凝土處于三向受壓狀態，從而提高其抗壓強度和變形能力。從這一特點看圓管比方管更有效，因而應用也較多，不過方管柱與橫梁的連接要方便些鋼管混凝土柱具有強度高、重量輕、塑性好、耐疲勞和耐沖擊等優點。與鋼結構柱相比，在保持自重相近和承載力相同的條件下，可節省鋼材約50%，焊接工作量大幅度減少；與普通鋼筋混凝土柱相比，在保持鋼材用量相近和承載力相同的條件下，構件的橫截而而積可減少約1 /2，使建筑空間加大，混凝土和水泥用量以及構件自重可減少50%組合
8、樓板、組合梁和鋼管混凝土柱等組合結構，其構件本身就是由鋼和混凝土兩種材料組成的。混凝土結構或構件和鋼結構或構件共同組成了另一類組合結構，通常稱為混合結構體系。鋼結構雖具有材料強度，截而尺寸小，能跨越的跨度大，但存在著抗推剛度小，結構變形大的缺點。而鋼筋混凝土筒體或墻體具有較大的抗推剛度和較高的抗剪承載力。發揮兩種結構各自的特點，組成新的結構類型，這種結構體系用鋼量省，造價較低。近年來在30層一60層的高層建筑中得到廣泛的應用。三、組合結構存在的問題及其探討1、結構設計(1)計算模型的選擇與認定鋼框筒或鋼一混凝土組合體系中模型的選擇應來自建筑設計或作為體系開發的前提提出，這些模型會有某些理論依據
9、但不一定有足夠的規范條款作為設計依據，因此在發展體系的同時需要進行一些研究與試驗，為新標準的制定提供經驗。(2)構造根據選定的軸網、構件及材料，建筑和結構專業必須共同確定各部構造，進行技術設計，以便使結構設計符合體系策劃的全部條件，或者經過設計作業修正某些條件。(3)設計與驗算結構設計應盡量減少構件類型，構件的外型應該簡單，同時需要對鋼框架進行安裝階段驗算。2、建筑方案鋼框筒住宅內部無承重墻，平而設計有一定的靈活性；但鋼框架柱網宜相對規整，芯筒分布位置有一定要求，又使戶型設計受到約束。因此在戶型一模塊一模塊組合的設計方案中應注意揚長避短，得到合理的戶型平而和豐富的外部造型。3、外墻多層鋼結構住
10、宅的理想外墻應當是功能齊備的輕質外掛板(工廠生產)或現場復合的輕質板外墻系統，口前國內還沒有開發出這樣的掛板或外墻系統，現階段除應為開發或引進作準備外，采用輕質砌體填充外墻仍然是一種可靠的選擇。四、結語 改革開放以來，全國以經濟建設為中心，國民經濟得到了空前的發展，鋼產量大幅度增加，每年以10%左右的速度持續增長，1996年我國鋼產量首次突破1億噸。躍居世界第一位鋼材的開發、計算的改進、新的結構體系的應用取得了很大的進展，為組合結構的發展奠定了堅實的物質基礎。參考文獻1劉元春,王冬等.鋼一混凝土組合結構住宅體系J.天津建設科.2002( 4) :6718.2趙鴻鐵.鋼與混凝土組合結構M.北京:科學出版社,2001. 3.3武巖,劉廣杰.鋼一混凝土組合結構的發展與應用J.山西建筑，2007,33( 14) : 60-61.
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