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1、中国地质大学专 科 实 习 报 告题 目 钢-混凝土组合结构施工技术研究 学生姓名 缪继东 批 次 1003 专 业 土木工程 学 号 1019000310010 2012年4月钢-混凝土组合结构施工技术研究摘 要：钢和混凝土组合结构，是钢部件和混凝土或钢筋混凝土部件组合成为整体而共同工作的一种结构，兼具钢结构和钢筋混凝土结构的一些特性。可用于多层和高层建筑中的楼面梁、桁架、板、柱，屋盖结构中的屋面板、梁、桁架，厂房中的柱及工作平台梁、板以及桥梁，在中国还用于厂房中的吊车梁。钢和混凝土组合结构有组合梁、组合板、组合桁架和组合柱四大类。关键词：钢-混凝土组合结构Steel - concrete
2、composite construction technology researchAbstract: The steel and concrete composite structures, steel components and concrete or reinforced concrete components together as a whole to work together in a structure, some of the features of both steel and reinforced concrete structures. Can be used in
3、multi-layer and high-rise buildings in the floor beams, trusses, plates, columns, roof structure, roof, beams, trusses, plant column and working platform beams, plates and bridges used in factories in China the crane beam. Steel and concrete composite structures with composite beams, composite board
4、, the combination of truss and the combination of column four categories.Keywords: steel - concrete composite structures目 录引 言5第一章钢-混凝土组合结构的类型及特点61.1压型钢板与混凝土组合板61.2钢-混凝土组合梁61.3型钢混凝土61.4钢管混凝土7第二章钢-混凝土组合结构施工技术研究82.1工艺流程82.2安装钢柱柱脚埋件82.2.1预埋件定位82.2.2埋件安装92.2.3预埋件外围插筋92.2.4预埋件的保护92.3地板混凝土施工92.4安装第一节钢柱92.
5、5柱脚灌浆102.6柱芯混凝土施工102.7钢筋施工112.7.1柱主筋施工112.7.2柱箍筋施工112.8模板工程122.9地下室墙体混凝土施工13结 论14致 谢15参考文献15引 言钢-混凝土组合结构是由钢材和混凝土两种不同性质的材料经组合而成的一种新型结构。它是钢和混凝土两种材料的合理组合，充分发挥了钢材抗拉强度高、塑性好和混凝土抗压性能好的优点，弥补彼此各自的缺点。同混凝土结构相比，可以减轻自重，减小构件截面尺寸，减轻地震作用。同钢结构相比，可以减少用钢量，降低结构造价，增加结构的稳定性，增强结构的防火性和耐久性。二者结合在一起，甚至可以发挥出比二者简单叠加要强的多的效果1。已被广
6、泛的应用在高层超高层建筑、重工业建筑、桥梁结构、大跨度和高耸结构中，并逐渐形成了与传统四大结构(钢结构、混凝土结构、木结构、砌体结构)并列的第五大结构。我国自80年代以来开始系统研究钢-混凝土组合结构，并在实际工程中得到了较好的应用，取得了良好的经济效益和社会效益。可以说，钢-混凝土组合结构是一种非常有前景的结构形式，在21世纪必将得到更全面的应用。第一章 钢-混凝土组合结构的类型及特点1.1 压型钢板与混凝土组合板压型钢板与混凝土组合板是在压型钢板上浇筑混凝土，依靠钢板上凹凸肋及不同的糟纹使钢板与混凝土结合在一起而制成的组合板。压型钢板按其在组合楼板中的作用可分为三类：第一类，以压型钢板作为
7、楼板的主要承重构件，混凝土只是作为楼板的面层以形成平整的表面及起到分布荷载的作用；第二类，压型钢板只作为浇筑混凝土的永久性模板，并作为施工时的操作平台；第三类考虑组合作用的压型钢板混凝土组合楼板。第一类与第二类属于非组合楼板。压型钢板与混凝土组合板具有以下优点：1)由于压型钢板作为浇注混凝土的模板，节省了大量木模板及其支撑；2)由于压型钢板非常轻便，因此堆放、运输及安装都非常方便；3)压型钢板在使用阶段因其和混凝土的组合作用，还可代替受拉钢筋，因此减少了钢筋的制作与安装工作；4)由压型钢板组合楼板的几何形状所决定，组合楼板具有较大的刚度，且省去了许多受拉区混凝土(因为在混凝土结构的承载能力计算
8、中不考虑混凝土的受拉作用)，使组合楼板的自重减轻；5)便于敷设通信、电力、采暖等管线；6)由于压型钢板作为浇注混凝土的模板直接支承于钢梁上，为各种工种作业提供了宽广的工作平台，大大加快了施工进度，缩短了工期；7)压型钢板可直接作顶棚；8)与木模板相比，压型钢板组合楼板施工时，减少了发生火灾的可能性。1.2 钢-混凝土组合梁钢-混凝土组合梁是将钢筋混凝土板放置于钢梁的上部，通过剪切连接件连接，使混凝土板作为梁的翼缘与钢梁组合在一起，整体共同工作而形成的组合梁。在组合梁中，混凝土位于受压区，钢梁主要位于受拉区，充分利用混凝土抗压和钢材抗拉的优点，发挥了两种材料的强度，钢梁位于受拉区，腹板不会发生局
9、部屈曲，并且由于混凝土作为梁翼缘的一部分，很大程度上避免了钢梁结构容易整体失稳和局部失稳的弱点。组合梁比非组合梁的强度、刚度都明显提高，使得同等条件下组合梁截面大小及高度比非组合梁小，可以有效降低结构高度，这将增加净空，降低工程造价，提高了工程的经济效益，在大跨度的楼盖结构中应用具有较大优势。钢与混凝土组合梁首先从截面组成上充分发挥了混凝土与型钢材料各自的特点，除此以外，与普通钢筋混凝土梁相比，具有以下优点：1)将钢筋混凝土板与钢梁组合成整体，使钢筋混凝土板成为组合梁的一部分(翼缘)，因此按非组合梁考虑，承载能力显著提高；2)钢筋混凝土板组合成为全梁的一部分，因此在同样大小钢梁的情况下，组合梁
10、比非组合梁竖向刚度明显提高；3)混凝土处于受压区(正弯矩区段)，钢梁主要处于受拉区，两种不同材料都能充分发挥各自的长处，受力合理，节约材料；4)由于处于受压区的钢筋混凝土板刚度较大，对避免钢梁的整体与局部失稳有明显的作用； 5)降低梁高与房屋总高；6)组合梁可大量节约钢材以致降低工程造价。1.3 型钢混凝土型钢混凝土结构是把型钢置入钢筋混凝土中，使型钢、钢筋(纵筋和箍筋)、混凝土三种材料元件协同工作以抵抗各种外部作用效应的一种作用。它是钢-混凝土组合结构的一种形式，其截面组成特征是型钢钢筋混凝土的钢材全部被包在混凝土内部，型钢与钢筋骨架的外面有一层混凝土外壳(外包钢钢筋混凝土结构和钢管混凝土结
11、构的型钢是外露的)。型钢混凝土中的型钢除采用轧制型钢外，还广泛使用焊接型钢，此外还配合使用钢筋和钢箍。钢骨混凝土配置的型钢形式可以分为实腹式与空腹式两大类。前者的强度、刚度、延性均较好，远比后者优越。研究表明，它在抗震时吸收能量是空腹式的2倍。同传统的钢结构相比，型钢混凝土结构有更大的刚度和强度，更好的局部和整体稳定性，防腐蚀和防火性能好，经济效果好，型钢混凝土结构用钢量大幅度减少。资料表明，型钢混凝土全框架结构较之钢框架结构可减少钢材用量50%或者更多一些。同钢筋混凝土结构相比，这种结构承载力大、刚度大具有良好的变形能力和延性，抗震性能优越。尤其在大跨度、超高层、重荷载的土木工程结构中，较单
12、独采用钢筋混凝土结构有更好的适用性减小构件截面、增大使用空间、节省混凝土用量、减轻地基荷载、减小构件挠度、节省模板和支撑，可免除构件中的预埋件,有更好的抗震性能等。1.4 钢管混凝土钢管混凝土结构是在型钢混凝土结构、配螺旋箍混凝土结构以及钢管结构的基础上发展起来的。钢管混凝土是将普通混凝土填入薄壁圆型钢管内而形成的组合结构。按截面形式不同，分为方钢管混凝土、圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等。钢管混凝土可借助于内填混凝土增强钢管壁的稳定性；借助钢管对核心混凝土的套箍(约束)作用，而使混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和抗变形能力。钢管混凝土结构由于其受力性能及结构特点使其
13、具有以下的优点：1)受力合理，能充分发挥混凝土与钢材的特长，从而使构件的承载能力大大提高；2)具有塑性好、强度高，良好的抗疲劳、耐冲击性能；3) 钢管作为劲性承重骨架，省去了通常的混凝土支模、拆模和支撑工作量，省工、省时，施工简单，缩短工期，宜于保证质量；4)获得了很好的经济效果；与钢结构相比，节约了大量钢材。大量工程实践表明：采用钢管混凝土的承压构件比普通钢筋混凝土承压构件约可节约混凝土50%，减轻结构自重50%左右，钢材用量略高或约略相等；和钢结构相比，可节约钢材50%左右。5)具有良好的抗震性能(良好的延性)；钢管混凝土在提高结构整体抗震性能的同时，有效地减小了结构尺寸，增加了使用面积。
14、用于高层建筑的柱子时，可以作到不限制轴压比而控制长细比。6)具有美好的造型与最小的受风面积；7)耐火性能较好，由于组成钢管混凝土的钢管和其核心混凝土之间有相互贡献、协同互补、共同工作的特点，这种结构具有较好的耐火性能。与钢结构相比，一般可节约2/3防火涂料，因而降低工程造价。第二章 钢-混凝土组合结构施工技术研究目前，虽然各种形式的组合结构在国内工程中已显示出其优越性，而且，已创造出新的组合结构形式，在工程实践中已有运用，但由于观念问题和相关的设计理论、施工技术没有普及推广，在实际应用中数量还不是很大，有些问题还需进一步细致深入的研究探讨。对构件的组成方式尚需进一步优化，以创造出性能更优越的结
15、构来。为了充分利用钢和混凝土两种材料的优势，创造出性能更为优越的结构形式，应进一步加大对钢-混凝土组合结构的研究。应对钢筋混凝土构件、钢构件、钢管混凝土构件、钢骨混凝土构件、预应力筋等不同材料元素进行优化组合，通过扬长避短杂交而成具有优势的新的结构体系，用一种结构的优势弥补另一种结构的劣势。钢管混凝土一般只是用作柱、拱等构件，如何通过一定的组合方式，利用它的高抗压性能，将其用于受弯，如预应力钢管混凝土梁、钢管混凝土桁架等，是值的进一步研究的。研究将钢-混凝土组合结构应用于大跨度空间结构，如近十多年来发展起来的张弦梁结构，可在钢管内灌注高强度混凝土，用其作为拱或桁架，与高强预应力索一起形成张弦梁结构，可跨越较大空间，具有广阔应用前景。某办公中心综合业务楼地下室部分建筑面积1.2万，采用钢-混凝土组合结构，由4个复合巨型柱结构组成一个矩形平面结构，每个复合巨型柱又由13根劲性柱组成，箱型柱和钢管内灌注C60自然密实免振捣混凝土，表面布满100mm长剪力钉的型钢结构外面包裹一层钢筋混凝土外壳，构成钢-混凝土组合结构。其特点：1) 柱脚埋件多，定位要求
