文档介绍：钢管砼柱钢筋砼梁、钢骨砼柱钢筋砼梁、钢筋砼柱钢与砼组合梁等组成框架,用钢管砼柱钢筋砼无梁楼盖组成板柱结构,还有钢骨砼桁架转换层结构等,从而形成以钢砼组合构件为主要承重构件的新型结构体系,在此,称其为“新型钢砼组合结构”.<空腹桁架>
2在高层建筑中采用“新型钢砼组合结构”,最主要的问题是不同构件间的连接问题,包括接方式、传力机理、抗震性能、构造措施、以及施工方法等
有限元分析和试验结果均表明:①在梁柱节点处开竖槽,当不采取措施时,对承载力有较大的影响;如果设腹板穿越竖槽后与钢管可靠焊接,则对承载力的影响甚微,但大变形时焊缝可能脆裂.②当开孔面积不大时,水平槽比竖向槽的影响小得多,若再穿入钢筋则可不必采取其补强措施.③设上下环箍可弥补开竖槽的影响,当竖槽不大时,增强增韧效果较好.④在钢管上开小孔槽的面积、数量应通过计算后确定.
二..钢管砼柱钢筋砼梁节点
1 暗牛腿节点[
如图所示,暗牛腿焊于钢管壁上,,塑性铰出现在牛腿与梁的交界面处,适用于梁内配筋不多的情况[2,3].
2 暗牛腿梁筋穿心节点[1,2]
当采用暗牛腿节点但梁内钢筋数量较多时,可将少量钢筋穿越核心区
此时,塑性铰同样出现在牛腿与梁交界处,研究表明,穿心钢筋数量应少于梁中正或负钢筋的1/3,且在钢管上宜一筋一孔,孔间距大于等于3d.
3 钢筋砼环梁节点
梁的上、下钢筋均锚入环梁内,,此乃刚性节点,塑性铰出现在环与梁的交界处,,,节点处相交的梁不能多于3根,以方便施工.
4 暗牛腿环梁节点[1~3]
当梁跨及荷载均较大因而梁内钢筋数量较多时,可将上述方案进行组合,,暗牛腿焊于钢管壁上,梁内钢筋的2/3焊于钢翼缘顶、底面上,1/3锚入400 ,这种节点的抗震性能优良,梁传入的弯矩和剪力主要暗牛腿及起“葫芦节”,起到了环箍作用.
其中,曾对牛腿腹板穿越核心区的方案作过试验研究,对比试验结果,有了钢筋砼环梁后,不必采取这一措施.
5 钢加强环钢管砼节点[4]
当一个节点处同时有4~5根梁相交,或者是有斜交梁且交角较小时,,部分节点处则为斜交梁,,采用钢加强环钢管砼节点进行了3个中节点、,2个中节点的梁内纵筋的1/3焊在钢加强环上,1/3纵筋锚入钢加强环间的砼中,另1/3纵筋则穿越钢管及核心砼(见图9,试件JD1,JD2);另1个中节点将2/3梁内纵筋焊于钢加强环上,1/3纵
筋锚入加强环间砼中(见图10,试件JD3);边节点
试件JD4如图11所示.
实测结果表明:
1)钢加强环钢管砼节点的环与柱间相对转角较小,因而属刚性节点;
2)与钢筋砼加强环一样,可使梁端塑性铰出现在环与梁的交界处;
3)钢管砼柱的直径一般在1 m以上,少量梁内钢筋穿过节点核心区时的粘结性能很好,这样还
可改善钢加强环的受力条件;
4)当梁较多且有夹角较小的斜梁相交时,梁内纵筋可分别与钢加强环焊接、锚入上下钢加强环间砼中、穿过节点核心区,设计及施工时应有详图.
钢管砼板柱节点的试验研究
钢管砼板柱节点的研究,提出了不设柱帽、采用钢制环向牛腿(剪力环)的板柱节点,,2种类型的普通钢筋配置相同,预应力钢筋配筋量也相同,所不同的是试件S1的预应力钢筋不穿越钢管及核心砼区,而试件S2的部分预应力钢筋穿越了钢管及核心砼区,配筋及剪力环等如图13所示.
试验的主要结论:
1)设内埋剪力环是一种值得推广的节点型式,剪力环能较好地与砼板共同工作,协调变形,具有拉杆拱机制;
2)设置剪力环后,可使冲切破坏面外延至环边处,从而有效地提高受冲切承载力;
3)钢管内核心砼钢管剪力环形成为广义的核心区,板内少量预应力钢筋的穿越对受力和变形性能没有影响;
4)预应力可有效地抑制斜裂缝的开展,增大了剪压区,提高了受冲切承载力.
钢管砼柱在轴心受压或小偏心受压时承载力较大,配以高强砼后,,在高层建筑上部的轴力将逐渐减小,钢管砼柱成为大偏心受压构件,砼三向受压的优越性得不到发挥,,必然会出现刚度突变的问题,甚至形成薄弱层.
为了解决上述问题,经研究提