CN108608557A - 一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法 - Google Patents

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    • E04B1/30—Structures comprising elongated load-supporting parts, e.g. columns, girders, skeletons the supporting parts being composed of two or more materials; Composite steel and concrete constructions

Abstract

本发明公开了一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法，包括相连接的组合柱和组合梁，所述组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性混凝土制成。所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。本发明通过扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的目的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵筋和箍筋的作用，使得本发明的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随之降低。

Description

一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种超高韧性混凝土型钢组合结 构及施工方法。
背景技术
建筑结构中，型钢混凝土(SRC)结构相比普通钢筋混凝土结构具有更优良 的抗震性能，相比钢结构防火性能和防腐蚀性能都大为提高，同时节约了大量 钢材，降低了成本，因此越来越得到工程界的青睐。
但型钢混凝土组合结构也有待改进的方面：
(1)混凝土和型钢的粘结滑移降低了结构的抗震性能。国内外实验研究表 明，混凝土和型钢的粘结作用大约只相当于与光圆钢筋的45％，粘结滑移的存在 大大影响了型钢混凝土的承载能力、破坏形态等性能，粘结破坏的发生通常是 因为混凝土的开裂导致粘结滑移发展，但由于普通混凝土的脆性特征，其远低 于型钢的变形能力使型钢混凝土的粘结滑移现象难以解决。
(2)型钢可以抵抗轴心或偏心压力，但由于型钢主要内置于截面中心位置 附近，截面尺寸较小，无法有效进行抗剪和抗弯，此外，型钢翼缘板及腹板无 法有效约束外侧混凝土，为提高普通混凝土的延性和强度以及进行抗剪和抗弯， 需要设置一定数量的箍筋和纵筋，但配筋给施工带来了很大不便，尤其是梁柱 节点纵筋的施工极其不便。工程实践表明，型钢混凝土梁柱节点容易发生脆性 破坏。
(3)工程实践表明，地震作用下，无论是钢筋混凝土结构还是型钢混凝土 组合结构，其混凝土发生脆性破坏，容易被压碎、脱落，纵筋从而过早发生压 曲，造成构件强度和延性的下降，威胁结构安全性。同时，正是由于混凝土材 料的这种脆性特征，使得结构必须配合箍筋进行约束，且效果有限。
发明内容
本发明提供了一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法，其克服了背 景技术中存在的技术问题，通过发挥超高韧性混凝土及型钢组合结构的优点， 扩大型钢的作用面积，充分发挥型钢抗弯、抗剪和抗压作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：
一种超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱和组合梁，所述 组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超 高韧性混凝土制成；
所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内， 所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土 最外边缘的距离为20～40mm。
较佳实施例中：所述超高韧性混凝土的组分为细砂、水泥、粉煤灰、硅灰、 PVA纤维和添加剂。
较佳实施例中：所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管。
较佳实施例中：所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接件。
较佳实施例中：所述柔性连接件为带头栓钉、环形钢筋、斜钢筋、带直角 弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢。
较佳实施例中：所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件。
较佳实施例中：所述粘结剂为环氧树脂粘结剂或无机材料粘结剂。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是上述超高韧性混凝土型钢 组合结构的施工方法，包括以下步骤：
(a)在型钢上连接抗剪连接件或涂抹粘结剂，并制成预制模具；
(b)对所述预制模具浇筑超高韧性混凝土。
较佳实施例中：所述粘结剂均匀涂抹于型钢表面。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：
(1)本发明所述的组合结构是采用组合梁和组合柱相连接，组合柱和组合 梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具并浇筑超高韧性混凝土， 在经受很大变形的情况下，仍能保持组合结构的整体性，超高韧性超超高韧性 混凝土不但不会发生剥落现象，而且能够承担不低于开裂前所能承担的荷载。 超高韧性混凝土可以与型钢具有较好的粘结性，并且，通过抗剪连接件或粘结 剂，使型钢有更好的变形协调能力，从而有效减小了型钢和混凝土之间的粘结 破坏，从而提高了结构的变形能力。
(2)本发明充分发挥了超高韧性混凝土与型钢结合的优点，超高韧性混凝 土本身具有优异的抗拉、抗剪和抗压韧性，可有效抵抗剪力，且由于材料的高 耐久性，可有效减小混凝土保护层厚度。同时，通过扩大型钢的作用面积，充 分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的目 的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵筋 和箍筋的作用，使得本发明的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随之 降低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明一实施例中梁柱节点的纵剖面图；
图2为本发明一实施例中组合柱的横截面图；
图3为本发明一实施例中组合梁的横截面图。
具体实施方式
实施例一：
请查阅图1至图3，一种超高韧性超超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相 连接的组合柱1和组合梁2，所述组合柱1和组合梁2均通过型钢配合抗剪连接 件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性超超高韧性混凝土3制成。
组合柱1和组合梁2均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具并 浇筑超高韧性超超高韧性混凝土，在经受很大变形的情况下，仍能保持组合结 构的整体性，超高韧性超超高韧性混凝土不但不会发生剥落现象，而且能够承 担不低于开裂前所能承担的荷载。超高韧性混凝土可以与型钢具有较好的粘结 性，并且，通过抗剪连接件或粘结剂，使型钢有更好的变形协调能力，从而有 效减小了型钢和混凝土之间的粘结破坏，从而提高了结构的变形能力。
所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性超超高韧性混凝土浇筑于所述 预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性超超高韧性混凝土最外边缘设置， 且与所述超高韧性超超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。
即,组合结构中的型钢在满足保护层和施工要求的前提下，型钢的翼缘板 应尽量靠近混凝土边缘，扩大了型钢的作用面积，通过扩大型钢的作用面积， 充分发挥型钢的抗弯、抗剪和抗压作用，同时可以达到减小结构的截面面积的 目的。由于通过扩大型钢的作用面积即可代替普通混凝土结构与型钢中装配纵 筋和箍筋的作用，使得本发明的整体结构简单，施工过程随之简化，成本也随 之降低。。
所述超高韧性混凝土为掺入纤维(包括PE纤维、PVA纤维、钢纤维、混杂 纤维等)的水泥复合基材料(又被称为超超高韧性水泥基复合材料、应变硬化 水泥基复合材料、高延性混凝土等)，其成分主要包括细砂、水泥、粉煤灰、硅 灰、PVA或PE纤维以及添加剂，拉伸下具有显著的准应变硬化和多条细密裂缝 的特征，拉应变超过2％，并具有普通混凝土所能达到的强度要求。
所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管，并不以此为限。
所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接。所述柔性连接件为带头栓钉、 环形钢筋、斜钢筋、带直角弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢，并不以此为限。 所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件，并不以此为限。
所述粘结剂为环氧树脂粘结剂。
如图2所示，本实施例中，所述组合柱1的型钢采用方钢管11，抗剪连接 件12采用带头栓钉。所述组合柱的柱截面为方形，并且所述型钢对称布置。
如图3所示，本实施例中，所述组合梁2的型钢采用H型钢21，抗剪连接 件22采用带头栓钉。
(2)本发明充分发挥了超高韧性混凝土与型钢结合的优点，
如图1所示，具体地结构中，所述H型钢的腹板23通过高强螺栓4与所述 方钢管11连接，所述H型钢的翼缘板24通过对接焊缝5与所述方钢管11连接。
上述组合结构的施工方法，包括以下步骤：
(a)在型钢上连接抗剪连接件或涂抹粘结剂，并制成预制模具；
(b)对所述预制模具浇筑超高韧性混凝土。
其中，所述粘结剂均匀涂抹于型钢表面。
上述仅为本发明所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构及施工方法的具 体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非 实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种超高韧性混凝土型钢组合结构，包括相连接的组合柱和组合梁，其特征在于：所述组合柱和组合梁均通过型钢配合抗剪连接件或粘结剂构成预制模具，并浇筑超高韧性混凝土制成；
所述型钢包括腹板和翼缘板，所述超高韧性混凝土浇筑于所述预制模具内，所述翼缘板贴合所述超高韧性混凝土最外边缘设置，且与所述超高韧性混凝土最外边缘的距离为20～40mm。
2.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述超高韧性混凝土的组分为细砂、水泥、粉煤灰、硅灰、PVA纤维和添加剂。
3.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述型钢为H型钢、十字型钢、工字钢、方钢管或圆钢管。
4.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述抗剪连接件包括柔性连接件和刚性连接件。
5.根据权利要求4所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述柔性连接件为带头栓钉、环形钢筋、斜钢筋、带直角弯钩的短钢筋、高强螺栓或角钢。
6.根据权利要求4所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述刚性连接件为方钢连接件、T型连接件或马蹄形连接件。
7.根据权利要求1所述的一种超高韧性混凝土型钢组合结构，其特征在于：所述粘结剂为环氧树脂粘结剂或无机材料粘结剂。
8.一种如权利要求1～7任一项所述的超高韧性混凝土型钢组合结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)在型钢上连接抗剪连接件或涂抹粘结剂，并制成预制模具；
(b)对所述预制模具浇筑超高韧性混凝土。
9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：所述粘结剂均匀全部涂抹于型钢表面或部分涂抹于型钢表面。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694290A (zh) * 2020-12-31 2021-04-23 山西省交通建设工程质量检测中心（有限公司） 一种抗多灾种高耐久性新型桥墩
CN112982137A (zh) * 2021-02-26 2021-06-18 东南大学 一种采用填充自密实ecc混凝土的石墨烯管制成的拱肋
CN114135054A (zh) * 2021-11-23 2022-03-04 福建省城投科技有限公司 一种全包型防火支撑柱及浇筑模具和浇筑方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07279244A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Taisei Corp 多階層建築物における柱と梁の接合構造
CN102747810A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 华北水利水电学院 高强螺旋箍约束高强宽翼缘h型钢混凝土柱
CN206360207U (zh) * 2016-12-30 2017-07-28 西安五和土木工程新材料有限公司 一种型钢高延性混凝土深梁
CN107060092A (zh) * 2017-04-01 2017-08-18 西安建筑科技大学 一种i字型钢src梁‑扩大带翼缘十字型钢src柱组合节点
CN107338886A (zh) * 2017-08-31 2017-11-10 华侨大学 一种钢管‑压型钢板‑混凝土防屈曲组合剪力墙结构
CN107460995A (zh) * 2017-08-31 2017-12-12 华侨大学 一种防屈曲薄壁钢管钢纤维混凝土组合柱及其施工方法
CN208714201U (zh) * 2018-04-26 2019-04-09 华侨大学 一种超高韧性混凝土型钢组合结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07279244A (ja) * 1994-04-07 1995-10-24 Taisei Corp 多階層建築物における柱と梁の接合構造
CN102747810A (zh) * 2012-07-24 2012-10-24 华北水利水电学院 高强螺旋箍约束高强宽翼缘h型钢混凝土柱
CN206360207U (zh) * 2016-12-30 2017-07-28 西安五和土木工程新材料有限公司 一种型钢高延性混凝土深梁
CN107060092A (zh) * 2017-04-01 2017-08-18 西安建筑科技大学 一种i字型钢src梁‑扩大带翼缘十字型钢src柱组合节点
CN107338886A (zh) * 2017-08-31 2017-11-10 华侨大学 一种钢管‑压型钢板‑混凝土防屈曲组合剪力墙结构
CN107460995A (zh) * 2017-08-31 2017-12-12 华侨大学 一种防屈曲薄壁钢管钢纤维混凝土组合柱及其施工方法
CN208714201U (zh) * 2018-04-26 2019-04-09 华侨大学 一种超高韧性混凝土型钢组合结构

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112694290A (zh) * 2020-12-31 2021-04-23 山西省交通建设工程质量检测中心（有限公司） 一种抗多灾种高耐久性新型桥墩
CN112982137A (zh) * 2021-02-26 2021-06-18 东南大学 一种采用填充自密实ecc混凝土的石墨烯管制成的拱肋
CN112982137B (zh) * 2021-02-26 2022-05-13 东南大学 一种采用填充自密实ecc混凝土的石墨烯管制成的拱肋
CN114135054A (zh) * 2021-11-23 2022-03-04 福建省城投科技有限公司 一种全包型防火支撑柱及浇筑模具和浇筑方法
CN114135054B (zh) * 2021-11-23 2023-11-03 福建左海科技有限公司 一种全包型防火支撑柱及浇筑模具和浇筑方法

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