现代混凝土叠合结构在建筑中的应用

摘　要:引入混凝土叠合结构的概念,介绍建筑应用混凝土叠合结构的目的、意义及经济价值,对工程实例应用高效预应力混凝土叠合结构进行分析,得出传统梁板结构与高效预应力混凝土叠合结构的经济效果评价。
关键词:叠合结构,建筑,应用价值,经济效果
混凝土叠合结构是在预制构件上加浇一层现浇混凝土而形成的一种装配整体式结构(欧美称组合结构Composite Structures)。这种结构具有整体刚度好、抗震性能优越(与装配式结构比较)、节省三材、施工简便且能缩短工期(与整浇结构比较)等优点,在各国工程建设上的应用数量逐年增加,应用范围不断扩大,大力研究与发展这类结构是当前国际上的一个重要趋向。
目的:在保证施工质量的基础上,如何控制成本消耗,是目前各国工程界研究的主要课题之一,本项目在借鉴国内外经验的基础上,进行预应力混凝土叠合技术应用效果研究,探索新型高效的结构形式。意义及经济价值:在城市建设广泛使用商品混凝土的形势下,采用高效预应力混凝土叠合梁板结构,可以大量节约模板和支撑的投入,钢筋含量大大降低,商品混凝土使用减少55%左右, 现场施工作业减少,构件生产工厂化取代了部分现场的工作量, 施工人员投入减少,劳动生产率大大提高,经济效益十分显著。 整浇式钢筋混凝土结构是钢筋混凝土结构的最早形式,众所周知,这种结构虽有整体性好、刚度大的优点,但相应也有很多重大缺点,如费工大、费木料多、施工周期长、生产较难工业化等。
因此随着建筑施工的发展,人们逐渐将整浇式钢筋混凝土结构部分发展成装配式钢筋混凝土结构。装配式结构可使建筑构件工业化(设计标准化、制造工业化、安装机械化);制造不受季节限制,能加快施工进度;还可提高构件质量,免去大部分模板支撑, 因而节约木料或钢材。但是这种结构的致命缺点是整体性差,不利于抗震,此外抗渗性也差。1976年的唐山大地震,装配式结构几乎全部倒塌,因此在地震区,人们对装配式结构房屋视为畏途。就是非地震区的多层工业厂房如造纸厂、糖厂、酒厂等,为了抗渗,仍然采用整浇式结构。这说明整浇式结构和装配式结构都有它不可忽视的优点和缺点,因此人们想到了取二者之长而舍其短发展混凝土叠合结构(装配整体式结构形式之一)。
国外在20世纪20年代开始把混凝土叠合结构用在桥梁上, 40年代开始用在房屋建筑上,50年代在建筑上得到较大发展。最初的混凝土叠合结构是钢梁与现浇混凝土板的组合,也有采用木梁和现浇混凝土板组合的,以后发展为预制钢筋混凝土构件与现浇板的组合和预应力混凝土构件与现浇板的组合。我国专家学者从50年代后期即开始研究将叠合结构应用于工业与民用建筑,1977年正式成立叠合结构专题研究组,汇集全国20余名结构专家,经过五批课题,历时18年的研究,取得了丰硕成果。对这种结构的二次受力性能及计算理论的研究处于国内首创,达到国际水平,既为国家规范对这部分内容的编写提供了依据,又为这种结构应用于工程实践提供了宝贵经验。

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