钢桁架与混凝土组合楼盖设计研究.pdf

工 程 设 计 钢桁架与混凝土组合楼盖设计研究* 洪党平 赵才其 杜瑞年 李 文 (东南大学土木工程学院，南京 210096) 摘 要 ：介绍某大空间宴会厅钢桁架组合楼盖 的结构选型 、结构分析 、设计过程及关键受力部位典型节点的非线性 有限元分析 。与普通组合楼盖相 比，采用钢桁架组合楼盖能更有效地发挥混凝土的抗压和钢材的抗拉性能，并能 够更好地提高结构的刚度和承栽力，减少用钢量 ，取得较好 的经济效果 。 关键词 ：钢桁架；组合楼盖 ；典型节点 RESEARCH ON CoM PoSITE FL00R OFSTEEL TRUSSAND CoNCRETE HongDangping ZhaoCaiqi DuRuinian LiWen (College0fCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) ABSTRACT：The structura1analysisand design ofsteeltruss composite floor used in a banqueting hallare introduced．Thenonlinearfiniteanalysisonthekeypart，thetypicaIjointsisalsocarriedOUt．Comparedwith traditionalcomposite floor，truss composite floor has some advantages including greater rigidity and bearing capacity，lowerquantityofsteelandfabrication cost． Inaddition，trusscompositefloormakesbetteruseofthe mechanicalpropertyofconcreteandstee1． KEYWORDS：steeltruss；compositefloor；typica1joint 本文研究的组合楼盖 由K型钢桁架与上弦混凝 显然球径过大会增大节点部分 的用钢量。方案 3： 土板通过特殊构造方式组合而成 ]。它具有 良好的 采用双向正交钢桁架，在桁架之间的上弦布置次梁。 受力性能和经济指标 ，可用于大跨度、重荷载的多、高 桁架的杆件及次梁均采用热轧 “H型钢”，其中桁架 层建筑的大空间楼盖中。与普通楼盖相比，钢桁架组 的上弦杆及次梁与混凝土楼板通过栓钉连接形成组 合楼盖具有以下优点：在同等用钢量情况下，具有更 合楼盖(图 1)。整个结构支承于周边 的框架柱上， 大的整体刚度和承载力；可有效降低结构高度，增大 其中次梁与桁架上弦之间采用刚接 ，以加强结构的 结构净空；具有 良好的使用功能 ；可利用桁架空腹部 整体性；在次梁周边与整个楼盖的边梁交接处采用 分灵活而便利地铺设水电、空调等管网设施。 铰接 ，以减小边梁 的扭矩 。方案 3满足了建筑师对 桁架大抽空布置的要求。 1 工程概况及结构选型 该结构平面尺寸为 23．4m×30．2m，整个楼盖 表 1 平板型网架分 析结果 支承于周边的混凝土框架柱上。本文通过对普通梁 板结构、平板型网架及钢桁架等 3种不 同的结构方 案进行 比选 ，经多次试算后 3种方案的基本结果如 下。方案 1：采用普通梁板结构 ，钢梁高度至少需 2m以上，用钢量大且易发生局部失稳 ，结构整体刚 度差。方案 2：采用双向正交正放平板型网架，根据 2 结构分析与设计 JGJ7—1991《网架结构设计与施工规程》的建议 ，网 钢桁架通常按铰节点设计 ，但 H 型钢杆件之间 架结构高度取 1．8～2．4m，网格尺寸取 2．6～