【摘 要】
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提出一种外包陶粒混凝土H型钢梁,将腹板开圆孔的H型钢外包陶粒混凝土,通过U形箍筋使两者具有更好地黏结性能.在质量增加不大的情况下,发挥陶粒混凝土保温性能好、传热系数低
【机 构】
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北京工业大学建筑工程学院,北京100124;北京工业大学北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心,北京100124
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提出一种外包陶粒混凝土H型钢梁,将腹板开圆孔的H型钢外包陶粒混凝土,通过U形箍筋使两者具有更好地黏结性能.在质量增加不大的情况下,发挥陶粒混凝土保温性能好、传热系数低、泌水性能好的特点,提高钢梁防火防腐的能力.为了研究其承载能力和混凝土包裹效果,设计了两组不同截面的外包混凝土钢梁进行静力性能试验和有限元分析.结果 表明:内置型钢与外包陶粒混凝土黏结良好,外包混凝土对梁承载力有所贡献,相比腹板未开孔的纯钢梁可提高约10%;整体刚度相比于腹板未开孔的纯钢梁变化不大;试验中外包混凝土H型钢梁具有与钢筋混凝土适筋梁类似的弯曲性能,且外包混凝土的方式有效避免了钢梁翼缘局部失稳的问题.依据试验验证的有限元模型,通过改变有限元参数,分析了开孔直径、开孔间距以及U形箍筋间距对构件受弯承载力的影响.在符合GB 50017-2017《钢结构设计标准》规定的条件下,腹板开孔直径小于60%梁截面高时承载力高于腹板未开孔的纯钢梁;开孔间距和U形箍筋间距对受弯承载力基本没有影响.最后,推导并验证了外包混凝土钢梁设计承载力计算公式,采用该公式可以较准确地预测该类梁的受弯承载力.
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