【摘要】：與實腹式鋼構(gòu)件比較,在相同用鋼量條件下,蜂窩鋼構(gòu)件具有更大的抗彎剛度,而且腹板孔洞便于管道穿過,更好的滿足建筑功能要求。因此,蜂窩鋼構(gòu)件越來越多地應(yīng)用在大跨度、多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)中。目前,有關(guān)鋼構(gòu)件、鋼與混凝土組合構(gòu)件抗火性能的研究較多,但關(guān)于蜂窩鋼構(gòu)件、蜂窩鋼構(gòu)件與混凝土組合結(jié)構(gòu)的抗火性能研究相對較少,對于蜂窩組合梁結(jié)構(gòu)抗火性能試驗研究相對更少。因此,本文于試驗角度對蜂窩組合梁的抗火性能加以研究。為反映真實火災(zāi)發(fā)生時蜂窩組合構(gòu)件的受力及破壞機理,本文所采用的試驗方法力求模擬真實火災(zāi)發(fā)生的情況,并觀測不同情況的蜂窩組合梁構(gòu)件在試驗過程中的溫度變化及試驗結(jié)束后的形態(tài)變化。本文試驗共計進行6組,分別對無防火涂料保護的實腹組合梁、圓孔蜂窩組合梁、六邊形孔蜂窩組合梁,以及涂刷25mm厚厚涂型防火涂料的實腹組合梁、圓孔蜂窩組合梁、六邊形孔蜂窩組合梁,進行恒載升溫抗火試驗。各組組合梁跨度相同。各組試件混凝土樓板部分尺寸、配筋參數(shù)相同。各組試件鋼梁部分上下翼緣寬度、厚度,以及腹板高度、厚度相同。為滿足試驗需要,于室外建造一個2米高,3米長,1.5米寬火災(zāi)試驗爐,用于模擬火災(zāi)環(huán)境。試驗荷載以類均勻分布的方式對構(gòu)件施加固定荷載,組合梁構(gòu)件簡支于爐內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)上,點火后監(jiān)測梁兩端及跨中豎向位移,監(jiān)測組合梁鋼梁部分跨中三點構(gòu)件溫度、監(jiān)測火災(zāi)試驗爐爐內(nèi)溫度。通過對比分析各構(gòu)件的溫度變化以及形態(tài)變化,為蜂窩構(gòu)件抗火性能研究發(fā)展做出貢獻。通過試驗研究發(fā)現(xiàn),實腹式及蜂窩式組合梁試件在真實火災(zāi)情況下,如無防火涂料保護,其抗火性能確實較差,當最高環(huán)境溫度達到900℃時,試件會發(fā)生急劇變形,并最終傾覆破壞,不同開孔形態(tài)對于組合梁抗火性能影響較小;對于涂刷防火涂料的蜂窩組合梁試件,其耐火性能相較于實腹組合梁試件衰減不大,且在降溫階段,因蜂窩式開孔有助于結(jié)構(gòu)降溫,因此有著相較于同尺寸實腹式組合梁更快速的承載力恢復(fù)性能,防火涂料對于提升組合梁構(gòu)件抗火性能效果顯著,并且于火災(zāi)結(jié)束后,可以基本恢復(fù)經(jīng)歷火災(zāi)前的承載能力。
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU391;TU352.5
【圖文】：

第一種是在其腹板上直接開孔，優(yōu)點是加工簡便，變形程度較��；另一種是把Ｈ型鋼梁的逡逑腹板依照某種曲線或折線進行切割，然后旋轉(zhuǎn)或者錯位焊接后進而形成的一種蜂窩鋼結(jié)構(gòu)逡逑形式，它的加工方法示意如圖１．邋１、圖１．邋２所示。逡逑ｆ邋＾逡逑（ａ）半圓切割邐（ｂ）錯位焊接逡逑圖１．邋１圓孔型蜂窩鋼梁加工過程逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｔｈｅ邋ｍａｃｈｉｎｉｎｇ邋ｐｒｏｃｅｓｓ邋ｏｆ邋ｒｏｕｎｄ邋ｈｏｌｅ邋ｔｙｐｅ邋ｃｅｌｌｕｌａｒ邋ｓｔｅｅｌ邋ｂｅａｍ逡逑

成功的把蜂窩形組合梁運用于樓蓋，取得了可觀的綜合經(jīng)濟效益。近幾年，蜂窩梁的逡逑應(yīng)用越發(fā)普遍，特別是在一些大型工程，如湖南會展中心，北京首都機場新航站樓，金五逡逑星輕軌車站，杭州蕭山機場，廣東火車站，云南開發(fā)銀行（如圖１．５，圖１．６）等工程中，逡逑都成功的運用了圓孔蜂窩梁作為大跨結(jié)構(gòu)梁。然而，這些工程應(yīng)用中，都將蜂窩梁作為次逡逑要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，或是利用蜂窩梁的美觀效果和自重較輕的優(yōu)點，應(yīng)用于非主要受力構(gòu)件。而逡逑在國外，多將其應(yīng)用于多高層框架結(jié)構(gòu)梁，將蜂窩梁應(yīng)用于框架結(jié)構(gòu)梁，不但可以利用蜂逡逑窩梁的大跨優(yōu)勢，減少維護結(jié)構(gòu)和柱的使用，也可以利用蜂窩空洞穿越設(shè)備管線，從而減逡逑小結(jié)構(gòu)高度，增加可利用的建筑高度。蜂窩梁在橋梁中應(yīng)用幾乎空白，亦沒有相關(guān)規(guī)范。逡逑蜂窩梁在英國日本應(yīng)用較多。當今，美國和日本是蜂窩鋼梁運用最廣泛的兩個國家，在運逡逑用中充分利用了蜂窩鋼梁在抗震、方便布管線等優(yōu)勢。逡逑長沙１５層“新方舟綜合示范樓”采用了蜂窩組合梁鋼框架結(jié)構(gòu)（２０１０年）。國家開發(fā)逡逑銀行云南省分行業(yè)務(wù)辦公大樓采用了蜂窩鋼框架－約束屈曲支撐結(jié)構(gòu)（２０１３年）。２０１４年逡逑１０月建成沈陽恒隆大廈１號塔樓（６８層，３５０．邋６米），主體結(jié)構(gòu)為鋼框架－剪力墻筒體結(jié)構(gòu)，逡逑框架梁采用腹板開多孔的組合梁。正在建設(shè)中的天津中鋼國際廣場

Ｆｉｇ．邋１．７邋Ｔｈｅ邋ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｃｅｌｌｕｌａｒ邋ｂｅａｍ邋ｕｎｄｅｒ邋ｆｉｒｅ逡逑．２研宄內(nèi)容逡逑通過查閱和研讀現(xiàn)有文獻和相關(guān)研究成果，以試驗研究為主，同時和理論分析相結(jié)合，逡逑對蜂窩鋼結(jié)構(gòu)與混凝土組合梁熱－力耦合作用下全過程的分析，了解高溫災(zāi)害情況下逡逑組合梁的基本力學(xué)性能，準確的得出溫度升高時結(jié)構(gòu)失效的機制原理，詳細內(nèi)容如下：逡逑（１）研究升溫條件下鋼材及混凝土的材料性能，包括但不僅限于應(yīng)力－應(yīng)變關(guān)系等，逡逑蜂窩組合梁在升溫條件下內(nèi)應(yīng)力的動態(tài)響應(yīng)及變形發(fā)展，分析高溫災(zāi)害下蜂窩組合梁逡逑參數(shù)、防火涂料等因素對蜂窩組合梁的抗火性能的影響以及高溫災(zāi)害下蜂窩組合梁的逡逑模式，建立蜂窩鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件實用抗火計算與設(shè)計方法。逡逑（２）為滿足試驗需要，設(shè)計制作蜂窩組合梁抗火性能試驗設(shè)施，主要有：火災(zāi)試驗逡逑爐內(nèi)耐高溫簡支支撐系統(tǒng)，火災(zāi)試驗爐爐上位移監(jiān)測系統(tǒng)。逡逑（３）無防火涂料的實腹式組合梁、不同開孔形式蜂窩組合梁進行恒載耐火試驗測試，逡逑火災(zāi)條件下蜂窩組合梁和實腹式組合梁的溫度上升及分布情況，觀察簡支邊界條件下逡逑組合梁與實腹式組合梁承載力及破壞模式的區(qū)別，分析蜂窩組合梁在火災(zāi)下破壞的機理，為抗火設(shè)計提供意見。逡逑

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

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本文編號：2743648