新型冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖耐火性能数值模拟研究
2021-03-13王卫永马杰周绪红石宇马全涛
土木与环境工程学报 2021年2期
关键词:混凝土
王卫永,马杰,周绪红,石宇,马全涛
(1.重庆大学 土木工程学院,重庆400045;2.日照大象房屋建设有限公司,山东 日照 276800)
在施工现场,冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖通常采用自攻螺钉将压型钢板和下侧冷弯薄壁型钢梁固定,再在压型钢板上侧浇筑混凝土而成,楼盖结构轻巧,装配化水平高且施工便捷。学者们[1-5]已对此类楼盖体系的受弯性能、连接性能和舒适度进行多项研究,表明其具备良好的应用价值。周绪红等[6]、贾子文等[7-8]对冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖的构造进行了详细阐述,同时结合试验和模拟提出楼盖的实用计算公式。组合楼盖的耐火性能也备受关注,Sharma等[9]考虑楼盖受火时混凝土与钢板脱离而产生的隔热效应,建立钢板与混凝土之间的界面单元模型来实现传热过程的模拟和参数分析,最后提出了预测混凝土温度的经验公式。芦强[10]推导了高温下组合楼盖变形计算公式,理论计算结果与有限元模拟吻合良好。任鹏飞等[11]对受火90 min后的组合楼盖开展静载性能试验,发现虽然混凝土开裂严重,钢梁变形明显,但组合楼板仍具有较高剩余承载力。
目前,组合楼盖下侧通常无防火保护层,Bedná等[12]指出,常规冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖的托梁等直接暴露在火灾中,对楼盖耐火性能很不利。为避免楼盖梁直接受火,在楼盖梁下侧固定防火板形成保护层的新型楼盖构造如图1所示。防火保护层构造简单,施工方便,能大幅延缓型钢的升温过程,楼盖耐火性能明显提升。……
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