在工业厂房中,钢混凝土组合结构凭借其高效承载、施工便捷等优势,广泛应用于以下场景,具体应用及技术要点如下:
1. 重型工业厂房
应用场景:冶金、机械制造、电力等行业的重型设备厂房(如炼钢车间、重型机械装配车间)。
组合结构形式:
钢管混凝土柱:外钢管提供约束,核心混凝土增强抗压能力,适用于承受大轴向力(如设备自重、吊车荷载)。
钢-混凝土组合梁:钢梁与混凝土板通过剪力连接件(如栓钉)组合,形成整体截面,提高抗弯刚度。
优势:
柱截面尺寸较纯钢柱减小30%-50%,节省钢材;
组合梁跨度可达18-24米,减少支撑柱数量,优化设备布局空间。
2. 多层工业厂房
应用场景:电子、轻工、物流等行业的多层生产车间(如汽车零部件装配线、仓储中心)。
组合结构形式:
压型钢板-混凝土组合楼板:压型钢板作为模板兼作受拉钢筋,与混凝土现浇形成整体,实现无支撑施工。
钢框架+混凝土核心筒:外围钢框架承担水平力,核心筒(如电梯井、楼梯间)采用钢筋混凝土,增强抗侧刚度。
优势:
楼板施工速度提升50%以上,缩短工期;
核心筒与框架协同工作,满足多层厂房的振动控制需求(如设备运行产生的动力响应)。
3. 改造加固类厂房
应用场景:老旧厂房升级改造(如增加设备荷载、延长使用寿命)。
组合结构形式:
外包混凝土加固钢柱:在原有钢柱外包裹混凝土,提高柱的稳定性和耐火极限。
钢梁-混凝土板组合加固:在原有混凝土梁上增设钢梁,形成组合梁,提升承载力。
优势:
避免拆除重建,降低改造成本;
组合结构可提升原结构承载力30%-80%,满足新增设备需求。
4. 特殊功能厂房
应用场景:
抗震厂房:组合结构通过钢与混凝土的协同变形,提高延性,适用于地震高发区(如中国西南地区)。
耐火厂房:外包混凝土保护钢构件,耐火极限可达2-3小时,满足消防规范。
技术要点:
抗震设计中,需验证组合结构的耗能能力(如钢梁塑性铰发展、混凝土裂缝控制);
耐火设计中,需计算高温下钢材与混凝土的材料性能退化。
典型案例
设计要点
连接件设计:剪力连接件(如栓钉)需满足抗剪承载力,间距一般不超过300mm;
施工顺序:先安装钢构件,后浇筑混凝土,避免混凝土收缩导致连接失效;
防腐措施:钢构件需涂装防腐涂料,混凝土需控制氯离子含量(防止钢筋锈蚀)。