勁性混凝土結構是鋼-混凝土組合結構的一種主要形式，是在鋼筋混凝土內部加入型鋼所形成的特殊複合材料。由於型鋼芯猶如骨骼一般的存在，可以有效改善混凝土的延性，大大提高混凝土的抗震性能；而混凝土對於鋼材的側向約束，保證了鋼材力學性能的發揮，不會因失穩提前退出工作。由於其承載能力高、剛度大、耐火性好及抗震性能好等優點，已越來越多地套用於大跨結構和地震區的高層建築以及超高層建築。
基本介紹
- 中文名：勁性混凝土結構
- 外文名：Reinforced concrete structure
- 形式：鋼-混凝土組合結構的主要形式
- 定義：鋼筋混凝土內部加入特殊複合材料
- 屬於：混凝土
- 學科：土木工程
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定義
勁性混凝土結構比鋼結構可節省大量鋼材，增大截面剛度，克服了鋼結構耐火性、耐久性差及易屈曲失穩等缺點，使鋼材的性能得以充分發揮，採用勁性混凝土結構，一般可比純鋼結構節約鋼材50%以上。與普通鋼筋混凝土結構相比，勁性混凝土結構中的配鋼率要大很多，所以勁性混凝土構件的承載能力可以高於同樣外形的鋼筋混凝土構件的承載能力一倍以上，從而可以減小構件的截面積，避免鋼筋混凝土結構中的肥梁胖柱現象，增加建築結構的使用面積和空間，減少建築的造價，產生較好的經濟效益。儘管和鋼管混凝土相比，勁性混凝土的抗壓能力相對弱一些，但其用途更加廣泛。由於其外形截面可以是任何形狀，因此可以被用於幾乎所有的構件。
勁性混凝土結構的特殊問題
首先，鋼骨的含鋼率。關於勁性混凝土構件的最小和最大含鋼率，目前沒有統一的認識，但當鋼骨含鋼率小於2%時，可以採用鋼筋混凝土構件，而沒有必要採用勁性混凝土構件。當鋼骨含鋼率太高時，鋼骨與混凝土不能有效地共同工作，混凝土的作用不能完全發揮，且混凝土澆築施工有困難。一般說來，較為合理的含鋼率為5%~8%。
其次，鋼骨的寬厚比。鋼板的厚度不宜小於6mm，一般為翼緣板20mm以上，腹板16mm以上，但不宜過厚，因為厚度較大的鋼板在軋制過程中存在各向異性，在焊縫附近常形成約束，焊接時容易引起層狀撕裂，焊接質量不易保證。鋼骨的寬厚比應滿足規範的要求
再次，鋼骨的混凝土保護層厚度，根據規範規定，對鋼骨柱，混凝土最小保護層厚度不宜小於120mm，對鋼骨梁不宜小於100mm。
最後，要重視勁性混凝土柱與鋼筋混凝土梁在構造連線上的配合協調問題。
勁性混凝土優點
勁性混凝土具有強度高、構件截面尺寸小、與混凝土握裹力強、節約混凝土、增加使用空間、降低工程造價、提高工程質量等優點。
