型钢混凝土十篇

型钢混凝土篇1

关键词：型钢；混凝土；浇注

Abstract: a steel reinforced concrete structure is one of the application of ten new technology, new technology, one of the structure performance because of their excellent widely used in large-span structures and the earthquake high buildings and tall building. This thesis of SRC structure characteristics and construction technology in this discussion.

Keywords: steel; Concrete; pouring

中图分类号：TV331 文献标识码：A文章编号：

随着我国经济的发展，人民生活水平不断提高。对现代化建筑的要求也逐步提高。这就要求我们不能固守过去老的建筑结构形式，要不断的发展更新的，更有效的、更安全的结构形式。以往的钢筋混凝土结构己不能满足现代生活的需求，这时候新的型钢混凝土组合结构被大量的使用。而同时钢结构的优点被广泛的喜爱，但由于它的固有特点的约束，在高层及超高层建筑中不能大量使用。这时候型钢混凝土结构与铜结构的组合结构出现了，这种新的组合结构很好的满足了各方面的需求，使其开始被大量的采用。

一、工程概况

某型钢混凝土工程地下1层，地上5层，总建筑面积30000m2，建筑高度22m。本工程在一层大厅周边布置8根型钢混凝土组合结构柱，4.1 m开始为32根型钢混凝土组合结构柱，其中10根为十字型钢，22根为H型钢。斜柱为H型钢，共计26根，另有14根20 m工程支撑。

二、型钢混凝土柱施工重点设计

梁柱节点、模板支护及混凝土施工是整个型钢混凝土结构施工质量和整个工程结构安全的关键。

施工节点图

1、型钢混凝土柱梁节点处理。型钢混凝土柱钢骨呈双H型，纵向及横向的型钢梁钢筋需贯穿型钢柱翼缘及腹板，型钢柱钢筋需贯穿型钢梁翼缘此外还有诸多的斜向普通混凝土次梁钢筋。贯穿孔的数量多，孔型多，所有这些贯穿孔的标高和轴线定位要准确，制孔精度要求高，如何保证转换大梁处梁柱节点施工质量是施工重点之一。

2、型钢混凝土梁柱模板及支撑系统设计。梁柱截面尺寸大，跨度大，属大跨度梁，支撑体系设计需重视。

3、型钢混凝土结构混凝土(强度C40)施工、混凝土浇捣的密实度及其养护也是型钢混凝土设计重点。

三、型钢混凝土模板、钢筋及砼施工工艺及要点

施工工艺：型钢制作一半成品检验一钢柱定位放线一钢柱(梁)吊装一高强螺栓安装一焊接一型钢柱(梁)验收一型钢柱(梁)绑筋一型钢柱(粱)支模一型钢柱(梁)浇筑混凝土一混凝土养护。

1、型钢制作

检查型钢所用材料质量证明文件是否真实有效，钢材外观是否合格。按实放样，并且认真核对各部分尺寸。钢板制孔，应采用机械制孔，严禁现场氧气切割开孔。切割好的板件用机械按实弯制成型。

2、钢构件组装、焊接

翼腹板组装，在找平的台架上进行装配，型钢组装完后，焊缝并矫正翼缘，再组装其他部件。经检查合格后，转入下道工序型钢的矫正采用机械矫正，利用矫直机矫正。矫形采用火焰矫正法矫正。

3、检查与验收

钢构件制作完毕后，班组认真填好自检，并交给专检人员检查，专检人员检查合格后方可运至安装现场。钢构件成品制作质量应符合现行国家标准GB 50205．2001钢结构工程施工质量验收规范的规定。

4、型钢柱吊装

钢柱进行分段安装，考虑塔吊的起重量和运输能力，钢柱长度控制根据实际层高确定，分段点高于所在楼层1.3 m处；所有钢柱分段点宜在同一标高。吊点设置：钢柱吊点设置在钢柱的顶部，直接用临时连接板(连接板至少4块)。每根钢柱吊装完成后，用缆风绳将其拉住。

5、型钢梁吊装

同一层、同一区域钢构件的吊装，随着钢柱吊装顺序采用由里向外、对称吊装的方法进行。钢梁由制作厂制作，起吊时用两根钢丝绳直接绑在钢梁两端进行吊装，吊索角度不得小于450。为确保安全，防止钢梁锐边割断钢丝绳，要对钢丝绳进行防护。钢梁吊装到位后，按施工图进行就位，并要注意钢梁的方向及时进行校正，确保正确安装。

6、高强螺栓安装

高强度螺栓施工前，应按出厂批复验高强度螺栓连接副的扭矩系数，每批复验5套。高强螺栓的安装应在构件中心位置调整合格后进行。安装时，严禁强行穿入螺栓，如不能自由穿入时，应用铰刀修整，修整时应将四周螺栓全部拧紧。修整后最大直径应小于1.2倍螺栓直径。高强螺栓拧紧后用小锤敲击法普查，以防漏拧。

7、焊接

焊接管理人员在焊接施工前应认真阅读工程的设计文件，熟悉图纸规定的施工工艺和验收标准，编制焊接工艺指导书。施焊前，焊工检查焊接部位的组装和表面清理的质量，合格后方可施焊。翼缘板对接焊缝、T形焊缝宜采用自动埋弧焊接，背面采用电弧气刨清根，并保证焊透。型钢柱安装对接焊接时，用两名焊工对翼缘板同时对称等速施焊，当翼缘板焊接完成后，再焊接腹板，当腹板正面焊缝焊完1／2后，再到背面做缺陷清根处理后，才能施焊背面焊缝，当背面焊缝完成1／2后，正反两面的焊缝可同时对称等速施焊。

8、焊缝无损检测

钢柱现场拼接焊缝、钢梁与钢柱现场拼接焊缝为一级焊缝，应进行100％的检验，其合格级为现行国家标准GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法及探伤结构分级法B级检验的Ⅱ级及Ⅱ级以上。对不合格的焊缝，根据超标缺陷的位置，采用刨、切除、砂磨等方法去除后，以与正式焊缝相同的工艺方法进行补焊，其核验标准相同。型钢混凝土柱、梁模板钢筋和混凝土按照现行《混凝土工程施工质量验收规范》的规定进行施工。

四、施工质量控制

施工中严格执行各有关规范、工艺标准、质量验评标准及公司的质量体系文件，严格按照设计图纸进行施工。建立健全的质量管理体系和管理制度，做到分工明确，责任到人。每一道施工程序做到事先交底、事中控制、事后检查，并落实到人，使每道施工均处于受控状态。施工过程严格执行质量“三检”制度；严格质量检查验收，将各种隐患消除在萌芽状态。型钢混凝土施工中根据国家现行《建筑工程施工质量验收统一标准》《混凝土结构工程施工质量验收规范》《建筑钢结构焊接技术规程》等执行。型钢的制作由钢结构制作厂采用机械加工，制作时应根据施工详图和制作工艺书。结构用钢、焊接材料、高强度螺栓等材料均应有质量证明书，并应符合有关现行国家标准的规定。型钢拼接前应将构件焊接面的油、锈清除，焊工应持证上岗。钢结构安装应严格按图纸规定的轴线方向和位置定位，受力和孔位正确，吊装过程使用经纬仪校准垂直度，并及时定位。垂直度和吊装误差应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。确保型钢柱、梁节点连接的焊缝质量满足一级焊缝质量等级要求，对一般焊缝应进行外观检查，并达到二级焊缝质量等级要求。栓钉焊接前，应将构件焊接面的油、锈清除，焊接后检查栓钉高度的允许偏差应在2mm以内，同时按有关规定检查焊接质量。

结语

近年来，在我国对型钢混凝士组合结构的研究越来越多，随着钢结构工程设计的创新发展，新的形势和任务给建筑施工从业人员提出了更高的要求，如何能更好地适应新技术的发展规律，如何能更快地摸索出最理想的施工方法，是建筑施工企业一项极待解决和探讨的问题。设计师们也越来越意识到这种结构形式的优越性，对它的运用也是日益增加。随着对型钢混凝土结构了解的日益加深，我国也相应的积累了不少的经验．实践证明，我国已经能够自行完成这种结构的施工。

参考文献

[1]周起敬．钢与组合结构设计与施工手册[M]．北京：中国建筑工业出版社。2001．

[2]于庆荣，姜维山等．犁钢混凝土结构在我国的发展．[J]．天津建设科技，2003，(5)：27-28．

[3]姜维山，赵世春等．[j]钢混凝土结构构件的研究[J]．建筑钢结构进展，2002．4(3)：60―61．

[4]张峰，何凯锋．贵阳市行政中心大楼型钢混凝土施工丁艺．铁道工程学报，2006，79―85．

型钢混凝土篇2

关键词：型钢混凝土组合结构，型钢，型钢混凝土梁，型钢混凝土柱，应用

中图分类号：TU37 文献标识码：A

前言

型钢混凝土组合结构是由混凝土包裹型钢做成的结构。它的特征是在型钢结构的外面有一层混凝土的外壳。型钢混凝土组合结构中的型钢除采用轧制型钢外，还广泛使用焊接型钢。此外还增加钢筋和钢箍配合使用。这种组合结构在各国均有不同的名称，在英美等国家将这种组合结构称为混凝土包钢结构（ Steelencased Concrete)，在日本则称为钢箍钢筋混凝土，在苏联则称为劲性混凝土。我国在50年代就从前苏联引进了劲性钢筋混凝土结构；60年代以后，由于片面强调节约钢材，型钢混凝土组合结构的应用推广就显得很难进行；直到80年代后，型钢混凝土组合结构在我国又一次被兴起起来。北京国际贸易中心，香格里拉饭店和京广大厦等超高层建筑的底部几层都是日本建筑专家在中国设计的型钢混凝土组合结构。

国内外专家试验显示，在低周期反复荷载作用下型钢混凝土组合结构拥有良好的滞回特性和耗能能力。特别是型钢混凝土组合结构构件内配置的是实腹型钢，它的延性性能、承载力和刚度，比配置空腹型钢的型钢混凝土组合结构构件更胜一筹。

型钢混凝土梁和柱是型钢混凝土组合结构中最基本的构件，实腹式和空腹式为型钢的两大类。实腹式型钢一般是由型钢或钢板焊成，较常用的截面形式有大写的英文字母I型、H型、工字型、T型、槽形和矩形及圆形钢管等。一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢而组成的是空腹式构件的型钢。型钢混凝土框架是由型钢混凝土柱和梁组成的。采用钢梁、组合梁或钢筋混凝土梁作为型钢混凝土组合结构框架的框架梁。钢筋混凝土剪力墙可在高层建筑的型钢混凝土框架中设置，型钢支撑或者型钢桁架也可以设置在钢筋混凝土剪力墙中，或将薄钢板预埋在剪力墙中，通过这几种处理方法就可组成各种形式的型钢混凝土剪力墙。在超高层建筑中，型钢混凝土剪力墙的抗剪能力以及延性比钢筋混凝土剪力墙能发挥更好的作用。

1）型钢混凝土组合结构中的型钢可不受含钢率的限制，其承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力的一倍以上；可以减小构件的截面，对于高层建筑，可以增加使用面积和楼层净高。

2）型钢混凝土结构的施工工期比钢筋混凝土结构的工期大为缩短。型钢混凝土中的型钢在混凝土浇灌前已形成钢结构，具有相当大的承载能力，能够承受构件自重和施工时的活荷载，并可将模板悬挂在型钢上，，而不必为模板设置支柱，因而减少了支模板的劳动力和材料。型钢混凝土多层和高层建筑不必等待混凝土达到一定强度就可继续施工上层。施工中不需架立临时支柱，可留出设备安装的工作面，让土建和安装设备的工序实行平行流水作业。

3）型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高，尤其是实腹式的构件。因此，在大地震中型钢混凝土组合结构呈现出优良的抗震性能。日本抗震规范规定高度超过45m的建筑物，不得使用钢筋混凝土结构，而型钢混凝土组合结构不受此限制。

4）型钢混凝土框架较钢框架在耐久性、耐火度等方面均胜一筹。

由于型钢混凝土组合结构有如此诸多优势，因此，以下就型钢混凝土组合结构在高层及超高层建筑、桥梁工程中的应用做了如下搜集整理，为今后此方面的深入研究奠定基础，促进型钢混凝土组合结构在其他建筑工程领域的发展应用。

1 型钢混凝土组合结构在大跨度建筑工程中的应用

浙江广厦学院文体中心拟建在浙江广厦建设职业技术学院建筑工程分院北面，此文体中心是由浙江大学建筑设计院设计，有浙江省浙南综合工程勘察测绘院勘察。此工程现在已处在二层主体结构施工阶段，整个建筑长×宽×高为174.6m×139.2m×26.5m，地上三层，地下局部1层。主体结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度为非抗震，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为乙级，地下防水等级为二级，建筑物耐火等级为一级。基本风压取50年一遇基本风压w=0.35KN/，雪荷载为0.55KN/，地面粗糙度为B级，体型系数为1.3，其中型钢混凝土组合结构部分构件计算采用MIDAS GEN ver.730 软件。在结构设计方面也有部分结构采用型钢混凝土组合结构，采用此结构的目的主要是其能满足大跨度，增大使用空间的实际使用要求，型钢混凝土组合结构部分构件计算采用MIDAS GEN ver.730 软件。型钢柱和型钢梁所用钢板及热轧型钢均采用Q345B.。钢檩条、钢板天沟采用Q235B。

在室外或有侵蚀性气体环境中的称重钢结构宜采用耐候钢，型钢混凝土组合结构混凝土强度等级按结构设计说明，按最大骨料粒径25mm。

型钢混凝土组合结构构件中，纵筋间净间距，对梁不小于30mm，对柱不小于50mm，且不小于粗骨料最大粒径的1.5倍及钢筋最大直径的1.5倍。纵筋与型钢钢骨的净间距不小于30mm，且不小于粗骨料最大粒径的1.5倍。纵向受力钢筋的混凝土最小保护层厚度应符合国家标准相关规定。型钢钢骨的混凝土梁保护层最小厚度不宜小于100mm；型钢钢骨的混凝土柱保护层最小厚度不宜小于150mm。型钢钢骨混凝土结构的混凝土最大骨料直径宜小于型钢钢骨外侧混凝土保护层厚度的三分之一，且不宜大于25mm。为保证混凝土的浇筑质量，在梁、柱节点处及其他部位的水平加劲肋或隔板上应预留透气孔。型钢钢骨梁端箍筋设置时，其第一个箍筋应设置在距节点边缘不大于50mm处。在型钢钢骨上穿孔应兼顾减少钢骨截面损失与便于施工两个方面。型钢钢板上的空洞，应在工厂采用相应的机床或专用设备钻孔，严禁现场用氧气切割开孔。钢筋混凝土次梁与型钢钢骨混凝土主梁连接时，次梁中的钢筋应穿过或绕过型钢钢骨混凝土主梁中的钢骨。当框架柱一侧为型钢钢骨混凝土梁时，另一侧为钢筋混凝土梁时，型钢钢骨混凝土梁中的钢骨伸长段范围内，钢骨上下翼缘应设置栓钉。

2 型钢混凝土组合结构在高层及超高层建筑工程中的应用

日本是一个岛国，也是一个地震发生频率很高的国家，由于受地理条件限制的原因，迫使日本建筑结构专家必须找到一种既有实用性又有良好抗震性能的结构形式。目前世界上型钢混凝土组合结构研究和工程应用最多的国家就是日本。在日本，采用型钢混凝土组合结构的高层建筑大约占到50%左右，由型钢混凝土组合结构和其他结构再复合而成的混合结构的数量也是相当可观的。

在我国，龙希国际大酒店就是其中一例，龙希国际大酒店是集酒店式公寓及附属公共配套设施于一体的超高层综合体。此工程建筑高度328.0m,总建筑面积达212987.42。由3个60层（高252.6m)的筒体和1个74层（高328m)的中央核心筒体构成，中央核心筒体顶部设有一直径为50m的球体结构。主要结构形式采用型钢混凝土组合结构，3个筒体采用外框架-内筒体结构。外框架采用钢管混凝土柱、型钢混凝土组合梁框架结构，内筒体为型钢混凝土组合结构。

此工程在建筑上的独特设计在于整个大楼顶部设置一直径为50m的球体，在球体下方的支撑构件-中央核心筒体中，型钢混凝土组合结构担起了承受顶部球体荷载的主要任务。结构中设有实腹式H型钢柱，并在每层平面中有型钢梁相连，在剪力墙混凝土结构内部形成钢框架，这样不仅能够充分承受由于顶部球体自重产生的竖向荷载，还能有效地抵抗球体在300m高空的巨大风荷载以及地震作用带来的破坏性冲击。

其次，义乌市近期正在建造义乌世贸中心超高层酒店，地下3层并每层设夹层，地上54层。此世贸中心超高层酒店是由同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司设计，其主要结构形式也是采用的型钢混凝土组合结构，即采用外框架-内筒体结构。

再者，苏州市唯亭镇一高层建筑工程主楼采用了型钢混凝土组合结构和钢筋混凝土混合框架结构。南部型钢混凝土框架由劲性H型钢柱和劲性H型钢梁组成，梁柱钢材材质为Q345B，组合柱中主要型钢H800×400×18×35，组合梁中主要型钢H1250×400×20×45。其中钢柱与基础连接为M36地脚螺栓连接；钢柱与钢梁连接为刚接，钢梁与钢梁的连接也为刚接。

由以上已建的及在建的高层及超高层建筑来看，中国现行在此型钢混凝土组合结构方面的应用已经日趋壮大。这充分发挥了此种组合结构的优势，为后续地震区四川的汶川及雅安重建奠定了抗震设计的新模范。

3 型钢混凝土组合结构在桥梁工程中的应用

广州猎德大桥桥塔下塔柱的设计就是型钢混凝土组合结构在桥梁工程中的一个应用实例。根据受力特性及《混凝土结构设计规范》中规定配置普通钢筋对桥塔下塔柱采用型钢混凝土组合结构的设计，在H型钢的外侧加配普通钢筋。将8根H型钢配置在桥塔窄边，将28根H型钢配置在桥塔长边，两翼均配置28根H型钢，并用箍筋将H型钢套箍。采用此种桥塔设计主要是利用型钢混凝土组合结构中桥塔钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能都得以充分发挥，提高了截面抗力。钢骨与高强度混凝土之间相互约束，使各自的强度得到了提高，增加了结构和构件的延性，从而改善由于混凝土本身延性差而带来的不利于抗震的脆性特性。桥塔的普通钢筋和H型钢所组合的结构在地震作用下将形成2道防护，在外层混凝土剥落的情况下，核心型钢混凝土仍然具有强大的抗震性能。在异型桥塔尤其是桥塔根部弯矩较大的桥塔采用型钢混凝土组合结构，可提高桥塔的抗震性能。

广州猎德大桥是由谢尚英教授级高工领衔设计，在此引用仅此说明我国在桥梁工程中已经能很好地将型钢混凝土组合结构应用到位，并能设计出造型比较独特的桥梁。为今后型钢混凝土组合结构在桥梁工程中的发展及应用树立了榜样。因此，在我国地震高发地带如四川省雅安及汶川等地区的重建桥梁尽量推广应用型钢混凝土组合结构，充分利用其良好的抗震性能，提高我国桥梁工程在大地震面前的抵抗力。

4结语

13年10月下旬台湾发生了7级以上地震，浙江大部分高层及超高层建筑大约在8层以上均有较大震感。通过对此三种工程结构中型钢混凝土组合结构的应用研究，表明现行中国型钢混凝土组合结构的计算理论及节点构造图集日趋完善。利用型钢混凝土组合结构使结构受力更加合理，有效地减小了构件截面尺寸。缩短工程的建造工期，增加使用空间及降低建筑物的自重和资金成本。

参考文献：

期刊论文型钢砼与钢筋砼混合框架结构施工探讨2012.14.020

型钢混凝土篇3

关键词：T型钢-混凝土组合梁;抗剪栓钉;研究问题

前言

钢与混凝土组合梁是在钢梁和混凝土梁的基础上发展起来的一种组合构件，由于充分利用了两种材料的受力性能，一般具有承载力高，延性好，综合经济指标较高等优点。近年来，钢与混凝土组合结构在房屋、桥梁、地下建筑和海洋工程等领域得到了较为广泛的应用，并不断发展。

以往研究的组合梁按照其组合形式的不同，主要分为以下五类：(1)钢-混凝土组合梁；(2)型钢混凝土组合梁；(3)钢－混凝土组合扁梁；(4)钢管混凝土组合梁；(5)外包钢组合梁。钢－混凝土组合梁施工方便，但其外露钢梁部分耐火、耐腐蚀性差，钢梁的上翼缘距中性轴较近，不能够充分发挥上翼缘钢材的力学性能。型钢混凝土梁整体刚度高，抗震性能良好，耐久性和耐火性能好，施工较复杂。钢－混凝土组合扁梁可降低结构的高度，防火能力和抗锈蚀能力较强，整体性能良好，但不宜应用于跨度比较大的结构。钢管混凝土组合梁以及外包钢组合梁与柱之间的连接节点较难处理。

1. T型钢-混凝土组合梁特点

为了更好地发挥组合梁的特点，尽可能的综合现有各种组合梁各自的优点,一种新的组合梁――T型钢-混凝土组合梁[3]（见图1）被提出来。这种组合梁由T型钢、箍筋、纵向水平筋、抗剪栓钉以及部分预制混凝土组成，T型钢梁以及预制混凝同承受施工所产生的内力，上部现浇混凝土楼板后，形成T型钢－混凝土组合梁，承受正常使用的各种荷载。与其他的组合梁相比，T型钢－混凝土组合梁具有以下优点：(1)去掉离中性轴较近的型钢梁的上翼缘，节省材料，降低结构造价；(2)钢梁只有一面暴露在空气中，防火及防腐蚀性较好；(3)T型钢梁剪力件由普通钢－混凝土组合梁竖直放置改为水平放置后，楼板不会因横向钢筋配置较少而造成纵向劈裂裂缝；(4)由于T型钢梁镶嵌于混凝土内，混凝土与钢梁之间的粘接力较普通钢－混凝土组合梁大，其粘接力更接近型

钢混凝土梁，抗剪连接件的数量可以大大减少，且与型钢混凝土组合梁相比，施工较简单；但由于其特殊的形式，也决定了T型钢-混凝土组合梁具有如下一些缺点：(1)由于部分混凝土要预制，故施工工期相对较长; (2)由于钢腹板伸入混凝土板中，板底的钢筋不能贯通，进而增加了施工的复杂性;(3)采用开口箍，抗扭性能较差。

2. T型钢-混凝土组合梁的研究现状

最早研究T型钢－混凝土组合梁的是Young K.Ju 和 sang-Dae Kim，2005年开始对图1所示的T型钢－混凝土组合梁进行试验研究，Young K.Ju sang-Dae Kim共做了6个简支梁的试验，其中三个组合梁进行了受弯极限承载力试验，另外两个进行了抗剪承载力试验，最后进行了一个带楼板的组合梁的试验。试验主要研究了水平抗剪栓钉在两种材料组合受力过程中所起的作用，以及组合梁的承载能力、裂缝的发展、梁横断面上应变的分布。试验结果表明T型钢―混凝土组合梁承载力、延性和刚度较好；设置双排水平抗剪栓钉的组合梁性能较好，仅下排设置抗剪栓钉的组合梁组合效果较差。研究表明T型钢―混凝土组合梁的高度可以低于普通钢－混凝土组合梁，组合梁试验的极限承载能力高于计算分析的结果。文中提出了不带楼板的T型钢－混凝土组合梁的设计建议。

2007年，Young K. Ju 和Ji- Young Kim 等对T型钢-混凝土组合梁与钢柱的连接节点在循环荷载下的承载性能进行了试验研究，其设计的连接节点形式较为简单，传力明确，施工也较为容易。试验结果表明，根据Eurocode 4, 当建筑处于中低度抗震设防地区时，其T型钢-混凝土组合梁与钢柱的连接节点可以被看作为刚性节点，当处于抗震设防高度区时则为半刚性节点，其研究成果为T型钢-混凝土组合梁的进一步应用奠定了基础。

国内关于T型钢-混凝土组合梁的研究还未见于文献。

3. 需进一步研究的问题

国外主要从试验的角度，针对T型钢－混凝土组合梁水平抗剪栓钉的布置，研究其组合效应、承载力、刚度以及延性，验证了T型钢－混凝土组合梁良好的受力性能，尚有下列问题需要进一步研究：(1)钢梁无上翼缘，截面不对称，故其负弯矩及钢筋的锚固问题就比较突出；(2)钢梁下翼缘外露，则钢梁与混凝土部分之间的粘结力消弱了很多，所以滑移问题成为一个需要考虑的问题；(3)T型钢-混凝土组合梁适宜工程应用的不用验算挠度的高跨比；(4)T型钢-混凝土组合梁的变形性能。（5）混凝土翼缘板的有效宽度取值问题。 (6)适宜于实际工程的简化设计方法。

参考文献：

[1]杨有福，韩林海.矩形钢管混凝土抗弯力学性能研究.地震工程与工程振动,2001,21(3):41-48.

型钢混凝土篇4

关键字： 型钢混凝土； 节点构造； 施工技术

Abstract: a steel reinforced concrete structure is a new type of structure, and the traditional reinforced concrete structure and steel structure, compared to a steel reinforced concrete structure to make use of the steel and concrete this two kinds of material of their respective advantages, steel quantity in the same conditions, improve the strength of the component, improved the ductility of the components, and enhance the structure of the seismic performance. Now through the airport logistics processing zone fitness center in engineering steel reinforced concrete structure beams and columns of the node structure analysis for the design and the related engineering construction to provide the reference.

Keyword: steel reinforced concrete; Joint structure; Construction technology

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

前言:

型钢混凝土组合结构(简称SRC结构)是指在混凝土中主要配置型钢(轧制或焊接成型),并且配有一定的受力钢筋和构造钢筋的结构,是型钢与混凝土组合结构的一种主要形式。这种结构在英国、美国等西方国家称之为混凝土包钢结构,在前苏联称之为劲性混凝土结构, 它是分别继承了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，同时又克服了二者缺点的新型结构体系。

型钢混凝土组合结构以其出色的性能及价格优势逐渐在现代建筑施工中被广泛应用，本文对型钢混凝土组合结构的施工技术进行了分析探讨，在简单介绍了型钢混凝土组合结构的常见类型和特点的基础上，重点结合型钢混凝土柱组合结构，详细深入探讨了其施工控制技术，并对施工过程中的问题进行了讨论，对于进一步提高型钢混凝土组合结构的施工工艺水平及其质量控制水平有一定作用。

1型钢混凝土组合结构体系的组成及应用

型钢混凝土结构中梁与柱的节点包括以下几种：

1）型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接

2）、型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的连接；

3）、型钢混凝土柱与钢梁的连接

本文仅对前两种连接节点加以论述，而第三种（型钢混凝土柱与钢梁）可参考第一种。

柱中型钢多用钢板焊接而成，亦有用轧制型钢的。十字形截面形式用于中柱，T形截面用于边柱，L形截面适合于角柱，应用较多的是实复式宽翼缘H型钢。

2节点构造

组合结构节点应做到传力明确，构造简单，确保梁端型钢部分的应力能可靠地传递到柱型钢¬——故该节点应为刚节点，同时为保证组合结构的梁柱节点区混凝土的密实性，节点的连接构造还应便于浇筑混凝土。

各类型钢混凝土柱节点连接，均宜采用柱型钢贯通型，且柱中纵向受力钢筋不应在中间各层节点截断。另外，由于在有梁约束的节点区，型钢混凝土柱型钢的抗剪承载力较大，宜尽可能减少梁纵向钢筋穿过型钢混凝土柱的数量，且不宜穿过型钢混凝土柱翼缘

2.1型钢混凝土柱型钢与型钢混凝土梁的连接

节点内梁、柱型钢的连接构造应满足《钢结构设计规范》（GB50017-2003）的构造要求。为了保证梁端的内力更好地传递，还应沿高度方向，在型钢柱对应型钢梁的上、下翼缘处设置水平加劲肋。加劲肋应与梁端型钢翼缘等厚，且其厚度不小于12mm，加劲肋形式宜便于混凝土的浇筑。

2.2型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点连接

型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的形式有：钢筋混凝土梁钢筋贯通、钢筋混凝土梁纵筋与短钢梁搭接、钢筋混凝土梁纵筋焊于钢牛腿、钢筋混凝土梁纵筋直螺纹套筒四种连接方式。对于钢筋混凝土梁纵筋与短钢梁搭接连接，在柱的型钢上加焊一段工字型短钢梁，并在顶部加焊两排栓钉连接件，其间距不小于100mm。

钢筋混凝土梁的纵向钢筋应伸入型钢混凝土柱的节点，且应满足钢筋锚固要求。梁内钢筋不应与柱内型钢焊接连接。当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时，宜按柱端最不利内力组合预算预留孔承载力，若不满足，应予以补偿。

3施工要点

型钢混凝土结构是由混凝土包裹型钢而成的机构，其特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳。型钢混凝土中型钢，除采用轧制型钢外，还可以广泛采用焊接型钢，并配合使用纵向钢筋和箍筋。

3.1型钢和箍筋加工

施工中应确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，其焊缝质量应满足一级焊缝质量要求。对一般部位的焊缝，应进行外观质量的检查，并应达到二级焊缝质量等级要求。

十字形和工字形型钢柱的腹板与翼缘、水平加劲肋与翼缘的焊接应采用坡口熔透焊缝，水平加劲肋与腹板的连接可采用角焊缝。

栓钉焊接前，应将构件表面的油、锈清除；焊接后栓钉钉允许偏差在±2mm以内，同时按有关规定抽样检查其焊缝质量。

在梁柱接头处和梁的型钢翼缘下部，由于浇筑混凝土时有部分空气不宜排出，或因梁的翼缘过宽不宜浇筑混凝土。为此，要在一些部位预留排出空气的孔洞和混凝土浇筑孔。

型钢混凝土结构中的钢筋绑扎与混凝土结构中的钢筋绑扎基本相同，由于柱的纵向钢筋不能穿过梁的翼缘，因此，柱的纵向钢筋只能设在柱的四角以及没有梁的位置。柱箍筋采用开口箍，用电焊焊接；在梁柱节点部位，柱的箍筋应在型钢梁腹板上已预留好的孔中穿过，但由于无法穿过多根钢筋，故先将钢筋分段，再用电焊焊接；不宜将箍筋直接焊接在梁的腹板上，因为节点处受力交复杂。

3.2模板安装与混凝土浇筑

型钢混凝土梁模板安装时可将梁底模板用螺栓固定在型钢梁或角钢桁架的下弦上，而完全省去梁下的支撑。楼盖模板可用钢框目模板和快拆体系支撑，以达到加速模板周旋的目的。施工时，型钢骨架的安装应遵守钢结构的有关规范和规程；混凝土的浇筑应遵守有关混凝土施工的规范和规程。在梁柱接头处和梁型钢翼缘下部等混凝土不宜充实和填满处，应仔细进行浇筑和捣实，以确保其密实度和开裂

4施工质量问题

根据现场实际记录，型钢混凝土组合结构存在型钢翼缘上预留洞口不准确、型钢柱局部混凝土不密实、型钢定位不准确等质量缺陷问题。

由质量缺陷问题，并根据现场情况分析，影响型钢混凝土质量的主要问题为定位不准确，因此导致钢筋混凝土梁纵筋无法穿过翼缘上预留孔洞、纵横向梁纵筋冲突现象。

5施工措施

型钢混凝土结构是在混凝土构件中配置型钢，同时也配有少量构造和受力钢筋的钢与混凝土组合结构。对于同等截面而言，型钢混凝土结构比普通钢筋混凝土结构的承载能力和刚度显著提高，尤其适合应用于大跨、重载及高层、超高层建筑中。另外，型钢混凝土结构还具有十分良好的延性和耗能能力，因而特别适用于地震区。相比钢结构建筑而言，型钢混凝土结构可大量节省钢材，降低造价，弥补了钢结构建筑防腐、防锈、防火性能差和维护费用高的弱点。因而，在当前高层及超高层建筑及大跨、重载结构中采用型钢混凝土结构已成为工程结构研究与工程应用的热点领域。

参考文献：

【1】王连广，刘之洋;型钢混凝土结构在国内外应用和研究的进展[J];东北大学学报(自然科学版);1995年03期

【2】钟建海;复杂截面型钢—砼组合柱的设计与分析[D];浙江大学;2003年

【3】杨勇,赵鸿铁,王彦宏;型钢混凝土保护层弹塑性屈曲分析[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2001年03期

【4】朱茂存•高层建筑结构施工•机械工业出版社

【5】刘坚 王文达 郝际平•钢与混凝土组合机构设计原理•科学出版社

型钢混凝土篇5

【关键词】型钢混凝土；组合框架；抗震性

中图分类号：TU375 文献标识码：A

前言

文章就型钢混凝土结构与其他一般结构进行了比较和分析，并就其主要计算理论进行了阐述，同时结合自身经验和相关理论知识，对型钢混凝土组合框架结构的抗震性能进行了分析。

二、型钢混凝土结构与一般结构的区别

型钢混凝土利用了混凝土良好的防火和耐腐蚀性能、钢材的抗拉和混凝土的抗压性能，同时周边混凝土的存在可以防止型钢的屈曲，型钢对核心混凝土的约束作用也会使混凝土的承载力提高。型钢混凝土结构的特点是在混凝土中配置型钢，这些型钢可以是轧制的也可以是焊接的。一般在大型建筑中经常配置焊接型钢，可以根据构件截面大小、受力特点，考虑到受力的合理性，灵活地选择焊接型钢各个板件的尺寸。

1.与普通钢筋混凝土结构相比

①型钢混凝土构件的承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上，因而可以减小构件截面，对于高层建筑，构件截面减小，可以增加使用面积和层高，经济效益很大。

②刚度更强，延性更好，抗震性能更佳；

③施工阶段荷载可用构件中的钢骨来承担，同时在钢骨上悬挂构件模板，这样可以使几个楼层一起浇筑混凝土，进一步加速了工程的进度；

④有利于地下室结构的逆作业法施工，加速了高楼结构的施工进度。此外型钢的抗剪能力远远超过了钢筋混凝土构件中纵筋的销栓力，更好的抑制了型钢构件中斜裂缝的出现，受压区型钢骨架约束混凝土，让其呈三相受压状态，大大的改善了材料在受剪破坏时的脆性性质，使得型钢混凝土组合结构构件有了良好的延性和耗能性，不失为一种具有良好的抗震性的结构。在实际应用中，如果在高烈度地震区的超高层建筑中采用钢筋混凝土结构，整个结构的延性很难达到“大震不倒”的要求。

2.与钢结构相比

型钢外包混凝土在一定程度上增强了结构的耐久性和耐火性，也正是这些优点使得这种结构形式最初被应用。采用型钢混凝土结构大大节省了钢材，从而造价有所降低，同时又克服了普通钢结构在防腐蚀、防锈、防火性能上欠佳的缺点，省去了维修的麻烦。同时，利用外包混凝土有效的提高了钢构件的整体刚度，使局部屈曲量减少，大大改善钢构件平面扭转屈曲状态。由此可以看出，型钢混凝土组合结构构件正截面承载力较普通的钢结构高，同时型钢混凝土结构侧向刚度较大，侧向位移较小，这些优点使得在高层建筑的下部数层，型钢混凝土结构得到广泛使用。

3.与传统结构施工相比

型钢混凝土结构在施工安装时梁柱型钢骨架本身就构成了一个刚度较大的结构体系，不仅可以作为浇筑混凝土时挂模、滑模的骨架，也大量节省作为支撑模板的构件，简化支模工程，在一定程度上还能够承担施工荷载。目前，高层及超高层建筑和地震区已广泛应用型钢混凝土组合框架。

三、型钢混凝土的主要计算理论

虽然型钢混凝土组合框架已广泛应用于建筑领域，但是其设计理论还相对滞后，当前相关的针对型钢混凝土结构的完整、系统性的设计规范还没有出台。目前仅有两部规程所采用的计算方法相对来说是比较保守的。国际发达国家，从上世纪5O年代开始就提出了关于型钢混凝土结构的计算理论、计算模型和分析方法，概括起来主要有以下三方面的理论：

①欧美采用的是基于钢结构的计算方法，在考虑混凝土对刚度的贡献时会乘以一个刚度折算系数；

②前苏联采用基于混凝土结构的计算方法，认为型钢和混凝土是完全工作的，这种方法欠缺对安全的考虑；

③日本则采用的是叠加法，偏于保守的认为承载能力是由型钢和钢筋混凝土两者叠加而成，没有考虑粘结滑移的现象。

四、基于Push．oveF分析的组合框架抗震性能评估

由钢管混凝土柱和钢-混凝土组合梁构成的3层钢-混凝土组合框架，双跨(2×39O0mm)、单开间(3000mm)，钢管混凝土柱内填充的是C30混凝土，采用的是168mm×6mm的Q235钢管，而钢梁则采用工字钢梁I20a(16Mn钢)，三层结构的高度分别为4000mm，3300mm，3300mm。采用Ansys进行分析，钢混凝土组合框架的组合柱和组合梁均采用beam188单元，截面形式采用复合截面。其中混凝土采用MISO材料模型，而钢采用的是BISO材料模型，混凝土采用MISO材料模型，分阶段的加载，弹性阶段采用弹塑性时需分析弹性阶段得到的楼层位移模式加载，在塑性阶段采用塑性阶段分析得到的楼层位移模式加载，得到多自由度体系基底剪力Vb顶点位移Sd曲线如图1所示：

考虑楼板荷载，恒载，活载下的楼层等效质量为48255Kg，可建立等效单自由度体系的等效加速度等效位移曲线．将曲线双折线化得出等效屈服位移为0.118m，此时对应的基底剪力为126680N，结构等效周期为1.343s，考虑I类场地，设计分组二下的Tg为0．3s．

建立八度罕遇地震下一类场地结构阻尼比为0.05的等延性需求谱如图2所示，在同一延性系数条件下，钢-混凝土结构框架的延性需求曲线跟同等跨、等柱距和等层高的钢筋混凝土框架相比，钢筋混凝土结构框架的需求曲线较为偏低，钢筋混凝土结构的目标位移小。从以上钢混凝土结构的能力曲线看，若结构的延性系数为U=1.5，结构的等效屈服位移取0.118m，则最大位移为0.177m，从图中=1．5的需求曲线与能力曲线交点来看，交点位移为0．164m，两者数值接近，则此交点的位移为结构的目标位移。

五、型钢混凝土组合框架结构的抗震性能分析

在EICentro和Taft波作用下，在相对速度下，当型钢混凝土组合框架结构与钢筋混凝土框架结构相差不很大，相对位移却相差很大。当在Taft波作用下，混凝土结构在7.28时，达到的最大位移第l层为0.612m，第2层为0.764m。相比得出混凝土结构的最大位移为钢混结构的3倍，不难看出，同种刚度的条件下，型钢混凝土组合框架结构的抗震性能较好。同时由钢管混凝土柱和钢-混凝土组合梁构成的钢筋混凝土组合结构在一定程度是与组合框架尺寸相类似，在EICentro波作用下，峰值加速度为0．4lg时，两层间的最大位移均未超过0.01m，而组合框架的层间位移比它的4倍还多，钢筋混凝土框架比它的5倍还多。由此可见，型钢混凝土组合框架结构的抗震性明显比钢筋混凝土框架结构的抗震性能好。

由以上组合框架和钢筋混凝土框架在EICentro作用下的应力可知，2种结构在10s内基本处于弹性阶段。但在Taft波作用下，最大应力产生在一层的组合梁端为3．248×107Pa时，组合框架中的组合梁在3．78s，钢柱在9．34s时都开始屈服进入塑性状态，后者的最大应力产生在钢框架柱脚处。

当钢筋混凝土框架在4．6s时产生最大应力3．675×107Pa时，混凝土梁在3．15s时就开始屈服进入塑性状态，同时最大应力产生在一层的混凝土板与混凝土框架连接处。因此，混凝土框架的内部钢筋分担了大部分的内力，所以其混凝土柱并未屈服，只有在5．38s时，内部钢筋才开始屈服进入塑性状态，且在9．55s时产生最大应力3．61X108Pa，并且产生在柱脚及距第1层节点下部0．5m处。不难看出，在相同地震波作用下，两种结构的顶层均未出现塑性铰，但第1层出现的塑性铰较多。钢筋混凝土结构出现的塑性铰总共7个，组合框架结构出现的塑性铰总共4个，所以可以说明组合框架的抗震性能更好。

结束语

通过上述方法对型钢混凝土组合框架结构的抗震性能进行分析及评估，证明了型钢混凝土组合框架结构较之其他结构具有一定的优越性。同时，也需要我们不断的努力研究促进其发展。

参考文献：

[1]韩林海．钢管混凝土结构[M]．北京：科学出版社，2011．

[2]张令心，郭丰雨，李小东．钢筋混凝土核心筒的剪切滞变模型[J]．世界地震工程，2012，22(2)．

型钢混凝土篇6

关键词：型钢；混凝土；超高层；应用

Abstract: the steel concrete structure has gathered steel structure and reinforced concrete structure of the main advantages, with refractory, prevent rust, the intensity is high, the section size moderate etc. Steel reinforced concrete and reinforced concrete compared, ductility, energy dissipation capacity significantly improved significantly improved, so the tall building structure have broad application prospects

Keywords: steel; Concrete; Tall; application

中图分类号： TU198 文献标识码： A 文章编号：

型钢混凝结构汇集了钢结构和钢筋混凝结构的主要优点, 具有耐火、防止锈蚀、强度高、截面大小适中等优点。型钢混凝土与钢筋混凝土相比, 延性明显改善, 耗能能力有显著提高, 因而在超高层建筑中有广阔的应用前景。

一、钢混凝土组合结构的特点

1、受力合理，材料利用率高

型钢混凝土构件充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能，混凝土与型钢形成整体共同受力。型钢混凝土结构与钢结构相比，由于外包混凝土的约束，防止钢构件曲局部失稳并提高构件的整体刚度，使钢材的强度得以充分利用；型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，型钢混凝土构件的承载力高出同样横截面的钢筋混凝土构件一倍以上，承担同样承载力的构件，型钢混凝土结构的截面尺寸小于钢筋混凝土结构,因此可以减少构件的截面尺寸，避免形成肥梁胖柱。

2、定性好，抗风、抗震性能良好

外包混凝土对型钢有较强的约束作用， 可防止型钢的局部屈曲，提高型钢骨架的整体刚度和抗扭能力。型钢混凝士组合结构构件具有比钢筋混凝：匕结构构件更好的延性和耗能性能，尤其是配置实腹型钢的型钢混凝土组合结构构件的延性性能、承载力、刚度更优于配簧空腹型钢的型钢混凝土组合结构构件。因此，在强地震中，实腹式结构构件呈现出优良的抗震性能。在设计时，型钢混凝土组合结构的阻尼比略低于钢筋混凝土结构，因而能使结构优化；此外，较小的结构自重也有利于高层建筑的减震与制振设计，通过设置消能机构减小地震反应，以达到明显的抗风、抗震效果。

3、构施工方便，有效的缩短了工期

型钢混凝土结构施工时，由于型钢骨架自身的结构性能，可以承担一定的施工荷载，在建筑施工方面，可以作为施工支架进行施工，同时可作为下层结构浇筑混凝土的操作平台， 代替脚手架进行作业；型钢混凝土结构不受混凝土需达到一定强度的限制， 进行后续施工作业，有效的缩短了施工周期。

4、建筑材料，综合效益好

型钢混凝土结构能极大的减小截面面积和自重，可以较好的实现建筑使用功能、结构抗震性能和结构经济指标三者之间的协调统一。型钢混凝土结构与钢结构相比，型钢混凝土结构可节约1/3 左右的钢材，降低了造价，同时克服了钢结构防锈、防腐蚀、防火性能较差、需经常性维护等弱点；与钢筋混凝土结构相比，构件的截面尺寸小，自重轻，可以增加使用面积，便于建筑灵活布置。此外，梁截面尺寸的减小，还可减少结构总高，从而降低整个房屋造价。

二、混凝土在超高层中的应用

1、工程概况

某工程，2 层地下室、东西两栋4 层裙房和南北2 栋35 层塔楼。裙房层高5.2 m 。塔楼首层高5.2m，首层以上及标准层高4.1m，屋顶机房高3.7m，总建筑面积196466m2。采用了大截面的型钢混凝土柱加外露的“×”形柱间钢斜撑的型钢混凝土组合结构形成的竖向空间桁架承重结构，型钢混凝土组合结构既作为承重结构,亦同时构成建筑物的局部外形。

本工程的施工难点及结构特点在于钢板较厚，焊接难度大；单根构件较重，吊装难度大；钢斜撑一端采用精密高强螺栓连接，安装精度要求高，要求满足“结构就是建筑，建筑就是结构”的外形设计特点。

2、结构施工

（1）柱脚的安装

空间桁架对各空间节点的定位提出了严格的要求，所以型钢柱脚的定位也必须十分精确。为了保证型钢柱脚的定位精确，柱脚采用二次灌浆法固定，如图2 所示。将承台混凝土分两层浇注，第一次浇注时预埋定位螺栓，将钢柱脚定位后再浇灌第二层承台混凝土，最后通过柱脚上的预留灌浆孔进行压力灌浆，填满型钢柱脚钢板与承台混凝土间的空隙，达到精确定位的效果。

（2）柱的吊装

钢柱的吊装选用4 台QTZ7030 塔吊，半径控制在25m 内，起重量12 t，钢柱最重12 t，可以满足钢梁在构件堆场的安装。由于钢支撑单根重量超过12 t，因此把单根钢斜撑一截为二，使其满足塔吊的起重能力。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。选择标准柱，采用经纬仪、钢丝绳缆索、千斤顶、钢楔和手拉葫芦进行标准柱的垂直度的校正，标准柱的垂直度偏差应校正到零。待标准柱校正完毕后，对其他柱采用丈量法进行校正，用钢尺丈量距离，超过允许偏差的进行调整。选择要进行预纠偏的柱进行预纠偏处理，纠偏方向是型钢温度变形的反方向。钢柱标高的校正：每安装一节钢柱后，应对钢柱顶面进行一次标高测定，其标高误差值应控制在允许值范围之内，若超过6 mm 时，则必须对钢柱进行调整，采用填塞一定厚度的低碳钢钢板。钢柱轴线位移校正和底层框架钢柱的位移校正：其允许偏差≤1.0 mm，上节钢柱以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部要对准下节钢柱的中心线，校正位移时注意钢柱的扭转。

（3）钢结构构件的焊接连接

本工程钢结构部分大多为厚板的焊接安装，钢柱钢板最厚达100 mm，材质为Q345B 低合金钢。由于构件的截面和板厚大，焊缝的填充量大，多层要多道手工焊现场焊接，容易产生焊道和层间未熔合、夹渣等缺陷的原因。在以焊接工艺评定为基础的前提下，选择合理的焊接参数、预热温度、层间温度、后热要求，在焊接过程中从焊接顺序、对称焊接、预变形、焊接线能量控制等方面采取措施，克服了厚板现场焊接难的问题。厚板焊接主要采取以下措施：

①优先采用CO2气体保护焊热这种输入较小的焊接方法；②采取合理的焊接顺序控制焊接变形；③厚板焊接尽可能采用多层焊接替代单层焊接；④采用焊前反变形方法控制焊后的角变形；⑤对一般构件可用定位焊固定同时限制变形，对大型、厚板构件可采用刚性夹具固定法增加结构焊接时的刚性，以控制焊后变形；⑥采用构件预留长度法补偿焊缝纵向收缩变形；⑦对大型结构宜先部分组装焊接，分别矫正变形后再进行总装焊接或连接。

（4）钢斜撑安装

待钢柱安装完成后，再进行斜撑的吊装，钢斜撑每三层设置一道，单根长度约为13.7 m。

钢斜撑下端与钢骨连接的节点用高强精密螺栓连接，上端与钢骨连接的节点用电焊焊接，在连接板上开好长圆孔。斜撑安装好后，下端与钢骨连接的节点先用临时螺栓固定到1/3，然后焊接上端与钢骨连接的节点。钢斜撑就位后，临时安装螺栓应插入螺栓孔并初拧，上端与钢骨连接的节点焊接完成后才进行复拧、终拧。初拧扭距为施工扭距的50％，复拧扭距等于初拧扭距，终拧应在复拧结束1 h 后，24 h 时内进行。

3、凝土结构施工

（1）为了使梁柱接头处的交叉钢筋贯通且互不干扰，加工柱的型钢骨架时，在型钢腹板上要预留穿钢筋的孔洞，而且要相互错开。预留孔洞的孔径，既要便于穿钢筋，又不能过多削弱型钢腹板，一般预留孔洞的孔径较钢筋直径大4～6 mm 为宜。

（2）型钢混凝土结构的钢筋绑扎与钢筋混凝土结构中的钢筋绑扎基本相同，但也有其特点。由于柱的纵向钢筋不能穿过梁的翼缘，因此柱的纵向钢筋只能设在柱截面的四角或无梁的部位。

(3)在梁柱节点部位，柱的箍筋要在型钢梁腹板上已留好的孔中穿过，由于整根箍筋无法穿过，只能将箍筋分段，再用电弧焊焊接。不宜将箍筋焊在梁的腹板上，因为节点处受力较复杂。

（4）在梁柱接头处和梁的型钢翼缘下部，由于浇筑混凝土时有部分空气不易排出或因梁的型钢翼缘过宽妨碍浇筑混凝土，为此要在一些部位预留排除空气的孔洞和混凝土浇筑孔。

（5）浇筑混凝土时，采取对称浇筑的方式，避免侧压力对钢柱产生影响，导致钢柱产生弯曲变形。由于混凝土柱截面尺寸大，混凝土中心的温度比外部的温度高，钢柱受不对称的温度差影响，产生变形。为减少水化热对钢柱的影响，对混凝土延期拆模，同时计算水化热对钢柱的影响产生的柱顶位移量，采取预纠偏措施，使混凝土浇筑完毕后型钢柱顶的偏移量满足规范要求。

参考文献：

[1] 翁华为,华锦耀.型钢混凝土梁柱的施工技术[J]. 工程设计与建设. 2004(03)

型钢混凝土篇7

关键词：构造；梁柱节点；型钢混凝土

目前，在建筑中型钢混凝土的应用越来越广泛，与传统的钢结构相比较，型钢混凝土的结构能够有效的节省钢材，同时能够将截面的刚度有效的提高，将传统的钢结构的耐久性能差、防火的性能低以及容易失去稳定性的缺点克服，充分的发挥了钢材的性能，而且便于施工。随着不断的应用，对型钢的混凝土也在不断的进行研究。目前，一部分研究以及趋于完善，但是，对型钢的混凝土梁与柱之间的节点进行的研究还不够成熟，限制了型钢的混凝土的应用以及发展。

一、节点构造的形式

在梁与柱进行连接的过程中，节点是非常重要的部分。节点能够传递梁与柱之间的内力，可以说节点是否安全将影响到结构是否能够正常的进行工作。同时，节点的受力较为复杂，它同时承受压力、弯矩力以及剪力，处在综合受力状态下，对节点受力的性能进行充分的研究，能够保障节点的安全。根据结构的不同，我们将节点分为以下几种形式。

（一）梁是钢筋的混凝土，柱是型钢的混凝土

目前，使用钢筋的混凝土与型钢的混凝土相配合的建筑较多，因为钢筋的混凝土造价相对较低，对于这类的梁与柱之间节点的研究也相对的较多，大多数是研究钢筋的混凝土梁中在节点的区域内纵筋的连接方面。

钢筋混凝土的梁与型钢混凝土的柱之间的节点，梁的钢筋要通过柱的型钢的两侧，梁中的钢筋与柱中的型钢相交时，钢筋要在型钢的两侧断开，但是在柱的边缘进行焊接。同时，在柱的型钢边缘，钢筋要设置加劲肋，加劲肋不能设置的过长，只需要在局部进行设置就可以。对于设置的加劲肋，要使其强度大于梁的钢筋在进行换算之后达到的强度，这样能够保障拉力进行可靠有效的传递，防止柱中的型钢边缘发生弯曲。

（二）梁是型钢的混凝土，柱是型钢的混凝土

在这种情况下，柱中的型钢要贯通于节点，梁中的型钢同样在柱中型钢的两侧进行断开，在柱中的型钢边缘进行焊接固定。对于相对较窄的梁，梁中的型钢可以从柱中型钢的内侧通过，但是这种方式在施工中较为复杂。

在梁与柱之间的节点处的型钢两侧以及梁中的型钢上翼以及下翼的边缘设置柱的加劲肋，保障梁的拉力能够安全的传到节点，防止柱中的型钢发生弯曲。加劲肋同样不能设置的过长，只在柱中的型钢边缘的局部进行设置。

（三）梁是型钢，柱是型钢的混凝土

在这种情况下，梁的型钢在型钢的混凝土柱两侧进行断开，柱中的型钢与梁的型钢要使用刚性的连接方式进行连接，而且梁的型钢边缘与柱中的型钢边缘要使用焊接的方式进行连接，梁的腹板与柱要使用高强的螺栓进行连接。

（四）梁是型钢的混凝土，柱是钢筋的混凝土

在这种情况下，梁与柱之间的节点在进行连接时，梁中的型钢可以直接通过节点，梁的筋要贯通，而柱中的筋要在梁中的型钢两侧通过。

在这种结构中，要进行交叉的斜筋配置，梁与柱之间的节点区域中的裂度与节点对角线相平行，而通常的结构中水平的箍筋在配置时与裂缝之间存在一定的角度，效能也会随之降低。在框架的节点中进行交叉的钢筋配置，能够将节点的抗剪力的承载力有效的提高。具体的方法是将下层的楼柱中间竖向的钢筋进行弯折，弯折的方向是节点区域中对边的位置，依据上层竖向的钢筋接头的位置以及类型，延伸出一段长度进行搭接或者是焊接。

（五）梁是型钢的混凝土，柱是型钢

在这种情况下，柱中的型钢可以直接的通过节点，梁的型钢在柱的两侧进行断开处理，但是要进行安全的连接，具体的方法与梁与柱同时是型钢的混凝土中的节点连接相同。

在梁与柱之间的节点处的型钢两侧以及梁中的型钢上翼以及下翼的边缘设置柱的加劲肋，保障梁的拉力能够安全的传到节点，防止柱中的型钢发生弯曲。加劲肋同样不能设置的过长，只在柱中的型钢边缘的局部进行设置。

二、受力的性能以及影响的因素

在研究的资料中，我们可以看到型钢的混凝土中梁与柱之间的节点具有良好的延性以及刚度，我们可以将节点的抗剪的能力以及抗裂的能力进行提高，防止节点被破坏。

（一）抗剪的能力

型钢的混凝土梁与柱之间的节点中含有型钢，型钢的腹板参与到工作中，这就为节点的抗力加入了一个非常重要的因素，同时型钢的翼缘框能够很好的约束核心区中的混凝土，使梁与柱之间的节点极限的承载力以及抗裂的性能优于普通的混凝土中梁与柱之间的节点。对抗剪的能力产生影响的因素主要是型钢翼缘的截面面积、型钢的腹板、节点区域中的箍筋、混凝土强度、型钢形式以及轴压的比值等等。

（二）延性以及耗能

型钢的混凝土中梁与柱之间的节点不管从延性的方面还是耗能的方面，都要远远的优于钢筋的混凝土中梁与柱之间的节点。钢筋的混凝土中梁与柱之间的节点承载的能力在到达极限之后，会急速的下降，呈现出捏缩的现象，位移的延性系数为2左右，型钢混凝土中梁与柱之间的节点因为型钢具备的塑，承载的能力在达到极限之后，会缓慢的下降，不会出现捏缩的现象，位移的延性系数要大于4，延性以及耗能的能力是非常良好的。对延性以及耗能产生影响的主要因素是节点的形式、型钢中含钢率的大小以及轴压的比值等等。

（三）核心区域刚度的退化以及剪切的变形

通过研究，我们可以看出，当型钢的混凝土中梁与柱之间的节点中配箍的量达到最小时，剪切的变形要比同等条件下普通的混凝土中梁与柱之间的节点剪切的变形要小很多，同时刚度的退化相对较慢。对刚度的退化以及剪切的变形产生影响的主要因素是节点区域中梁筋的固定状况以及核心区域约束的程度。

三、在节点研究方面的问题

（一）没有完整的进行研究

目前为止，我国钢材产量通常是供过于求，但是在工程的建设中，通常使用的是钢筋的混凝土梁，型钢的混凝土柱，在梁中有较多的钢筋，与柱中的型钢相交叉，同时柱中型钢的形式多种多样，构造非常的复杂，在对节点进行研究时通常选取的工程是具体的，主要研究这种情况下连接的构造以及节点的承载能力，没有系统的进行研究；梁与柱同时为型钢的混凝土时，主要研究的是节点承载的能力以及破坏的形态，没有对节点的应力传递以及构造进行充分的研究，同时进行研究的梁与柱内部的型钢大部分是轧制的，不具备代表性；型钢的混凝土柱与钢筋的梁之间节点方面的研究还非常的少，对型钢的混凝土结构发展非常不利。

（二）节点内力的传递不明确

节点要承受柱与梁传递的轴力、剪力以及弯矩力，它处在非常复杂的受力状态下，内力传递的机理也相对复杂，受到许多因素的影响，包括型钢的混凝土柱中使用的型钢形式、节点构造的形式以及框架梁的类型等等。日本依据理论与研究，为了使梁与柱之间的内力传递能够顺畅，柱的钢骨承载力与梁的钢骨承载力之间的比值要高于0.4，同时在使用型钢的混凝土柱时，采用钢梁与之搭配使用，我们国家在使用型钢的混凝土柱时，通常是采用钢筋的混凝土梁。

型钢混凝土篇8

关键词：建筑；型钢混凝土结构；施工；监理

型钢混凝土（SRC）结构是钢――混凝土组合结构的一种主要形式，由于其具有构件截面积小、承载能力高、刚度大及抗震性能好、可增大跨度、增加使用面积和层净高等优点，被广泛地应用于大跨度结构和地震区的高层建筑以及超高层建筑。在此，本文就型钢混凝土结构的施工监理进行阐述，以供参考。

1型钢混凝土结构的特点

1.1型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，承载力较高，约为钢筋混凝土结构的1.5-2.0倍。由于承载力的提高，可使构件截面尺寸减小，利于减轻结构的自重，增加使用空间和降低层高。

1.2型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比，其刚度较大。

1.3型钢混凝土结构具有较好的延性和耗能特性，能大大改善钢筋混凝土受剪破坏的脆性性质延性，因而其抗震性能明显优于钢筋混凝土结构。

1.4与全钢结构相比，型钢混凝土结构可大约可节省1/3左右的钢材，降低了造价。

1.5由于混凝土可以作为型钢的保护层，劲性混凝土结构的耐久性、耐火性，无疑要比钢结构好得多，它比纯钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形和振动。

1.6型钢本身是劲性承重骨架，具有较大的承载力，能承受构件自重和施工荷载，可将模板直接悬挂在钢骨架上，省去支撑，加快施工速度，缩短施工周期。

2施工准备阶段的监理

2.1在进行施工监理前，监理工程师应将监理工作程序、质量标准和要求明确告知承包商，并建立健全工序报验制度、材料检验制度和施工单位现场质量检验制度。

2.2监理工程师应严格审查承包商呈报的开工报告、施工组织设计等，审查施工方案的切实可行性、人员资质符合性、质量保证体系和安全生产保证体系健全度、计划进度和工序安排的科学合理性。

2.3监理工程师应严格审查施工设备、人员的实际配备情况，检查钢结构制作厂家专业技术人员与吊（安）装进场人员数量是否满足现场实际施工的需要。

2.4监理工程师应审查所准备的施工机械设备、测量仪器是否都处于完好可用的状态并经鉴定合格。

2.5监理工程师应对各项原材料进行质量检验，检查各种钢型材、板材、焊条、螺栓等材料的质量合格证、试验报告并予以认可。即：①型钢钢材的抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格等应符合使用要求。②焊条的强度应与主体金属的强度相适应，焊丝应符合现行国家标准GB/T14957《熔化焊用钢丝》的规定。③高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈与技术条件》的规定。

3施工过程的质量监理

3.1钢骨加工控制要点

1.梁、柱钢骨均采用焊接型钢，其制作工艺流程为：放样下料钢板除锈、调直、整平精密气割精调、整平打磨拼装施焊超声波探伤翼板矫正精密钻孔产品验收合格出厂。

2.焊接前应将焊接面的油、锈清除，其焊接质量应满足一级焊缝质量要求，不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。其他一般部位的焊缝应进行外观质量检查，并应达到二级焊缝质量等级要求。

3.工字形和十字形钢骨柱腹板与翼缘、水平加劲肋与翼缘的焊接，应采用坡口熔透焊缝，水平加劲肋与腹板连接采用角焊缝。

4.在焊接过程中应对焊接电流、焊接速度、焊接顺序、焊接位置等进行检查，有焊缝缺陷的，应及时予以处理。

5.型钢钢板的制孔，应采用工厂车窗制孔，严禁现场用氧气切割开孔。

6.钢材切割前应将母材清理干净，在下料口进行划线，切割后去除切割熔渣，并将各构件按图编号。

3.2钢骨现场安装控制要点

1.钢结构的安装顺序为：安装主梁――安装次梁――安装悬挑梁。每根主钢骨梁（GGL2）分为三段现场连接，均采用腹板螺栓连接，翼缘板焊接的连接方式，次梁、悬挑梁与主梁采用全焊接的方式。

2.在钢骨吊装前，应依据设计图纸弹出控制线，对钢构件的轴线位置和标高控制线进行全面复核。

3.在吊装前，应先将钢构件表面的铁锈、泥土、油污和其他杂质清除干净。

4.在安装型钢骨架时，监理工程师应进行旁站监理，检查吊装就位、临时固定措施、高强螺栓连接及焊接连接是否符合要求。

5.钢骨柱就位过程中，应在测量仪器监视下，利用钢丝缆风绳、管式支撑、千斤顶等工具对柱垂直度、水平位置进行校对。在安装完成后，应再用经纬仪测定垂直度，要求其位置精确、垂直度无偏差。

6.钢构件采用高强螺栓连接，用扭矩法施拧高强螺栓，分初拧和终拧两次完成，初拧扭矩根据试验确定为终拧扭矩的50％。施拧次序从节点板的中央，辐射形式向四周边缘对称地进行，最后拧紧终端螺栓。

7.在采用高强螺栓连接时，若高强螺栓不能自由穿入时，应调整构件之间的间距，保证钢构件的安装误差在允许误差范围内，若仍不能穿入时，则应进行扩孔或更换连接板。扩孔的最大孔径应小于1.2倍螺栓直径。

3.3钢筋绑扎、模板安装工程控制要点

1.钢筋绑扎工艺流程为：布置钢筋马凳梁下部钢筋上层筋连接就位利用钢筋短头将下部筋分排（直径与钢筋排距同）梁上部钢筋连接就位布置梁箍筋钢筋绑扎、定位。

2.在型钢下翼缘焊接倒T形钢筋马凳，马凳采用ф20@2000，T脚与翼缘中线位置满焊，T脚高度根据主筋保护层厚度计算得出。

3.钢筋混凝土梁与型钢混凝土柱连接时应优先采用梁中所有钢筋从型钢翼缘侧边通过，在腹板中开孔贯通的连接方法。

4.由于柱的纵向钢筋不能穿过梁的翼缘，因此柱的纵向钢筋应设在柱截面的四角或无梁的部位。

5.型钢混凝土梁中的型钢应伸入邻跨钢筋混凝土梁中，伸入长度不应小于1/4梁的跨度。

6.在梁柱节点部位，柱的箍筋应在型钢梁腹板上已留好的孔中穿过。在穿过的过程中，由于箍筋无法整根穿过，则须把箍筋分段，再用电弧焊焊接。不宜将箍筋焊在梁的腹板上。

7.目前，在高层建筑现浇型钢混凝土结构施工中，经济效益较显著的模板体系有：无支撑模板体系、升梁提（滑）模体系（如上海金茂大厦和重庆民族饭店的型钢混凝土结构）和外挂脚手升降体系等。

8.对于模板工程，监理工程师应重点检查模板的加固情况。当采用型钢构件作为模板支撑时，应由设计单位核算钢构件是否满足施工荷载要求。

3.4混凝土浇筑的控制要点

1.浇筑混凝土前，应进行坍落度检测和和易性外观检测，要求混凝土坍落度宜为（180±20）mm；水灰比不大于0.4；宜采用C40的高流态混凝土；粗骨料粒径宜为5-20mm，含泥量小于1.0%。

2.在浇筑的过程中，宜在型钢梁一侧下料，用振捣器向另一侧赶，直至另一侧出现混凝土再在两侧同时振捣，从大梁的中间向两端平行推进。

3.柱体混凝土应分层连续浇筑、振捣，分层厚度宜控制在1000mm以内，其间隔时间不得超过混凝土初凝时间。

4.混凝土浇注时，必须使用小直径振动器；型钢梁下部梁外模，也必须使用振动器进行体外振动。

5.振捣时，应做到“快插慢拔”。在振捣过程中，将振动棒上下略微抽动，以使砼上下振捣均匀，严防漏振、少振和欠振，避免过振，确保型钢混凝土结构整体浇筑质量。

6.旁站监理时，应重点控制柱梁接头部位和钢梁的翼板板底部位（透气孔大小及其位置、下料高度、振捣均匀性、振捣点位、不能碰动钢柱梁、翻浆情况等。）

7.应严格控制混凝土的振捣时间，每一振点的延续时间，以表面呈现浮浆和不再沉落、不再出现气泡为标准，以免碰撞钢筋、模板、预埋件、预埋管等。

8.为确保型钢混凝土结构充分振捣密实，在节点加劲板角部合理开孔，孔径ф200～150mm，保持砼内部合理振捣流动，排除节点加劲板下部空气。

9.应适当延迟混凝土的拆模时间，常温以24h为宜。在混凝土拆模后，立即覆盖麻袋片并浇水养护，养护时间不少于14d，浇水次数以保持混凝土面湿润为准，以防止混凝土表面出现裂纹。

4结束语

综上所述，型钢混凝土结构具有承载力大、刚度大、抗震性能好、结构局部稳定和整体稳定性好等优点，值得大力推广应用。但由于型钢混凝土结构是近期建设部推广应用的十项新技术、新工艺之一，且节点形式复杂、钢筋密集、施工精度高，要更好地促进其应用，则应进一步提高整个工程的施工质量。因此在施工时，应严格按照施工规范要求，做好施工准备阶段的监理和施工过程的监理，加强对施工各个环节的监督和检测，以有效控制型钢混凝土结构的施工质量，从而更好地促进型钢混凝土结构的发展。

参考文献：

[1]何承东.浅谈型钢混凝土结构中的钢筋施工[J].山西建筑，2011，（8）.

型钢混凝土篇9

关键词: 钢管混凝土；柱-梁节点；实验研究

Abstract:

Steel tube concrete column-beam node as the important parts of the concrete filled steel tube structure, with various form, complex loading structure characteristics, there are also the findings don't system, mechanical properties and construction node convenience can't two congruent problem. Research and development force performance good, construction is convenient, economic effect good node form is scientific research and design researchers face presses for solution of the subject. Combined with concrete filled steel tube node deficiency and concrete of the practical needs, this paper puts forward a new steel tube concrete don't wear heart node, and actual engineering make improvement.

Keywords: steel tube concrete; Column-beam node; Experimental study

中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：

1.钢管混凝土柱-梁节点的研究现状

钢管混凝土柱结构主要指在钢管中填充混凝土的结构形式，它具有强度高、延性好、抗震性能强等优异性能。力学性能兼具钢材和混凝土两种材料的优点，又相互弥补了彼此的弱点。借助圆形钢管对核心混凝土的套箍约束作用，使核心混凝土处于三向受压状态，从而使核心混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力；借助内填混凝土的支撑作用，增强钢管壁的稳定性，改变中空钢管的失稳模态，使其屈服强度可以充分利用，进而提高其承载力。混凝土和钢管两种材料相互弥补对方弱点，发挥各自的长处，达到极佳的组合使用方式[1~3]。

由于类型较多，受力机理也各有差异，因而尚未形成比较统一的研究共识。以下对钢管混凝土构件间节点的研究现状进行简单的综述。

2.钢管混凝土柱-梁节点类型

节点是多个构件的交接部位，在高层建筑中，一般特指梁与柱的交界部分，是梁柱间起相互作用的一个区域。钢管混凝土柱身与钢筋混凝土楼盖梁的连接节点形式多种多样以下是几种较具代表性的节点形式。

（1）加强环式节点

加强环式节点是《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS159:2004）[7]所推荐的节点形式之一，利用上下加强环分别承受拉应力、压应力，形成力偶来抵抗两端弯矩，利用垂直肋板、型钢承重销、穿心钢板、明牛腿等来传递梁端剪力。加强环式节点是至今为止研究最成熟、应用较多的一种节点，其传力路径简洁明确、节点刚度大、承载力高，其力学性能优越，且用于钢梁与钢管混凝土柱的连接接头中施工方便，是一种综合性能较好的节点。

（2）钢筋环绕式节点

这种类型的节点也是规程所推荐的节点形式之一，包括双梁节点和变宽度单梁节点，其工作机理是利用连续钢筋来传递弯矩，剪力依靠明暗牛腿来传递，这种节点的构件较简单，施工方便，节省钢材，对钢管混凝土柱本身的影响也小，但节点对楼盖梁系布置的影响较大。

（3）劲性环梁节点

这种节点是将原节点区中的抗剪牛腿加高加长，并将牛腿提高到梁纵筋以下，形成抗弯能力较强的抗弯剪牛腿，浇筑混凝土后在节点周边形成一圈刚度较大的劲性混凝土梁，形成一个刚性节点区，利用这个刚性区域的整体工作来承受和传递梁端的弯矩和剪力。这种节点刚度大，承载力高，钢管混凝土柱参与梁柱弯矩分配能力强，在力学性能上比较接近刚性节点，是一种适用于普通钢筋混凝土楼盖的综合性能较好的节点形式。其主要缺点在于环梁钢筋较密，影响了节点区混凝土的浇筑。

钢管混凝土柱-梁节点还包括抗剪环环梁节点、锚定板式节点、钢筋贯通式节点、十字板节点、钢管混凝土柱－平板节点等形式，由于使用范围较窄，在此不逐一说明。

3.现有钢管混凝土柱-梁节点的存在问题和发展趋势

3.1现有节点形式众多，国内外学者也对其进行了大量的实验研究与理论分析。实验研究包括整体结构、局部梁柱区分离体的静载、拟动力试验，也有少量的振动台试验；理论分析包括经典弹塑性分析及有限元分析。通过对现有多种节点的研究报道进行整理总结，发现钢管混凝土柱-梁节点在研究和应用中还存在传递内力的方式不太理想，节点力学性能与施工便利性不能两全，研究成果不系统，节点的动力性能和结构的动力性能研究不足，节点对整体结构的影响研究不足等试验方面的问题还存在不少。

3.2从工程应用中看，我们发现钢管混凝土柱-梁节点大致有如下的发展趋势：

（1）工程师们更趋向使用刚性节点，接近铰接的类型以及并非完全刚接的双梁节点、单-双梁节点，在高层建筑中已很少使用 ；

（2）更趋向于使用梁端弯矩作用管内直接传递的节点，如梁端管外传递或者复合传递的节点类型，弯矩作用管内直接传递的节点类型有着传力路径短、力学机理相对简单明了的优点，正得到更多的工程应用。

4.新型钢管混凝土不穿心节点的提出和改进

4.1结合上述钢管混凝土节点的不足之处和具体工程的实际需要，结合实际工程提出了一种新型钢管混凝土不穿心节点，节点构造如图4-1所示。

图4-1新型钢管混凝土不穿心节点构造图

该节点具有如下特点：

（1）在受力良好的前提下，增设了上、下环板组成的环板组件，环板组件箍着钢管混凝土柱的节点区，使节点区体积更小；由于环板的存在，使其与钢管混凝土柱壁组合成钢环梁，既减少了柱壁的穹延效应，从而减少楼盖梁的变形，又使传递弯、剪、拉、压力更加合理；为保证受力，在所述的钢牛腿与水平环板连接处的应力集中区域设有水平过渡板，并在钢牛腿根部加设水平与竖向加劲板。

（2）钢牛腿的上翼缘、下翼缘及二者之间增加了加劲板，加强了钢牛腿与钢管的连接，从而增强了梁柱连接；由于钢牛腿的刚度大大增加，其抗弯、抗剪能力提高。

（3）由于采用了环板作为钢环梁箍，节点区水平环板的尺寸不需太大，从而使水平环板的设置不受限制，楼盖框架梁可灵活布置；所述的水平环板还可以设计成半环形板或扇环形板，用来连接两侧的钢牛腿，适合于各向不等高的楼盖框架梁的布置。

（4）节点构件施工方便。施工时，所述的钢牛腿与钢管柱可分开吊装，在工厂内在钢管柱上安装好水平环板和竖向环板后，再将其运至施工现场吊装，待施工到指定楼层时再人工安装上钢牛腿。

4.2结合工程实际情况，对钢管混凝土柱－梁节点作出如下改进：

（1）由于在钢牛腿上翼缘、下翼缘及二者之间增加了加劲板，加强了钢牛腿与钢管的连接面，增强梁柱连接，牛腿刚度大大增加，其抗弯、抗剪能力提高，从而使结构可以根据空间要求将楼盖梁做成扁梁成为可能。

（2）由于水平环板和竖向环板二者的纵向截面均呈“L”形，形成“L”形钢环梁箍，节点区水平环尺寸不需太大，本节点水平环板设置不受限制，楼盖框架梁可灵活布置，适合于各向不等高的框架梁布置。

（3）施工时，钢牛腿与钢管柱可分开吊装，在工厂内在钢管柱上安装好水平环板与竖向环板后，再将其运至施工现场吊装，待施工到指定楼层时再人工安装上钢牛腿，施工更方便。

（4）实际工程运用时，进一步处理槽钢翼缘板、水平钢环板、竖向钢环板连接处角部构造，以免这些部位由于应力集中等因素过早屈服，影响节点的安全使用。

5.结语

本文提出的新型新型钢管混凝土不穿心节点仅是一个初步的尝试。尚有大量的研究工作待进一步开展，建议今后从以下几方面继续进行研究。

（1）进一步研究新型新型钢管混凝土不穿心节点的破坏机理，探究节点承载力计算公式，使期更加便于在实际工程中应用。

（2）进行新型新型钢管混凝土不穿心节点在长期荷载作用下的试验，研究钢管壁下混凝土应力集中现象，并探讨其对结构受力的影响。

（3）研究新型新型钢管混凝土不穿心节点对整体结构的影响。

参考文献

[1] 韩林海，钟善桐. 钢管混凝土力学[M]. 大连:大连理工大学出版社. 1996

[2] 蔡绍怀桐. 现代钢管混凝土结构[M]. 北京:人民交通出版社. 2003

型钢混凝土篇10

关键词：型钢混凝土；结构构件；型钢制作；节点构造

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

引言：

目前随着建筑数量不断增多，建筑造型日益趋向多样化，人们建筑结构设计的要求越来越高。型钢混凝土框架+剪力墙结构由于其承载能力高、刚度大、增加结构空间净空高度及抗震性能好等优点。所以广泛应用于高层建筑以及超高层建筑。型钢混凝土组合结构能充分发挥钢和混凝土结构的各自优势，是一种经济、有效的结构体系，值得大家去推广与应用。本文以某工程结构设计为例，主要就型钢混凝土结构设计要点及注意问题进行了探讨与研究。

一、型钢混凝土结构构件的特点

1.1 型钢混凝土构件

（1)型钢混凝土梁。型钢混凝土梁截面见图1a，其中型钢骨架一般采用实腹轧制工字钢或由钢板拼焊成工字形截面。对于大跨度梁，其型钢骨架多采用华伦式钢桁架(如图1b)。

图1 型钢混凝土梁

（2) 型钢混凝土柱。目前工程中常用的型钢混凝土柱，柱内埋设的型钢芯柱有以下几种类型：a.轧制H 型钢或由钢板拼焊成的H 形截面；b.由一个H 型钢和两个剖分T型钢拼焊成的带翼缘十字形截面；c.方钢管；d.圆钢管；e.由一个工字型钢或窄翼缘H型钢及一个剖分T 型钢拼焊成的带翼缘T形截面。

（3) 型钢混凝土剪力墙和筒体。型钢混凝土剪力墙通常是在墙的两端、纵横墙交接处、 洞口两侧以及沿实体墙长度方向每隔不大于6m处设置型钢暗柱或在端柱内设置型钢芯柱。

1.2 结构性能

（1)与钢筋混凝土构件相比较，具有以下特点：整体工作。型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体，共同受力；承载力相同情况下，较钢筋混凝土柱构件截面面积可以减小1/2；构件延性好。

（2) 与钢结构相比较，具有以下特点：节约钢材；防火及防锈性能好；可以兼做模板支架。

二、型钢混凝土结构设计实例分析

2.1项目概况

某综合楼项目，一共有2幢写字楼和2幢公寓楼，高度分别为130m和140m，占地面积18580㎡，总建筑面积约9万m2。其中，办公楼地下3层，地上26层，采用筒中筒结构体系，地下及地上3层外框筒柱采用钢骨混凝土。公寓楼地下3层，地上28层，采用剪力墙结构体系。

2.2 结构选型及计算分析

2.2.1 结构选型

由于建筑物地上三部分刚度差异较大，难以作为整体结构设计，因此把地上作为4 栋不同的建筑物分别设计。大底盘地下室按多塔结构计算，以考虑上部建筑物对其影响。

写字楼系乙类建筑，设计耐久年限100年，故抗震措施按 9度设防，设计地震作用放大系数取1.2。层高3.8m，标准层层高3.2m。该楼使用荷载较大，使用荷载若采用普通钢筋混凝土结构将导致非常大的梁柱断面，严重影响建筑使用空间，以致不能满足后期使用要求。

本项目原先采用纯钢筋混凝土结构，采用宽扁梁来解决外柱至核心筒的距离较大的问题，梁高控制在800，经过 STAWE 计算，梁宽需要800 以上，梁配筋：支座不小于14Ф25，跨中要大于或等于 10Ф25 。同时，为满足《高层建筑混凝土结构技术规程》有关轴压比的要求，框架柱截面首层以下轴Ζ柱需要1200×1600，轴C柱需要1000×1600；层4以上，外框柱需要800×1000。因此，如果采取纯钢筋混凝土结构，又给建筑带来了新的问题：1）由于框架梁过宽，使得层 5～9 公寓楼内卫生间很难布置，直接影响了建筑的使用功能；2）由于柱截面过大，使地下车库的停车位减少，实际使用面积也相应减少。同时，在一般情况下，为使宽扁梁端部在柱外的纵向钢筋有足够的锚固，均要求其能双向布置，显然有些不妥。如果采用钢结构，必定在耐火性能及刚度上都稍差，经多次方案比较，最终采用了型钢混凝土框架+剪力墙结构体系，即在梁、柱、剪力墙边缘构件及连梁内均设型钢的混凝土结构体系。经过计算，所有的梁截面高均控制在800内，其挠度和裂缝均满足规范要求。

2.2.2 计算分析

本工程分别采用ETABS 和SATWE软件对该工程进行了整体计算，计算参数设置如下所示：抗地震烈度确定为7度，Ⅱ类场地土，水平地震影响系数最大值多遇地震为0.08，罕遇地震为0.50。周期折减系数为0.19；结构阻尼比为 4.0%；框架及筒体抗震等级均为二级。

依据《建筑抗震设计规范》GB50011—2010，对该工程设计还进行了弹性时程分析计算。所采用的地震波为该场地土的人工合成波、兰州波Lan2-2 和 Taft-2 波。时程分析所用地震加速度时程曲线最大值为 350cm/s，结构阻尼比取5%。计算结果对比如表1。

通过上述计算发现：1）结构以扭转为主的第一自振周期 T 与以平动为主的 x 向和 y 向第一自振周期 Tx，Ty，之比分别为 0.69 和 0.73 ，均小于 0.90 ，满足《高规》有关要求；2）振型曲线光滑连续，符合规律；3）底部总剪力合理，地震剪力系数满足抗震规范要求；4）最大的层间位移和顶点位移与层高之比均小于1/800，也满足规范要求，说明结构布置合理，没有总刚度突变；5）时程分析结果表明，每条波计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱计算结果的65 %，三波计算所得结构底部剪力的平均值均大于振型分解反应谱计算结果的80%，满足规范有关要求。

2.3 特殊构件及局部节点构造要点

为满足建筑功能和造型的要求，确保结构的安全，设计过程中，对一些特殊构件及局部节点进行了特殊的处理，现介绍其中几个有代表性的构件或节点。

2.3.1轴柱的错位处理

根据地下室车道入口宽度的要求，在层2以下错至轴A交轴B，上下柱中心的偏差为950mm。柱的错位使该柱在层2楼板标高处产生较大的附加弯矩和剪力。为此，一方面采取了类似牛腿的做法，将上部柱的轴力通过牛腿传至下层柱，而不使其变为剪力，另一方面加强轴B方向的框架梁的刚度和配筋，使框架梁分担一部分柱的附加弯矩。

2.3.2 转换桁架的设计

本工程层3、4 高度范围内布置了转换桁架，其目的是在8m 柱距间支承上部所需增加的外柱，使其结构布置均匀对称。同时，也满足了建筑在上述两部位设置通道的要求。为使新增柱上的竖向荷载能够通过桁架有效地传至两边柱上，该转换桁架也采用了型钢混凝土结构转换桁架设计的难点在于桁架节点的设计。在桁架节点上，不仅有来自桁架上、下弦及腹杆的型钢及钢筋，还有垂直于桁架方向的梁及上层新增加柱的型钢及钢筋，为使这些相互交错的型钢及钢筋能够有条理地布置，设计时一方面在节点处加宽了桁架上弦的翼缘板宽度，以便上层新增柱的连接和安装，另一方面，平面上将节点设计成菱形，同时加大节点高度，以方便钢筋的穿越。

2.3.3 建筑外柱内收处理

由于建筑立面要求，轴C柱在层9、层22、层24处均内收1.5m，轴C也在上述楼层向筒体内收1.35m，使得外框架柱也随之变位，为减少因柱内收而产生的附加弯矩及整体刚度变化对建筑的影响，采取了特殊的构造措施。通过斜柱将上部荷载传至下柱，这样传力途径清晰简洁；同时，相关层的框架梁分担了一部分外向水平力，平衡了部分附加弯矩，使受力更合理。另外，对斜柱的周边环梁进行加强，增强了对外框柱的约束。

根据施工及验收情况表明，上述各节点的处理不仅使结构受力合理，施工方便，同时，还确保了梁、柱内各型钢及钢筋相互交错处混凝土的浇筑质量。

三、结语

型钢混凝土结构是一种新的结构模式，在非地震区和抗震设防区高层建筑中得到广泛应用。在满足建筑使用功能的前提下，合理选择型钢混凝土结构形式，可以达到经济合理的效果，如型钢混凝土构件的承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上，从而可以减小构件的截面积，避免钢筋混凝土结构中的肥梁胖柱现象，增加建筑结构的使用面积和空间，减少建筑的造价，具有很好的应用推广价值。

参考文献