導語：如何才能寫好一篇型鋼混凝土，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：型鋼混凝土 核心筒 框架

中圖分類號：TU99 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）05（c）-0084-01

1 工程概況

本工程為中心廣場北擴綜合安置區(qū)項目（BCD#樓），位于西寧市城中區(qū)長江路以東，西寧市地稅局以南，地上45層，一～六層為商業(yè)及辦公大堂，7層以上功能為辦公，其中11，26，36層為避難層，地下4層，地下三、4層為地下停車，地下一，2層為主要的設備機房及商業(yè)，結構高度185.400 m，地下一層及以上：框架一級， 剪力墻一級地下1層以下：框架二級，剪力墻一級?；A采用筏板基礎+后壓漿混凝土灌注樁。標準層平面圖見圖1。

本工程為丙類，場地地震基本烈度7度，設計基本地震加速度：0.10 g，設計地震分組：第三組，建筑場地類別：Ⅱ類，場地特征周期值：0.45（s）。

計算結果主要指標。

初步確定結構方案為框筒結構?？蛲步Y構可采用鋼筋混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構以及型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒兩種結構形式，即所謂的混凝土結構和混合結構?；旌辖Y構質(zhì)量小，地震效應小，延性較混凝土結構要好，故本工程方案設計采用鋼筋混凝土型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結構體系。

框架柱尺寸由軸壓比控制，為了增加結構延性，本工程框架柱軸壓比控制在0.65。為減小柱截面，采用型鋼混凝土柱，含鋼量在4%～6%，型鋼混凝土柱截面底層最大為1800×1800，沿樓層逐漸收縮至1000×1000。剪力墻厚度底層最大為1100，沿樓層逐漸收至500，由于建筑平面為長方形，為了減少結構的扭轉效應，盡量將剪力墻布置在外圈，已滿足扭轉周期與平動周期的比值要求。框架柱間距以及與核心筒之間間距為9 m左右，框架梁采用型鋼梁，尺寸取為500×650～500×850。

混合結構框架剛度較小，需要加強混凝土核心筒的側向承載能力，以保證核心筒的抗震性能。為提高核心筒的延性，需在核心筒角部設置型鋼，并加強角部配筋，以保證筒體角部的延性和受力性能。但由于本工程結構主要由層間位移角控制設計，使得混合結構的優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，且結構總高度不到200 m，也可以采用鋼筋混凝土結構體系。

（1）對于100～200 m的超高層建筑，混合結構體系與混凝土結構體系兩種結構體系均適用?；旌辖Y構體系與混凝土結構體系相比，總質(zhì)量減小約20%，風載效應增大約10%，地震效應減小約15%～25%，梁柱構件尺寸減小，有效使用面積增加。

（2）框架部分的剛度，能否起到二道防線作用，是這兩種結構形式設計的核心問題?？蚣懿糠职磦认騽偠确峙涞臉菍拥卣鸺袅藴手档淖畲笾挡灰诵∮诮Y構底部總剪力標準值的10%?；炷两Y構可達12%～23%，而混合結構只有8%～13.4%。混合結構框架的剛度設計應具體斟酌，不應過弱，當不滿足10%的要求時，各層框架地震剪力標準值應按結構底部總剪力標準值的15%進行調(diào)整。

篇2

關鍵詞:型鋼混凝土;異形柱;設計

中圖分類號:TU375

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2009)11-0109-02

1前言

SRC異形柱的設計和普通SRC結構一樣,都是首先根據(jù)相關要求或經(jīng)驗擬定構件的截面的形式、尺寸、配鋼方式、配鋼量、鋼筋和箍筋、混凝土強度等級,再驗算截面是否滿足結構體系內(nèi)力要求,若不滿足要求,則重新選擇結構構件的型鋼配置、鋼筋、混凝土強度等級,驗算其承載力,按以上步驟反復計算,直至構件能滿足體系的要求為止。

2截面形式和尺寸

異形柱常見的截面形式有T形、L形和十形三種。這是根據(jù)建筑使用功能和建筑設計布置的要求而定的,一般角柱為L形,邊柱為T形,中柱為十形。為了保持房間不露出柱楞的優(yōu)點,SRC異形柱的柱肢與隔墻等厚,考慮減輕結構自重、環(huán)保節(jié)能等因素,柱肢的厚度一般不會大,在我國通常采用200mm及240mm兩種,肢高不應小于500mm,并且柱的高厚比不能大于4。常見的肢高厚比有2.5, 3.0, 3.5, 4.0幾種。實際工程設計時,在建筑布置允許的情況下,盡可能的采用較大肢高厚比的異形柱,當然還要滿足肢高厚比不大于4的要求。

3混凝土保護層厚度

3.1混凝土保護層的作用

SRC結構中,型鋼被混凝土包裹在里面。型鋼外邊緣到混凝土表面的最小距離稱為混凝土保護層厚度。它具有以下作用:

(1)對型鋼和鋼筋起到保護的作用,改善了構件的防火、防腐、防銹能力,提高了耐久性。

(2)維持型鋼和混凝土之間的握裹力,提供型鋼和混凝土之間的粘結力,使混凝土與型鋼共同工作。

(3)對型鋼起到約束作用,能有效地防止型鋼發(fā)生屈曲和失穩(wěn),提高構件的剛度,所以SRC結構通常不需要焊接任何防止鋼材局部屈曲的加勁肋。

3.2混凝土保護層厚度的確定

要合理確定SRC異形柱的混凝土保護層厚度必須同時滿足以下幾個約束條件,方能達到安全、適用、經(jīng)濟的目的。

3.2.1保護層混凝土不發(fā)生失穩(wěn)的最小厚度

SRC異形柱作為一種新型組合結構,確保型鋼與混凝土保持協(xié)同工作是十分關鍵的問題,如果混凝土保護層厚度過小,可能會出現(xiàn)在型鋼尚未達到屈服強度前,保護層混凝土屈曲失穩(wěn)破壞,從而導致構件承載力的降低。把混凝土保護層視為一塊薄板,根據(jù)板的彈塑性屈曲理論,可以推導出混凝土在達到受壓強度以前,不會發(fā)生失穩(wěn)的最小保護層厚度。

把SRC異形柱中型鋼翼緣外側的混凝土保護層視作一塊寬度為bf、長度為lc ,厚度為cs的混凝土薄板,根據(jù)柱的受力狀態(tài),可將此混凝土板簡化為三邊簡支、一邊自由的單向均勻受壓板,計算簡圖如圖1所示。

根據(jù)板的彈塑性穩(wěn)定理論[fgl,此混凝土板的彈塑性屈曲應力為:

(1)

式中:E}為混凝土彈性模量, ,v為混凝土的泊松比,一般取0.2;η為板的彈塑性屈曲系數(shù), ;Et為混凝土的切線模量, 。

混凝土的彈塑性屈曲應力的計算公式(1)中,彈塑性系數(shù)η的取值是個核心問題,它與混凝土的切線模量E}有關,能求出混凝土屈曲時的切線模量Et,也就能求出屈曲應力?？梢哉J為當Et = 7MPa時,己是一個很小的值,從混凝土的應力應變曲線看,此時混凝土的塑性變形已得到充分的發(fā)展,此時求出的應力可近似認為是混凝土板的彈塑性屈曲應力。要保證混凝土板在達到受壓強度之前,不會發(fā)生失穩(wěn)破壞,只要滿足屈曲應力小于或等于抗壓強度即可,即。由此可推導出,確?；炷涟逶谶_到受壓強度之前,不發(fā)生失穩(wěn)破壞的最小保護層厚度的計算式為:

(2)

美國學者Richard. Furlong曾根據(jù)板的彈性屈曲理論,同時考慮了混凝土在受載后期的彈塑性性能,在缺乏試驗數(shù)據(jù)的情況下,將混凝土的切線模量Et取一個很小的值,取式

,推導出型鋼混凝土柱的臨界保護層厚度為:

(3)

式中:為混凝土圓柱體抗壓強度,換算成我國立方體強度為:

(4)

根據(jù)式(2)和式(3)可分別求出對應不同混凝土強度等級時的混凝土保護層厚度與型鋼翼緣寬度的臨界相對值,見表1。

由表1可見,確保不發(fā)生失穩(wěn)破壞的最小保護層厚度的取值,與型鋼翼緣寬度和混凝土的強度等級有關。

2.2.2混凝土保護層開裂的臨界保護層厚度

試驗表明,當混凝土保護層厚度較小時,混凝土保護層容易開裂,從而導致型鋼與混凝土的粘結強度降低,混凝土保護層在一定范圍內(nèi)厚度越大,粘結力越大,但是當混凝土保護層厚度達到一定厚度而不開裂時,粘結強度也不會隨著保護層厚度的增大而增加。因此,從確?；炷帘Ｗo層不開裂的角度,可以確定一個最小保護層厚度。為了能求出最小開裂混凝土保護層厚度,本文作了以下假定:

(1)開裂面混凝土達到抗拉強度;

(2)混凝土對翼緣的擠壓力均勻分布在翼緣上;

(3)粘結力失效前,型鋼向混凝土中擴散力的角度是45°;

(4)混凝土沿翼緣肢尖45°方向開裂。

根據(jù)力的平衡條件得:

(5)

(6)

式中 為翼緣邊長上的平均粘結應力,根據(jù)C. W. Roeder的試驗結果進行回歸分析得:

(7)

將(7)式代入(6)式可求得:

(8)

由(8)式可見:混凝土保護層開裂時的臨界保護層厚度與型鋼翼緣的寬度有關。

2.2.3從耐久性角度考慮混凝土保護層厚度

構件的耐久性與混凝土保護層厚度、混凝土強度等級以及構件使用環(huán)境有關,一般混凝土強度等級越高,環(huán)境好,混凝土保護層厚度則可越小,就能滿足結構的耐久性要求。參照我國現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范,對于50年設計使用年限的SRC異形柱的混凝土最小保護層厚度取值。

2.2.4從防火性能、結構剛度的角度考慮混凝土保護層厚度

世界上早期的SRC結構是出于對鋼柱的防火性要求,而將它們置于混凝土內(nèi),這也是SRC結構的起源,防火性能好是SRC結構的優(yōu)點之一,混凝土保護層厚度直接影響到防火性能的好壞,對于有防火要求的異形柱框架結構,參照文獻,SRC異形柱,當混凝土保護層厚為60mm時,可耐火3h,當混凝土保護層厚為50~時,可耐火2h。早期的SRC結構只考慮外包混凝土作為防火層而不考慮其對受力性能的影響,后來通過大量的試驗研究發(fā)現(xiàn)混凝土外殼,使柱的強度、剛度有顯著提高,從提高結構剛度的角度出發(fā),規(guī)定了混凝土保護層厚度為40mma。

2.3 SRC異形柱混凝土保護層厚度的取值

綜合以上各方面的分析,可見型鋼翼緣寬度、混凝土強度等級對保護層厚度的取值有直接影響。只要確定型鋼翼緣寬度、混凝土強度等級、構件的使用環(huán)境、耐久性要求以及防火性能要求,就可以確定混凝土保護層厚度。首先分別從以上幾個方面進行考慮,然后取一個最大值就是該異形柱的混凝土保護層厚度。

結合實際工程,在我國常用異形柱的柱肢厚度有240mm及200mm兩種。因此能夠包含在異形柱中型鋼翼緣寬度同樣不會很大。對于型鋼翼緣側面的混凝土保護層厚度,由于翼緣本身的厚度不大,可以參照鋼筋混凝土規(guī)范采用,主要需要研究解決的是翼緣正面一側的混凝土保護層厚度。為了便于說明問題,以下給出算例,以起到示范作用,在工程設計中,應根據(jù)具體情況可以參照算例的方法計算不同情況的混凝土保護層厚度。

3截面配鋼形式及配鋼率

本課題組的試驗研究己經(jīng)表明,SRC異形柱與鋼筋混凝土異形柱相比,截面承載力明顯提高、構件的抗震性能明顯改善。SRC異形柱的截面承載力與與截面的配鋼形式、配鋼位置、配鋼率等因素有關。而且異形柱的柱肢較窄而細長,且保護層厚度大,因此,進一步深入研究SRC異形柱合理的配鋼形式具有重要的意義。

3.1配角鋼

根據(jù)已有的試驗,采用焊接熱軋角鋼,肢厚為300mm,肢高厚比為30L形異形柱在肢端和翼緣腹板交接處加入了角鋼,T形異形柱在柱子的翼緣加入了角鋼,在腹板部分配的是工字鋼,其它都是按構造配筋。與不加型鋼的相同截面尺寸的異形柱構件相比,加入了型鋼的異形柱正截面的承載能力明顯提高很多。

3.2配槽鋼

槽鋼或者是加厚腹板的槽鋼配在各柱肢端部,然后在槽鋼翼緣外側焊接腹桿或腹板,在空間上形成析架。采用這種配鋼方式,不但空間鋼架自身的剛度大,并且縱向槽鋼與腹桿之間形成一個箍,對內(nèi)部混凝土起到一定的約束作用,從而更有利于提高構件的承載力和延性。試驗研究結果表明,對于配置槽鋼的SRC異形柱,承載力提高很大,延性好,有利于抗震。

此外,配置槽鋼可以不配縱向鋼筋,但箍筋對約束混凝土作用很大,仍然是必須的。配槽鋼形式的SRC異形柱加工簡單,施工相對方便,有很大的推廣價值。

3.3配T形型鋼

配T形型鋼SRC異形柱,根據(jù)本文的試驗研究結果,SRC異形柱的配鋼,除在各肢的肢端配有縱向型鋼外,且把各肢端型鋼用鋼板或者角鋼連接起來了,在空間形成了一個析架。這種配鋼形式在整體受力上優(yōu)于沒有焊接腹桿的,有利于提高柱子的正截面的承載力與剪切承載力。分析計算數(shù)據(jù),能明顯得出承載力提高很多,且可看出偏心距越大的,其承載力提高得越多。

3.4配鋼率

配鋼率對型鋼混凝土異形柱的承載力有很大的影響。如果型鋼的配鋼率過低,則達不到承載力和抗震性能比RC異形柱有明顯提高的目的;如果型鋼配鋼率太大,必定會減少混凝土的面積,從而影響到混凝土對型鋼的握裹作用,而且施工時太多的型鋼會導致混凝土澆筑不密實,降低型鋼與混凝土的協(xié)同工作能力。

我國現(xiàn)行的兩部規(guī)程對型鋼配鋼率規(guī)定也不一致,《鋼骨混凝土結構設計規(guī)程》(YB9082-97),型鋼的配鋼率須大于2%且不大于15%;而《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》(JGJ138-2001),規(guī)定受力型鋼含鋼率不宜小于4%,也不宜大于10%。根據(jù)本文的試驗,試件的配鋼率在3.75%-11.21%時型鋼和混凝土還是能保持較好的協(xié)同工作。一般來說,配鋼率在4%-12%之間都是可行的。本文建議較為合理配鋼率為5%-8%。

參考文獻:

[1]趙鴻鐵.鋼與混凝土組合結構[M].北京:科學出版社,2001.

[2]陳宗平,趙鴻鐵等.型鋼混凝土異形柱截面配鋼分析閉.哈爾濱工業(yè)大學學報,2005,37(8).

篇3

關鍵詞：自密實混凝土；箱型鋼柱；應用

中圖分類號：文獻標識碼：A文章編號：

引言

因自密實混凝土具有很高的流動性而不離析、不泌水,且能不經(jīng)振搗或少振搗而自動流平并充滿模型和包裹鋼筋混凝土。不僅有利于保護環(huán)境，降低施工噪聲，而且可在保證和提高施工質(zhì)量的前提下加快施工進度。通過采用一組特制的混凝土導管對箱型鋼柱進行分段作業(yè)，為在狹小的箱型體鋼管內(nèi)進行鋼結構混凝土工程施工提供了寶貴的經(jīng)驗以及有效的施工方法。

1.建筑工程概況

西電研發(fā)中心工程位于西安市高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，該工程主要功能為研發(fā)辦公，主樓呈開放空間結構，其平面建筑尺寸為22×48m，柱網(wǎng)尺寸為8m×8m/8m×6m,設計采用鋼制箱型鋼柱24根，鋼柱內(nèi)灌注混凝土，建筑面積40699，地下2層，地上24層。該建物結構采用鋼框架－剪力墻結構，建筑高度93.25m，首層高度為6.59m，標準層層高3.8m。

箱型鋼管混凝土立柱及內(nèi)隔板

2.工程特點、難點、重點：

2.1工程的特點

（1）本工程設計采用方型鋼柱內(nèi)灌混凝土，是具有承載力高、自重輕、塑性和韌性好，經(jīng)濟效益顯著、美觀、施工工期短等優(yōu)點。（2）箱型鋼柱的鋼板本身作為澆筑混凝土的模板，具有很好的整體性和密閉性、不漏漿、耐內(nèi)壓。減少了支模板的工程量，節(jié)省了大量的模板及腳手架；免去了鋼筋下料、綁扎、成型等一系列工藝過程。（3）采用該工藝質(zhì)量可靠性好，鋼壁環(huán)箍混凝土，提高了混凝土的抗壓能力，進而提高了鋼柱的承載力，與混凝土柱相比，柱截面小，增加了有效使用面積。（4）施工方面，可為逆作法施工創(chuàng)造條件，耐火性能優(yōu)于鋼結構。

2.2工程的難點

（1）主要是箱型鋼柱高10.34m，標準層為11.4m，同時柱內(nèi)設有多道內(nèi)隔板，使鋼柱內(nèi)混凝土澆筑質(zhì)量無法做到直觀檢查。（2）柱內(nèi)隔板下方30°～45°角處，難以控制其混凝土本身的密實度。（3）箱型鋼柱的混凝土澆灌時的計量控制。（4）箱型鋼柱內(nèi)混凝土澆灌密實難，且要求混凝土達到設計強度后，鋼柱與混凝土間不得有縫隙。

2.3工程的重點

（1）本工程的重點是在施工前，首先確定圖紙設計有關箱型鋼柱內(nèi)澆灌的混凝土配合比方案。（2）對該工程柱內(nèi)混凝土澆灌的重要部位的事前控制，如鋼框架柱與梁交接的節(jié)點處的隔板下混凝土澆筑。（3）確保混凝土的密實度的技術措施，以及對箱型鋼柱內(nèi)的混凝土的密實度檢測技術控制措施。

針對本工程的結構混凝土的特殊性，以及鋼管柱混凝土澆筑的難點、重點，進行技術攻關，通過對比試驗，攻克技術難點，并結合工程的特殊性，編制出一個科學、合理、切實可行的施工方案。

3.混凝土施工措施

3.1混凝土的選擇與確定

因圖紙設計要求本工程箱型鋼柱內(nèi)采用無收縮混凝土，微膨脹混凝土水灰比0.4，坍落度20mm，在混凝土中摻入NF高效減水劑和12%UEA膨脹劑。自密實混凝土配合比在設計中充分考慮了其流動性、抗離析性、自填充性、漿體用量之間的相互關系。為有效澆筑鋼管柱混凝土，用微膨脹混凝土、自密實混凝土做截面尺寸1：1模型進行工程模擬試驗。

第一方案是用12厚鋼化玻璃加工成650×650，高度1.5米內(nèi)隔板兩道，排氣孔為Ф25。第二方案是用8厚的鋼板焊接成兩組550×550×3600，中間設3道隔板。分別采用微膨脹混凝土、自密實混凝土澆筑。

通過對微膨脹混凝土和自密實混凝土對比試驗：

在混凝土經(jīng)過7天膨脹、凝固、干收縮，28天達到強度后，透過玻璃柱可視觀察，及由陜西省建筑工程質(zhì)量檢測中心用超聲波對鋼柱內(nèi)的混凝土缺陷進行檢測，查看混凝土配比是否滿足鋼柱與混凝土間不得有縫隙得要求，及柱內(nèi)混凝土澆筑易產(chǎn)生氣泡、空鼓的位置。

檢測結束后又對鋼柱表面進行了機械鉆孔，為直觀看到鋼柱內(nèi)隔板下面混凝土的狀況，通過超聲波檢測和開孔檢查。事實證明：采用微膨脹混凝土配比的混凝土澆筑，鋼柱內(nèi)隔板下面發(fā)現(xiàn)大量的氣泡和縫隙，且隔板下方35°～45°處形成死角，使得混凝土不易澆灌，達不到密實要求。而采用自密實混凝土配比的混凝土澆筑時，鋼柱內(nèi)僅有極少的氣泡，所有死角均能消除，試驗達到設計要求。結合實驗結果并經(jīng)設計院慎重考慮，決定對該工程鋼管柱內(nèi)采用自密實混凝土進行澆筑。

普通混凝土隔板處出現(xiàn)縫隙自密實混凝土隔板處開孔未見縫隙

自密實混凝土施工相對于普通混凝土施工具有如下特點：

對原材料的變動很敏感，制作和施工中各環(huán)節(jié)的控制要求嚴格，因此在施工過程中，必須注意攪拌均勻。否則，不僅因不均勻而影響硬化后的性質(zhì)，而且在泵送出管后流動性進一步增大，會產(chǎn)生離析現(xiàn)象。投料順序是先攪拌砂漿，最后投入粗骨料。（2）自密實混凝土適合于泵送澆筑。用吊斗澆筑時產(chǎn)生離析的可能性增大，對配合比要求更嚴格，難度較大。在必須用吊斗澆筑時，應使出料口和模板入口的距離盡量小，必要時可加串筒。柱子澆筑前要嚴格檢查鋼筋間距及鋼筋與模板間的距離，備好一根長釬以便必要時進行插搗，排除可能截留的空氣。（3）自密實混凝土的質(zhì)量對原材料和配合比的變動以及施工工藝都很敏感，因此對施工管理水平要求較高，每項工程實施前要有嚴格的施工規(guī)程和班前交底。

4.自密實混凝土施工工藝流程

采用Ф150焊接鋼管配制9.7m、6m、2.2m混凝土導管各1套，用于該工程鋼柱混凝土的澆灌，混凝土澆筑時其上安放料斗便于施工，同時可穿插施工流水作業(yè)。用塔吊配合起吊導管，第一次將9.7m混凝土導管放入鋼型柱孔洞內(nèi)穿過內(nèi)隔板孔洞放入至鋼柱-9.7m標高進行固定，見附圖一：

（圖一） （圖二） （圖三）

計算出下方的混凝土量，當混凝土灌注高度達到1m高度時（0.5m³用料斗控制混凝土的灌入量），用振動棒輕微振搗密實，同時采用敲擊法及外部振搗法進行振搗敲擊，直至無空鼓聲為止，方可繼續(xù)灌注混凝土到箱型鋼型柱的內(nèi)隔板梁下方1.9m處標高，再用振動棒放入導管內(nèi)進行振動，振動棒須快插慢拔。隨著混凝土的灌入振搗，密實后，進行振搗敲擊，直至無空聲為止。然后將鋼導管提升600至梁隔板上方孔洞處固定，繼續(xù)灌注混凝土到隔板梁上方處并進行振搗密實。

第一次混凝土澆筑完后，將第一根鋼質(zhì)導管移至第二根箱型鋼管柱施工，與此同時將第二根6.0m的混凝土導管從鋼型柱孔洞內(nèi)穿過內(nèi)隔板孔徑，放入至第二道梁內(nèi)隔板下方300處，見附圖二：

進行混凝土灌注，灌注高度以1m為界進行振搗，施工方法同前。然后導管提升到600隔板孔徑上面固定，繼續(xù)施工灌注混凝土至梁隔板上方進行振搗密實。

當?shù)诙位炷翝仓戤吅?，移至到第二個作業(yè)面繼續(xù)施工。同時起吊第三根2.2m的混凝土導管放至到第三道梁的隔板下方300處固定，施工方法、順序同前，直至本節(jié)鋼柱混凝土澆筑完畢，清除柱頂浮漿并壓實。見附圖三：

5.結論

（1）自密實混凝土具有易于泵送，其良好通過性能可有效填充柱內(nèi)隔板下面，良好的流淌性更容易流進內(nèi)部復雜的結構體中。（2）在箱型鋼柱澆灌時，增加振動更加有利于自密實混凝土的密實。（3）對箱型鋼柱分段作業(yè)，降低了澆注高度，確保了施工安全性，為今后在狹小箱體間進行鋼管混凝土鋼結構工程施工提供了寶貴的經(jīng)驗以及有效的施工方法。（4）本工程的鋼柱混凝土的結構形式也是首次應用于西北地區(qū)的高層建筑，正逐漸成為一個更具吸引力選擇的建筑設計。

參考文獻：

鐘善桐.鋼管混凝土結構[M].北京:清華大學出版社,2003.

韓林海.鋼管混凝土結構―理論與實踐[M].北京:科學出版社,2004.

篇4

關鍵詞：型鋼混凝土結構；特點種類；抗震性能

中圖分類號：TV331 文獻標識碼： A

引言

型鋼混凝土（steelreinforcedconcrete，簡稱SRC）結構是一種由型鋼構件、混凝土和鋼筋組合而成的新型結構，它是由鋼結構和鋼筋混凝土結構演變發(fā)展而來。這種結構在西方國家被稱作“concrete-encasedsteelwork”，即混凝土包鋼結構，日本被稱為鋼骨混凝土結構。由于型鋼混凝土結構能充分發(fā)揮鋼材和混凝土結構各自的材料性能，具有一系列突出的優(yōu)點，因此被廣泛采用于高層、超高層建筑，高結構及高重工業(yè)建筑中。

一、型鋼混凝土結構的特點及種類

1、型鋼混凝土結構的特點

與混凝土結構相比較，型鋼混凝土結構由于內(nèi)置鋼材，在截面尺寸相同的條件下其含鋼率更高，故采用型鋼混凝土的框架結構柱的強度、剛度、延性將得到有效的提高，使用型鋼混凝土的結構極大地提高了結構的抗震性能并同時具有良好的防火性能，因此在地震區(qū)的{層及超{層建筑中用型鋼混凝土結構能充分發(fā)揮其作用，它也非常適用于地震區(qū)的其他建筑結構。

鋼筋混凝土高層建筑中的底層柱的軸力一般都很大，由于軸壓比的限制通常只能加大柱的截面尺寸，形成“胖柱”，降低了建筑的使用功能。如采用型鋼混凝土構件可以明顯適度減小構件的截面面積，從而減小了結構面積，同時改善了房間功能、降低造價。在施工時，型鋼構件一般可以在工廠制作而后工地安裝，大大提高施工質(zhì)量和效率。型鋼骨架具有較大承載力，可以作為腳手架使用，并且承受模板及其他施工荷載，可以節(jié)省工程造價，使施工更加便利。

與鋼結構相比較，鋼材的防火，抗腐蝕能力較差，用鋼量較大。型鋼混凝土結構的總用鋼量大約為80～180kg/m2，其中鋼骨占到20%～50%，所以能節(jié)省用鋼量，經(jīng)濟效益更好。型鋼混凝土結構中混凝土既能參與構件受力又具有保護層的功能，混凝土還對型鋼有約束作用，構件在達到強度極限狀態(tài)以前，型鋼一般不會發(fā)生整體失穩(wěn)與局部屈曲。同時，結構剛度較大，在地震和風荷載作用下變形可以嚴格控制。

2、型鋼混凝土結構的種類

型鋼混凝土有實腹式和空腹式兩種，區(qū)別在于其內(nèi)置型鋼形式不同。實腹式型鋼可以采用掉接或者乳制而成，工字鋼、H型鋼和槽鋼等都屬于實腹式型鋼。實腹式型鋼的腹板具有很大抗剪承載力，使構件的抗震性能大為提高?？崭故叫弯撌且环N由角鋼構成骨架而形成的空間析架式結構。其構件的受力和抗震性能與普通鋼筋混凝土構件比較接近。無論是配置實腹式還是空腹式的型鋼混凝土結構都可作為梁、柱、剪力墻和筒體。各式型鋼混凝土結構如圖1所示。

圖1型鋼混凝土構件

二、型鋼混凝土結構性能分析

1、型鋼混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比的優(yōu)點

1.1承載能力高。型鋼混凝土結構因其內(nèi)部型鋼的存在，承載力比同樣尺寸的鋼筋混凝土構件有很大的提高（一般高出一倍以上），因此更有利于節(jié)約材料，減小構件的截面尺寸，避免形成“肥梁胖柱”，尤其是對于高層、超高層建筑，減小了構件的截面，增大了結構的凈高和總使用面積，從而在很大程度上增加了經(jīng)濟效益。

1.2變形能力強。同樣是因為型鋼的存在，型鋼混凝土結構比鋼筋混凝土結構的延性好，在地震中能呈現(xiàn)出較好的抗震性能。一般情況下鋼筋混凝土柱截面尺寸受軸壓比限制往往需要選取的截面很大，因此型鋼混凝土構件的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。在多次地震中型鋼混凝土結構都表現(xiàn)出了較好的抗震性能。

1.3施工周期短。在施工時，型鋼混凝土中的型鋼在混凝土未澆筑以前就已形成鋼結構骨架，型鋼骨架自身具有一定的承載能力，可以作自承重結構體系，利用型鋼骨架承受施工階段的荷載，省去了支模板而設置的支撐柱，從而加快了施工速度，大大縮短了施工時間。

2、型鋼混凝土結構與鋼結構相比優(yōu)點

2.1耐久性、耐火性好。型鋼外包混凝土既可作為保護層防止鋼材銹蝕又可參與構件的愛力，防止了鋼材的銹蝕，減輕了火災的危害，具有良好的耐久性和耐火性。

2.2結構剛度大。在風荷載和地震作用下，結構的變形小，水平位移能夠得到較好的控制。型鋼外包混凝土有利于防止鋼構件的局部屈曲，提高了構件的整體剛度，不易發(fā)生桿件的側向失穩(wěn)和屈曲失穩(wěn)，顯著改善鋼構件的出平面扭轉屈曲性能，使鋼材的強度得到充分的發(fā)揮。

2.3經(jīng)濟性較好。節(jié)省鋼材達50%以上，降低了造價。

三、型鋼混凝土結構抗震性能研究

1、型鋼混凝土軸壓比限值和研究現(xiàn)狀

1.1 軸壓比對型鋼混凝土的影響

影響型鋼混凝土結構抗震性能的因素有很多，包括軸壓比，剪跨比，型鋼含量，配箍率和混凝土強度等。型鋼混凝土受壓構件的抗震性能和延性受到軸壓比的影響較大。研究表明，隨著軸壓比的增加，構件的延性有所下降[1]，并且軸壓比對結構抗剪能力也有一定的影響，雖然在一定范圍內(nèi)，隨著軸壓比的增加，柱的抗剪承載力有所提高，但是當軸壓比很大時，柱的破壞形態(tài)發(fā)生了變化，破壞主要受壓力控制，所以剪切承載力不再隨軸壓比的增大而提高。如果設計中軸壓比取得較小，雖然結構延性較好，但是柱截面往往過大，不僅增加了結構面積，還容易形成不利于抗震的短柱。所以選取適當?shù)妮S壓比對型鋼混凝土結構顯得尤為重要。

1.2 鋼筋混凝土柱軸壓比限值

我國《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》[2]中定義鋼筋混凝土框架柱軸壓比計算公式為式1，其軸壓比限值如表1所示。

（1）

其中，為柱軸力，為混凝土抗壓強度設計值，為柱的全截面面積。

表1鋼筋混凝土框架柱的軸壓比限值

1.3 型鋼混凝土柱軸壓比限值

我國《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》[3]規(guī)定，型鋼混凝土軸壓比按下式2進行計算：

（2）

其中，為軸向壓力設計值，為混凝土軸心抗壓強度設計值，為混凝土截面面積，為型鋼抗壓強度設計值，為型鋼截面面積。

同時規(guī)范中規(guī)定型鋼混凝土框架柱的軸壓比限值，見表2

表2型鋼混凝土框架柱的軸壓比限值

雖然框架結構中混凝土柱和型鋼混凝土柱軸壓比限值在數(shù)值上相同，但是由于在軸向力作用下，型鋼混凝土柱中的型鋼結構分擔了很大一部分軸力，使得同面積下配置Q235型鋼的型鋼混凝土框架柱軸壓比限值可比鋼筋混凝土柱軸壓比限值提高20%～30%，且隨型鋼型號與配鋼率的提高還有所增加。

1.4 型鋼混凝土軸壓比研究現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)及國外學者對型鋼混凝土的試驗及研究展得比較全面。中國、日本、前蘇聯(lián)、美國等國家都頒布了關于型鋼混凝土的相關規(guī)范，內(nèi)容包含型鋼混凝土設計計算，構造要求等。國內(nèi)眾多學者也在軸壓比對型鋼混凝土受力影響方面進行多方研究，具體如下：

1）葉列平等[4]以8根型鋼混凝土柱為試驗研究單元，研究了軸壓比、配箍率和含鋼率對型鋼混凝土抗震性能的影響。并在試驗結果的基礎上建議了相應的軸壓力限值。

2）程文壤[5]等分別對14根和6根型鋼混凝土柱做了正截面承載力試驗和低周反復水平作用下的靜力試驗。建議了軸壓比限值的理論計算公式和簡化公式。

3）強靜延[6]等分析了型鋼混凝土中混凝土部分和型鋼部分的軸力分配，在考慮了徐變的影響后，建議了相應的軸力分配公式。

4）李向民[7]等做了5個1：8縮尺比例的鋼骨高強混凝土柱的擬靜力試驗，研究在不同軸壓力和配箍率條件下的破壞形態(tài)、承載力、延性和耗能能力，還按照界限破壞給出了鋼骨高強混凝土柱的軸壓比限值。

3.5王曉宇[8]等通過編制彎矩_曲率計算程序計算，分析了型鋼混凝土柱在不同軸壓水平狀態(tài)下彎矩曲率變化規(guī)律。

2、異形柱

型鋼混凝土異形柱是近年來出現(xiàn)的一種新型構件，隨著不斷擴大的工程應用，對其力學性能的研究也逐漸受到人們的重視，目前，國內(nèi)外對空腹式型鋼混凝土異形柱已進行了較為深入的研究，但對實腹式型鋼混凝土異形柱的研究并不多，已有研究多為抗震性能的數(shù)值模擬方法等。刁曉征等[9]為了研究實腹式型鋼混凝土異形柱在偏心荷載下的破壞機理、變形能力，對12個十字形型鋼混凝土異形柱進行偏心受壓承載力試驗研究，獲得了型鋼混凝土異形柱的破壞特征、含鋼率對承載力的影響，實驗結果表面，含鋼率越大，構件的承載力及延性也會相應增加。

結束語

總而言之，型鋼混凝土結構具有剛度大、承載能力高及抗震性能卓越的優(yōu)點，隨著我國超高層建筑和大跨結構的發(fā)展，必將得到更廣泛的應用?；旌辖Y構體系的應用也逐漸增加，型鋼混凝土構件可以在混合結構體系中起到很好的過渡和轉換作用，將成為混合結構體系中不可缺少的部分。

參考文獻：

[1]趙鴻鐵.組合結構設計原理[M].北京：高等教育出版社，2005.

[2]高層建筑混凝土結構技術規(guī)程（JGJ3-2010）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[3]型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程（JGJ138-2001） [S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[4]葉列平，等.鋼骨混凝土柱的軸壓力限值[J].建筑結構學報，1997（05）.

[5]程文壤，等.鋼骨混凝土柱軸壓比限值的試驗研究[J].建筑結構學報，1999（02）

[6]強靜延，趙世春.鋼骨混凝土柱的軸力分配研究[J]建筑結構學報，1997（05）.

[7]李向民等.鋼骨高強混凝土柱的軸壓比限值[J].建筑結構，1999（07）.

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【關鍵詞】型鋼；混凝土；結構；施工技術

引 言

同傳統(tǒng)的鋼結構相比，型鋼混凝土結構有著更大的剛度和強度，更好的局部和整體穩(wěn)定性，防腐蝕和防火性能好，節(jié)約鋼材；同傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構相比，這種結構承載力大、剛度大，具有良好的變形能力和延性，抗震性能優(yōu)越；尤其在大跨度、超高層、重荷載的土木工程結構中，比單獨采用鋼筋混凝土結構有更好的適用性一 可減小構件截面、增大使用空間、減小構件撓度、節(jié)省模板和支撐等。對我國多、高層建筑的發(fā)展、優(yōu)化和改善結構抗震性能都具有極其重要的意義。

1、型鋼混凝土結構的特點

型鋼混凝土結構是鋼材混凝土組合結構中的一種，我國最早引用蘇聯(lián)的稱法，將型鋼混凝土結構稱為勁性鋼筋混凝土。型鋼混凝土結構同傳統(tǒng)鋼筋混凝土

相比具有強度高、鋼性大、延展性好的特點，彌補了地震區(qū)建筑采用的鋼筋混凝

土對于抗震能力不足的問題。所以，型鋼混凝土結構在實際建筑工程中，特別適

用于高層建筑和抗震系數(shù)較高的建筑。

同時，型鋼混凝土結構是在型鋼布置鋼筋進行澆筑而成的，在建筑工程混凝土構件當中屬于高強度類。型鋼混凝土結構本身不僅有出色的強度和韌性，并且由于型鋼混凝土結構本身的鋼材原因，型鋼混凝土結構的體積較相同規(guī)格的鋼筋混凝土的要小，橫截面積也要少，為此，在建筑中使用型鋼混凝土結構大大提升了建筑物內(nèi)的空間。并且，型鋼混凝土結構的鋼結構穩(wěn)定，整個結構的承受能力和抗老化能力很出色，減少了建筑的維修費用和安全隱患。

2、施工技術要點

2.1預埋地腳螺栓

鋼結構地腳螺栓的預埋工作非常關鍵，它直接影響第一節(jié)型鋼柱的安裝精度乃至關系到整個工程鋼結構的安裝質(zhì)量。安裝地腳螺栓需專人在縱橫兩個方向用經(jīng)緯儀和水準儀控制預埋件軸線及標高。并在四個方向加固，安放調(diào)節(jié)螺母利用水準儀調(diào)節(jié)螺桿的高度，保證埋件標高。校正并加固，檢查合格后，請監(jiān)理工程

師驗收。預埋驗收合格后，在螺栓絲頭部位上涂黃油并包上油紙保護。

2.2型鋼柱的吊裝

2.2.1初校

型鋼柱多采用十字型或圓形截面，為充分利用塔吊及起重機的能力和減少連接，一般制成一層一節(jié)，節(jié)與節(jié)之間采用坡口焊接。型鋼柱就位后立即對垂直度、軸線、牛腿標高進行初校，安設臨時螺栓固定，采用倒連與鋼絲繩或纜風繩配合經(jīng)緯儀校正檢查柱子的垂直度。

2.2.2型鋼柱的焊接

（1）若安裝第一節(jié)型鋼柱，在鋼柱安裝前取掉輔助用的鋼墊板將地腳螺栓螺紋清理干凈，對已損傷的螺牙要進行修復，然后吊裝。若型鋼柱的軸線、標高、垂直度有偏差，應立即采用液壓千斤頂頂起調(diào)節(jié)柱腳的上下螺母配合經(jīng)緯儀或吊線進行檢查校正，柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將承重鋼墊板上下點焊固定防止走動。

（2）型鋼柱節(jié)點焊接部位，若上、下接觸面的間歇一般不大于1.5mm，若上.下接觸面間隙在1.6―6.0mm之間，可采用低碳鋼的墊板墊實間隙后，再進行焊接，坡口焊接應先做好準備焊接口的預熱。柱與柱的對接焊接一般采用二人同時對稱焊接，以減少焊接變形和殘余應力。對于厚板的坡口焊多采用Φ5mm焊條，底層多采用Φ4mm焊條焊接，中間層可采用Φ5mm或Φ6mm焊條，蓋面層多用Φ5mm的焊條，三層應連續(xù)施焊，每層焊接完成后及時清理。蓋面層焊縫搭坡口兩邊各2mm焊后如溫度低于0℃。以下，要用石棉布保溫，使焊縫緩慢冷卻。焊縫質(zhì)量檢查采用二級檢查。

2.3柱腳灌漿料的施工

型鋼柱安裝校正#定位并形成空間剛度單元后，及時對型鋼柱底板和承臺基礎頂面的50mm空隙采用無收縮C35細石混凝土進行二次澆灌。澆灌前先在柱腳四周立模板，將基礎混凝土表面清洗干凈，清除積水，然后澆筑混凝土，澆筑無收縮細石混凝土時，從一側澆灌并振搗，至另一側溢出并明顯高于錨板下表面為止，嚴禁從兩個以上方向輪流澆筑。開始澆筑后必須連續(xù)進行，不能間斷并盡可能的縮短澆灌時間。

2.4型鋼梁的吊裝

型鋼梁與型鋼柱的連接、次梁與主梁、主梁與主梁一般上、下翼緣采用坡口焊接。而腹板采用高強螺栓連接：

（1）當一節(jié)型鋼梁吊裝完畢后。即需要對已吊裝的柱、梁進行誤差檢查和校正，校正內(nèi)容包括標高、垂直度、軸線及凈跨。型鋼梁校正完畢后。采用高強螺栓連接再進行柱子校正。

（2）安裝高強螺栓。應用尖頭撬棒及沖釘對正上下或前后連接板的螺孔。將螺栓自由插入。對于連接構件不重合的孔，應用鉆頭或絞刀擴孔或修孔，使其符合要求時方可安裝，

（3）柱與梁焊接、梁與梁的對接一般在柱子的兩側對稱同時焊接以減少焊接變形和殘余應力。然后進行超聲波探傷試驗。

2.5安裝鋼筋

型鋼混凝土梁柱節(jié)點處。當鋼筋必須穿過型鋼時。穿孔位置及穿孔直徑必須符合要求：穿孔位置應盡量避開在型鋼的翼緣上。在柱內(nèi)型鋼腹板上預留孔時，型鋼腹板截面損失率不大于腹板面積的25%。穿孔的直徑宜按所穿過鋼筋公稱直徑加4―6mm確定。需要時穿孔的孔徑可放寬為所穿過鋼筋公稱直徑加8mm。當鋼筋穿孔造成型鋼截面損失而不能滿足承載能力要求時，應對型鋼采取加固補強措施，最簡單的補強措施是采取型鋼截面局部加厚的方法。但是要注意兩個問題：①型鋼梁柱剛度不宜突變過大，②確保不影響混凝土的澆筑質(zhì)量。

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關鍵詞：型鋼；混凝土；施工質(zhì)量；控制

Abstract: This paper introduces the steel reinforced concrete concepts and process characteristics, and puts forward the methods of the construction quality control, for your reference.

Key words: steel; concrete; construction quality; control

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

1 型鋼混凝土的概念

型鋼混凝土組合結構是在型鋼結構外面澆制一層鋼筋混凝土外殼所形成的型鋼混凝土組合結構，外澆混凝土可以防止鋼結構的局部屈曲變形并能增強鋼結構的整體剛度，大大改善鋼結構的平面扭轉屈曲性能，同時澆制混凝土增加了結構的耐久性和耐火性。這種組合結構能夠較好的發(fā)揮型鋼和混凝土兩種結構的優(yōu)點。近幾年在體育館大空間剪力墻結構建筑工程施工中廣泛應用。由于型鋼混凝土柱、梁施工工序多，施工復雜，施工質(zhì)量的好壞直接影響著主體的剛度、強度、穩(wěn)定性以及整個工程的質(zhì)量，因此掌握和積累型鋼混凝土柱、梁施工工藝具有重要意義。

2 工藝特點

2.1型鋼混凝土組合結構具有良好的耐久性和耐火性。型鋼外澆制的混凝土具有抵抗有害介質(zhì)侵蝕，防止鋼材銹蝕等作用。

2.2型鋼混凝土組合結構受力性能好，普通的鋼結構構件長具有受壓失穩(wěn)的弱點，而型鋼混凝土組合結構構件內(nèi)的型鋼因周圍混凝土的約束，型鋼受壓失穩(wěn)的弱點得以克服。

2.3型鋼混凝土組合結構抗震性能好，由于型鋼的設置其延性比鋼筋混凝土結構明顯提高，因此有較好的抗震性能。

2.4由于是用混凝土和型鋼共同承擔荷載，所以型鋼混凝土這種組合結構能節(jié)約大量鋼材。

2.5鋼構件長、重，且構件均在工廠預制，比在施工現(xiàn)場加工質(zhì)量好，進度快。但需要根據(jù)現(xiàn)場進度進行運輸?shù)跹b和立體交叉作業(yè)，施工難度大，必須嚴密組織施工安裝。

3 適用范圍

型鋼混凝土組合結構是在鋼結構和混凝土結構基礎上發(fā)展起來的一種新型結構體系。適用于體育館大空間剪力墻結構工程。

4 工藝原理

型鋼混凝土組合結構是由型鋼、主筋、箍筋及混凝土結構組合而成。核心部分為型鋼結構構件，其外部是以箍筋約束并配置適當縱向受力主筋的混凝土結構。型鋼混凝土組合結構是在混凝土內(nèi)配置型鋼以便提高結構的抗剪能力，從而減小梁柱截面尺寸。型鋼混凝土組合結構能夠較好發(fā)揮的型鋼和混凝土兩種材料的優(yōu)點,其施工兼具鋼柱與鋼筋混凝土柱的優(yōu)點。在施工中先吊裝、焊接本層的型鋼柱，然后再澆筑本層的混凝土。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 工藝流程

5.1.1柱施工工藝流程：標準柱豎向投點控制網(wǎng)閉合，測量，排尺，放線柱頂標高測量,標記相對標高控制值鋼柱校正記錄安裝測量記錄，施焊順序，確定特殊部位處理方案施焊，測量跟蹤觀測柱焊接檢驗驗收柱模板定位柱模板安裝驗收澆筑混凝土。

5.1.2 梁施工工藝流程：型鋼柱柱頂標高、型鋼柱間距測量加工型鋼梁鋼梁校正記錄安裝測量記錄，指定施焊順序，確定特殊部位處理方案施焊，測量跟蹤觀測梁焊接檢驗驗收梁模板定位柱模板安裝驗收澆筑混凝土。

5.1.3 鋼柱開孔工藝流程：畫出標高線和定位軸線標出所有鋼筋孔的位置同時在補強板上標出所有鋼筋孔的位置分別固定磁力鉆開孔清除鋼渣補強板焊接試穿孔。

5.2 安裝操作要點

5.2.1如某工程，預埋件安裝于承臺中，且設計要求鋼柱底板距承臺地面100～200mm之間，以保證鋼柱、承臺承載，設計中又未采用地腳螺栓固定第一節(jié)鋼柱，這增加了安裝施工難度。

5.2.2 型鋼柱出廠前，需對型鋼柱的成型尺寸仔細檢測，特別是翼緣和腹板的垂直度檢測，以避免在兩根型鋼柱對接時發(fā)生錯位而無法安裝。安裝上層鋼柱時，測量人員根據(jù)檢查結果做好中心線、標高線的標記工作，每節(jié)柱在安裝前，要將地面的定位軸線引測到安裝部位，標記在下節(jié)柱柱頭部位，然后滑動角鐵，焊接定位角鐵。糾正偏移時，首先糾正標高偏差，標高偏差是通過上下段柱的坡口焊縫寬度來調(diào)整的，標高調(diào)整到位后用鐵削子臨時固定焊縫。然后是X 或Y 軸位置調(diào)整，方法是用經(jīng)緯儀或線墜將本節(jié)鋼柱中心線與標記在下節(jié)柱柱頭部位的X 或Y 軸中心線對齊。X 和Y 方向的糾偏主要是通過千斤頂和攬風鋼絲繩進行。

5.2.3 立柱吊裝時，在柱子根部墊上墊木，采用回轉法起吊，嚴禁根部拖地。吊裝H型鋼柱時，可利用其接頭耳板作吊點，配以相應的吊索、吊架和銷釘。鋼柱起吊如圖5.2-3所示。

圖5.2-3 鋼柱單機起吊圖

5.2.4 對接焊接采用手工電弧焊，方法為多道橫向焊。為防止鋼骨扭曲變形，每根柱兩人同時同進度同焊接參數(shù)于反對稱部位焊接，分層焊接至飽滿。焊接過程中多次用經(jīng)緯儀對垂直度進行觀察。

5.2.5 下節(jié)型鋼柱安裝完畢后，須將樓層標高引測到型鋼柱上，以便檢查型鋼柱的柱頂標高，為上節(jié)型鋼柱的下料、開孔定位提供依據(jù)。

5.2.6 型鋼梁吊裝：型鋼梁為異型且焊接了兩短型鋼柱，重心不易確定。吊裝離地后，型鋼梁應傾斜一定的角度，使兩短型鋼柱與下節(jié)鋼柱同時對接，施工難度大。

5.2.6.1 吊裝梁作業(yè)時，通過倒鏈與型鋼梁連接，方便調(diào)節(jié)鋼梁斜度與垂直度。

5.2.6.2 在下節(jié)型鋼柱翼緣板上焊接定位角鐵，使用引測的中心線對角鐵定位，而非翼緣板中心線。通過以上措施順利的安裝了型鋼梁。

6 材料與設備

6.1材料質(zhì)量及性能符合國家相關現(xiàn)行標準的規(guī)定。

6.2所有材料應附質(zhì)量合格證明書。

6.3施工中所用施工機具根據(jù)工程規(guī)模配置。

7 質(zhì)量控制

7.1 工程質(zhì)量標準

施工執(zhí)行《混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002，《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》JGJ138-2001 及《鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205-2001，《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》GB50300-2001。

7.2 質(zhì)量保證措施

從鋼柱的制作加工、安裝工藝及施工質(zhì)量要求，以工作質(zhì)量保證工序質(zhì)量，工序質(zhì)量保證工程質(zhì)量為原則。由技術人員在施工前進行詳細技術交底及現(xiàn)場檢查指導，嚴格執(zhí)行質(zhì)量責任獎罰制度，確保工序質(zhì)量達到內(nèi)控要求。

8 安全措施

8.1 施工中應嚴格按《建筑施工高空作業(yè)安全技術規(guī)范》及國家、地方相關的安全操作規(guī)定進行操作。

8.2 對各類操作人員進行安全學習和安全教育,確保特殊工種100%持證上崗。配戴好安全帽，登高系好安全帶等勞動防護用品。

8.3 操作者必須嚴格遵守各崗位的操作規(guī)程對危險源應做出相應的標志、信號、警戒等，以免損及自身和傷害他人。

8.4 加強機械設備安全管理，防止機械帶病運轉。

8.5 所有構件的堆放、擱置應十分穩(wěn)固，欠穩(wěn)定的構件應設支撐或固結定位，超過自身高度構件的并列間距應大于自身高度。構件安置要求平穩(wěn)、整齊。

8.6 索具、吊具要定時檢查，不得超過額定荷載。

8.7 起吊構件的移動和翻身，聽從專人指揮，吊裝作業(yè)應劃定危險區(qū)域，掛設安全標志，加強安全警戒，起重構件移動時，不得有人在本區(qū)域施工范圍內(nèi)滯留、停留和通過。

8.8當風速達到4級以上時，吊裝作業(yè)必須停止。做好大風、雷雨天氣前后的防范檢查工作。

9 結束語

本文成功解決型鋼柱和斜向梁的軸線、標高控制定位和鋼混凝土組合柱、梁施工中需解決的特殊技術問題，為設計在超高層建筑中采用型鋼混凝土組合柱、梁， 提供了可參考的施工工藝；部分技術的運用節(jié)省了人工，縮短了施工工期；同時，型鋼混凝土柱和鋼筋混凝土柱相比，減少了構件截面，增加了工程的使用面積。對建設單位的效益方面也有很大的回報，經(jīng)濟效益和社會效益同樣十分明顯。

參考文獻：

[1] 王連廣，李立新.國外型鋼混凝土（SRC）結構設計規(guī)范基礎介紹[J].建筑結構，2001,31(2):23～24

篇7

關鍵詞：構造；梁柱節(jié)點；型鋼混凝土

目前，在建筑中型鋼混凝土的應用越來越廣泛，與傳統(tǒng)的鋼結構相比較，型鋼混凝土的結構能夠有效的節(jié)省鋼材，同時能夠將截面的剛度有效的提高，將傳統(tǒng)的鋼結構的耐久性能差、防火的性能低以及容易失去穩(wěn)定性的缺點克服，充分的發(fā)揮了鋼材的性能，而且便于施工。隨著不斷的應用，對型鋼的混凝土也在不斷的進行研究。目前，一部分研究以及趨于完善，但是，對型鋼的混凝土梁與柱之間的節(jié)點進行的研究還不夠成熟，限制了型鋼的混凝土的應用以及發(fā)展。

一、節(jié)點構造的形式

在梁與柱進行連接的過程中，節(jié)點是非常重要的部分。節(jié)點能夠傳遞梁與柱之間的內(nèi)力，可以說節(jié)點是否安全將影響到結構是否能夠正常的進行工作。同時，節(jié)點的受力較為復雜，它同時承受壓力、彎矩力以及剪力，處在綜合受力狀態(tài)下，對節(jié)點受力的性能進行充分的研究，能夠保障節(jié)點的安全。根據(jù)結構的不同，我們將節(jié)點分為以下幾種形式。

（一）梁是鋼筋的混凝土，柱是型鋼的混凝土

目前，使用鋼筋的混凝土與型鋼的混凝土相配合的建筑較多，因為鋼筋的混凝土造價相對較低，對于這類的梁與柱之間節(jié)點的研究也相對的較多，大多數(shù)是研究鋼筋的混凝土梁中在節(jié)點的區(qū)域內(nèi)縱筋的連接方面。

鋼筋混凝土的梁與型鋼混凝土的柱之間的節(jié)點，梁的鋼筋要通過柱的型鋼的兩側，梁中的鋼筋與柱中的型鋼相交時，鋼筋要在型鋼的兩側斷開，但是在柱的邊緣進行焊接。同時，在柱的型鋼邊緣，鋼筋要設置加勁肋，加勁肋不能設置的過長，只需要在局部進行設置就可以。對于設置的加勁肋，要使其強度大于梁的鋼筋在進行換算之后達到的強度，這樣能夠保障拉力進行可靠有效的傳遞，防止柱中的型鋼邊緣發(fā)生彎曲。

（二）梁是型鋼的混凝土，柱是型鋼的混凝土

在這種情況下，柱中的型鋼要貫通于節(jié)點，梁中的型鋼同樣在柱中型鋼的兩側進行斷開，在柱中的型鋼邊緣進行焊接固定。對于相對較窄的梁，梁中的型鋼可以從柱中型鋼的內(nèi)側通過，但是這種方式在施工中較為復雜。

在梁與柱之間的節(jié)點處的型鋼兩側以及梁中的型鋼上翼以及下翼的邊緣設置柱的加勁肋，保障梁的拉力能夠安全的傳到節(jié)點，防止柱中的型鋼發(fā)生彎曲。加勁肋同樣不能設置的過長，只在柱中的型鋼邊緣的局部進行設置。

（三）梁是型鋼，柱是型鋼的混凝土

在這種情況下，梁的型鋼在型鋼的混凝土柱兩側進行斷開，柱中的型鋼與梁的型鋼要使用剛性的連接方式進行連接，而且梁的型鋼邊緣與柱中的型鋼邊緣要使用焊接的方式進行連接，梁的腹板與柱要使用高強的螺栓進行連接。

（四）梁是型鋼的混凝土，柱是鋼筋的混凝土

在這種情況下，梁與柱之間的節(jié)點在進行連接時，梁中的型鋼可以直接通過節(jié)點，梁的筋要貫通，而柱中的筋要在梁中的型鋼兩側通過。

在這種結構中，要進行交叉的斜筋配置，梁與柱之間的節(jié)點區(qū)域中的裂度與節(jié)點對角線相平行，而通常的結構中水平的箍筋在配置時與裂縫之間存在一定的角度，效能也會隨之降低。在框架的節(jié)點中進行交叉的鋼筋配置，能夠將節(jié)點的抗剪力的承載力有效的提高。具體的方法是將下層的樓柱中間豎向的鋼筋進行彎折，彎折的方向是節(jié)點區(qū)域中對邊的位置，依據(jù)上層豎向的鋼筋接頭的位置以及類型，延伸出一段長度進行搭接或者是焊接。

（五）梁是型鋼的混凝土，柱是型鋼

在這種情況下，柱中的型鋼可以直接的通過節(jié)點，梁的型鋼在柱的兩側進行斷開處理，但是要進行安全的連接，具體的方法與梁與柱同時是型鋼的混凝土中的節(jié)點連接相同。

在梁與柱之間的節(jié)點處的型鋼兩側以及梁中的型鋼上翼以及下翼的邊緣設置柱的加勁肋，保障梁的拉力能夠安全的傳到節(jié)點，防止柱中的型鋼發(fā)生彎曲。加勁肋同樣不能設置的過長，只在柱中的型鋼邊緣的局部進行設置。

二、受力的性能以及影響的因素

在研究的資料中，我們可以看到型鋼的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點具有良好的延性以及剛度，我們可以將節(jié)點的抗剪的能力以及抗裂的能力進行提高，防止節(jié)點被破壞。

（一）抗剪的能力

型鋼的混凝土梁與柱之間的節(jié)點中含有型鋼，型鋼的腹板參與到工作中，這就為節(jié)點的抗力加入了一個非常重要的因素，同時型鋼的翼緣框能夠很好的約束核心區(qū)中的混凝土，使梁與柱之間的節(jié)點極限的承載力以及抗裂的性能優(yōu)于普通的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點。對抗剪的能力產(chǎn)生影響的因素主要是型鋼翼緣的截面面積、型鋼的腹板、節(jié)點區(qū)域中的箍筋、混凝土強度、型鋼形式以及軸壓的比值等等。

（二）延性以及耗能

型鋼的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點不管從延性的方面還是耗能的方面，都要遠遠的優(yōu)于鋼筋的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點。鋼筋的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點承載的能力在到達極限之后，會急速的下降，呈現(xiàn)出捏縮的現(xiàn)象，位移的延性系數(shù)為2左右，型鋼混凝土中梁與柱之間的節(jié)點因為型鋼具備的塑，承載的能力在達到極限之后，會緩慢的下降，不會出現(xiàn)捏縮的現(xiàn)象，位移的延性系數(shù)要大于4，延性以及耗能的能力是非常良好的。對延性以及耗能產(chǎn)生影響的主要因素是節(jié)點的形式、型鋼中含鋼率的大小以及軸壓的比值等等。

（三）核心區(qū)域剛度的退化以及剪切的變形

通過研究，我們可以看出，當型鋼的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點中配箍的量達到最小時，剪切的變形要比同等條件下普通的混凝土中梁與柱之間的節(jié)點剪切的變形要小很多，同時剛度的退化相對較慢。對剛度的退化以及剪切的變形產(chǎn)生影響的主要因素是節(jié)點區(qū)域中梁筋的固定狀況以及核心區(qū)域約束的程度。

三、在節(jié)點研究方面的問題

（一）沒有完整的進行研究

目前為止，我國鋼材產(chǎn)量通常是供過于求，但是在工程的建設中，通常使用的是鋼筋的混凝土梁，型鋼的混凝土柱，在梁中有較多的鋼筋，與柱中的型鋼相交叉，同時柱中型鋼的形式多種多樣，構造非常的復雜，在對節(jié)點進行研究時通常選取的工程是具體的，主要研究這種情況下連接的構造以及節(jié)點的承載能力，沒有系統(tǒng)的進行研究；梁與柱同時為型鋼的混凝土時，主要研究的是節(jié)點承載的能力以及破壞的形態(tài)，沒有對節(jié)點的應力傳遞以及構造進行充分的研究，同時進行研究的梁與柱內(nèi)部的型鋼大部分是軋制的，不具備代表性；型鋼的混凝土柱與鋼筋的梁之間節(jié)點方面的研究還非常的少，對型鋼的混凝土結構發(fā)展非常不利。

（二）節(jié)點內(nèi)力的傳遞不明確

節(jié)點要承受柱與梁傳遞的軸力、剪力以及彎矩力，它處在非常復雜的受力狀態(tài)下，內(nèi)力傳遞的機理也相對復雜，受到許多因素的影響，包括型鋼的混凝土柱中使用的型鋼形式、節(jié)點構造的形式以及框架梁的類型等等。日本依據(jù)理論與研究，為了使梁與柱之間的內(nèi)力傳遞能夠順暢，柱的鋼骨承載力與梁的鋼骨承載力之間的比值要高于0.4，同時在使用型鋼的混凝土柱時，采用鋼梁與之搭配使用，我們國家在使用型鋼的混凝土柱時，通常是采用鋼筋的混凝土梁。

篇8

關鍵詞：抗震性能；型鋼混凝土；短肢剪力墻；組合結構

中圖分類號：U663.9+3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）15-0056-02

一、前言

近年來，由于住宅需求的增加和用于建造住宅的土地供應緊張，高層住宅的建造成為眾多開發(fā)商的首選，同時隨著生活水平的提高，人們的居住觀念也發(fā)生了根本變化，如要求大開間、平面和房間布置靈活、室內(nèi)不露梁柱等，使得普通框架外露梁柱或普通剪力墻結構對建筑空間的嚴格限制與分割的設計已經(jīng)不能滿足使用要求。在這種情況下，一種界于異型框架柱和普通剪力墻結構之間的短肢剪力墻結構應用而生。短肢剪力墻既保留了異形框架柱不凸出墻面，房間布置靈活等優(yōu)點，又克服了異形框架柱抗側移剛度相對較低的缺點。與普通剪力墻相比，短肢剪力墻門窗洞口更大，可以較好地滿足住宅建筑的采光與通風要求，增加使用面積，造價更低，且結構自重更小。另外，對于新一代的高層建筑，當今世界各國都已趨向采用鋼―混凝土的組合結構。型鋼混凝土組合構件充分利用了混凝土的抗壓性能和鋼材的抗拉壓性能，使鋼筋混凝土與型鋼形成整體，共同受力。因此，型鋼混凝土組合構件的承載力可以高出同樣橫截面的鋼筋混凝土構件一倍以上。外包混凝土對型鋼有較強的約束作用，可防止型鋼的局部屈曲，提高型鋼骨架的整體剛度和抗扭能力。并且型鋼混凝土組合構件具有比鋼筋混凝土構件更好的延性和耗能性能。因此，在強地震中，呈現(xiàn)出優(yōu)良的抗震性能。鑒于型鋼和混凝土能夠較好的優(yōu)勢互補、取長補短，使材料的優(yōu)勢在結構抗震中能夠更加充分體現(xiàn)出來的特點，所以我們在普通短肢剪力墻兩側加入型鋼材料，形成型鋼混凝土組合短肢剪力墻的結構形式。本文中我們稱這種結構形式為型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構，并對該種結構形式的特點進行探討。

二、短肢剪力墻的正式提出與定義

短肢剪力墻結構是由我國的容柏生院士于1997年首先正式提出的，文中扼要敘述了短肢剪力墻結構體系的構成、特點、設計原則等，指出短肢剪力墻結構是界于異型框架柱和普通剪力墻之間的一種結構形式。該體系的墻肢相對普通剪力墻較短，截面通常采用“T”字型，“L”字型，“十”字型，“Z”字型，折線型或“一”字型等。

通過眾多學者和工程師對短肢剪力墻的逐步研究和實踐應用總結，我國現(xiàn)行《高層建筑混凝土結構技術規(guī)范》對短肢剪力墻的定義為：短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比（肢高厚比）為5～8的剪力墻。即短肢剪力墻應滿足5≤hc/bw≤8，hc為墻肢截面高度，bw為墻肢截面的厚度。

三、短肢剪力墻結構特點

1.它可結合建筑平面，利用間隔墻位置布置豎向構件，基本上不與建筑功能產(chǎn)生矛盾。

2.連接各墻的梁隨墻肢位置而設于間隔墻豎平面內(nèi)，故較隱秘，解決了框架結構梁柱突出墻面的問題，使房間布置靈活，建筑功能容易滿足，使用率高；尤其適用于20層左右的小高層住宅，且造價相對于普通剪力墻結構較低。

3.與普通剪力墻相比，隨著剪力墻數(shù)量減少和結構自重減輕，整體結構剛度也減小，可降低地震作用力對結構抗震較為有利；可以開較大洞口，建筑上還可獲得良好的通風與采光效果。

4.根據(jù)建筑平面抗側剛度的需要，利用中心剪力墻形成主要抗側力構件，易滿足剛度和強度要求。

5.肢高寬比大，水平荷載作用下墻體的破壞一般都呈彎曲型。同時連梁的跨高比大，故連梁的破壞也呈彎曲型。所以短肢剪力墻延性好，對抗震有利。

四、型鋼混凝土組合結構特點

型鋼混凝土組合結構是把型鋼埋入鋼筋混凝土中的一種獨立的結構形式。這種結構在各國有不同的名稱，建設部2001年10月23日的《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》（JGJ 138―2001）則正式將該種結構稱作型鋼混凝土組合結構。這種結構主要用來構成建筑物的梁和柱，內(nèi)含型鋼可分為實腹式和格構式兩大類。該結構形式的特點如下：

1.受力性能好，材料利用充分：型鋼混凝土組合構件充分利用了混凝土的抗壓性能和鋼材的抗拉壓性能，鋼筋混凝土與型鋼整體共同受力。因此型鋼混凝土構件的承載力可以高出同樣橫截面的鋼筋混凝土構件一倍以上，所以在相同承載力下，其截面尺寸可以適當減小，因而不會形成“肥梁胖柱”。

2.良好的耐久性和耐火性：型鋼外包裹的混凝土具有抵抗有害介質(zhì)侵蝕，防止鋼材銹蝕等作用；同時，型鋼外混凝土保護層厚度，也決定著結構構件的耐火性能，比鋼結構要好很多。

3.綜合經(jīng)濟效益好：與鋼結構相比，型鋼混凝土組合結構可節(jié)約■的鋼材，降低了造價；與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構相比，構件的截面尺寸更小，結構自重輕，可以增加使用面積，便于建筑靈活布置。型鋼混凝土組合結構與鋼筋混凝土結構相比，可節(jié)省60%左右的混凝土，雖用鋼量有所增加，但由于其較鋼筋混凝土結構自重輕20%左右，對于高層建筑而言，明顯降低了地基基礎的費用。

4.抗震性能好：型鋼混凝土組合結構由于型鋼的設置，其延性比鋼筋混凝土結構有明顯提高，因此在大震中此種結構呈現(xiàn)出較好的抗震性能。

五、型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構特點

型鋼混凝土短肢剪力墻基本上繼承了普通鋼筋混凝土短肢剪力墻的所有優(yōu)點，同時由于型鋼的加入，使型鋼混凝土短肢剪力墻較其他結構形式也體現(xiàn)出更大的優(yōu)越性：

1.型鋼混凝土短肢剪力墻與普通鋼結構相比具有良好的耐久性和耐火性，外包混凝土可以起到很好的防銹、抗火作用；同時由于外包混凝土的約束作用使普通鋼結構構件受壓失穩(wěn)的弱點得到了很大的克服；另外混凝土與型鋼共同承擔荷載，使型鋼混凝土成為節(jié)約鋼材的一個重要手段。

2.型鋼混凝土結構和普通鋼筋混凝土結構相比承載力大大提高，型鋼混凝土結構構件的承載力可以高于同樣外形尺寸的鋼筋混凝土構件的承載能力1倍以上；由于型鋼在混凝土在未澆筑以前就已形成鋼結構骨架，它具有相當大的承載能力，能夠承受構件自重和施工荷載，從而縮短施工周期；型鋼混凝土組合結構由于型鋼的設置，其延性比鋼筋混凝土結構有明顯提高，因此在大震中此種結構呈現(xiàn)出較好的抗震性能。

六、型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構存在的問題

型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構雖然有諸多優(yōu)勢，但是由于研究工作還處于起步階段，而且暫時還沒有太多的文章提及，因此在理論、應用以及在實際工程中都仍然存在很多有待解決問題。

1.短肢剪力墻結構雖然有以上各種優(yōu)點，并在實際住宅建筑上得到了應用，但是，對其受力和變形特性方面的研究還基本上處于初始階段，明顯地滯后于工程實踐。目前，在新的國家規(guī)范或規(guī)程中，雖已給出有關短肢剪力墻結構和異形柱結構的設計條款，但是從各種信息和資料來看，各類短肢墻受力性能試驗數(shù)據(jù)的積累還較少，還不足以對這種新型的結構形式給出準確定性和定量分析的基礎。與此同時，短肢剪力墻這種結構形式本身布置的靈活性，在不同情況下，也可能使結構的受力特性發(fā)生變化，因此，進一步的抗震性能試驗是非常必要的。

2.在理論方面，現(xiàn)在對短肢墻的結構分析和設計軟件，基本上仍采用以彈性模型為基礎的有限元方法。這種方法可以精細地分析鋼筋砼結構在砼開裂前的應力狀態(tài)，但對結構的破壞模式分析卻無能為力，不足以指導短肢墻的結構設計。在實際工程中，結構設計人員在設計中常常會遇到一些規(guī)范或規(guī)程中沒有涉及的問題，所實施的有關構造措施，往往是將普通剪力墻結構的規(guī)定移植過來；在計算分析方法上，也是沿用普通剪力墻的計算方法。這些做法并沒有可靠的技術基礎，可以說，到目前為止，對于短肢剪力墻結構尚缺少比較準確有效的設計和安全性評價的理論和方法。

3.型鋼混凝土結構由于具有良好的力學性能在高層建筑中的應用日益廣泛。但總的來說，型鋼混凝土結構在我國的應用還處于起步階段，尤其型鋼混凝土結構與短肢剪力墻結構相結合的工作仍需要進一步深入研究，隨著工程實踐、數(shù)據(jù)、經(jīng)驗積累，科研工作的深入，計算理論的進一步完善，如果能有針對性的推廣應用型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構，對我國高層建筑的發(fā)展、優(yōu)化和改善結構抗震性能，都將具有極其重要的意義。

七、結語

型鋼混凝土組合短肢剪力墻結構是在短肢剪力墻結構的基礎上，充分利用型鋼混凝土結構的特點，通過在普通鋼筋混凝土短肢剪力墻兩側配制型鋼，以改善結構的延性和耗能能力，并提高整體剛度和抗震性能的一種新型的組合結構形式。該結構能夠有效實現(xiàn)結構建筑使用功能、抗震性能要求和經(jīng)濟指標合理三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，在高層住宅及多、高層辦公樓中具有廣闊的應用前景。

參考文獻：

[1]容柏生.高層住宅建筑中的短肢剪力墻結構體系[J].建筑結構學報，1997，18（6）：14-19

[2]JGJ3-2002.高層建筑混凝土結構技術規(guī)程[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

[3]劉維亞，張興武，姜維山，等.型鋼混凝土組合結構構造與計算手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社，2004.5

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關鍵詞:型鋼混凝土；斜柱施工；施工方案；模板施工；鋼筋安裝；澆筑

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：

型鋼混凝土結構由于其承載能力高、剛度大、可承受構件自重和施工荷載及抗震性能好等優(yōu)點，尤其是斜柱結構它可以應用到高層建筑中，為高烈度地區(qū)的建筑物提供可靠的抗震保證，因此，被廣泛應用于建筑工程當中。為了確保型鋼混凝土結構斜柱的順利施工，這就要求我們對型鋼混凝土結構斜柱施工技術有充分的了解，這樣才能保證施工質(zhì)量。

1 工程概況

某建筑工程總建筑面積50902m2，其中地上主體塔樓25層，建筑高度79.3m，是集超星級酒店、辦公和商業(yè)服務于一體的高層建筑。

本工程主樓為框筒結構，即核心筒剪力墻加型鋼混凝土柱和鋼梁結構。塔樓框架柱共有16根型鋼混凝土柱，其中8根為矩形柱，8根為斜柱。

2 工程特點及難點分析

塔樓共有16根型鋼混凝土柱，其中8根為矩形柱，截面尺寸1400mm×2500mm，8根為∠形斜柱，截面最大尺寸4034mm，斜柱截面尺寸、配筋及鋼梁牛腿分布如圖1所示。

圖1 斜柱截面

斜柱截面尺寸大且不規(guī)則，鋼筋綁扎密度大，再加上柱內(nèi)有型鋼，大部分螺桿、拉鉤及箍筋無法穿越，因此斜柱的鋼筋綁扎、模板加固和混凝土澆筑難度很大，并且柱混凝土強度等級為C60，屬高強混凝土，最大泵送高度238m以上，其混凝土的配合比設計、澆筑方法和可泵性控制是本工程施工的重點和難點。

3 施工方案選擇

根據(jù)以上設計特點，本著保證施工質(zhì)量和節(jié)約成本的原則，經(jīng)過多次研究分析，對施工方案進行反復比較。

3.1 模板加固方案的選擇

3.1.1 模板類型的比較和選擇

斜柱模板一般采用爬模、定型大鋼模、定型木模、散拼木模和鋼模與木模結合等類型，其施工優(yōu)缺點如下。

1)爬模施工速度快，模板施工完全不依賴塔式起重機的垂直運輸；柱截面不規(guī)則，爬模爬升裝置不易布置，柱距太大，無法實現(xiàn)整體爬升，且陰角部分模板退模困難，柱和樓板不能同時施工，增加施工難度。

2)定型大鋼模柱成型效果好，施工速度較快；對塔式起重機的依賴程度大，由于內(nèi)側模板需要吊裝，因此柱和樓板不能同時施工。

3)定型木模柱成型效果較好，施工速度較快；對塔式起重機的依賴程度大，由于內(nèi)側模板需要吊裝，因此柱和樓板不能同時施工。

4)散拼木模對塔式起重機依賴小，施工簡單靈活，柱和樓板可以一起施工；模板加固技術對成型效果影響較大，相對于其他類型人工費較大。

5)鋼模與木模組合對塔式起重機依賴較小，柱和樓板可以一起施工；鋼木結合模板形式加固困難，在結合部位存在混凝土漏漿問題。

由于本工程鋼結構量較大，且樓板沒有設計成壓型鋼板形式，就需要普通支模澆筑，因此2臺塔式起重機的運輸壓力很大，再安裝1臺塔式起重機，無論是在使用效率還是經(jīng)濟效益都不合理；柱和樓板分開施工無論是鋼筋綁扎還是柱混凝土澆筑都很困難，因此綜合考慮采用散拼支模的形式。

3.1.2 螺桿安裝方案的選擇

斜柱模板安裝采用螺桿加固，一部分螺桿通過在型鋼的腹板上開孔形成對拉螺桿加固，另一部分螺桿無法穿過斜柱，一般可采取在型鋼上焊接螺桿加固的辦法，但螺桿不能周轉使用，并且螺桿焊接后十分不利于柱箍筋的安裝。經(jīng)過研究和多次試驗，采用在型鋼上焊接特制的直螺紋套筒，待柱鋼筋綁扎完后將螺桿擰進套筒，再將PVC管套上即可，PVC管內(nèi)徑和套筒外徑吻合，防止混凝土進入PVC管內(nèi)，混凝土澆筑完成后將螺桿擰出，周轉使用。此種方案可節(jié)省螺桿32t，但此方案需注意PVC管管壁厚度≥2.5mm，以防止混凝土將PVC管壓變形，使螺桿無法拔出。

3.2 混凝土施工方案的選擇

3.2.1 混凝土配合比設計

外框柱混凝土強度等級為C60，屬高強混凝土，混凝土配合比設計要求在保證混凝土強度的前提下，提高混凝土的泵送性能和混凝土成型效果。

經(jīng)多次試驗，將原來的水泥用量從450kg/m3調(diào)整為400kg/m3，粉煤灰、礦粉由原來的45kg/m3+45kg/m3調(diào)整為70kg/m3+70kg/m3，外加劑選型把JM-8調(diào)整為巴斯夫P818，并將外加劑用量由原來的9.90kg/m3增加為10.8kg/m3。利用粉煤灰、礦物摻和料的微填充效應，使混凝土中的顆粒分布更趨合理，混凝土更加致密，礦物摻和料的活性效應使混凝土的強度得以保證。

外加劑用量的增加增大混凝土的和易性，使混凝土的坍落度得到保證。JM-8屬于純萘系外加劑，其配制的C60混凝土黏聚性很大，不宜泵送施工，且混凝土的強度富余小。巴斯夫P818屬于聚羧酸系外加劑，其配制的混凝土黏聚性小，具有很好的減水效果和保坍性，漿體與石子的包裹性好，石子在漿體中分布均勻，不分層、不離析，且強度富余大，混凝土收縮性小。從現(xiàn)場施工效果看，混凝土配合比調(diào)整后混凝土強度可以滿足要求，混凝土的泵送性能和成型效果得到很大提高。

調(diào)整后C60混凝土配合比如下:水160kg/m3，水泥400kg/m3，Ⅰ級粉煤灰70.0kg/m3，礦粉70kg/m3，砂609kg/m3，石1100kg/m3，外加劑10.80kg/m3，配合比為水∶水泥∶Ⅰ級粉煤灰∶礦粉∶砂∶石∶外加劑=0.30∶0.74∶0.13∶0.13∶1.13∶2.04∶0.02。砂率為36%。其性能參數(shù)如下:初始坍落度210mm；坍落度經(jīng)時變化，1h時210mm，2h時180mm；無泌水；密度2420kg/m3；含氣量2.2%；凝結時間，初凝9h，終凝1.5h；7d抗壓強度56.5MPa。

3.2.2 混凝土澆筑方案的選擇

柱混凝土強度等級為C60，樓板混凝土強度等級為C35，混凝土需分開澆筑，由于上部已安裝好的鋼梁影響布料機使用，移動不方便，施工時采用泵管前段接軟管進行澆筑，將相鄰2個柱及周圍樓板劃為1個澆筑區(qū)域，首先交替澆筑2個柱混凝土，待柱混凝土澆筑50%后再澆筑本區(qū)域樓板混凝土，樓板混凝土澆筑50%后再將柱剩余混凝土澆筑完，接著再將本區(qū)域板混凝土澆筑完，然后接泵管澆筑下一個區(qū)域。柱周圍用鋼絲網(wǎng)攔截，防止柱混凝土流淌或板混凝土流入柱內(nèi)。這樣交替施工既可避免一次性將柱混凝土澆筑完造成模板側壓力過大，又可避免樓板因時間過長形成冷縫。

4型鋼混凝土結構斜柱施工技術

4.1 斜柱模板施工

4.1.1 設計優(yōu)化

斜柱陰角部分模板支設困難，且混凝土澆筑完后模板無法拆除。此陰角部位在建筑上無特殊使用功能?；谝陨弦蛩?，在與設計單位溝通后將陰角優(yōu)化為圖2所示形式。

4.1.2 模板加固

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關鍵詞：型鋼混凝土；鋼結構；深化設計

近年來，我國的建筑行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，建筑的結構形式和技術水平也發(fā)生了巨大的變化，尤其是大量高層建筑的涌現(xiàn)，對于混凝土結構的要求也越來越高。型鋼混凝土結構的出現(xiàn),不但滿足了對建筑本身強度和穩(wěn)定性的需要，也滿足了建筑工程對施工工藝和施工水平的需要。鋼結構的深化設計是型鋼混凝土結構在施工之前不可缺少的工作之一，也是工程設計得到實現(xiàn)的有效途徑。本文將對型鋼混凝土結構的深化設計工作進行深入研究。

1型鋼混凝土結構的概念及特點

1.1型鋼混凝土結構的概念及特點

型鋼混凝土結構主要是指在混凝土中配置型鋼，從而形成一種建筑結構體系。型鋼混凝土結構也可稱為勁性鋼筋混凝土結構或者包鋼混凝土結構。型鋼具混凝土具有較好的強度、剛度和抗震性能好等優(yōu)點，因此在現(xiàn)代高層建筑中得到了普遍的應用。型鋼混凝土主要具有以下特點：

1.1.1承載能力高：型鋼混凝土的含鋼量較高，其結構比外形相同的鋼筋混凝土結構承載能力要高出個倍多，所以要相同的何載狀況下，使用型鋼混凝土能夠有效減小構件的截面尺寸，從而增加建筑的使用面積和降低建筑的層高，大大的提高了建筑經(jīng)濟效益。

1.1.2施工方便：型鋼在混凝土澆筑之前已經(jīng)形成了鋼結構，在承載力提高的同時，也有利于減少模板的支撐，甚至不需要設置支撐，可直接將模板懸掛在型鋼上，所以型鋼混凝土可以有效減少模板支撐的成本，也能夠使施工速度得到提高。因為型鋼混凝土不需要臨時立柱，也有利于設備的安裝。

1.1.3耐火性和抗腐蝕性較強：型鋼混凝土較普遍的鋼結構有著較強的耐火性和抗腐蝕性，而且它外包的混凝土與型鋼結構一起受力，也可節(jié)省大量的鋼材。

1.1.4延性較強：型鋼混凝土尤其是實腹式的型鋼混凝土結構，比普遍鋼筋混凝土結構的延性好，所以也具有較好的抗震性，非常適合應用于高層建筑和地震頻繁地區(qū)。

1.2型鋼混凝土結構的發(fā)展及應用

對型鋼混凝土研究較早的國家是日本，目前日本型鋼混凝土的相關試驗在國際上也比較領先。日本型鋼混凝土結構最初是以鋼骨為主，鋼筋為輔的結構形式，二十世紀七十年代以后，逐漸采用了以實腹式為主要的結構形式。通過多年的研究和試驗，型鋼混凝土結構基本上已經(jīng)形成了較為完整的設計理念和設計方法。在歐美國家，型鋼混凝土的最初是為了滿足其耐火性，而在鋼結構之外包裹混凝土，稱為混凝土包鋼結構。二戰(zhàn)結束之后，前蘇聯(lián)曾經(jīng)大量采用了型鋼混凝土結構，五十年代對空腹式鋼骨混凝土構件進行了大量的研究，從1978開始才進行以實腹式型鋼混凝土結構為主的試驗。我國的型鋼混凝土結構研究較晚，具體的開始研究是在上世紀八十年代中后期，之后進行了大量的包括梁、柱以及節(jié)點的研究試驗，也進行了大量的力學分析從而制定出了相應的規(guī)程。

型鋼混凝土結構在我國最初應用于工業(yè)廠房上，隨著型鋼混凝土技術的不斷成熟，上世紀八十年代后，逐漸的開始應用于高層或者超高層建筑當中。較為典型的是香港中國銀行大廈，其結構的總高為315m，整夜大廈采用五根型鋼混凝土柱組成。上海金貿(mào)大廈則是由核心筒加圈復合巨型術的H型鋼、鋼筋和高強混凝土組成。其巨型術中的H型鋼具有抵抗豎向何載和水平荷載的作用。隨著型鋼混凝土的不斷發(fā)展，其應用的范圍也在逐步擴大，比如在橋梁工程上的應用。在橋梁工程中型鋼混凝土也逐漸從局部構件的應用，發(fā)展到了橋梁整體結構中的應用。

2型鋼混凝土結構中鋼結構的深化設計

鋼結構的深化設計也稱為加工詳圖，是鋼結構加工前不缺少的工作，它是通過對設計文件的細化、補充以及量化，來繪制成構件、部件和零件等不同需要的圖紙，從而進行工廠制作和現(xiàn)場安裝。鋼結構的深化設計主要以鋼結構的設計圖為依據(jù)，由鋼結構加工單位進行深化編制和完成，并作為鋼結構加工和安裝的依據(jù)。這兩種設計方法分工較為合理，有利于保證工程的施工質(zhì)量，也便于施工。

2.1設計要點：

2.1.1深化設計內(nèi)容：鋼結構的深化設計內(nèi)容主要包括圖紙的目錄說明；深化設計的總說明；結構構件安裝布置總圖；通過節(jié)點焊接工藝圖；構件圖、部件圖、零件圖；構件或者零件清單等。

2.1.2準備工作：進行深化設計并需要進行設計評估，包括進度評估和能力評估。另外還要進行鋼結構圖紙的會審，以便全面了解設計內(nèi)容，使各相關人員和部門的工作能夠協(xié)調(diào)統(tǒng)一。同時找出設計中存在的問題，在會審中進行解決以免影響后期深化設計。

2.1.3工作要求:進行深化設計的工作人員，應該本著認真而負責的態(tài)度做好加工詳圖；讀懂設計文件的每項內(nèi)容和要求是深化設計人員的基本工作，如發(fā)現(xiàn)任何設計問題應該及時進行調(diào)整協(xié)商；鋼結構深化設計的總說明，主要包括設計依據(jù)、制作安裝說明、構件材質(zhì)要求、表面處理要求以及其它各細節(jié)要求的說明；工廠生產(chǎn)的各分段構件在現(xiàn)場拼裝時的所有數(shù)據(jù)都必須在總裝圖中進行說明；構件圖應該包括現(xiàn)場拼裝的信息和各階段的驗收記錄，以及特殊焊點的焊接要求等；構件安裝的布置圖主要包括梁、柱等主要構件的分布情況，同時構件的編號必須與圖紙標注的構件編號一致；材料表上要標注完整的構件或者零件的編號、材質(zhì)、數(shù)量和重量等參數(shù)。

2.2節(jié)點設計原則：

鋼結構的節(jié)點設計原則是節(jié)點連接的承載力要高于構件截面的承載力；進行安裝單元劃分時，工地的接頭應該考慮到人工焊接時的位置適合度和舒適度，以方便安裝為原則。柱要設計在主梁上端的1～1.3米位置，梁的設計每跨一個單元，結合現(xiàn)場的塔吊情況進行分段，但其接頭位置應該設在跨的1/3～1/4處。進行懸臂梁段的安裝單元時，懸臂梁的長度可以根據(jù)梁的跨度和荷載進行設定，框筒結構在采用帶懸臂梁段的柱安裝時，梁的接頭可以設在跨中位置；構件焊接時等強連接的對接接頭，其拼料的長度要大于300mm，縱橫方向的對接焊縫要錯開大于200mm；梁、柱的焊接組合可采用全焊透或者部分焊透的對接與角接組合焊縫形式，角焊縫可采用加強全熔透焊縫或者部分熔透焊縫的對接焊縫；梁、柱的對接應該采用等強全熔透焊縫的形式；安裝單元的節(jié)點連接包括染與柱的連接、柱與柱的連接以及梁與梁的連接。

2.3深化設計質(zhì)量控制措施

進行深化設計時，要從內(nèi)部與外部的質(zhì)量來控制。內(nèi)部質(zhì)量控制的重點是減少設計過程和深化文件的出錯頻率。反復的校對和審核是較為有效的方法，也可應用較為實用的深化設計軟件。另外，深化設計人員的專業(yè)素質(zhì)也是控制內(nèi)部質(zhì)量的重要因素，所以全面提升深化設計人員的專業(yè)素質(zhì)是保證深化設計質(zhì)量的關鍵；對于外部質(zhì)量的控制措施，主要是對設計文件的嚴格檢查盡量減少和避免因設計錯誤導致的深化錯誤，從而造成加工困難、安裝不便等問題。

3結論

型鋼混凝土結構中鋼結構的深化設計，有著較強的提升空間和發(fā)展前景。鋼結構的深化設計需要大量的高素質(zhì)、高水平專業(yè)人才，所以，我們應該在培養(yǎng)深化設計人才方面，提高重視度，以保證建筑行業(yè)的穩(wěn)步前進。

參考文獻:

[1]郭鵬，張永勝.談型鋼混凝土結構[J].山西建筑.2012年1月第38卷第3期.36～37.