型钢混凝土范文1
关键词：粘结型钢；钢筋混凝土板；加固
1 引言
钢筋混凝土结构广泛用于建筑结构。由于设计缺陷、施工质量问题、环境的不利影响或者使用功能的改变、结构本身的老化等不利因素，造成相当部分的构件承载能力不足影响安全和使用功能。许多不符合使用要求的钢筋混凝土结构就迫切需要进行加固。目前对钢筋混凝土板采用粘贴碳纤维布加固和粘贴钢板加固已有较多的研究，但采用粘结型钢加固钢筋混凝土板提高承载力的尝试和研究还较少。采用粘结型钢加固钢筋混凝土板，通过连接件将混凝土板与型钢连成整体共同工作，截面抗弯按整体考虑，抗剪也可以按组合作用来考虑。因此其抗弯强度、刚度以及抗剪能力均能得到大幅度提高。此外，采用型钢加固钢筋混凝土板具有自重轻，加固施工方便、快捷等优点。
2 加固试验
2.1 试验材料及材料性能参数
（1）钢筋混凝土板截面尺寸。
对两块钢筋混凝土板进行试验，试验中两块板现浇于钢筋混凝土框架上，一块板高程为3.0m，另一块板的高程为1.8m。混凝土板厚度为60mm。板长3140mm，宽3140mm。
（2）试验板应变片的参数。
本次试验采用的应变片有两种，即贴在混凝土面上的应变片和贴在钢材上的应变片。其技术参数见下表：
（3）混凝土实际强度为22.5MPa。
（4）钢筋。
（5）加固结构胶性能参数。
本试验加固所要用的结构胶为武大巨成公司生产的WJS专用结构加固胶。
2.2 试验方案
方案一：通过在原大板底面中间粘结一道型钢梁，用减少板的跨度，改变原板的受力方式的办法加固，以提高原板的承载力。
方案二：通过在原大板底面以合理的间距粘结小型型钢，将原板改造为钢与混凝土共同组合作用的密肋板结构，以大幅度提高原板的承载力。
2.3 试验的主要过程设计
（1）加载方案。
①为模拟均匀荷载，3.0m板第一次采用堆砂分级加载，加载到886 kg/m 。然后卸载，改为采用二次分配梁用液压千斤顶加载，在板加固后的四小块板上的横轴和纵轴方向上采用三等分点布置20Ⅹ200Ⅹ200mm垫片加载。如图：
②1.8m板采用二次分配梁用液压千斤顶加载，横轴上方向上采用三等分点和纵轴方向上采用五等分点布置20Ⅹ200Ⅹ200mm垫片加载。
（1）8m试验板板面。
（2）加载步骤。
开始以每次增加200 kg/m 间隔加载，出现裂缝后以每次增加100 kg/m 间隔加载直至破坏。
（3）加载终止条件。
试验板加载过程中出现下列情况之一时，认为达到荷载极限值，终止加载。
①主筋应力达到屈服强度。
②加固槽钢应力达到屈服强度。
③板的裂缝达到2mm。
3 试验结果与分析
3.1 3.0m板加载试验现象（板厚度62mm）
（1）加载为600kg/m2时，在A1板和B1板之间板面②轴处于出现平行于②轴线长0.2mm的微裂缝。
（2）加载为800kg/m2时，A1板和B1板之间裂缝继续发展，且裂缝宽度变大，B1板板底中部出现微裂缝。
（3）加载为1000kg/m2时，板B1的3-A板角上翘1.2mm，②轴处板面平行裂缝继续发展，长1.5米，宽1.0mm，A2、B1、B2板底均出与裂缝。
（4）加载为1200kg/m2时，A2、B1、B2板底裂缝继续发展，A1板底出现裂缝。
（5）加载为1400kg/m2时，在B1板板面②-C角出现弧形裂缝，②轴处板面上裂缝贯穿整个板，最大裂缝宽度达1.5mm，B1截面出现裂缝，从底部往上部发展。
（6）加载为1500kg/m2时，发现在B板下加固的焊接槽钢支座有下降，堵漏材料出现裂缝，四个板角均有上翘，最高4mm，板面裂缝明显。
（7）加载为1600kg/m2时，板底最大裂缝在B1中部，达1.6mm，板B1的3-A板角达6mm（共同承载效果不佳，否则应该发生在B1的中间），检查发现板面粘贴扁钢均有不同程度的脱胶，板挠度很大，四角翘起，中部明显凹下去。力加上去后，下降很快，可以认为板已经破坏。
3.2 1.8 m板加载试验现象
（1）加载为1000kg/m2时，板面混凝土出现裂缝。
（2）加载为1600kg/m2时，板底中部出现微裂缝，2轴处板面裂缝长0.6米，宽0.2mm。
（3）加载为2000kg/m2时，板底原裂缝继续发展，其他部位裂缝不断出现。
（4）加载为2400kg/m2时，“啪，啪”连续几声，B板加固的槽钢梁B2，B3，B6脱胶；板面裂缝贯穿全板，最大宽度0.8mm。
（5）加载为2600kg/m2时，脱胶现象明显出现，能听到脱胶的声音，部分植筋处发展裂缝；板底裂缝不断增加，短裂缝连接起来，裂缝宽度不断增加。
（6）加载为3000kg/m2时，板角略有翘起，板面裂缝最大宽度1.2mm，板底裂缝发展充分，裂缝宽度不断增加，最大宽度1.2mm（B板）。
（7）加载为3400kg/m2时，板角明显翘起，板底裂缝发展稳定，裂缝宽度不断增加，最大宽度2mm（B板），板中部明显凹下去，钢筋绝大部分屈服，大多数加固型钢力加上去后，下降很快，可以认为板已经破坏。
3.3 试验现象分析
（1）试验前对是否出现冲切破坏和垫板变形进行计算，试验结果表明：200×200×20mm垫板没有变形，且试验板没有发生冲切破坏。
（2）3.0m试验板板面所粘扁钢在1450kg/m2时开始脱落，扁钢尚未屈服，试验也未达到极限荷载。如果对扁钢采取其他形式的锚固措施，也许对提高试验板的极限载力效果会更好。
（3）在没有达到极限应力情况下出现脱胶现象说明如果改变型钢与加固板的连接方式或提高结构胶的施工工艺可能会使承载力提高更多。
4 结论
（1）经有限元软件分析可知：如果能够更好地让表面扁钢与板共同工作，第一种方案的效果应该能得到较大提高。根据应力结果分析可知板上反弯点的位置在梁外30mm~40 mm处，所以扁钢长度应该大于60mm+梁宽 。
（2）从数据中不难发现：第二种加固方式中的槽钢的应力值更高，也就是说第二种加固方式中的钢能够跟好的与混凝土一起工作。这样也就是第二种加固试验所得结果偏好的原因之一。
（3）施加荷载后总是板底混凝土被拉开，先产生微裂缝。然后是板的支座出因为混凝土强度不够而开裂。裂纹随着荷载的加大而逐步向板的中部扩展。
（4）第一种方案板的四周的最大位移出现在边长的1/4处，而实验所得结果为整个边长的中点。这说明试验时板和加固梁之间的连接做得不够理想没有很好的共同工作。第二种方案的周边最大位移分别出现边的中点位置。
（5）根据所的应力数据分析可得：第二种实验所得的极限承载力大约为理想模型极限承载力2/3左右，而第一种加固方式的结果相对还要低些。说明施工工艺有待进一步提高。
参考文献
［1］敬登虎，曹双寅. 后锚固工字钢梁加固钢筋混凝土板的分析及应用［J］. 特种结构，2007，（3）.
型钢混凝土范文2
关键词：型钢混凝土结构；特点；应用
Abstract: with the development of the construction industry in our country, the construction of the type also are being enriched, including a large building and the proportion of the high-rise building increase, this led to the building of the strength of concrete support components such as more stringent requirements. Therefore, a steel reinforced concrete structure by home and abroad widespread application and construction projects. This article through to a steel reinforced concrete structure in the development of our country and research, analyzes the characteristics of the steel reinforced concrete structure, and show the steel reinforced concrete structure of the actual effect and apply the construction project type.
Keywords: steel reinforced concrete structure; Characteristics; application
中图分类号：TV331 文献标识码：A文章编号：
型钢混凝土结构（Steel Reinforced Concrete）是指通过在型钢周围布置钢筋并且进行浇筑得到的混凝土结构。通常可以分为实腹式型钢混凝土结构和空腹式型钢混凝土结构两种。实腹式型钢混凝土结构相比空腹式型钢混凝土结构要更为出色。同时制作成本也更高。要发展型钢混凝土结构在建筑工程中的应用和技术，首先要对其特点进行了解。
一、型钢混凝土结构的特点和发展
1、型钢混凝土结构的发展
型钢混凝土结构最早出现在20世纪欧美国家。由于钢筋混凝土在建筑工程中的应用逐步替代了木材和石料，欧美国家开始对如何进一步增强钢筋混凝土结构的强度和刚性做了研究。直到20世纪初，经过众多国家的实验，发现型钢混凝土结构的强度和刚性十分出色。同时针对型钢混凝土结构的生产工艺，进行了详细的规范和设计。在此之后，直到20世纪中期，我国开始接触到型钢混凝土结构的相关技术，然而受到我国当时经济建设的限制，片面的为了节约钢材，型钢混凝土结构在我国一度停止使用。直到20世纪末期，随着我国经济建设的迅速发展，大型建筑和高层建筑在建筑工程中的比例大幅度上升。
为此，型钢混凝土结构被重新应用于建筑中并且在实际工程项目的建设中取得了良好的成效。为了实现型钢混凝土结构在大型承重建筑当中的经济价值，我国针对型钢混凝土结构进行了一系列的系统研究，并取得了相当的成绩。
2、型钢混凝土结构的特点
型钢混凝土结构是钢材混凝土组合结构中的一种，我国最早引用苏联的称法，将型钢混凝土结构称为劲性钢筋混凝土。型钢混凝土结构同传统钢筋混凝土相比具有强度高、刚性大、延展性好的特点，弥补了地震区建筑采用的钢筋混凝土对于抗震能力不足的问题。所以，型钢混凝土结构在实际建筑工程中，特别适用于高层建筑和抗震系数较高的建筑。
同时，型钢混凝土结构是在型钢布置钢筋进行浇筑而成的，在建筑工程混凝土构件当中属于高强度类。型钢混凝土结构本身不仅有出色的强度和韧性，并且由于型钢混凝土结构本身的钢材原因，型钢混凝土结构的体积较相同规格的钢筋混凝土的要小，横截面积也要少，为此，在建筑中使用型钢混凝土结构大大提升了建筑物内的空间。
并且，型钢混凝土结构的钢结构稳定，整个结构的承受能力和抗老化能力很出色，减少了建筑的维修费用和安全隐患。
二、我国型钢混凝土结构的设计方法和应用
1、我国型钢混凝土结构的设计方法
我国型钢混凝土的相关技术正在不断发展和逐步成熟。型钢混凝土的研究方向也从传统的单一混凝土结构转向了新型的型钢、钢筋、混凝土相结合的新型结构，为了深度研究型钢混凝土结构，预应力的相关技术也得到了长足的发展，针对型钢混凝土结构的设计方法有很多种，不同类型型钢混凝土结构的设计方法主要区别在结构制作的规范规程上。目前，型钢混凝土结构设计时主要参考的规范规程有两个，分别是1998年我国冶金部出台的《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》以及2002年我国建设部出台的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》。其中《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》在制定的初期是参照日本型钢的相关规范中的叠加方法，在传统型钢计算的叠加方法的基础上提出了型钢混凝土结构在轴力分配上较为准确的方法，我们将之称作“改进简单叠加法”。
如果参照《YB9082297钢骨混凝土结构设计规程》的规范标准，在对型钢混凝土结构的承载力和刚度等方面进行计算都十分简单方便。而2002年我国建设部推出的《JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程》在型钢结构的承载力计算方面采用了新的技术，即是对型钢结构进行平截面假定，对横截面的移动量进行计算，在最后可以得到结果准确可靠的型钢构件的承载力。
2、我国型钢混凝土结构的研究方向和应用
在我国，型钢混凝土结构的研究工作在建国时期存在着较长的空白阶段，由于当时片面性的强调节约钢材，型钢混凝土结构的研究和应用一直被搁置，这导致我国型钢混凝土的相关技术较国外相比有着一定的差距，针对我国型钢混凝土技术相对落后的现状，型钢混凝土结构的研究研究工作面临着几点发展的障碍。
首先，我国现有建筑大部分仍然采用的是钢筋混凝土结构，建筑工程单位对于型钢混凝土的施工技术了解较少。国家缺乏对于型钢混凝土结构的支持力度和相关文件。由于型钢混凝土结构在实际的建筑应用中还未普及，导致型钢混凝土结构的相关研究工作发展缓慢。为此，要加强型钢混凝土在建筑中的应用和技术普及。
其次，我国对于型钢混凝土结构的设计计算方面的相关技术理论还不完善。上文已经提到了，我国的型钢承载力计算的方法是参照日本的叠加方法进行计算的。而在全世界关于型钢结构的计算理论中，日本的叠加方法相对来说过于保守。所以发展我国型钢混凝土结构设计计算中相关技术理论是我国型钢混凝土结构的一个研究方向。
三、我国型钢混凝土结构的研究发展前景
由于一些历史原因，我国型钢混凝土结构的相关研究起步较晚，但是经过二十多年的发展，我国的型钢混凝土结构研究工作在建筑建材的研究者的不懈努力下，仍然形成了一套适合我国建筑行情的，较为规范的型钢混凝土施工建设技术理论。
当然，由于型钢混凝土结构在我国的建筑业仍然处在推广当中，在相关领域中尚且缺乏型钢混凝土结构的相关国家政策和规范。对此，我型钢混凝土结构研究领域当前的重要目标就是尽快完善和出台一套适合我国型钢混凝土结构发展现状的相关规范，促进型钢混凝土结构在我国建筑行业中的发展和应用。
同时，随着我国经济建设的不断发展，我国一线和二线城市的高层和超高层建筑鳞次栉比的建设起来，这其中，传统的钢筋混凝土结构并不能够满足高层和超高层建筑物的设计实际建筑需求，型钢混凝土结构将会得到很大的发展和应用空间，即将面临的巨大需求和我国现有的型钢混凝土结构技术和规范不完善的实际情况，需要加强型钢混凝土结构相关技术的研究工作。
总结：
综上所述，型钢混凝土结构是一种在承载力、刚性、延长性、抗震性都要优秀于传统钢筋混凝土结构的新型建筑构件。型钢混凝土结构的研究和发展对于我国高层建筑和防震功能的建设和发展有着重要的意义。要发展型钢混凝土结构，完善我国相关规范规定和推进相关应用技术，是当务之急。
参考文献：
[1] 彭春华,宋文博,张伟军. 型钢混凝土结构研究综述[J]. 陕西建筑, 2007,(04) .
[2] 丁晓东,孙晓波. 型钢混凝土结构的研究现状及发展趋势[J]. 山西建筑, 2007,(01) .
[3] 秦慧敏. 型钢混凝土结构在我国的应用和研究[J]. 山西科技, 2008,(02) .
型钢混凝土范文3
【关键词】型钢混凝土SRC、构件制作、高层建筑
[Abstract] building structure design and construction technology, these years has been the rapid development. Especially the use of construction steel and concrete composite structure in large span buildings, high-rise buildings, steel concrete composite structure than ordinary steel structure, reinforced concrete structure reflects its unique performance. This paper is the design and construction of steel reinforced concrete composite structures based on SRC are discussed and studied.
[keyword] steel reinforced concrete SRC, component fabrication, high-rise buildings
中图分类号：TU71文献标识码：A
一、概述
所谓型钢混凝土组合结构是指在型钢构件外侧加上一层钢筋混凝土外壳，采用这样的构件作为建筑物的主要受力骨架，形成型钢混凝土的结构物。之前我们也将型钢混凝土的构件称为劲钢混凝土构件。型钢混凝土组合构件中不但要配置型钢，还要配置传统的纵向钢筋和箍筋，外部浇筑混凝土。通常，型钢混凝土组合构件，按里面的型钢特点划分为两类，即实腹式和空腹式。这两类型钢各有优缺点，空腹式型钢制作工艺比较复杂，但是省钢材；实腹式型钢不但制作工艺简便，而且承载负荷能力也比较大。
二、型钢混凝土组合结构的优点
（一）型钢混凝土组合结构与钢结构相比，具有以下优点：
1、耐久性、耐火性均优于钢结构，型钢外包的混凝土，可取代刚结构所涂的防锈和防火涂料，混凝土蓄热能力强，耐久性能好。
2、节约钢材，可节省钢材50%甚至更多。
3、兼做摸板支架，在混凝土尚未浇注前已形成钢架，具有承载力，可用作摸板支架和操作平台。
（二）型钢混凝土组合结构与钢筋混凝土结构相比，具有以下优点：
1、整体工作性能好，型钢骨架与外包混凝土形成整体，共同受力。
2、承载力高，截面小，钢筋混凝土构件受配筋率的限制，提高承载力的途径只能是加大截面尺寸，而组合结构可以设置较大的型钢，提高构件承载力，更能满足高层及超高层建筑设计的需要。
3、型钢混凝土组合结构施工进度快，工期短。
4、构件的延性好，抗震性能更优越，由于构件中型钢的作用，组合结构的延性远大于钢筋混凝土结构。
三、型钢混凝土的材料性能及一般构造
1、型钢
型钢混凝土构件中的型钢，选材宜采用牌号Q235-B/C/D级的碳素结构钢，Q345-B/C/D/E级或Q390--B/C/D/E级低合金高强度结构钢，其质量标准应分别符合现行的国《碳素结构钢》和《低合金高强度结构钢》的标准。钢材性能要求应满足抗拉强度、伸长率、屈服点、硫磷含量、冷弯实验、冲击韧性合格要求。
若用于地震区，应具有良好的延性，钢材极限抗拉强度和屈服强度不能太接近，其强屈比不应小于1.2，且应有明显的区服台阶和良好的可焊性。
钢板不宜过薄，以利于焊接和满足局部稳定要求，厚度不宜小于6mm。当焊接型钢钢板的厚度大于或等于40mm时，并承受沿板厚放线的拉力（撕裂作用）时，应按《厚度方向性能钢板》的规定，考虑其附加厚度方向的断面收缩率，并不得小于该标准中Z15级规定的允许值。
由于型钢受混凝土和箍筋的约束，不易发生局部压屈，因此，钢板的宽厚比可大致比纯钢结构放松1.5~1.7倍，其宽厚比应满足表1的要求：
表1型钢钢板宽厚比的上限值
满足宽厚比限值时，可不进行局部稳定验算。在型钢混凝土组合结构构件中，采用作为抗剪连接件的栓钉，不得采用短钢筋代替。
2、钢筋和混凝土
型钢混凝土组合结构中的纵向钢筋和箍筋宜采用延性较好的热轧钢筋，其纵向受力钢筋直径不宜小于16mm，纵筋与型钢间的净距，对梁不小于30mm，对柱不小于50mm，且不小于粗骨料最大粒径以及钢筋最大直径的1.5倍。其他构造要求应满足现行《混凝土结构设计规范》要求。
为了充分发挥型钢混凝土组合结构中型钢的作用，混凝土强度等级不宜小于C30。为便于混凝土的浇筑，规定混凝土最大骨料直径小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1/3，且不宜大于25mm。
3、混凝土保护层厚度
型钢混凝土构件中对钢筋的混凝土保护层厚度要求与钢筋混凝土结构相同，对型钢也有一定的混凝土保护层厚度的要求，这是为了防止型钢发生局部压屈变形，保证型钢、钢筋混凝土相互粘结而整体工作，也是为了提高型钢混凝土结构的耐火性和耐久性。
4、螺栓
型钢混凝土结构中采用高强度螺栓应符合《钢结构用高强度大六角头螺栓》《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》的规定。
5、圆柱头焊钉（栓钉）
应符合《圆柱头焊钉》标准的规定，栓钉的力学性能应符合下表规定：
表2栓钉力学性能表(N/mm2)
6、焊条和焊剂
手工焊接用焊条应符合《碳素焊条》或《低合金钢焊条》规定。选用的焊条型号应与主体钢构件母材的金属力学性能相适应。对直接承受动力荷载或振动荷载切要验算疲劳的结构，宜采用低氢焊条。
自动焊半自动埋弧焊采用的焊丝和相应的焊剂，应与主体金属母材力学性能相适应，焊丝应符合《焊接用钢丝》现行标准。
四、型钢混凝土结构构造
1、型钢混凝土构件
型钢混凝土构件是采用型钢配以纵向钢筋和箍筋浇筑混凝土而成，其基本构件有型钢混凝土组合梁，以及型钢混凝土组合柱。型钢混凝土构件中的型钢分为实腹式和空腹式两类，实腹式型钢由轧制的型钢或钢板焊成，空腹式型钢由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。实腹式型钢制作简便，承载能力大，空腹式型钢节省材料，但制作费用高。
2、型钢混凝土梁
型钢混凝土范文4
关键词: 型钢混凝土结构；组合结构；受力性能；抗震研究
中图分类号：TU375 文献标识码：A
引言
新型钢-混凝土组合结构是今后多高层建筑应用的主要结构形式之一，尤其是采用劲性柱—钢组合梁结构体系，而目前对于这种新型组合结构体系研究工作还不完善。本文介绍了近年来国内外新型钢-混凝土组合结构的研究现状及在工程中的应用情况，并在已有研究成果基础上对其抗震力学性能进行了分析总结。研究劲性柱—钢组合梁节点的受力性能，对劲性柱—钢组合梁节点进行低周反复加载试验研究。
1.新型钢-混凝土组合结构抗震应用前景分析
在我国，20世纪50年代，首次从前苏联引入型钢混凝土结构技术。60年代，为了节约钢材，型钢混凝土结构的研究陷于停滞状态。80年代改革开放后，随着我国高层建筑的发展，型钢混凝土结构的研究又一次兴起。系统地研究始于1987年，冶金部建研院、西冶结构研究所进行了一系列试验研究。80年代末期以来，许多高校及研究院继续开展型钢混凝土结构的研究，对于其力学性能进行了大量的试验研究，探讨了各类构件的设计方法。型钢混凝土结构与钢结构相比：可以节约钢材，降低造价；克服了钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等缺点，外包混凝土可防锈、防腐、防火，还可以防止钢结构局部和整体屈曲；增加结构刚度和阻尼等等。型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比：内置型钢可提高结构的承载力，减小构件断面尺寸从而增加建筑使用面积；构件的刚度、延性及耗能能力均有明显提高，适用在地震区使用；另外，型钢骨架可承担施工荷载，这样可节省模板，加快施工速度。
2.节点抗震设计研究
2.1节点抗震设计研究现状
实腹式型钢混凝土具有较好的抗震性能，空腹式型钢混凝土与普通钢筋混凝土性能相比，一般来说空腹式型钢混凝土抗震性能较好。因此，目前在抗震结构中多采用实腹式型钢混凝土，内埋实腹式型钢可采用钢板焊接或直接采用轧制型钢。
本文统计了一些国内外对型钢混凝土剪力墙结构的研究，于型钢混凝土结构的强度、刚度及抗震性能，欧美、日本及国内都进行了低周反复和动力试验研究。关于型钢混凝土结构及构件的研究，早期多是关于柱和框架的研究，而关于型钢混凝土剪力墙、异性柱及短肢剪力墙的研究相对较晚。综合国内外的试验研究，以下几个因素是影响型钢混凝土抗震性能的关键问题：轴压比、剪跨比、含钢率和型钢截面形式、配箍率、混凝土强度等。
2.2节点抗震设计措施
在轻钢-混凝土组合结构体系中，最关键的部位就是节点。只有节点的构造措施和受力性能得到了解决，才有可能进行结构体系的研究。建筑工程学院做过厚壁钢管混凝土柱节点的试验研究，并在实践中取得了很好的成果。但是由于薄壁钢管的管壁较薄，易于变形，因此节点构造较难处理。暂时可将薄壁钢管混凝土梁、柱节点分为刚接和铰接两种形式，对其进行尝试性的理论分析及试验研究，以确定节点的合理形式和局部构造。对薄壁钢管混凝土柱与钢梁相连接的情况，可在节点处的柱子部分局部采用厚壁钢管，上、下分别与薄壁钢管相焊接，这样钢梁与厚壁钢管的连接便可以采用规范中的传统形式进行设计。薄壁钢管混凝土组合梁与其他构件的连接则比较难以处理，可以考虑在混凝土中采用预埋型钢或钢筋来实现连接，但是该种连接形式的抗弯、抗剪等力学性能还有待于研究。根据以上设想，组合梁和八边形柱节点的刚接形式，其它截面柱可采取类似构造。其中，组合梁外的薄壁钢板与柱上外套厚壁钢管焊接，内穿双角钢，并且上部纵向钢筋穿过柱子，梁外钢板与厚壁钢管焊接，薄壁钢管混凝土柱内不配钢筋或少量配筋。组合梁截面可以采用各种截面类型。铰接节点为柱子中只有角钢穿过，组合梁支承于角钢之上，梁柱间既不焊接，也没有钢筋通过，但需设置柱间支撑以承受水平荷载。除轻钢混凝土组合梁、柱体系外，还可以采用薄壁钢管混凝土柱与I字形钢梁体系及钢筋混凝土柱与薄壁型钢组合梁体系，后两者节点连接则更为容易。
3.核心型钢混凝土组合结构体系
3.1核心型钢混凝土组合结构体系应用前景
核心型钢混凝土组合结构体系指在钢筋混凝土框架柱或剪力墙、短肢剪力墙和异形柱的暗柱(或端柱)核心设置较小截面尺寸型钢或钢管而形成的新型钢—混凝土组合结构形式。
3.1.1竖向承重结构
结构竖向承重主要以薄壁钢管混凝土柱为主。由于冷成型薄壁钢管的管壁较薄，管内部混凝土可防止型钢发生局部屈曲，还可根据其稳定性要求在管内纵向设肋，从而提高钢管的局部稳定承载力。同时钢管对混凝土有较强的约束作用，提高了混凝土的轴向抗压强度，因此，薄壁钢管混凝土柱的承载力高于钢管和混凝土的承载力之和。由于在钢管内浇筑了热容量较大的混凝土，发生火灾时能够吸收热量，从而延长了钢管的耐火极限。圆型钢轴向受力性能较好，其受弯性能及与其它构件的连接不如方型钢，但方型钢对混凝土的约束能力较差。因此可考虑采用六边形及八边形钢管，以便为梁﹑柱连接提供方便和保证
3.1.2楼面结构
轻钢-混凝土组合建筑可选用多种楼面结构形式。它要求楼板必须有足够的刚度﹑强度和整体稳定性，同时应使楼板自重轻﹑厚度小，并提高施工速度。
3.1.3支撑结构
（1）对于单层工业厂房轻钢─混凝土组合结构，由于采用薄壁钢管混凝土柱承受竖向荷载及吊车荷载，屋架及支撑均可采用轻型钢构件，因而其支撑布置方式与普通钢结构厂房类似。即采用柱间支撑及屋盖水平﹑垂直支撑来保证厂房及屋盖的整体稳定性。
（2）对于多﹑高层轻钢─混凝土组合结构体系，由于其侧向刚度较弱，为抵抗水平地震作用，减小层间侧移，宜在相应位置采用垂直支撑。为满足门窗开洞及其它方面需要，支撑的形式可以灵活多样，如X型﹑M型﹑W型﹑V型﹑单斜杆型﹑人字型支撑等。对位于地震区的通常的钢－混凝土组合梁楼盖宜采用偏心支撑，以便结构在地震作用下具有良好的延性及耗能性能。此外，若采用刚性梁柱节点，对于多层结构可以不设置支撑构件。
3.1.4维护结构
轻钢-混凝土组合结构与其它钢结构一样，应采用轻质维护材料。墙梁宜优先选用冷弯薄壁槽钢﹑卷边槽钢﹑卷边Z型钢。可采用轻型组合墙体，如：压型钢板加轻型保温隔层墙体﹑压型钢板夹芯板﹑玻纤增强水泥外墙板﹑钢网塑料墙板等。至于屋盖结构，一般采用有檁体系，亦可采用拱形波纹屋顶或轻型网架﹑轻型桁架加铺轻质保温层和彩色压型钢板。其特点是生产工厂化，制作机械化，施工方便﹑速度快﹑工期短。
3.2受力性能分析
目前我国对新型钢-混凝土结构的研究从一般的梁、柱局部构件试验研究和理论分析发展到对各种复杂的节点构造、结构整体模型的试验研究和理论分析，主要成果如下:
（1）型钢与混凝土的共同工作性能。型钢与外包混凝土能否变形协调，是两者共同工作的基础，因此国内学者对钢-混凝土材料的构成对结构刚度及承载力的影响、结构的黏性滑移性能、型钢混凝土构件中剪力传递机理、考虑自然粘结的型钢混凝土结构锚固可靠度问题等进行研究。
（2）型钢混凝土构件自身的力学性状研究。主要包括柱的轴压性能、压弯性能、抗剪性能和抗震性能；梁的抗弯性能，抗剪性能、刚度和裂缝宽度计算方法；梁—柱节点的承载力、刚度和构造研究。
（3）型钢混凝土结构在桥梁设计方面的问题研究，主要涉及型钢混凝土桥梁结构的节构造分析与处理；型钢混凝土桥梁结构全过程时效分析等问题。
4.结束语
新型钢-混凝土组合结构将钢和混凝土两种不同性质材料合理组合,能够充分发挥两种材料的优势,协同工作。具有承载能力高、延性好、抗震性能优良等特性的新型钢-混凝土组合结构在地震区的高层建筑中得到了广泛应用。
参考文献:
型钢混凝土范文5
关键词:型钢混凝土；斜柱施工；施工方案；模板施工；钢筋安装；浇筑
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：
型钢混凝土结构由于其承载能力高、刚度大、可承受构件自重和施工荷载及抗震性能好等优点，尤其是斜柱结构它可以应用到高层建筑中，为高烈度地区的建筑物提供可靠的抗震保证，因此，被广泛应用于建筑工程当中。为了确保型钢混凝土结构斜柱的顺利施工，这就要求我们对型钢混凝土结构斜柱施工技术有充分的了解，这样才能保证施工质量。
1 工程概况
某建筑工程总建筑面积50902m2，其中地上主体塔楼25层，建筑高度79.3m，是集超星级酒店、办公和商业服务于一体的高层建筑。
本工程主楼为框筒结构，即核心筒剪力墙加型钢混凝土柱和钢梁结构。塔楼框架柱共有16根型钢混凝土柱，其中8根为矩形柱，8根为斜柱。
2 工程特点及难点分析
塔楼共有16根型钢混凝土柱，其中8根为矩形柱，截面尺寸1400mm×2500mm，8根为∠形斜柱，截面最大尺寸4034mm，斜柱截面尺寸、配筋及钢梁牛腿分布如图1所示。
图1 斜柱截面
斜柱截面尺寸大且不规则，钢筋绑扎密度大，再加上柱内有型钢，大部分螺杆、拉钩及箍筋无法穿越，因此斜柱的钢筋绑扎、模板加固和混凝土浇筑难度很大，并且柱混凝土强度等级为C60，属高强混凝土，最大泵送高度238m以上，其混凝土的配合比设计、浇筑方法和可泵性控制是本工程施工的重点和难点。
3 施工方案选择
根据以上设计特点，本着保证施工质量和节约成本的原则，经过多次研究分析，对施工方案进行反复比较。
3.1 模板加固方案的选择
3.1.1 模板类型的比较和选择
斜柱模板一般采用爬模、定型大钢模、定型木模、散拼木模和钢模与木模结合等类型，其施工优缺点如下。
1)爬模施工速度快，模板施工完全不依赖塔式起重机的垂直运输；柱截面不规则，爬模爬升装置不易布置，柱距太大，无法实现整体爬升，且阴角部分模板退模困难，柱和楼板不能同时施工，增加施工难度。
2)定型大钢模柱成型效果好，施工速度较快；对塔式起重机的依赖程度大，由于内侧模板需要吊装，因此柱和楼板不能同时施工。
3)定型木模柱成型效果较好，施工速度较快；对塔式起重机的依赖程度大，由于内侧模板需要吊装，因此柱和楼板不能同时施工。
4)散拼木模对塔式起重机依赖小，施工简单灵活，柱和楼板可以一起施工；模板加固技术对成型效果影响较大，相对于其他类型人工费较大。
5)钢模与木模组合对塔式起重机依赖较小，柱和楼板可以一起施工；钢木结合模板形式加固困难，在结合部位存在混凝土漏浆问题。
由于本工程钢结构量较大，且楼板没有设计成压型钢板形式，就需要普通支模浇筑，因此2台塔式起重机的运输压力很大，再安装1台塔式起重机，无论是在使用效率还是经济效益都不合理；柱和楼板分开施工无论是钢筋绑扎还是柱混凝土浇筑都很困难，因此综合考虑采用散拼支模的形式。
3.1.2 螺杆安装方案的选择
斜柱模板安装采用螺杆加固，一部分螺杆通过在型钢的腹板上开孔形成对拉螺杆加固，另一部分螺杆无法穿过斜柱，一般可采取在型钢上焊接螺杆加固的办法，但螺杆不能周转使用，并且螺杆焊接后十分不利于柱箍筋的安装。经过研究和多次试验，采用在型钢上焊接特制的直螺纹套筒，待柱钢筋绑扎完后将螺杆拧进套筒，再将PVC管套上即可，PVC管内径和套筒外径吻合，防止混凝土进入PVC管内，混凝土浇筑完成后将螺杆拧出，周转使用。此种方案可节省螺杆32t，但此方案需注意PVC管管壁厚度≥2.5mm，以防止混凝土将PVC管压变形，使螺杆无法拔出。
3.2 混凝土施工方案的选择
3.2.1 混凝土配合比设计
外框柱混凝土强度等级为C60，属高强混凝土，混凝土配合比设计要求在保证混凝土强度的前提下，提高混凝土的泵送性能和混凝土成型效果。
经多次试验，将原来的水泥用量从450kg/m3调整为400kg/m3，粉煤灰、矿粉由原来的45kg/m3+45kg/m3调整为70kg/m3+70kg/m3，外加剂选型把JM-8调整为巴斯夫P818，并将外加剂用量由原来的9.90kg/m3增加为10.8kg/m3。利用粉煤灰、矿物掺和料的微填充效应，使混凝土中的颗粒分布更趋合理，混凝土更加致密，矿物掺和料的活性效应使混凝土的强度得以保证。
外加剂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证。JM-8属于纯萘系外加剂，其配制的C60混凝土黏聚性很大，不宜泵送施工，且混凝土的强度富余小。巴斯夫P818属于聚羧酸系外加剂，其配制的混凝土黏聚性小，具有很好的减水效果和保坍性，浆体与石子的包裹性好，石子在浆体中分布均匀，不分层、不离析，且强度富余大，混凝土收缩性小。从现场施工效果看，混凝土配合比调整后混凝土强度可以满足要求，混凝土的泵送性能和成型效果得到很大提高。
调整后C60混凝土配合比如下:水160kg/m3，水泥400kg/m3，Ⅰ级粉煤灰70.0kg/m3，矿粉70kg/m3，砂609kg/m3，石1100kg/m3，外加剂10.80kg/m3，配合比为水∶水泥∶Ⅰ级粉煤灰∶矿粉∶砂∶石∶外加剂=0.30∶0.74∶0.13∶0.13∶1.13∶2.04∶0.02。砂率为36%。其性能参数如下:初始坍落度210mm；坍落度经时变化，1h时210mm，2h时180mm；无泌水；密度2420kg/m3；含气量2.2%；凝结时间，初凝9h，终凝1.5h；7d抗压强度56.5MPa。
3.2.2 混凝土浇筑方案的选择
柱混凝土强度等级为C60，楼板混凝土强度等级为C35，混凝土需分开浇筑，由于上部已安装好的钢梁影响布料机使用，移动不方便，施工时采用泵管前段接软管进行浇筑，将相邻2个柱及周围楼板划为1个浇筑区域，首先交替浇筑2个柱混凝土，待柱混凝土浇筑50%后再浇筑本区域楼板混凝土，楼板混凝土浇筑50%后再将柱剩余混凝土浇筑完，接着再将本区域板混凝土浇筑完，然后接泵管浇筑下一个区域。柱周围用钢丝网拦截，防止柱混凝土流淌或板混凝土流入柱内。这样交替施工既可避免一次性将柱混凝土浇筑完造成模板侧压力过大，又可避免楼板因时间过长形成冷缝。
4型钢混凝土结构斜柱施工技术
4.1 斜柱模板施工
4.1.1 设计优化
斜柱阴角部分模板支设困难，且混凝土浇筑完后模板无法拆除。此阴角部位在建筑上无特殊使用功能。基于以上因素，在与设计单位沟通后将阴角优化为图2所示形式。
4.1.2 模板加固
型钢混凝土范文6
型钢混凝土结构具有良好的耐久性和耐火性，节约钢材，受力性能好，承载力高，施工周期短，抗震性能好的特点，本文简要介绍轻钢屋面板结构设计及连接设计常见的几个问题。
关键词:
型钢混凝土结构；压型钢板；组合楼板；节点设计
型钢混凝土结构具有良好的耐久性和耐火性，节约钢材，受力性能好，承载力高，施工周期短，抗震性能好的特点，可用于非抗震区和抗震设防烈度为6～9度的多层、高层建筑和一般构筑物。型钢混凝土组合楼盖的应用更加广泛，但其结构及构造要求具有独特性。型钢混凝土组合楼板分为组合楼板和非组合楼板，主要区别为:①组合楼板中的压型钢板不仅作为永久性模板，而且代替混凝土板的下部受拉钢筋与混凝土一起共同工作，承受包含自重在内的楼面荷载;②非组合楼板中压型钢板仅用作永久性模板，不考虑与混凝同工作。
1型钢混凝土组合楼板材料
⑴压型钢板钢材宜为Q235，作为组合楼板与非组合楼板用的压型钢板，宜采用镀锌钢板，镀锌量宜小于120g/㎡。⑵一般需选用带齿槽或压痕的压型钢板，没有带齿槽或压痕的压型钢板多数适用于非组合板，如用于组合板中，必须在板的上翼缘上焊横向附加钢筋，以提高叠合面的抗剪能力。⑶用于组合楼板的压型钢板厚度≥0.75mm，用于非组合楼板的压型钢板厚度≥0.5mm，浇筑压型钢板的波槽平均宽度≥50mm，当在槽内设置栓钉时，压型钢板的总高度≤80mm。⑷组合楼板的压型钢板有开口型板、缩口型板和闭口型板，详见图1.1。⑸混凝土强度等级不宜低于C25。⑹组合楼盖用抗剪连接件有焊钉、槽钢及弯筋等，对于重要建筑或受动荷载作用的焊钉应选用镇静钢。栓钉选用优质DL钢或M15号钢，钢筋选用HPB300或HRB335，槽钢选用Q235。
2型钢混凝土组合楼板设计原则
⑴直接承受热源影响或在露天条件下的组合楼板结构，应考虑由于温差、混凝土收缩引起的温度收缩应力。⑵一般不用于直接承受动荷载的建筑。⑶组合楼板与非组合楼板施工阶段设计原则:①作为浇筑混凝土底模的压型钢板按弹性方法进行强度和变形验算;②计算时应计入临时支撑的影响，但考虑到下料的不利情况，可按两跨连续板或单跨简支板进行计算;③永久荷载:压型钢板、钢筋及混凝土等自重，确定混凝土自重时应考虑挠曲效应，当挠度v大于20mm时，在全跨应增加0.7v厚度的混凝土均布荷载，或增设临时支撑;④可变荷载:主要为施工荷载，宜取不小于1.5KN/㎡;⑤压型钢板挠度限值可取L/180(L为板跨度)。⑷组合楼板与非组合楼板使用阶段设计原则:①按照常规钢筋混凝土楼板的设计方法进行设计;②应验算正截面抗弯能力，纵向抗剪能力，斜截面抗剪能力，如有较大集中荷载，还需验算局部荷载作用下的抗冲切能力;③承受的荷载主要包括压型钢板及混凝土自重、面层及构造层的自重、楼板下吊挂的天棚、管道等的自重以及楼面上的设备与使用活荷载等;④当压型钢板上的混凝土厚度为50～100mm时，按简支单向板计算组合楼板强边(顺肋)方向的正弯矩，强边方向的负弯矩按固端板取值，不考虑弱边方向的正弯矩;⑤当压型钢板上的混凝土厚度大于100mm时，板的承载力应按照双向板或单向板进行计算，但板的挠度仍应按强边方向的简支单向板计算;⑥压型钢板挠度限值可取L/360(L为板跨度);⑦组合楼板负弯矩部位混凝土裂缝宽度的验算，可忽略压型钢板作用，即按混凝土板及其负钢筋计算板的最大裂缝宽度，正常环境下裂缝宽度≤0.3mm，室内高湿度环境和室外时≤0.2mm。⑧一般要求组合楼板的自振频率控制在15HZ以上。
3构造要求
⑴栓钉的构造要求。①为了阻止压型钢板与混凝土之间的滑移，在组合楼板的端部均应设置栓钉，栓钉应设置在端支座的压型钢板凹肋处，栓钉应穿透压型钢板，并焊接在钢梁翼缘上;②栓钉直接不得大于19mm，＜3m时d=13～16mm，=1～6m时d=16～19mm，＞6m时d=19mm;③栓钉间距:沿着梁轴线方向s≥5d，沿垂直于梁轴线方向s≥4d，距钢梁翼缘边的边距s≥45mm;④栓钉顶面保护层厚度应不小于15mm，栓钉焊后高度应高出压型钢板顶面30mm以上。⑵压型钢板的构造要求。①压型钢板开孔处，宜采取加强措施，当板上开洞且较大时，应在洞口周围配置附加钢筋，附加钢筋的总面积应不少于压型钢板被削弱部分的面积;②组合板的总厚度不应小于90mm，钢铺板表面上的厚度不应小于50mm。⑶组合板钢筋混凝土层的配筋要求。①为组合楼板提供储备承载力设置附加抗拉钢筋;②在连续组合楼板或悬臂组合楼板的负弯矩区配置连续钢筋;③在集中荷载区段和孔洞周围配置分布钢筋;④为改善防火效果配置受拉钢筋;⑤连续组合楼板中间支座负弯矩区的上部钢筋，应伸过板的反弯点，并应留出锚固长度和弯钩，下部纵向钢筋在支座处应连续配置;⑥按简支板设计的连续组合楼板，抗裂钢筋截面面积应大于相应混凝土截面的最小配筋率0.2%;抗裂钢筋的配置长度从支撑边缘算起不小于(为板跨度)，且应与不少于5根分部钢筋相交;抗裂钢筋直径应不小于4mm，最大间距为150mm，顺肋方向抗裂钢筋保护层厚度宜为20mm;与抗裂钢筋垂直的分布筋直径，不应小于抗裂钢筋直径的2/3，其间距不应大于抗裂钢筋间距的1.5倍;⑦集中荷载作用部位的配筋:非组合板应按钢筋混凝土板设置钢筋，连续组合板及悬臂板的负弯矩区应按计算配置负弯矩钢筋，且总量不小于0.002bh;⑧板端板面构造配筋:为了防止混凝土收缩及温度等影响，也为了起到分布荷载的作用，应在混凝土板中配置分布钢筋网，其面积可取这部分混凝土面积的0.1%。⑷组合板载钢梁上的支撑长度不应小于75mm，其中压型钢板在钢梁的支撑长度不应小于50mm;无论端支座或连续板的中间支座均应符合此要求，支撑与钢筋混凝土梁或砌体结构上时，组合板的支撑长度不应小于100mm，其中压型钢板的支撑长度不应小于75mm，可详见图3.1。
4结束语
型钢混凝土组合楼板虽然有很多优点，但因压型钢板与混凝土之间粘结力较差，经常发生破坏的模式有:①当竖向粘结力不足时，可能在掀起力作用下使混凝土与压型钢板发生局部竖向分离，丧失组合作用，②在组合板端部，混凝土与压型钢板发生滑移，因此组合板在端部与支承梁连接处，如果剪力连接件抗剪强度不足以抵抗较大的剪切滑移时，也将因局部破坏而使组合板丧失承载能力。因此为了确保型钢混凝土组合楼板结构设计的可靠性，对压型钢板材质、尺寸以及与钢梁之间连接件有较高要求，特别是在组合板与支承梁的连接处配置足够量的连接件，防止破坏的发生。
参考文献
［1］YB9238－92．《钢－混凝土组合楼盖结构结构设计与施工规程》．
［2］钢结构设计手册(下册)(第三版)．《钢结构设计手册》编辑委员会．
