型钢混凝土范文
时间：2023-03-21 20:39:20
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篇1
中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（c）-0084-01
1 工程概况
本工程为中心广场北扩综合安置区项目（BCD#楼），位于西宁市城中区长江路以东，西宁市地税局以南，地上45层，一～六层为商业及办公大堂，7层以上功能为办公，其中11，26，36层为避难层，地下4层，地下三、4层为地下停车，地下一，2层为主要的设备机房及商业，结构高度185.400 m，地下一层及以上：框架一级， 剪力墙一级地下1层以下：框架二级，剪力墙一级。基础采用筏板基础+后压浆混凝土灌注桩。标准层平面图见图1。
本工程为丙类，场地地震基本烈度7度，设计基本地震加速度：0.10 g，设计地震分组：第三组，建筑场地类别：Ⅱ类，场地特征周期值：0.45（s）。
计算结果主要指标。
初步确定结构方案为框筒结构。框筒结构可采用钢筋混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构以及型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒两种结构形式，即所谓的混凝土结构和混合结构。混合结构质量小，地震效应小，延性较混凝土结构要好，故本工程方案设计采用钢筋混凝土型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒结构体系。
框架柱尺寸由轴压比控制，为了增加结构延性，本工程框架柱轴压比控制在0.65。为减小柱截面，采用型钢混凝土柱，含钢量在4%～6%，型钢混凝土柱截面底层最大为1800×1800，沿楼层逐渐收缩至1000×1000。剪力墙厚度底层最大为1100，沿楼层逐渐收至500，由于建筑平面为长方形，为了减少结构的扭转效应，尽量将剪力墙布置在外圈，已满足扭转周期与平动周期的比值要求。框架柱间距以及与核心筒之间间距为9 m左右，框架梁采用型钢梁，尺寸取为500×650～500×850。
混合结构框架刚度较小，需要加强混凝土核心筒的侧向承载能力，以保证核心筒的抗震性能。为提高核心筒的延性，需在核心筒角部设置型钢，并加强角部配筋，以保证筒体角部的延性和受力性能。但由于本工程结构主要由层间位移角控制设计，使得混合结构的优势不能充分发挥，且结构总高度不到200 m，也可以采用钢筋混凝土结构体系。
（1）对于100～200 m的超高层建筑，混合结构体系与混凝土结构体系两种结构体系均适用。混合结构体系与混凝土结构体系相比，总质量减小约20%，风载效应增大约10%，地震效应减小约15%～25%，梁柱构件尺寸减小，有效使用面积增加。
（2）框架部分的刚度，能否起到二道防线作用，是这两种结构形式设计的核心问题。框架部分按侧向刚度分配的楼层地震剪力标准值的最大值不宜小于结构底部总剪力标准值的10%。混凝土结构可达12%～23%，而混合结构只有8%～13.4%。混合结构框架的刚度设计应具体斟酌，不应过弱，当不满足10%的要求时，各层框架地震剪力标准值应按结构底部总剪力标准值的15%进行调整。
篇2
关键词:型钢混凝土;异形柱;设计
中图分类号:TU375
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2009)11-0109-02
1前言
SRC异形柱的设计和普通SRC结构一样,都是首先根据相关要求或经验拟定构件的截面的形式、尺寸、配钢方式、配钢量、钢筋和箍筋、混凝土强度等级,再验算截面是否满足结构体系内力要求,若不满足要求,则重新选择结构构件的型钢配置、钢筋、混凝土强度等级,验算其承载力,按以上步骤反复计算,直至构件能满足体系的要求为止。
2截面形式和尺寸
异形柱常见的截面形式有T形、L形和十形三种。这是根据建筑使用功能和建筑设计布置的要求而定的,一般角柱为L形,边柱为T形,中柱为十形。为了保持房间不露出柱楞的优点,SRC异形柱的柱肢与隔墙等厚,考虑减轻结构自重、环保节能等因素,柱肢的厚度一般不会大,在我国通常采用200mm及240mm两种,肢高不应小于500mm,并且柱的高厚比不能大于4。常见的肢高厚比有2.5, 3.0, 3.5, 4.0几种。实际工程设计时,在建筑布置允许的情况下,尽可能的采用较大肢高厚比的异形柱,当然还要满足肢高厚比不大于4的要求。
3混凝土保护层厚度
3.1混凝土保护层的作用
SRC结构中,型钢被混凝土包裹在里面。型钢外边缘到混凝土表面的最小距离称为混凝土保护层厚度。它具有以下作用:
(1)对型钢和钢筋起到保护的作用,改善了构件的防火、防腐、防锈能力,提高了耐久性。
(2)维持型钢和混凝土之间的握裹力,提供型钢和混凝土之间的粘结力,使混凝土与型钢共同工作。
(3)对型钢起到约束作用,能有效地防止型钢发生屈曲和失稳,提高构件的刚度,所以SRC结构通常不需要焊接任何防止钢材局部屈曲的加劲肋。
3.2混凝土保护层厚度的确定
要合理确定SRC异形柱的混凝土保护层厚度必须同时满足以下几个约束条件,方能达到安全、适用、经济的目的。
3.2.1保护层混凝土不发生失稳的最小厚度
SRC异形柱作为一种新型组合结构,确保型钢与混凝土保持协同工作是十分关键的问题,如果混凝土保护层厚度过小,可能会出现在型钢尚未达到屈服强度前,保护层混凝土屈曲失稳破坏,从而导致构件承载力的降低。把混凝土保护层视为一块薄板,根据板的弹塑性屈曲理论,可以推导出混凝土在达到受压强度以前,不会发生失稳的最小保护层厚度。
把SRC异形柱中型钢翼缘外侧的混凝土保护层视作一块宽度为bf、长度为lc ,厚度为cs的混凝土薄板,根据柱的受力状态,可将此混凝土板简化为三边简支、一边自由的单向均匀受压板,计算简图如图1所示。
根据板的弹塑性稳定理论[fgl,此混凝土板的弹塑性屈曲应力为:
(1)
式中:E}为混凝土弹性模量, ,v为混凝土的泊松比,一般取0.2;η为板的弹塑性屈曲系数, ;Et为混凝土的切线模量, 。
混凝土的弹塑性屈曲应力的计算公式(1)中,弹塑性系数η的取值是个核心问题,它与混凝土的切线模量E}有关,能求出混凝土屈曲时的切线模量Et,也就能求出屈曲应力。可以认为当Et = 7MPa时,己是一个很小的值,从混凝土的应力应变曲线看,此时混凝土的塑性变形已得到充分的发展,此时求出的应力可近似认为是混凝土板的弹塑性屈曲应力。要保证混凝土板在达到受压强度之前,不会发生失稳破坏,只要满足屈曲应力小于或等于抗压强度即可,即。由此可推导出,确保混凝土板在达到受压强度之前,不发生失稳破坏的最小保护层厚度的计算式为:
(2)
美国学者Richard. Furlong曾根据板的弹性屈曲理论,同时考虑了混凝土在受载后期的弹塑性性能,在缺乏试验数据的情况下,将混凝土的切线模量Et取一个很小的值,取式
,推导出型钢混凝土柱的临界保护层厚度为:
(3)
式中:为混凝土圆柱体抗压强度,换算成我国立方体强度为:
(4)
根据式(2)和式(3)可分别求出对应不同混凝土强度等级时的混凝土保护层厚度与型钢翼缘宽度的临界相对值,见表1。
由表1可见,确保不发生失稳破坏的最小保护层厚度的取值,与型钢翼缘宽度和混凝土的强度等级有关。
2.2.2混凝土保护层开裂的临界保护层厚度
试验表明,当混凝土保护层厚度较小时,混凝土保护层容易开裂,从而导致型钢与混凝土的粘结强度降低,混凝土保护层在一定范围内厚度越大,粘结力越大,但是当混凝土保护层厚度达到一定厚度而不开裂时,粘结强度也不会随着保护层厚度的增大而增加。因此,从确保混凝土保护层不开裂的角度,可以确定一个最小保护层厚度。为了能求出最小开裂混凝土保护层厚度,本文作了以下假定:
(1)开裂面混凝土达到抗拉强度;
(2)混凝土对翼缘的挤压力均匀分布在翼缘上;
(3)粘结力失效前,型钢向混凝土中扩散力的角度是45°;
(4)混凝土沿翼缘肢尖45°方向开裂。
根据力的平衡条件得:
(5)
(6)
式中 为翼缘边长上的平均粘结应力,根据C. W. Roeder的试验结果进行回归分析得:
(7)
将(7)式代入(6)式可求得:
(8)
由(8)式可见:混凝土保护层开裂时的临界保护层厚度与型钢翼缘的宽度有关。
2.2.3从耐久性角度考虑混凝土保护层厚度
构件的耐久性与混凝土保护层厚度、混凝土强度等级以及构件使用环境有关,一般混凝土强度等级越高,环境好,混凝土保护层厚度则可越小,就能满足结构的耐久性要求。参照我国现行混凝土结构设计规范,对于50年设计使用年限的SRC异形柱的混凝土最小保护层厚度取值。
2.2.4从防火性能、结构刚度的角度考虑混凝土保护层厚度
世界上早期的SRC结构是出于对钢柱的防火性要求,而将它们置于混凝土内,这也是SRC结构的起源,防火性能好是SRC结构的优点之一,混凝土保护层厚度直接影响到防火性能的好坏,对于有防火要求的异形柱框架结构,参照文献,SRC异形柱,当混凝土保护层厚为60mm时,可耐火3h,当混凝土保护层厚为50~时,可耐火2h。早期的SRC结构只考虑外包混凝土作为防火层而不考虑其对受力性能的影响,后来通过大量的试验研究发现混凝土外壳,使柱的强度、刚度有显著提高,从提高结构刚度的角度出发,规定了混凝土保护层厚度为40mma。
2.3 SRC异形柱混凝土保护层厚度的取值
综合以上各方面的分析,可见型钢翼缘宽度、混凝土强度等级对保护层厚度的取值有直接影响。只要确定型钢翼缘宽度、混凝土强度等级、构件的使用环境、耐久性要求以及防火性能要求,就可以确定混凝土保护层厚度。首先分别从以上几个方面进行考虑,然后取一个最大值就是该异形柱的混凝土保护层厚度。
结合实际工程,在我国常用异形柱的柱肢厚度有240mm及200mm两种。因此能够包含在异形柱中型钢翼缘宽度同样不会很大。对于型钢翼缘侧面的混凝土保护层厚度,由于翼缘本身的厚度不大,可以参照钢筋混凝土规范采用,主要需要研究解决的是翼缘正面一侧的混凝土保护层厚度。为了便于说明问题,以下给出算例,以起到示范作用,在工程设计中,应根据具体情况可以参照算例的方法计算不同情况的混凝土保护层厚度。
3截面配钢形式及配钢率
本课题组的试验研究己经表明,SRC异形柱与钢筋混凝土异形柱相比,截面承载力明显提高、构件的抗震性能明显改善。SRC异形柱的截面承载力与与截面的配钢形式、配钢位置、配钢率等因素有关。而且异形柱的柱肢较窄而细长,且保护层厚度大,因此,进一步深入研究SRC异形柱合理的配钢形式具有重要的意义。
3.1配角钢
根据已有的试验,采用焊接热轧角钢,肢厚为300mm,肢高厚比为30L形异形柱在肢端和翼缘腹板交接处加入了角钢,T形异形柱在柱子的翼缘加入了角钢,在腹板部分配的是工字钢,其它都是按构造配筋。与不加型钢的相同截面尺寸的异形柱构件相比,加入了型钢的异形柱正截面的承载能力明显提高很多。
3.2配槽钢
槽钢或者是加厚腹板的槽钢配在各柱肢端部,然后在槽钢翼缘外侧焊接腹杆或腹板,在空间上形成析架。采用这种配钢方式,不但空间钢架自身的刚度大,并且纵向槽钢与腹杆之间形成一个箍,对内部混凝土起到一定的约束作用,从而更有利于提高构件的承载力和延性。试验研究结果表明,对于配置槽钢的SRC异形柱,承载力提高很大,延性好,有利于抗震。
此外,配置槽钢可以不配纵向钢筋,但箍筋对约束混凝土作用很大,仍然是必须的。配槽钢形式的SRC异形柱加工简单,施工相对方便,有很大的推广价值。
3.3配T形型钢
配T形型钢SRC异形柱,根据本文的试验研究结果,SRC异形柱的配钢,除在各肢的肢端配有纵向型钢外,且把各肢端型钢用钢板或者角钢连接起来了,在空间形成了一个析架。这种配钢形式在整体受力上优于没有焊接腹杆的,有利于提高柱子的正截面的承载力与剪切承载力。分析计算数据,能明显得出承载力提高很多,且可看出偏心距越大的,其承载力提高得越多。
3.4配钢率
配钢率对型钢混凝土异形柱的承载力有很大的影响。如果型钢的配钢率过低,则达不到承载力和抗震性能比RC异形柱有明显提高的目的;如果型钢配钢率太大,必定会减少混凝土的面积,从而影响到混凝土对型钢的握裹作用,而且施工时太多的型钢会导致混凝土浇筑不密实,降低型钢与混凝土的协同工作能力。
我国现行的两部规程对型钢配钢率规定也不一致,《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97),型钢的配钢率须大于2%且不大于15%;而《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001),规定受力型钢含钢率不宜小于4%,也不宜大于10%。根据本文的试验,试件的配钢率在3.75%-11.21%时型钢和混凝土还是能保持较好的协同工作。一般来说,配钢率在4%-12%之间都是可行的。本文建议较为合理配钢率为5%-8%。
参考文献:
[1]赵鸿铁.钢与混凝土组合结构[M].北京:科学出版社,2001.
[2]陈宗平,赵鸿铁等.型钢混凝土异形柱截面配钢分析闭.哈尔滨工业大学学报,2005,37(8).
篇3
关键词：自密实混凝土；箱型钢柱；应用
中图分类号：文献标识码：A文章编号：
引言
因自密实混凝土具有很高的流动性而不离析、不泌水,且能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋混凝土。不仅有利于保护环境，降低施工噪声，而且可在保证和提高施工质量的前提下加快施工进度。通过采用一组特制的混凝土导管对箱型钢柱进行分段作业，为在狭小的箱型体钢管内进行钢结构混凝土工程施工提供了宝贵的经验以及有效的施工方法。
1.建筑工程概况
西电研发中心工程位于西安市高新技术产业开发区，该工程主要功能为研发办公，主楼呈开放空间结构，其平面建筑尺寸为22×48m，柱网尺寸为8m×8m/8m×6m,设计采用钢制箱型钢柱24根，钢柱内灌注混凝土，建筑面积40699，地下2层，地上24层。该建物结构采用钢框架－剪力墙结构，建筑高度93.25m，首层高度为6.59m，标准层层高3.8m。
箱型钢管混凝土立柱及内隔板
2.工程特点、难点、重点：
2.1工程的特点
（1）本工程设计采用方型钢柱内灌混凝土，是具有承载力高、自重轻、塑性和韧性好，经济效益显著、美观、施工工期短等优点。（2）箱型钢柱的钢板本身作为浇筑混凝土的模板，具有很好的整体性和密闭性、不漏浆、耐内压。减少了支模板的工程量，节省了大量的模板及脚手架；免去了钢筋下料、绑扎、成型等一系列工艺过程。（3）采用该工艺质量可靠性好，钢壁环箍混凝土，提高了混凝土的抗压能力，进而提高了钢柱的承载力，与混凝土柱相比，柱截面小，增加了有效使用面积。（4）施工方面，可为逆作法施工创造条件，耐火性能优于钢结构。
2.2工程的难点
（1）主要是箱型钢柱高10.34m，标准层为11.4m，同时柱内设有多道内隔板，使钢柱内混凝土浇筑质量无法做到直观检查。（2）柱内隔板下方30°～45°角处，难以控制其混凝土本身的密实度。（3）箱型钢柱的混凝土浇灌时的计量控制。（4）箱型钢柱内混凝土浇灌密实难，且要求混凝土达到设计强度后，钢柱与混凝土间不得有缝隙。
2.3工程的重点
（1）本工程的重点是在施工前，首先确定图纸设计有关箱型钢柱内浇灌的混凝土配合比方案。（2）对该工程柱内混凝土浇灌的重要部位的事前控制，如钢框架柱与梁交接的节点处的隔板下混凝土浇筑。（3）确保混凝土的密实度的技术措施，以及对箱型钢柱内的混凝土的密实度检测技术控制措施。
针对本工程的结构混凝土的特殊性，以及钢管柱混凝土浇筑的难点、重点，进行技术攻关，通过对比试验，攻克技术难点，并结合工程的特殊性，编制出一个科学、合理、切实可行的施工方案。
3.混凝土施工措施
3.1混凝土的选择与确定
因图纸设计要求本工程箱型钢柱内采用无收缩混凝土，微膨胀混凝土水灰比0.4，坍落度20mm，在混凝土中掺入NF高效减水剂和12%UEA膨胀剂。自密实混凝土配合比在设计中充分考虑了其流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量之间的相互关系。为有效浇筑钢管柱混凝土，用微膨胀混凝土、自密实混凝土做截面尺寸1：1模型进行工程模拟试验。
第一方案是用12厚钢化玻璃加工成650×650，高度1.5米内隔板两道，排气孔为Ф25。第二方案是用8厚的钢板焊接成两组550×550×3600，中间设3道隔板。分别采用微膨胀混凝土、自密实混凝土浇筑。
通过对微膨胀混凝土和自密实混凝土对比试验：
在混凝土经过7天膨胀、凝固、干收缩，28天达到强度后，透过玻璃柱可视观察，及由陕西省建筑工程质量检测中心用超声波对钢柱内的混凝土缺陷进行检测，查看混凝土配比是否满足钢柱与混凝土间不得有缝隙得要求，及柱内混凝土浇筑易产生气泡、空鼓的位置。
检测结束后又对钢柱表面进行了机械钻孔，为直观看到钢柱内隔板下面混凝土的状况，通过超声波检测和开孔检查。事实证明：采用微膨胀混凝土配比的混凝土浇筑，钢柱内隔板下面发现大量的气泡和缝隙，且隔板下方35°～45°处形成死角，使得混凝土不易浇灌，达不到密实要求。而采用自密实混凝土配比的混凝土浇筑时，钢柱内仅有极少的气泡，所有死角均能消除，试验达到设计要求。结合实验结果并经设计院慎重考虑，决定对该工程钢管柱内采用自密实混凝土进行浇筑。
普通混凝土隔板处出现缝隙自密实混凝土隔板处开孔未见缝隙
自密实混凝土施工相对于普通混凝土施工具有如下特点：
对原材料的变动很敏感，制作和施工中各环节的控制要求严格，因此在施工过程中，必须注意搅拌均匀。否则，不仅因不均匀而影响硬化后的性质，而且在泵送出管后流动性进一步增大，会产生离析现象。投料顺序是先搅拌砂浆，最后投入粗骨料。（2）自密实混凝土适合于泵送浇筑。用吊斗浇筑时产生离析的可能性增大，对配合比要求更严格，难度较大。在必须用吊斗浇筑时，应使出料口和模板入口的距离尽量小，必要时可加串筒。柱子浇筑前要严格检查钢筋间距及钢筋与模板间的距离，备好一根长钎以便必要时进行插捣，排除可能截留的空气。（3）自密实混凝土的质量对原材料和配合比的变动以及施工工艺都很敏感，因此对施工管理水平要求较高，每项工程实施前要有严格的施工规程和班前交底。
4.自密实混凝土施工工艺流程
采用Ф150焊接钢管配制9.7m、6m、2.2m混凝土导管各1套，用于该工程钢柱混凝土的浇灌，混凝土浇筑时其上安放料斗便于施工，同时可穿插施工流水作业。用塔吊配合起吊导管，第一次将9.7m混凝土导管放入钢型柱孔洞内穿过内隔板孔洞放入至钢柱-9.7m标高进行固定，见附图一：
（图一） （图二） （图三）
计算出下方的混凝土量，当混凝土灌注高度达到1m高度时（0.5m³用料斗控制混凝土的灌入量），用振动棒轻微振捣密实，同时采用敲击法及外部振捣法进行振捣敲击，直至无空鼓声为止，方可继续灌注混凝土到箱型钢型柱的内隔板梁下方1.9m处标高，再用振动棒放入导管内进行振动，振动棒须快插慢拔。随着混凝土的灌入振捣，密实后，进行振捣敲击，直至无空声为止。然后将钢导管提升600至梁隔板上方孔洞处固定，继续灌注混凝土到隔板梁上方处并进行振捣密实。
第一次混凝土浇筑完后，将第一根钢质导管移至第二根箱型钢管柱施工，与此同时将第二根6.0m的混凝土导管从钢型柱孔洞内穿过内隔板孔径，放入至第二道梁内隔板下方300处，见附图二：
进行混凝土灌注，灌注高度以1m为界进行振捣，施工方法同前。然后导管提升到600隔板孔径上面固定，继续施工灌注混凝土至梁隔板上方进行振捣密实。
当第二次混凝土浇筑完毕后，移至到第二个作业面继续施工。同时起吊第三根2.2m的混凝土导管放至到第三道梁的隔板下方300处固定，施工方法、顺序同前，直至本节钢柱混凝土浇筑完毕，清除柱顶浮浆并压实。见附图三：
5.结论
（1）自密实混凝土具有易于泵送，其良好通过性能可有效填充柱内隔板下面，良好的流淌性更容易流进内部复杂的结构体中。（2）在箱型钢柱浇灌时，增加振动更加有利于自密实混凝土的密实。（3）对箱型钢柱分段作业，降低了浇注高度，确保了施工安全性，为今后在狭小箱体间进行钢管混凝土钢结构工程施工提供了宝贵的经验以及有效的施工方法。（4）本工程的钢柱混凝土的结构形式也是首次应用于西北地区的高层建筑，正逐渐成为一个更具吸引力选择的建筑设计。
参考文献：
钟善桐.钢管混凝土结构[M].北京:清华大学出版社,2003.
韩林海.钢管混凝土结构―理论与实践[M].北京:科学出版社,2004.
篇4
关键词：型钢混凝土结构；特点种类；抗震性能
中图分类号：TV331 文献标识码： A
引言
型钢混凝土（steelreinforcedconcrete，简称SRC）结构是一种由型钢构件、混凝土和钢筋组合而成的新型结构，它是由钢结构和钢筋混凝土结构演变发展而来。这种结构在西方国家被称作“concrete-encasedsteelwork”，即混凝土包钢结构，日本被称为钢骨混凝土结构。由于型钢混凝土结构能充分发挥钢材和混凝土结构各自的材料性能，具有一系列突出的优点，因此被广泛采用于高层、超高层建筑，高结构及高重工业建筑中。
一、型钢混凝土结构的特点及种类
1、型钢混凝土结构的特点
与混凝土结构相比较，型钢混凝土结构由于内置钢材，在截面尺寸相同的条件下其含钢率更高，故采用型钢混凝土的框架结构柱的强度、刚度、延性将得到有效的提高，使用型钢混凝土的结构极大地提高了结构的抗震性能并同时具有良好的防火性能，因此在地震区的{层及超{层建筑中用型钢混凝土结构能充分发挥其作用，它也非常适用于地震区的其他建筑结构。
钢筋混凝土高层建筑中的底层柱的轴力一般都很大，由于轴压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。如采用型钢混凝土构件可以明显适度减小构件的截面面积，从而减小了结构面积，同时改善了房间功能、降低造价。在施工时，型钢构件一般可以在工厂制作而后工地安装，大大提高施工质量和效率。型钢骨架具有较大承载力，可以作为脚手架使用，并且承受模板及其他施工荷载，可以节省工程造价，使施工更加便利。
与钢结构相比较，钢材的防火，抗腐蚀能力较差，用钢量较大。型钢混凝土结构的总用钢量大约为80～180kg/m2，其中钢骨占到20%～50%，所以能节省用钢量，经济效益更好。型钢混凝土结构中混凝土既能参与构件受力又具有保护层的功能，混凝土还对型钢有约束作用，构件在达到强度极限状态以前，型钢一般不会发生整体失稳与局部屈曲。同时，结构刚度较大，在地震和风荷载作用下变形可以严格控制。
2、型钢混凝土结构的种类
型钢混凝土有实腹式和空腹式两种，区别在于其内置型钢形式不同。实腹式型钢可以采用掉接或者乳制而成，工字钢、H型钢和槽钢等都属于实腹式型钢。实腹式型钢的腹板具有很大抗剪承载力，使构件的抗震性能大为提高。空腹式型钢是一种由角钢构成骨架而形成的空间析架式结构。其构件的受力和抗震性能与普通钢筋混凝土构件比较接近。无论是配置实腹式还是空腹式的型钢混凝土结构都可作为梁、柱、剪力墙和筒体。各式型钢混凝土结构如图1所示。
图1型钢混凝土构件
二、型钢混凝土结构性能分析
1、型钢混凝土结构与钢筋混凝土结构相比的优点
1.1承载能力高。型钢混凝土结构因其内部型钢的存在，承载力比同样尺寸的钢筋混凝土构件有很大的提高（一般高出一倍以上），因此更有利于节约材料，减小构件的截面尺寸，避免形成“肥梁胖柱”，尤其是对于高层、超高层建筑，减小了构件的截面，增大了结构的净高和总使用面积，从而在很大程度上增加了经济效益。
1.2变形能力强。同样是因为型钢的存在，型钢混凝土结构比钢筋混凝土结构的延性好，在地震中能呈现出较好的抗震性能。一般情况下钢筋混凝土柱截面尺寸受轴压比限制往往需要选取的截面很大，因此型钢混凝土构件的优势就显现出来了。在多次地震中型钢混凝土结构都表现出了较好的抗震性能。
1.3施工周期短。在施工时，型钢混凝土中的型钢在混凝土未浇筑以前就已形成钢结构骨架，型钢骨架自身具有一定的承载能力，可以作自承重结构体系，利用型钢骨架承受施工阶段的荷载，省去了支模板而设置的支撑柱，从而加快了施工速度，大大缩短了施工时间。
2、型钢混凝土结构与钢结构相比优点
2.1耐久性、耐火性好。型钢外包混凝土既可作为保护层防止钢材锈蚀又可参与构件的爱力，防止了钢材的锈蚀，减轻了火灾的危害，具有良好的耐久性和耐火性。
2.2结构刚度大。在风荷载和地震作用下，结构的变形小，水平位移能够得到较好的控制。型钢外包混凝土有利于防止钢构件的局部屈曲，提高了构件的整体刚度，不易发生杆件的侧向失稳和屈曲失稳，显著改善钢构件的出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得到充分的发挥。
2.3经济性较好。节省钢材达50%以上，降低了造价。
三、型钢混凝土结构抗震性能研究
1、型钢混凝土轴压比限值和研究现状
1.1 轴压比对型钢混凝土的影响
影响型钢混凝土结构抗震性能的因素有很多，包括轴压比，剪跨比，型钢含量，配箍率和混凝土强度等。型钢混凝土受压构件的抗震性能和延性受到轴压比的影响较大。研究表明，随着轴压比的增加，构件的延性有所下降[1]，并且轴压比对结构抗剪能力也有一定的影响，虽然在一定范围内，随着轴压比的增加，柱的抗剪承载力有所提高，但是当轴压比很大时，柱的破坏形态发生了变化，破坏主要受压力控制，所以剪切承载力不再随轴压比的增大而提高。如果设计中轴压比取得较小，虽然结构延性较好，但是柱截面往往过大，不仅增加了结构面积，还容易形成不利于抗震的短柱。所以选取适当的轴压比对型钢混凝土结构显得尤为重要。
1.2 钢筋混凝土柱轴压比限值
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》[2]中定义钢筋混凝土框架柱轴压比计算公式为式1，其轴压比限值如表1所示。
（1）
其中，为柱轴力，为混凝土抗压强度设计值，为柱的全截面面积。
表1钢筋混凝土框架柱的轴压比限值
1.3 型钢混凝土柱轴压比限值
我国《型钢混凝土组合结构技术规程》[3]规定，型钢混凝土轴压比按下式2进行计算：
（2）
其中，为轴向压力设计值，为混凝土轴心抗压强度设计值，为混凝土截面面积，为型钢抗压强度设计值，为型钢截面面积。
同时规范中规定型钢混凝土框架柱的轴压比限值，见表2
表2型钢混凝土框架柱的轴压比限值
虽然框架结构中混凝土柱和型钢混凝土柱轴压比限值在数值上相同，但是由于在轴向力作用下，型钢混凝土柱中的型钢结构分担了很大一部分轴力，使得同面积下配置Q235型钢的型钢混凝土框架柱轴压比限值可比钢筋混凝土柱轴压比限值提高20%～30%，且随型钢型号与配钢率的提高还有所增加。
1.4 型钢混凝土轴压比研究现状
目前，国内及国外学者对型钢混凝土的试验及研究展得比较全面。中国、日本、前苏联、美国等国家都颁布了关于型钢混凝土的相关规范，内容包含型钢混凝土设计计算，构造要求等。国内众多学者也在轴压比对型钢混凝土受力影响方面进行多方研究，具体如下：
1）叶列平等[4]以8根型钢混凝土柱为试验研究单元，研究了轴压比、配箍率和含钢率对型钢混凝土抗震性能的影响。并在试验结果的基础上建议了相应的轴压力限值。
2）程文壤[5]等分别对14根和6根型钢混凝土柱做了正截面承载力试验和低周反复水平作用下的静力试验。建议了轴压比限值的理论计算公式和简化公式。
3）强静延[6]等分析了型钢混凝土中混凝土部分和型钢部分的轴力分配，在考虑了徐变的影响后，建议了相应的轴力分配公式。
4）李向民[7]等做了5个1：8缩尺比例的钢骨高强混凝土柱的拟静力试验，研究在不同轴压力和配箍率条件下的破坏形态、承载力、延性和耗能能力，还按照界限破坏给出了钢骨高强混凝土柱的轴压比限值。
3.5王晓宇[8]等通过编制弯矩_曲率计算程序计算，分析了型钢混凝土柱在不同轴压水平状态下弯矩曲率变化规律。
2、异形柱
型钢混凝土异形柱是近年来出现的一种新型构件，随着不断扩大的工程应用，对其力学性能的研究也逐渐受到人们的重视，目前，国内外对空腹式型钢混凝土异形柱已进行了较为深入的研究，但对实腹式型钢混凝土异形柱的研究并不多，已有研究多为抗震性能的数值模拟方法等。刁晓征等[9]为了研究实腹式型钢混凝土异形柱在偏心荷载下的破坏机理、变形能力，对12个十字形型钢混凝土异形柱进行偏心受压承载力试验研究，获得了型钢混凝土异形柱的破坏特征、含钢率对承载力的影响，实验结果表面，含钢率越大，构件的承载力及延性也会相应增加。
结束语
总而言之，型钢混凝土结构具有刚度大、承载能力高及抗震性能卓越的优点，随着我国超高层建筑和大跨结构的发展，必将得到更广泛的应用。混合结构体系的应用也逐渐增加，型钢混凝土构件可以在混合结构体系中起到很好的过渡和转换作用，将成为混合结构体系中不可缺少的部分。
参考文献：
[1]赵鸿铁.组合结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2005.
[2]高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[3]型钢混凝土组合结构技术规程（JGJ138-2001） [S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
[4]叶列平，等.钢骨混凝土柱的轴压力限值[J].建筑结构学报，1997（05）.
[5]程文壤，等.钢骨混凝土柱轴压比限值的试验研究[J].建筑结构学报，1999（02）
[6]强静延，赵世春.钢骨混凝土柱的轴力分配研究[J]建筑结构学报，1997（05）.
[7]李向民等.钢骨高强混凝土柱的轴压比限值[J].建筑结构，1999（07）.
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【关键词】型钢；混凝土；结构；施工技术
引 言
同传统的钢结构相比，型钢混凝土结构有着更大的刚度和强度，更好的局部和整体稳定性，防腐蚀和防火性能好，节约钢材；同传统的钢筋混凝土结构相比，这种结构承载力大、刚度大，具有良好的变形能力和延性，抗震性能优越；尤其在大跨度、超高层、重荷载的土木工程结构中，比单独采用钢筋混凝土结构有更好的适用性一 可减小构件截面、增大使用空间、减小构件挠度、节省模板和支撑等。对我国多、高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。
1、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、钢性大、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。
2、施工技术要点
2.1预埋地脚螺栓
钢结构地脚螺栓的预埋工作非常关键，它直接影响第一节型钢柱的安装精度乃至关系到整个工程钢结构的安装质量。安装地脚螺栓需专人在纵横两个方向用经纬仪和水准仪控制预埋件轴线及标高。并在四个方向加固，安放调节螺母利用水准仪调节螺杆的高度，保证埋件标高。校正并加固，检查合格后，请监理工程
师验收。预埋验收合格后，在螺栓丝头部位上涂黄油并包上油纸保护。
2.2型钢柱的吊装
2.2.1初校
型钢柱多采用十字型或圆形截面，为充分利用塔吊及起重机的能力和减少连接，一般制成一层一节，节与节之间采用坡口焊接。型钢柱就位后立即对垂直度、轴线、牛腿标高进行初校，安设临时螺栓固定，采用倒连与钢丝绳或缆风绳配合经纬仪校正检查柱子的垂直度。
2.2.2型钢柱的焊接
（1）若安装第一节型钢柱，在钢柱安装前取掉辅助用的钢垫板将地脚螺栓螺纹清理干净，对已损伤的螺牙要进行修复，然后吊装。若型钢柱的轴线、标高、垂直度有偏差，应立即采用液压千斤顶顶起调节柱脚的上下螺母配合经纬仪或吊线进行检查校正，柱脚校正后立即紧固地脚螺栓，并将承重钢垫板上下点焊固定防止走动。
（2）型钢柱节点焊接部位，若上、下接触面的间歇一般不大于1.5mm，若上.下接触面间隙在1.6―6.0mm之间，可采用低碳钢的垫板垫实间隙后，再进行焊接，坡口焊接应先做好准备焊接口的预热。柱与柱的对接焊接一般采用二人同时对称焊接，以减少焊接变形和残余应力。对于厚板的坡口焊多采用Φ5mm焊条，底层多采用Φ4mm焊条焊接，中间层可采用Φ5mm或Φ6mm焊条，盖面层多用Φ5mm的焊条，三层应连续施焊，每层焊接完成后及时清理。盖面层焊缝搭坡口两边各2mm焊后如温度低于0℃。以下，要用石棉布保温，使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检查采用二级检查。
2.3柱脚灌浆料的施工
型钢柱安装校正#定位并形成空间刚度单元后，及时对型钢柱底板和承台基础顶面的50mm空隙采用无收缩C35细石混凝土进行二次浇灌。浇灌前先在柱脚四周立模板，将基础混凝土表面清洗干净，清除积水，然后浇筑混凝土，浇筑无收缩细石混凝土时，从一侧浇灌并振捣，至另一侧溢出并明显高于锚板下表面为止，严禁从两个以上方向轮流浇筑。开始浇筑后必须连续进行，不能间断并尽可能的缩短浇灌时间。
2.4型钢梁的吊装
型钢梁与型钢柱的连接、次梁与主梁、主梁与主梁一般上、下翼缘采用坡口焊接。而腹板采用高强螺栓连接：
（1）当一节型钢梁吊装完毕后。即需要对已吊装的柱、梁进行误差检查和校正，校正内容包括标高、垂直度、轴线及净跨。型钢梁校正完毕后。采用高强螺栓连接再进行柱子校正。
（2）安装高强螺栓。应用尖头撬棒及冲钉对正上下或前后连接板的螺孔。将螺栓自由插入。对于连接构件不重合的孔，应用钻头或绞刀扩孔或修孔，使其符合要求时方可安装，
（3）柱与梁焊接、梁与梁的对接一般在柱子的两侧对称同时焊接以减少焊接变形和残余应力。然后进行超声波探伤试验。
2.5安装钢筋
型钢混凝土梁柱节点处。当钢筋必须穿过型钢时。穿孔位置及穿孔直径必须符合要求：穿孔位置应尽量避开在型钢的翼缘上。在柱内型钢腹板上预留孔时，型钢腹板截面损失率不大于腹板面积的25%。穿孔的直径宜按所穿过钢筋公称直径加4―6mm确定。需要时穿孔的孔径可放宽为所穿过钢筋公称直径加8mm。当钢筋穿孔造成型钢截面损失而不能满足承载能力要求时，应对型钢采取加固补强措施，最简单的补强措施是采取型钢截面局部加厚的方法。但是要注意两个问题：①型钢梁柱刚度不宜突变过大，②确保不影响混凝土的浇筑质量。
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关键词：型钢；混凝土；施工质量；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
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
1 型钢混凝土的概念
型钢混凝土组合结构是在型钢结构外面浇制一层钢筋混凝土外壳所形成的型钢混凝土组合结构，外浇混凝土可以防止钢结构的局部屈曲变形并能增强钢结构的整体刚度，大大改善钢结构的平面扭转屈曲性能，同时浇制混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。这种组合结构能够较好的发挥型钢和混凝土两种结构的优点。近几年在体育馆大空间剪力墙结构建筑工程施工中广泛应用。由于型钢混凝土柱、梁施工工序多，施工复杂，施工质量的好坏直接影响着主体的刚度、强度、稳定性以及整个工程的质量，因此掌握和积累型钢混凝土柱、梁施工工艺具有重要意义。
2 工艺特点
2.1型钢混凝土组合结构具有良好的耐久性和耐火性。型钢外浇制的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用。
2.2型钢混凝土组合结构受力性能好，普通的钢结构构件长具有受压失稳的弱点，而型钢混凝土组合结构构件内的型钢因周围混凝土的约束，型钢受压失稳的弱点得以克服。
2.3型钢混凝土组合结构抗震性能好，由于型钢的设置其延性比钢筋混凝土结构明显提高，因此有较好的抗震性能。
2.4由于是用混凝土和型钢共同承担荷载，所以型钢混凝土这种组合结构能节约大量钢材。
2.5钢构件长、重，且构件均在工厂预制，比在施工现场加工质量好，进度快。但需要根据现场进度进行运输吊装和立体交叉作业，施工难度大，必须严密组织施工安装。
3 适用范围
型钢混凝土组合结构是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构体系。适用于体育馆大空间剪力墙结构工程。
4 工艺原理
型钢混凝土组合结构是由型钢、主筋、箍筋及混凝土结构组合而成。核心部分为型钢结构构件，其外部是以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋的混凝土结构。型钢混凝土组合结构是在混凝土内配置型钢以便提高结构的抗剪能力，从而减小梁柱截面尺寸。型钢混凝土组合结构能够较好发挥的型钢和混凝土两种材料的优点,其施工兼具钢柱与钢筋混凝土柱的优点。在施工中先吊装、焊接本层的型钢柱，然后再浇筑本层的混凝土。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 工艺流程
5.1.1柱施工工艺流程：标准柱竖向投点控制网闭合，测量，排尺，放线柱顶标高测量,标记相对标高控制值钢柱校正记录安装测量记录，施焊顺序，确定特殊部位处理方案施焊，测量跟踪观测柱焊接检验验收柱模板定位柱模板安装验收浇筑混凝土。
5.1.2 梁施工工艺流程：型钢柱柱顶标高、型钢柱间距测量加工型钢梁钢梁校正记录安装测量记录，指定施焊顺序，确定特殊部位处理方案施焊，测量跟踪观测梁焊接检验验收梁模板定位柱模板安装验收浇筑混凝土。
5.1.3 钢柱开孔工艺流程：画出标高线和定位轴线标出所有钢筋孔的位置同时在补强板上标出所有钢筋孔的位置分别固定磁力钻开孔清除钢渣补强板焊接试穿孔。
5.2 安装操作要点
5.2.1如某工程，预埋件安装于承台中，且设计要求钢柱底板距承台地面100～200mm之间，以保证钢柱、承台承载，设计中又未采用地脚螺栓固定第一节钢柱，这增加了安装施工难度。
5.2.2 型钢柱出厂前，需对型钢柱的成型尺寸仔细检测，特别是翼缘和腹板的垂直度检测，以避免在两根型钢柱对接时发生错位而无法安装。安装上层钢柱时，测量人员根据检查结果做好中心线、标高线的标记工作，每节柱在安装前，要将地面的定位轴线引测到安装部位，标记在下节柱柱头部位，然后滑动角铁，焊接定位角铁。纠正偏移时，首先纠正标高偏差，标高偏差是通过上下段柱的坡口焊缝宽度来调整的，标高调整到位后用铁削子临时固定焊缝。然后是X 或Y 轴位置调整，方法是用经纬仪或线坠将本节钢柱中心线与标记在下节柱柱头部位的X 或Y 轴中心线对齐。X 和Y 方向的纠偏主要是通过千斤顶和揽风钢丝绳进行。
5.2.3 立柱吊装时，在柱子根部垫上垫木，采用回转法起吊，严禁根部拖地。吊装H型钢柱时，可利用其接头耳板作吊点，配以相应的吊索、吊架和销钉。钢柱起吊如图5.2-3所示。
图5.2-3 钢柱单机起吊图
5.2.4 对接焊接采用手工电弧焊，方法为多道横向焊。为防止钢骨扭曲变形，每根柱两人同时同进度同焊接参数于反对称部位焊接，分层焊接至饱满。焊接过程中多次用经纬仪对垂直度进行观察。
5.2.5 下节型钢柱安装完毕后，须将楼层标高引测到型钢柱上，以便检查型钢柱的柱顶标高，为上节型钢柱的下料、开孔定位提供依据。
5.2.6 型钢梁吊装：型钢梁为异型且焊接了两短型钢柱，重心不易确定。吊装离地后，型钢梁应倾斜一定的角度，使两短型钢柱与下节钢柱同时对接，施工难度大。
5.2.6.1 吊装梁作业时，通过倒链与型钢梁连接，方便调节钢梁斜度与垂直度。
5.2.6.2 在下节型钢柱翼缘板上焊接定位角铁，使用引测的中心线对角铁定位，而非翼缘板中心线。通过以上措施顺利的安装了型钢梁。
6 材料与设备
6.1材料质量及性能符合国家相关现行标准的规定。
6.2所有材料应附质量合格证明书。
6.3施工中所用施工机具根据工程规模配置。
7 质量控制
7.1 工程质量标准
施工执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002，《型钢混凝土组合结构技术规程》JGJ138-2001 及《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001，《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001。
7.2 质量保证措施
从钢柱的制作加工、安装工艺及施工质量要求，以工作质量保证工序质量，工序质量保证工程质量为原则。由技术人员在施工前进行详细技术交底及现场检查指导，严格执行质量责任奖罚制度，确保工序质量达到内控要求。
8 安全措施
8.1 施工中应严格按《建筑施工高空作业安全技术规范》及国家、地方相关的安全操作规定进行操作。
8.2 对各类操作人员进行安全学习和安全教育,确保特殊工种100%持证上岗。配戴好安全帽，登高系好安全带等劳动防护用品。
8.3 操作者必须严格遵守各岗位的操作规程对危险源应做出相应的标志、信号、警戒等，以免损及自身和伤害他人。
8.4 加强机械设备安全管理，防止机械带病运转。
8.5 所有构件的堆放、搁置应十分稳固，欠稳定的构件应设支撑或固结定位，超过自身高度构件的并列间距应大于自身高度。构件安置要求平稳、整齐。
8.6 索具、吊具要定时检查，不得超过额定荷载。
8.7 起吊构件的移动和翻身，听从专人指挥，吊装作业应划定危险区域，挂设安全标志，加强安全警戒，起重构件移动时，不得有人在本区域施工范围内滞留、停留和通过。
8.8当风速达到4级以上时，吊装作业必须停止。做好大风、雷雨天气前后的防范检查工作。
9 结束语
本文成功解决型钢柱和斜向梁的轴线、标高控制定位和钢混凝土组合柱、梁施工中需解决的特殊技术问题，为设计在超高层建筑中采用型钢混凝土组合柱、梁， 提供了可参考的施工工艺；部分技术的运用节省了人工，缩短了施工工期；同时，型钢混凝土柱和钢筋混凝土柱相比，减少了构件截面，增加了工程的使用面积。对建设单位的效益方面也有很大的回报，经济效益和社会效益同样十分明显。
参考文献：
[1] 王连广，李立新.国外型钢混凝土（SRC）结构设计规范基础介绍[J].建筑结构，2001,31(2):23～24
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。
篇8
关键词：抗震性能；型钢混凝土；短肢剪力墙；组合结构
中图分类号：U663.9+3 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）15-0056-02
一、前言
近年来，由于住宅需求的增加和用于建造住宅的土地供应紧张，高层住宅的建造成为众多开发商的首选，同时随着生活水平的提高，人们的居住观念也发生了根本变化，如要求大开间、平面和房间布置灵活、室内不露梁柱等，使得普通框架外露梁柱或普通剪力墙结构对建筑空间的严格限制与分割的设计已经不能满足使用要求。在这种情况下，一种界于异型框架柱和普通剪力墙结构之间的短肢剪力墙结构应用而生。短肢剪力墙既保留了异形框架柱不凸出墙面，房间布置灵活等优点，又克服了异形框架柱抗侧移刚度相对较低的缺点。与普通剪力墙相比，短肢剪力墙门窗洞口更大，可以较好地满足住宅建筑的采光与通风要求，增加使用面积，造价更低，且结构自重更小。另外，对于新一代的高层建筑，当今世界各国都已趋向采用钢―混凝土的组合结构。型钢混凝土组合构件充分利用了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能，使钢筋混凝土与型钢形成整体，共同受力。因此，型钢混凝土组合构件的承载力可以高出同样横截面的钢筋混凝土构件一倍以上。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。并且型钢混凝土组合构件具有比钢筋混凝土构件更好的延性和耗能性能。因此，在强地震中，呈现出优良的抗震性能。鉴于型钢和混凝土能够较好的优势互补、取长补短，使材料的优势在结构抗震中能够更加充分体现出来的特点，所以我们在普通短肢剪力墙两侧加入型钢材料，形成型钢混凝土组合短肢剪力墙的结构形式。本文中我们称这种结构形式为型钢混凝土组合短肢剪力墙结构，并对该种结构形式的特点进行探讨。
二、短肢剪力墙的正式提出与定义
短肢剪力墙结构是由我国的容柏生院士于1997年首先正式提出的，文中扼要叙述了短肢剪力墙结构体系的构成、特点、设计原则等，指出短肢剪力墙结构是界于异型框架柱和普通剪力墙之间的一种结构形式。该体系的墙肢相对普通剪力墙较短，截面通常采用“T”字型，“L”字型，“十”字型，“Z”字型，折线型或“一”字型等。
通过众多学者和工程师对短肢剪力墙的逐步研究和实践应用总结，我国现行《高层建筑混凝土结构技术规范》对短肢剪力墙的定义为：短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比（肢高厚比）为5～8的剪力墙。即短肢剪力墙应满足5≤hc/bw≤8，hc为墙肢截面高度，bw为墙肢截面的厚度。
三、短肢剪力墙结构特点
1.它可结合建筑平面，利用间隔墙位置布置竖向构件，基本上不与建筑功能产生矛盾。
2.连接各墙的梁随墙肢位置而设于间隔墙竖平面内，故较隐秘，解决了框架结构梁柱突出墙面的问题，使房间布置灵活，建筑功能容易满足，使用率高；尤其适用于20层左右的小高层住宅，且造价相对于普通剪力墙结构较低。
3.与普通剪力墙相比，随着剪力墙数量减少和结构自重减轻，整体结构刚度也减小，可降低地震作用力对结构抗震较为有利；可以开较大洞口，建筑上还可获得良好的通风与采光效果。
4.根据建筑平面抗侧刚度的需要，利用中心剪力墙形成主要抗侧力构件，易满足刚度和强度要求。
5.肢高宽比大，水平荷载作用下墙体的破坏一般都呈弯曲型。同时连梁的跨高比大，故连梁的破坏也呈弯曲型。所以短肢剪力墙延性好，对抗震有利。
四、型钢混凝土组合结构特点
型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式。这种结构在各国有不同的名称，建设部2001年10月23日的《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ 138―2001）则正式将该种结构称作型钢混凝土组合结构。这种结构主要用来构成建筑物的梁和柱，内含型钢可分为实腹式和格构式两大类。该结构形式的特点如下：
1.受力性能好，材料利用充分：型钢混凝土组合构件充分利用了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能，钢筋混凝土与型钢整体共同受力。因此型钢混凝土构件的承载力可以高出同样横截面的钢筋混凝土构件一倍以上，所以在相同承载力下，其截面尺寸可以适当减小，因而不会形成“肥梁胖柱”。
2.良好的耐久性和耐火性：型钢外包裹的混凝土具有抵抗有害介质侵蚀，防止钢材锈蚀等作用；同时，型钢外混凝土保护层厚度，也决定着结构构件的耐火性能，比钢结构要好很多。
3.综合经济效益好：与钢结构相比，型钢混凝土组合结构可节约■的钢材，降低了造价；与传统的钢筋混凝土结构相比，构件的截面尺寸更小，结构自重轻，可以增加使用面积，便于建筑灵活布置。型钢混凝土组合结构与钢筋混凝土结构相比，可节省60%左右的混凝土，虽用钢量有所增加，但由于其较钢筋混凝土结构自重轻20%左右，对于高层建筑而言，明显降低了地基基础的费用。
4.抗震性能好：型钢混凝土组合结构由于型钢的设置，其延性比钢筋混凝土结构有明显提高，因此在大震中此种结构呈现出较好的抗震性能。
五、型钢混凝土组合短肢剪力墙结构特点
型钢混凝土短肢剪力墙基本上继承了普通钢筋混凝土短肢剪力墙的所有优点，同时由于型钢的加入，使型钢混凝土短肢剪力墙较其他结构形式也体现出更大的优越性：
1.型钢混凝土短肢剪力墙与普通钢结构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锈、抗火作用；同时由于外包混凝土的约束作用使普通钢结构构件受压失稳的弱点得到了很大的克服；另外混凝土与型钢共同承担荷载，使型钢混凝土成为节约钢材的一个重要手段。
2.型钢混凝土结构和普通钢筋混凝土结构相比承载力大大提高，型钢混凝土结构构件的承载力可以高于同样外形尺寸的钢筋混凝土构件的承载能力1倍以上；由于型钢在混凝土在未浇筑以前就已形成钢结构骨架，它具有相当大的承载能力，能够承受构件自重和施工荷载，从而缩短施工周期；型钢混凝土组合结构由于型钢的设置，其延性比钢筋混凝土结构有明显提高，因此在大震中此种结构呈现出较好的抗震性能。
六、型钢混凝土组合短肢剪力墙结构存在的问题
型钢混凝土组合短肢剪力墙结构虽然有诸多优势，但是由于研究工作还处于起步阶段，而且暂时还没有太多的文章提及，因此在理论、应用以及在实际工程中都仍然存在很多有待解决问题。
1.短肢剪力墙结构虽然有以上各种优点，并在实际住宅建筑上得到了应用，但是，对其受力和变形特性方面的研究还基本上处于初始阶段，明显地滞后于工程实践。目前，在新的国家规范或规程中，虽已给出有关短肢剪力墙结构和异形柱结构的设计条款，但是从各种信息和资料来看，各类短肢墙受力性能试验数据的积累还较少，还不足以对这种新型的结构形式给出准确定性和定量分析的基础。与此同时，短肢剪力墙这种结构形式本身布置的灵活性，在不同情况下，也可能使结构的受力特性发生变化，因此，进一步的抗震性能试验是非常必要的。
2.在理论方面，现在对短肢墙的结构分析和设计软件，基本上仍采用以弹性模型为基础的有限元方法。这种方法可以精细地分析钢筋砼结构在砼开裂前的应力状态，但对结构的破坏模式分析却无能为力，不足以指导短肢墙的结构设计。在实际工程中，结构设计人员在设计中常常会遇到一些规范或规程中没有涉及的问题，所实施的有关构造措施，往往是将普通剪力墙结构的规定移植过来；在计算分析方法上，也是沿用普通剪力墙的计算方法。这些做法并没有可靠的技术基础，可以说，到目前为止，对于短肢剪力墙结构尚缺少比较准确有效的设计和安全性评价的理论和方法。
3.型钢混凝土结构由于具有良好的力学性能在高层建筑中的应用日益广泛。但总的来说，型钢混凝土结构在我国的应用还处于起步阶段，尤其型钢混凝土结构与短肢剪力墙结构相结合的工作仍需要进一步深入研究，随着工程实践、数据、经验积累，科研工作的深入，计算理论的进一步完善，如果能有针对性的推广应用型钢混凝土组合短肢剪力墙结构，对我国高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能，都将具有极其重要的意义。
七、结语
型钢混凝土组合短肢剪力墙结构是在短肢剪力墙结构的基础上，充分利用型钢混凝土结构的特点，通过在普通钢筋混凝土短肢剪力墙两侧配制型钢，以改善结构的延性和耗能能力，并提高整体刚度和抗震性能的一种新型的组合结构形式。该结构能够有效实现结构建筑使用功能、抗震性能要求和经济指标合理三者的协调统一，在高层住宅及多、高层办公楼中具有广阔的应用前景。
参考文献：
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[3]刘维亚，张兴武，姜维山，等.型钢混凝土组合结构构造与计算手册[M].中国建筑工业出版社，2004.5
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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
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关键词：型钢混凝土；钢结构；深化设计
近年来，我国的建筑行业稳步发展，建筑的结构形式和技术水平也发生了巨大的变化，尤其是大量高层建筑的涌现，对于混凝土结构的要求也越来越高。型钢混凝土结构的出现,不但满足了对建筑本身强度和稳定性的需要，也满足了建筑工程对施工工艺和施工水平的需要。钢结构的深化设计是型钢混凝土结构在施工之前不可缺少的工作之一，也是工程设计得到实现的有效途径。本文将对型钢混凝土结构的深化设计工作进行深入研究。
1型钢混凝土结构的概念及特点
1.1型钢混凝土结构的概念及特点
型钢混凝土结构主要是指在混凝土中配置型钢，从而形成一种建筑结构体系。型钢混凝土结构也可称为劲性钢筋混凝土结构或者包钢混凝土结构。型钢具混凝土具有较好的强度、刚度和抗震性能好等优点，因此在现代高层建筑中得到了普遍的应用。型钢混凝土主要具有以下特点：
1.1.1承载能力高：型钢混凝土的含钢量较高，其结构比外形相同的钢筋混凝土结构承载能力要高出个倍多，所以要相同的何载状况下，使用型钢混凝土能够有效减小构件的截面尺寸，从而增加建筑的使用面积和降低建筑的层高，大大的提高了建筑经济效益。
1.1.2施工方便：型钢在混凝土浇筑之前已经形成了钢结构，在承载力提高的同时，也有利于减少模板的支撑，甚至不需要设置支撑，可直接将模板悬挂在型钢上，所以型钢混凝土可以有效减少模板支撑的成本，也能够使施工速度得到提高。因为型钢混凝土不需要临时立柱，也有利于设备的安装。
1.1.3耐火性和抗腐蚀性较强：型钢混凝土较普遍的钢结构有着较强的耐火性和抗腐蚀性，而且它外包的混凝土与型钢结构一起受力，也可节省大量的钢材。
1.1.4延性较强：型钢混凝土尤其是实腹式的型钢混凝土结构，比普遍钢筋混凝土结构的延性好，所以也具有较好的抗震性，非常适合应用于高层建筑和地震频繁地区。
1.2型钢混凝土结构的发展及应用
对型钢混凝土研究较早的国家是日本，目前日本型钢混凝土的相关试验在国际上也比较领先。日本型钢混凝土结构最初是以钢骨为主，钢筋为辅的结构形式，二十世纪七十年代以后，逐渐采用了以实腹式为主要的结构形式。通过多年的研究和试验，型钢混凝土结构基本上已经形成了较为完整的设计理念和设计方法。在欧美国家，型钢混凝土的最初是为了满足其耐火性，而在钢结构之外包裹混凝土，称为混凝土包钢结构。二战结束之后，前苏联曾经大量采用了型钢混凝土结构，五十年代对空腹式钢骨混凝土构件进行了大量的研究，从1978开始才进行以实腹式型钢混凝土结构为主的试验。我国的型钢混凝土结构研究较晚，具体的开始研究是在上世纪八十年代中后期，之后进行了大量的包括梁、柱以及节点的研究试验，也进行了大量的力学分析从而制定出了相应的规程。
型钢混凝土结构在我国最初应用于工业厂房上，随着型钢混凝土技术的不断成熟，上世纪八十年代后，逐渐的开始应用于高层或者超高层建筑当中。较为典型的是香港中国银行大厦，其结构的总高为315m，整夜大厦采用五根型钢混凝土柱组成。上海金贸大厦则是由核心筒加圈复合巨型术的H型钢、钢筋和高强混凝土组成。其巨型术中的H型钢具有抵抗竖向何载和水平荷载的作用。随着型钢混凝土的不断发展，其应用的范围也在逐步扩大，比如在桥梁工程上的应用。在桥梁工程中型钢混凝土也逐渐从局部构件的应用，发展到了桥梁整体结构中的应用。
2型钢混凝土结构中钢结构的深化设计
钢结构的深化设计也称为加工详图，是钢结构加工前不缺少的工作，它是通过对设计文件的细化、补充以及量化，来绘制成构件、部件和零件等不同需要的图纸，从而进行工厂制作和现场安装。钢结构的深化设计主要以钢结构的设计图为依据，由钢结构加工单位进行深化编制和完成，并作为钢结构加工和安装的依据。这两种设计方法分工较为合理，有利于保证工程的施工质量，也便于施工。
2.1设计要点：
2.1.1深化设计内容：钢结构的深化设计内容主要包括图纸的目录说明；深化设计的总说明；结构构件安装布置总图；通过节点焊接工艺图；构件图、部件图、零件图；构件或者零件清单等。
2.1.2准备工作：进行深化设计并需要进行设计评估，包括进度评估和能力评估。另外还要进行钢结构图纸的会审，以便全面了解设计内容，使各相关人员和部门的工作能够协调统一。同时找出设计中存在的问题，在会审中进行解决以免影响后期深化设计。
2.1.3工作要求:进行深化设计的工作人员，应该本着认真而负责的态度做好加工详图；读懂设计文件的每项内容和要求是深化设计人员的基本工作，如发现任何设计问题应该及时进行调整协商；钢结构深化设计的总说明，主要包括设计依据、制作安装说明、构件材质要求、表面处理要求以及其它各细节要求的说明；工厂生产的各分段构件在现场拼装时的所有数据都必须在总装图中进行说明；构件图应该包括现场拼装的信息和各阶段的验收记录，以及特殊焊点的焊接要求等；构件安装的布置图主要包括梁、柱等主要构件的分布情况，同时构件的编号必须与图纸标注的构件编号一致；材料表上要标注完整的构件或者零件的编号、材质、数量和重量等参数。
2.2节点设计原则：
钢结构的节点设计原则是节点连接的承载力要高于构件截面的承载力；进行安装单元划分时，工地的接头应该考虑到人工焊接时的位置适合度和舒适度，以方便安装为原则。柱要设计在主梁上端的1～1.3米位置，梁的设计每跨一个单元，结合现场的塔吊情况进行分段，但其接头位置应该设在跨的1/3～1/4处。进行悬臂梁段的安装单元时，悬臂梁的长度可以根据梁的跨度和荷载进行设定，框筒结构在采用带悬臂梁段的柱安装时，梁的接头可以设在跨中位置；构件焊接时等强连接的对接接头，其拼料的长度要大于300mm，纵横方向的对接焊缝要错开大于200mm；梁、柱的焊接组合可采用全焊透或者部分焊透的对接与角接组合焊缝形式，角焊缝可采用加强全熔透焊缝或者部分熔透焊缝的对接焊缝；梁、柱的对接应该采用等强全熔透焊缝的形式；安装单元的节点连接包括染与柱的连接、柱与柱的连接以及梁与梁的连接。
2.3深化设计质量控制措施
进行深化设计时，要从内部与外部的质量来控制。内部质量控制的重点是减少设计过程和深化文件的出错频率。反复的校对和审核是较为有效的方法，也可应用较为实用的深化设计软件。另外，深化设计人员的专业素质也是控制内部质量的重要因素，所以全面提升深化设计人员的专业素质是保证深化设计质量的关键；对于外部质量的控制措施，主要是对设计文件的严格检查尽量减少和避免因设计错误导致的深化错误，从而造成加工困难、安装不便等问题。
3结论
型钢混凝土结构中钢结构的深化设计，有着较强的提升空间和发展前景。钢结构的深化设计需要大量的高素质、高水平专业人才，所以，我们应该在培养深化设计人才方面，提高重视度，以保证建筑行业的稳步前进。
参考文献:
[1]郭鹏，张永胜.谈型钢混凝土结构[J].山西建筑.2012年1月第38卷第3期.36～37.
