型钢混凝土结构梁柱节点优化及施工技术

型钢混凝土结构梁柱节点优化及施工技术

摘要：本文主要针对型钢混凝土结构梁柱的节点优化及施工技术展开了探讨，

通过结合具体的工程实例，对型钢混凝土结构梁柱的节点优化作了系统分析，并

给出了一系列的施工技术，以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。

关键词：型钢混凝土；结构；优化；施工

型钢混凝土结构具有着构件截面小、良好的抗震性能、耐久性及耐火性好等优点，在如

今建筑施工中有着广泛的应用。因此，我们需要积极对型钢混凝土的结构进行优化，并采用

相应的技术做好施工，以保障整体建筑的施工。基于此，本文就型钢混凝土结构梁柱的节点

优化及施工技术进行了探讨，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。

1 工程概况

某综合体工程，地下3层，裙房3层（局部4层），塔楼19～26层，总建筑面积26万

m2，建筑高度99.8m，结构体系为框架及框剪结构。工程结构跨度大，建筑高度高，为减小

梁柱断面尺寸大量采用型钢混凝土结构。该工程SRC结构主要分为塔楼SRC柱，地下室及裙

房SRC柱、SRC梁，SRC柱钢骨截面形式大部分为H型，少量为十字形，SRC梁钢骨截面形

式为工字型，H型钢骨柱最大截面为700×250，十字钢骨柱最大截面为900×600×250，工字型钢骨梁截面大部分为700×250，最大截面为1100×250，钢材采用Q345B低合金高强钢，钢板

最大厚度达36mm。

2 SRC柱钢筋优化

2.1 SRC柱纵向钢筋优化

钢骨梁在楼层处与钢骨柱相连，部分SRC柱纵向钢筋与钢骨梁相交导致柱纵向钢筋无法上、下贯通，经与设计单位协调将钢骨梁翼缘范围的SRC柱纵向钢筋通过移位、等面积代换

将柱纵向钢筋排布在钢骨梁翼缘范围外以避开钢骨梁；移位、等面积代换后柱纵向钢筋直径

不超过两级且应对称配筋，柱纵向钢筋净距不小于50mm且不小于1.5d（d为柱纵向钢筋直径），当柱纵向钢筋避开钢骨梁造成柱纵向钢筋净距大于200mm时，配置C16@200纵向构

造钢筋，纵向构造钢筋遇钢骨梁翼缘弯折150mm，如图1、2所示。

2.2 SRC柱箍筋优化

原设计方案SRC柱内箍采用矩形封闭箍筋，需将内箍分割成U型或L型等形式，现场穿

过柱内型钢腹板后再焊接成封闭箍筋，现场焊接量大且施工质量难以保证，经与设计单位协

调将SRC柱的内箍由矩形箍筋变更为菱形箍筋，箍筋均绕钢骨柱四周排布，如图1、2所示。

3 SRC结构梁柱节点优化及施工

3.1 SRC结构梁柱节点常用施工方法及优缺点

3.1.1 穿孔法

采用型钢穿孔方式，梁纵向钢筋可直接贯通SRC柱，施工简单方便，但钢骨柱翼缘不宜

穿孔且型钢腹板穿孔截面损失率不宜大于腹板面积的25%，当穿孔造成型钢截面损失不能满

足承载力要求时，应采取补强措施；型钢穿孔必须在加工厂钻孔预留，穿孔直径比钢筋直径

大5～8mm，穿孔精度要求高、节点钢筋密集且穿孔位置不易确定，常因孔位不准确而无法

穿筋。

3.1.2 钢筋连接器连接法

钢筋连接器一般采用钢筋套筒，套筒按钢筋数量及间隔排布，占位小，可以保证柱纵向

钢筋上、下贯通。套筒应在加工厂焊接，定位精度要求高、焊接位置不易确定，当梁纵向钢

筋两端均采用套筒与钢骨柱连接时，钢筋两端不能同时扭入套筒，需先将梁纵向钢筋在中间

截断，分别扭入套筒后通过焊接、套筒冷挤压等方法进行二次连接。

3.1.3 短钢梁搭接法

在SRC柱与RC梁连接梁端设置短钢梁，RC梁纵向钢筋与短钢梁搭接；短钢梁的高度不

宜小于0.7倍RC梁高，其长度不宜小于RC梁截面高度的2倍且应满足梁纵筋搭接长度要求。设置短钢梁施工简便，但在短钢梁末端，RC梁截面承载力和刚度突变，容易发生混凝土挤压

破坏；设置短钢梁不但造价较高而且影响柱纵向钢筋上、下贯通，需在短钢梁翼缘开孔穿筋

或采用柱纵向钢筋移位避让措施。

3.1.4 钢牛腿焊接法

在SRC柱与RC梁连接梁端焊接工字形钢牛腿，RC梁纵向钢筋与钢牛腿双面焊接5d。钢

牛腿在加工厂焊接，施工较简便，但梁纵向二排筋与钢牛腿连接时，需现场仰焊或在加工厂

预先焊接一段钢筋后在现场进行二次连接，钢牛腿影响柱纵向钢筋上、下贯通，需在钢牛腿

翼缘开孔穿筋或采用柱纵向钢筋移位避让措施。

3.2 SRC结构梁柱节点优化及施工

通过分析上述SRC结构梁柱节点常用施工方法优缺点，针对本工程柱宽梁窄、钢骨柱窄

翼缘、钢骨柱和钢骨梁翼缘宽度相同的工程特点对SRC结构梁柱节点梁纵向钢筋与型钢相交

的问题按以下方法进行优化设计及施工：

（1）遵循等强代换原则，加大梁纵向钢筋直径，减少钢筋根数。

（2）SRC梁纵向钢筋对称排布在钢骨梁翼缘两边从钢骨柱翼缘两侧贯通或锚固，梁上部

纵向钢筋净距不小于30mm且不小于1.5d（d为上部纵筋最大直径），下部纵向钢筋净距不

小于25mm且不小于1d（d为下部纵筋最大直径）；当SRC梁部分纵向钢筋遇十字钢骨柱腹

板无法避开时，采用型钢腹板穿孔钢筋贯通；SRC梁纵向钢筋净距大于180mm，增设

C16@180纵向构造钢筋，纵向构造钢筋在钢骨柱翼缘边弯折150mm，如图3、4所示。

（3）在型钢范围外的RC梁纵向钢筋采取贯通或锚固在SRC柱内，在钢骨柱腹板范围内

的梁纵向钢筋当钢筋平直段锚固长度大于等于0.4倍锚固长度时，梁纵向钢筋伸至钢骨柱腹

板内侧弯折15d，如图5所示。

（4）简化钢牛腿采用钢板连接板代替，对于与钢骨柱翼缘相交的RC梁纵向钢筋采用增

设钢板连接板与钢筋焊接，经设计单位验算，采用25mm厚Q345B钢板，连接钢板与钢骨柱采用全熔透焊接，钢板长度取5d+30mm，宽度为与连接板连接的两侧钢筋外皮尺寸加50mm；若柱纵向钢筋与连接板相交则连接板在柱纵向钢筋位置开设U形孔使柱纵向钢筋上、下贯通；连接板在加工厂预先焊接后在现场与钢筋焊接，对于少量梁上部有二排钢筋需与连接板连接时，梁纵向钢筋分别与连接板上、下表面焊接，为避免施工现场仰焊，连接板采用现场焊接，如图6所示。

（5）SRC梁下部二排钢筋和在钢骨柱翼缘范围内RC梁下部二排钢筋不伸入支座，不伸

入支座梁纵向钢筋距支座边0.1Lni处截断，如图7所示。

图7 钢筋与连接板连接及不伸入支座钢筋示意（1-1）图

4 SRC梁拉筋优化

按照原设计方案SRC梁侧面拉筋需在钢骨梁腹板处开孔穿梁拉筋，为施工方便将SRC梁

侧面纵向构造钢筋由梁两侧设置变更为梁两侧及钢骨梁腹板两侧分别设置，拉筋在钢骨梁腹

板处断开，两侧分别勾住SRC梁侧面及钢骨梁腹板纵向构造钢筋，如图3所示。

5 实施效果

根据上述优化的设计方案及施工方法，本工程SRC结构大部分钢筋避开了型钢，少量无

法避开钢骨柱翼缘及腹板的钢筋采用钢板连接板连接和钢骨柱腹板开孔穿筋（腹板截面损失

很小无需补强），解决了SRC结构梁柱钢筋与钢骨梁、柱相交的问题，降低了施工难度，提

高了施工进度。

6 结束语

综上所述，型钢混凝土结构梁柱的施工在如今的建筑施工中有了广泛的应用，为此，我

们需要采取有效的施工技术做好型钢混凝土结构梁柱节点的优化，以发挥型钢混凝土结构的

效益，从而提高了工作效益，保证施工质量和工期。

参考文献：

[1]马玲.型钢混凝土组合结构的施工与优化[J].福建建材.2015（12）.