型钢混凝土节点

型钢混凝土组合结构的节点构造及施工技术

中冶天工城建分公司胡帅

摘要：型钢混凝土组合结构是一种新型的结构形式，与传统的钢筋混凝土结构和钢结构相比，型钢混凝土组合结构充分发挥了钢材与混凝土这两种材料各自的优点，在用钢量相同的条件下，提高了构件的强度，改善了构件的延性，增强了结构的抗震性能。现通过对空港物流加工区健身中心工程中型钢混凝土结构梁、柱节点的构造分析，为相关工程的设计及施工提供参考。

关键字：型钢混凝土节点构造施工技术

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，其截面形式如图（1）所

示。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。构造如图（2）所示。

图2加劲肋构造

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。

梁一排纵筋套筒连接；二排钢筋与钢牛腿焊接

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。预留孔洞位置如图3所示。

开口箍筋再次焊接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。

4.2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】王连广;黄维平;王庆利;型钢与轻骨料混凝土组合材料本构模型[A];中国钢协钢-混凝土组合结构协会第六次年会论文集（下册）[C];1997年

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【4】杨勇;型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D];西安建筑科技大

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【5】王彦宏;型钢混凝土偏压柱粘结滑移性能及应用研究[D];西安建筑科技大学;2004年

【6】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【7】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

【8】朱茂存•高层建筑结构施工•机械工业出版社

【9】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

【10】张培信•钢——混凝土组合结构设计•上海科学技术出版社