型钢混凝土结构形式的分类与应用

姚泽辉

佛山市城筑联合建筑设计有限公司

摘要：在目前，城市建设已经成为了我国经济发展最为主要的形式，而且随着我国人口的急剧增长，以及人们向城市聚集的因素，城市的建筑形式随着社会情况越来越偏向高层的建筑，只有这样才能满足城市的人口暴增情况，而随着高层建筑的不断增多，对于高层的建筑施工技术也在不断的优化换代，在近年高层的建筑中运用最多的则是型钢混凝土结构形式。

关键词：型钢混凝土；抗震性能；延性

我们所讲的型钢混凝土结构形式，其实就是一个组合的结构，在混凝土结构建筑前，在结构的基础这就是型钢的周边布置钢筋，再浇筑后的结构形式就是型钢混凝土结构。而型钢可能很多人就很陌生，型钢是一种条型的钢材，通常运用在建筑施工的高层建筑中，其具代表性的则有工字钢、槽钢等等。并且型钢可以分为两类，第一类空腹式src构件的抗震性能相对与传统的混凝土构件是很为优秀的，而另一种则是与传统的混凝土构件相差无几，因此第一类的空腹式构件在抗震的结构中运用广泛，本文对于型钢，混凝土的组合结构的优点，组合结构的构造分析以及设计发展要点进行了一定程度的介绍分析。

1型钢混凝土组合结构的优点

型钢混凝土的组合结构优点很为之多，下文会针对于普通的钢结构、钢筋混凝土进行对比，以突出其优点。

1.1钢混凝土组合结构与钢结构

相比于普通的钢结构来说，型钢混凝土组合结构有以下优点：（1）相比于钢结构拥有很好的耐久性能、耐火性能，并且因为型钢的表层是混凝土结构，因此相比于普通钢结构的涂刷防锈、防火涂料来说，其外包混凝土的耐久性耐火性更强。（2）相比于普通的钢结构来说，型钢混凝土结构对于其钢材的使用量也是远远小于普通钢材，根据相关的调查发现其节约钢材的量可以达到百分之五十。（3）相比于普通钢结构，型钢混凝土结构功能具有多样性，在混凝土建筑时，就算还没有完全成型，其便当作支架等等进行使用。

1.2型钢混凝土组合结构与钢筋混凝土结构

对比于钢筋混凝土结构，其优点也是很为明显的：（1）对比于普通的钢筋混凝土结构来说，型钢混凝土组合结构整体的稳定性强，在外包的混凝土成型后，其几乎可以完全结合，成为一个整体，一起受力。（2）在承重力方面，钢筋混凝土因为其配筋率以及截面尺寸小的影响，其提高承重力的方法只能提高截面尺寸，但是，组合结构确是可以选用截面尺寸较大的型钢，这样对于高层的建筑施工更加的方便，间接的也是节省了人力。（3）相比之下，其型钢混凝土结构的施工很为之快，对于建筑项目施工工期的缩短还是很有帮助的。（4）其抗变形的能力以及抗震性能都是很为优越的，并且在型钢结构中，中型钢的作用远大于传统的混凝土结构。

2型钢混凝土组合结构设计要点

2.1抗震设计中，型钢混凝土结构应采取的措施

在抗震的设计中，为了保证混凝土整体的承载力以及抗形变能力，应该采取以下措施进行保护：（1）在高层的建筑中，根据规范，七度的抗震设防并且高层房屋的高度不能高于一百三十米，最好采用型钢柱；而在七度抗震设防而屋面高于一百三十米以及之后的八度、九度抗震设防中，必须要求采用型钢柱。（2）为了保证其抗形变能力，可以进行以下的措施：1.加强对于钢筋混凝土筒体的保护，特别是边角处，必要时可以加强配筋；2.为了减少钢筋混凝土筒体剪力强的剪应力，可以通过增加墙体的厚度来控制；3.在钢筋混凝土筒体的剪力墙开洞的时候，对于开洞位置的选择尽量选择受力均匀的位置。

2.2对于钢型混凝土外部的框架结构的钢度一定要提高

也就是为了保证其高层结构的整体连接的钢性，以及提高柱与梁的垂直角的侧向水平的承受重力的能力。

2.3外伸桁架加强层的设置

进行外伸桁架加强层的设置可以把剪力墙的弯曲形变替换成框架柱的轴向形变。这样可以有效的减少结构的形变隐患，并且设置外伸桁加强层还可以保证各个柱子的均匀受力。

2.4钢框架柱地震剪力调整

在钢型混凝土中钢框架的抗地震设计中，其钢框架的地震剪力不能少于结构底部剪力的百分之二十五，以及钢框架的剪力的一点八倍间的相对小值。且，钢框架的承受地震剪力也需要符合规范要求。

3型钢混凝土组合结构的构造分析

对于型钢混凝土组合结构优秀性能的运用是个比较复杂的问题，怎样才能将预期计划设计结构在实际的施工中达到相应的效果以及更好的，这关乎到的则是构造。针对于钢型混凝土来说，其结构的构造可以分为两种。

3.1节点构造分析

在钢型混凝土中，对于节点构造来说，其通过字面意思便可以理解，即是各个结构的连接节点位置的构造，在实际的施工中有以下的结构需要节点构造：型钢混凝土的梁和柱间的节点连接。对于这类垂直结构的节点连接来说，为了保证其受力的稳定性延性等等，宜选用刚性的连接形式，且在柱与梁的节点构造处，增加水平筋。

3.2杆件构造分析：

对于钢型混凝土组合结构中的杆件构造来说，其主要的作用便是保证外包的混凝土与内部的型钢结构能完美的结合形成整体。并且在有关的部门进行测试实验后发现，相比于传统的钢结构混凝土间的粘接力来说，混凝土与型钢的粘接力只有其的二分之一。因此对于保证型钢与混凝土间的结合整体性是很有必要的，通常采用增加粘接力的方式是进行剪力连接件的设置。且对于内部的型钢结构来说，也应该注意以下几个方面：（1）为了确保其性能的最大程度的发挥，其边缘位置的型钢上不能进行开洞。并且在开洞处也应进行一定程度的加强处理，比如焊接钢板等等；（2）在钢结构的焊接施工不能选择在现场进行，这样不能保证其焊接缝的质量；（3）内置型钢的连接还需要注意梁与柱这些节点构造区域的分隔。其构造设计也是为了保证施工的质量以及施工流程的简易化。

4案例分析

对于我国的型钢混凝土组合结构应用和研究其实已经拥有了很长一段的历史了，在一九五零年开始，我国就已经从外国（苏联）引进了型钢混凝土结构，但是因为当时的国力有限以及钢材的短缺，因此在型钢混凝土结构的施工中，频频出现节省钢材的事件，后来便停止了对于型钢混凝土结构的施工。但是在一九八零年代的时候，我国的经济发展迅速以及建筑行业的飞速发展，型钢混凝土结构又在我国兴起了起来，特别是在我国的北京、上海、广州等等地区更是进行了全面的改进等等。并且也开始了对于钢型混凝土结构在建筑施工中的应用分析研究试验。

经过了至今十几年的研究以及实际的施工应用，并且再参考国外的一些优秀的做法，我国便颁布了第一部yb9082297钢骨混凝土结构的设计规程，并且后续在二零零二年又颁布了型钢混凝土组合结构的技术规程。

随着我国对于型钢混凝土结构的越来越重视以及研究，相符合于我国的型钢混凝土结构的施工技术也开始慢慢的成熟了起来，其中有钢型混凝土构造中构件的优化完善，还有混凝土性能的提高等等。

5结束语

本文针对于型钢混凝的结构形式进行了全面的论述，希望在往后的建筑施工中，能出现更为实用节能环保的技术。

参考文献：

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