型钢混凝土节点设计要点

陈小华 唐磊

成都基准方中建筑设计有限公司 四川成都 610000

摘要：型钢混凝土组合结构是指在混凝土中配置型钢（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，该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。现通过对实际项目中型钢混凝土结构梁、柱节点设计要点总结，为相关工程的设计提供一些参考。

关键词：型钢混凝土；梁柱节点；柱脚节点

前言：社会在不断进步的同时，人们的生活水平不断提高，对于建筑的整体质量要求也在不断提高，型钢混凝土结构已被广泛应用于建筑领域当中，特别是高层建筑中较为常见。型钢混凝土结构的刚度、延展性、承载力等综合性能都优于普通混凝土结构。

工程概况

志达港汇广场位于成都市天府新区，该项目属于大型综合体，地下3层，地上3栋高层，底部都采用了型钢混凝土梁柱设计。从该项目施工图设计中，总结了一些型钢混凝土结构节点设计要点，主要包括柱脚节点和梁柱节点设计。

1. 柱脚节点

柱脚的设计在一般项目中主要采用埋入式柱脚和非埋入式柱脚。其中埋入式柱脚属于刚接柱脚，一般由柱底板、锚栓、钢柱埋入部分上部水平加劲肋或隔板、栓钉及基础附加钢柱钢筋等组成，如图1所示。

图1 埋入式柱脚例图

埋入式柱脚设计中型钢底板厚度不应小于柱脚型钢翼缘厚度，且不宜小于25mm，埋入式柱脚的栓钉直径不宜小于19mm，水平和竖向间距不宜大于200mm，栓钉离型钢翼缘板边缘不宜小于50mm，且不宜大于100mm。其中伸入基础内型钢外侧的混凝土保护层的最小厚度，对于中柱不应小于180mm，边柱和角柱不应小于250mm，在埋入式柱脚中埋入部分顶面还应设置水平加劲肋，加劲肋的厚度宜与型钢翼缘等厚，其形状应便于混凝土浇筑。

非埋入式柱脚一般选择铰接柱脚，此类柱脚直接搁置在基础顶板或者这顶上，此时的钢柱在受力上已满足设计要求，理论上已不再需要设计柱脚节点，但为了满足现场吊装及定位要求，实际还需要做一个铰接的柱脚节点，并利用调节螺母及二次灌浆层来保证柱底标高，如图2所示。

图2 非埋入式柱脚例图

对于埋入式与非埋入式柱脚的构造要求可以参考《多、高层民用建筑钢结构节点构造详图》16G519。

2. 型钢柱与型钢梁连接节点

型钢混凝土柱内箍筋连接方式主要分两种：第一种箍筋全部从钢柱外围绕过，不与钢柱发生关系，第二种则是箍筋穿过腹板，钢柱腹板上按箍筋间距要求开洞，孔径可比箍筋直径大6mm，由于整根箍筋无法穿过，只能将箍筋分段，再用电弧焊焊接，例如十字形钢柱，需特别注意两个方向腹板上的孔位必须相互错开一个孔径距离，以保证箍筋能交叉穿过。对于第二种方式一般不提倡使用，因为削弱了腹板强度，在实际设计时一般采用第一种方式，设计详图如图3所示。

图3 型钢柱箍筋避开钢柱示意图

梁柱节点详细构造要求建议参考《型钢混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图》12SG904-1，部分截图如图4所示。

图4 梁柱节点构造详图示意

梁内钢筋与型钢柱翼缘板连接时，翼缘板上不宜开孔，可在翼缘板上焊接套筒或者连接板。当采用套筒连接时，详图设计较为简单，放样出钢筋位置，在加工制作钢柱时套筒便可以焊到翼缘板上。

3. 结束语

工程项目在实际施工过程中，型钢混凝土结构的整体变形性能、延展性、承载力以及强度等综合性能，和传统钢筋混凝土结构相比较，优势非常显著。文章从实际工程案例中总结了型钢混凝土节点设计中有关柱脚节点和梁柱节点的设计要点，在具体应用中，还需根据不同项目情况加以研究深化。

梁柱节点相关应用和研究目前仍存在一定的不足之处，还有广阔的发展空间，如节点传递机理、空间整体性能、整体抗震性能等方面还需进一步研究。随着型钢混凝土施工技术的应用范围进一步扩大，节点方面相关研究也会不断地完善，这也是非常关键的主要研究方向，对建筑行业的健康稳定发展奠定良好的基础。

参考文献：

[1]刘炳瑞. 浅议型钢混凝土组合结构梁柱节点处施工技术[J]. 建材与装饰, 2018, 000(027):60-61.

[2]贾志武. 型钢混凝土组合结构梁柱节点施工难点与突破[J]. 城镇建设, 2019, 000(002):22-23.

[3]唐作凤. 型钢混凝土组合结构梁柱节点区的深化设计与施工[J]. 四川建筑, 2018,11(03):133-134.

作者简介：陈小华（1988.12-）女，汉族，四川，硕士学历，单位：成都基准方中建筑设计有限公司，研究方向：建筑与土木工程。