鋼與混凝土組合結構應用技術

彭曉艷

【摘? 要】鋼-混凝土組合結構充分發揮了鋼材和混凝土材料各自的優勢，其力學性能、抗震和抗風性能與普通混凝土結構相比具有很大優勢。隨著對鋼-混凝土組合結構研究的深入，新的組合結構形式將不斷出現，其研究理論將進一步完善。

【關鍵詞】鋼與混凝土組合結構;類型;應用技術

前言

鋼-混凝土組合結構是在在構件層次上由鋼材和混凝土兩種不同性質的材料組合的一種新型結構形式。它充分發揮了混凝土抗壓性能好，鋼材抗拉強度高、塑性好的的優點，彌補了彼此各自的缺點，是一種合理的組合方式。

1鋼-混組合結構

1.1壓型薄鋼板與混凝土組合板

將混凝土澆筑在壓型薄鋼板中，根據鋼板頂部和底部的不平肋和不同的凹線，將鋼板和混凝土結合形成鋼襯組合。組合板使得材料受力均勻合理，減少應力集中現象，發揮鋼筋和混凝土的優勢。作為混凝土壓型鋼板，有良好的抗拉性能及較高的抗壓輕度。另外，壓型薄鋼板可用作在施工期間澆筑混凝土的模具和施工平臺，可大大縮短工期提高效率。

1.2鋼骨混凝土構件

鋼筋與骨加固相結合的混凝土中的鋼材輪廓成為鋼骨混凝土（CSRC）。在型鋼混凝土基礎上提出核心型鋼混凝土CSRC復合結構體系。通過將小橫截面鋼放置在鋼筋混凝土框架柱或異形柱中以及將深色柱芯放置在異形柱中而形成的新型鋼-混凝土復合結構，常用截面形式如圖1所示。

1.3鋼管混凝土構件

鋼管混凝土（CFT）是通過在鋼管中填充混凝土而澆筑而來的復合結構。使用鋼管限制混凝土，混凝土從單向壓縮狀態變為三向壓縮狀態，促使混凝土的抗壓強度提高了一倍以上。將鋼骨，鋼管和混凝土結合在一起，形成一個鋼混凝土復合柱，共同的常用截面形式如圖2所示。和傳統的鋼筋混凝土相比，其壓彎承載力更高，延性和耗能能力也更好。

1.4鋼混混合結構在建筑工程中的應用

在日本，每年發生1000多次小地震。根據建筑物抗震標準規定，建筑物的高度應超過45，并在靜止狀態下使用鋼筋混凝土結構。在日本的超過6層以上的建筑中，鋼筋混凝土結構和10～15層中約有42.5%由鋼筋混凝土結構制成，第16層及更高樓層中約有一半由鋼混凝土結構制成，其余一半由鋼制成。在中國，由于鋼的價格相對較高，目前在摩天大樓中使用鋼筋混凝土。如表1所示，根據中國十大建筑物的材料統計，鋼和混凝土復合結構的比例超過一半。

2現場施工階段

2.1型鋼梁柱安裝

型鋼混凝土組合結構鋼柱與基礎連接方式一般分為埋入式和非埋入式，無論采用哪種方式，都應做好鋼柱定位及標高控制，還應設置柱插筋的臨時定位措施防止柱縱筋偏位。對于非埋入式的錨栓螺紋段應采取有效的防銹及保護措施。后續灌漿要采取措施控制密實度，應從柱根一側灌入直至另一方向溢出并明顯高出錨板為止，嚴禁多方向同時灌漿。對于埋入式，著重做好鋼柱的固定措施防止滑移傾倒。在上部型鋼結構安裝過程中，除鋼柱、鋼梁相應標高及垂直度控制外，鋼結構的焊縫、高強螺栓連接節點也同樣是質量控制的關鍵。

2.2鋼筋綁扎

在前述設計深化完成后，鋼筋工程重點是翻樣要準確，必要時應進行現場翻樣。另外，要考慮鋼筋的定尺尺寸，鋼筋的接頭位置應設置在受力較小部位。梁柱節點鋼筋可采用繞、穿、焊接及機械連接的形式。梁柱鋼筋自身接頭也可采用焊接及機械連接的形式，安裝次序應先進行鋼筋與型鋼結構核心區域的安裝連接，然后再進行鋼筋自身連接。

2.3模板工程

模板工程除上述施工順序要注意外，由于受梁、柱中間型鋼的影響，無法采用對穿螺桿進行加固。因此，對于截面較大的柱模板，可采用翼緣焊接對拉螺桿的形式;另外，目前有直接使用方圓扣夾具的加固方式，可以省去對拉螺桿的使用，但應控制好夾具間距。對于梁模板，一般可在鋼梁腹板上提前開孔，也可加工時將對拉螺桿預先制作在鋼梁上，對于開孔及預制對拉螺桿間距應根據混凝土對模板的側壓力進行計算確定，以便進行模板安裝及加固。

2.4混凝土澆筑

由于型鋼混凝土一般在梁柱節點部位鋼筋較為密集，且型鋼柱上有較多栓釘，故應對混凝土配合比進行試配，塌落度需滿足要求，澆筑過程中應密切關注振搗情況，確保振搗密實。另外對于鋼柱底部預埋的錨栓振搗時應派專人跟蹤檢查偏差情況，及時調整。

結束語

隨著我國城鎮化進程的不斷發展，型鋼混凝土組合結構在我國高層建筑中的應用越來越廣泛，與鋼筋混凝土結構相比，其施工工藝相對較為復雜，各工序交叉作業比較多，因此在施工前必須完善深化設計，同時要結合工程實際情況，充分考慮各分項工程的施工工序安排，做好詳細的施工策劃。

參考文獻：

[1]劉立峰.型鋼混凝土組合結構深化設計及施工質量控制[J].建材與裝飾，2018（49）：78-79.

[2]祝迎軍.型鋼混凝土結構梁柱節點鋼筋施工深化[J].河南建材，2019（5）：233-235

（作者單位：福建華源陽光工程管理有限公司）