型鋼混凝土結構節(jié)點構造技術探討

羅來勇 董 婕

（1.江蘇揚建集團有限公司，江蘇 揚州 225000；2.揚州市建筑設計研究院有限公司，江蘇 揚州 225000）

型鋼混凝土結構又被稱為型鋼混凝土組合結構或勁性混凝土結構，在我國建筑工程中有著較長時間的應用歷史，且我國在2001 年出版的《型鋼混凝土組合結構技術規(guī)程》中，對型鋼混凝土結構的施工要點予以明確說明。型鋼混凝土結構是在鋼筋混凝土結構的基礎上，通過型鋼骨架的組合應用形成的一種穩(wěn)定性及強度較高的混凝土結構，具有鋼結構和混凝土結構的雙重特點。從型鋼混凝土結構與鋼結構和混凝土結構對比分析可以看出，型鋼混凝土結構所使用的的鋼筋材料數(shù)量較鋼結構節(jié)省很多，在保證結構剛度的同時，降低了成本損耗。且該結構中混凝土截面面積較小，在確保結構強度的同時，降低結構自重。另外，結構構件的延展性得到提升，可很好的滿足大跨度工程的建設要求。

基于此，型鋼混凝土結構被廣泛應用到高層、超高層及大跨度建筑結構施工中來，并為我國建筑行業(yè)的進一步發(fā)展提供堅實保障。不過型鋼混凝土結構在使用中也存在一些問題，如鋼結構與土建施工存在較多的交叉施工現(xiàn)象、梁柱節(jié)點區(qū)域內經常會出現(xiàn)鋼筋過于集中的情況，這些問題導致梁柱結構復雜性提高，不利于連接作業(yè)的有效開展，且結構的復雜性也使得節(jié)點連接復雜性有所增強，結構穩(wěn)定性下降。本文就結合揚州殘疾人托養(yǎng)服務中心項目中型鋼混凝土結構工程的具體施工情況，從設計和施工角度對型鋼混凝土結構節(jié)點連接方式及節(jié)點處理措施進行分析和探討，以供參考。

1 工程概況

揚州殘疾人托養(yǎng)服務中心項目基地位于揚廟鎮(zhèn)西環(huán)路東側，揚冶路南面的規(guī)劃路南側，占地31349.0 平方米。建筑物二至五層，中心主體建筑是五層托養(yǎng)樓，東側為四層培訓樓和二層后勤服務樓，西側為挑高三層體育中心。總建筑面積19938.12 平方米。

西側的體育中心建筑面積6350 平方米，地上三層，地下一層；挑高三層，設籃球，網球，羽毛球，乒乓球訓練館，還設有舞蹈房，音樂室等多種文化用房；地下一層為設備用房、汽車停車庫?；@球，網球，羽毛球場需要大空間。結構采用型鋼混凝土組合結構。

2 型鋼混凝土組合結構的梁柱節(jié)點技術

2.1 結構設計

本工程型鋼混凝土柱高12.3m，混凝土截面700×900mm，內部鋼構件采用板材Q345B，腹板厚度16mm，翼緣板厚度25mm，一級焊縫， 組成400×600mm 工字型截面， 縱向受力鋼筋為18Φ25，見圖1 型鋼結構柱截面圖。梁跨度21.1m，混凝土截面600×1200mm，內部鋼構件采用板材Q345B，腹板厚度16mm，翼緣板厚度25mm，一級焊縫， 組成350×1000mm 工字型截面，見圖2 型鋼結構柱截面圖。混凝土強度等級C30。

2.2 型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁型鋼的節(jié)點連接

圖1 型鋼結構柱截面圖

圖2 型鋼結構梁截面圖

型鋼混凝土柱與混凝土梁節(jié)點的連接方式需要根據(jù)框架柱的設置形式選擇合理的連接方式。本工程中的柱型鋼以配實腹工字鋼為主，柱型鋼貫穿上下節(jié)點位置，梁型鋼存在兩側斷開情況，這時節(jié)點連接方式可以采用焊接或螺栓連接這兩種。在采用焊接連接時，應嚴格按照鋼結構施工標準實施焊接操作，以確保焊接質量。在采用螺栓連接方式時，需要對螺栓孔對型鋼削弱的影響實行全面考量，保證連接效果。

1） 全焊接連接，最常見到的焊接方式以坡口全熔透焊和面角焊縫焊接這兩種為主。前者用在翼緣焊接上，后者用在腹板焊接上。2） 全螺栓連接，其是利用摩擦型高強螺栓完成連接作業(yè)的。3） 栓焊混合連接，將梁翼緣與柱利用全熔透焊接方式實行連接，將梁腹板和柱利用高強螺栓連接。這種連接方式可有效增強梁柱間的穩(wěn)固性，并實現(xiàn)兩者間的相互影響，即互相形成兩者的錨固件，從而提高結構的穩(wěn)固性和可靠性。這樣也可降低錨固件的實用數(shù)量，減少施工成本的損耗。

本工程采用的是栓焊混合連接如圖3。

圖3 型鋼結構柱與型鋼結構梁連接圖

2.3 型鋼混凝土柱與混凝土梁的節(jié)點連接

型鋼混凝土柱與混凝土梁連接時，在工字型截面腹板方向采用打孔法，不過在鋼骨柱腹板打孔作業(yè)時，要保證型鋼腹板的截面損失率在腹板總面積的25%以內，從而減少截面壓力，降低截面重量。如果施工中需要在翼緣上設置穿孔，則需在翼緣周邊設置補強板，以免造成結構損壞。設計時不宜在型鋼翼緣上打孔，型鋼混凝土柱與混凝土梁連接時，可以在工字型截面翼緣板的方向上利用鋼牛腿連接方法來保證節(jié)點連接質量，增強結構穩(wěn)固性。

在使用鋼牛腿連接方法時，需要注意的內容有：鋼牛腿的高度要小于梁高，大約在梁高的0.7 倍左右。另外，鋼牛腿連接方法落實中會受到較多因素的影響，如鋼筋保護層位置設置的合理性；橫梁與縱梁主筋打孔施工時，高度與方向設置的合理性；牛腿腹板為鋼骨柱箍筋時，與主筋預留孔貫通位置的合理性；牛腿翼緣板需要設置成柱主筋并進行開孔處理。這些因素的影響很容易使連接穩(wěn)固性出現(xiàn)偏差，所以在實際施工作業(yè)中，有必要結合實際情況采取科學有效措施實施優(yōu)化處理，以此強化型鋼混凝土柱與混凝土梁的節(jié)點連接效果，充分發(fā)揮兩者作用和功效，進而增強型鋼混凝土結構的穩(wěn)固性和可靠性，增大工程施工的安全系數(shù)。

本工程采用的連接方式如圖4。

圖4 型鋼結構柱與混凝土梁結構梁連接圖

3 轉換梁上柱插筋構造

轉換梁上生根混凝土柱時，在型鋼梁上下翼緣根據(jù)混凝土柱縱筋的位置設置穿筋孔，柱縱筋與型鋼梁上下翼緣穿孔塞焊。型鋼梁上柱插筋構造見圖5。

圖5 轉換梁上框架柱平面圖

4 型鋼混凝土組合結構柱腳

型鋼混凝土柱的柱腳一般采用埋入式柱腳，本工程有一層地下室，型鋼混凝土柱的最大內力在地下室頂板標高處，而地下室的結構采用的是小跨度的混凝土結構。柱腳內力較小，而且由于上部結構的跨度較大，基礎梁的配筋較多。采用埋入式柱腳對于施工比較困難。本工程采用的是非埋入式剛接柱腳。有利于基礎的施工。

5 結語

在工程實施過程中型鋼混凝土節(jié)點的設計應結合工程實際情況選擇最合理的方式，降低施工難度，提高了工效，以保證工程的質量、進度和成本要求。