鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)

彭曉艷

【摘? 要】鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了鋼材和混凝土材料各自的優(yōu)勢，其力學(xué)性能、抗震和抗風(fēng)性能與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比具有很大優(yōu)勢。隨著對鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)研究的深入，新的組合結(jié)構(gòu)形式將不斷出現(xiàn)，其研究理論將進(jìn)一步完善。

【關(guān)鍵詞】鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu);類型;應(yīng)用技術(shù)

前言

鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)是在在構(gòu)件層次上由鋼材和混凝土兩種不同性質(zhì)的材料組合的一種新型結(jié)構(gòu)形式。它充分發(fā)揮了混凝土抗壓性能好，鋼材抗拉強(qiáng)度高、塑性好的的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了彼此各自的缺點(diǎn)，是一種合理的組合方式。

1鋼-混組合結(jié)構(gòu)

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(jù)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(jié)合形成鋼襯組合。組合板使得材料受力均勻合理，減少應(yīng)力集中現(xiàn)象，發(fā)揮鋼筋和混凝土的優(yōu)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(tái)，可大大縮短工期提高效率。

1.2鋼骨混凝土構(gòu)件

鋼筋與骨加固相結(jié)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(chǔ)上提出核心型鋼混凝土CSRC復(fù)合結(jié)構(gòu)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(fù)合結(jié)構(gòu)，常用截面形式如圖1所示。

1.3鋼管混凝土構(gòu)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(fù)合結(jié)構(gòu)。使用鋼管限制混凝土，混凝土從單向壓縮狀態(tài)變?yōu)槿驂嚎s狀態(tài)，促使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高了一倍以上。將鋼骨，鋼管和混凝土結(jié)合在一起，形成一個(gè)鋼混凝土復(fù)合柱，共同的常用截面形式如圖2所示。和傳統(tǒng)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(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用

在日本，每年發(fā)生1000多次小地震。根據(jù)建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，建筑物的高度應(yīng)超過45，并在靜止?fàn)顟B(tài)下使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在日本的超過6層以上的建筑中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和10～15層中約有42.5%由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制成，第16層及更高樓層中約有一半由鋼混凝土結(jié)構(gòu)制成，其余一半由鋼制成。在中國，由于鋼的價(jià)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(jù)中國十大建筑物的材料統(tǒng)計(jì)，鋼和混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)的比例超過一半。

2現(xiàn)場施工階段

2.1型鋼梁柱安裝

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)鋼柱與基礎(chǔ)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(yīng)做好鋼柱定位及標(biāo)高控制，還應(yīng)設(shè)置柱插筋的臨時(shí)定位措施防止柱縱筋偏位。對于非埋入式的錨栓螺紋段應(yīng)采取有效的防銹及保護(hù)措施。后續(xù)灌漿要采取措施控制密實(shí)度，應(yīng)從柱根一側(cè)灌入直至另一方向溢出并明顯高出錨板為止，嚴(yán)禁多方向同時(shí)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(jié)構(gòu)安裝過程中，除鋼柱、鋼梁相應(yīng)標(biāo)高及垂直度控制外，鋼結(jié)構(gòu)的焊縫、高強(qiáng)螺栓連接節(jié)點(diǎn)也同樣是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。

2.2鋼筋綁扎

在前述設(shè)計(jì)深化完成后，鋼筋工程重點(diǎn)是翻樣要準(zhǔn)確，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場翻樣。另外，要考慮鋼筋的定尺尺寸，鋼筋的接頭位置應(yīng)設(shè)置在受力較小部位。梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋可采用繞、穿、焊接及機(jī)械連接的形式。梁柱鋼筋自身接頭也可采用焊接及機(jī)械連接的形式，安裝次序應(yīng)先進(jìn)行鋼筋與型鋼結(jié)構(gòu)核心區(qū)域的安裝連接，然后再進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(shí)將對拉螺桿預(yù)先制作在鋼梁上，對于開孔及預(yù)制對拉螺桿間距應(yīng)根據(jù)混凝土對模板的側(cè)壓力進(jìn)行計(jì)算確定，以便進(jìn)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(jié)點(diǎn)部位鋼筋較為密集，且型鋼柱上有較多栓釘，故應(yīng)對混凝土配合比進(jìn)行試配，塌落度需滿足要求，澆筑過程中應(yīng)密切關(guān)注振搗情況，確保振搗密實(shí)。另外對于鋼柱底部預(yù)埋的錨栓振搗時(shí)應(yīng)派專人跟蹤檢查偏差情況，及時(shí)調(diào)整。

結(jié)束語

隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國高層建筑中的應(yīng)用越來越廣泛，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，其施工工藝相對較為復(fù)雜，各工序交叉作業(yè)比較多，因此在施工前必須完善深化設(shè)計(jì)，同時(shí)要結(jié)合工程實(shí)際情況，充分考慮各分項(xiàng)工程的施工工序安排，做好詳細(xì)的施工策劃。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉立峰.型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量控制[J].建材與裝飾，2018（49）：78-79.

[2]祝迎軍.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)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）