型钢混凝土结构施工中若干问题的探讨
引言
俗话说，一个团队只有将所有成员的优点结合起来才能发挥出最好的水平，对于型钢混凝土也是这样的道理，相关技术人员以及科研人员将型钢适当埋入承重能力比较好的钢筋混凝土，进行试验与科研，研发出了这么一项承重能力优良、强度与延性集于一身的型钢混凝土结构施工方法，这不仅是一项型钢和钢筋混凝土独立的结构形式，也是对施工工艺技术的巨大促进，型钢混凝土的优缺点对施工过程必然会造成相应的利益或者不必要的损失。
一、 型钢混凝土的优点以及特点
型钢与钢筋混凝土的组合不仅能将两者的优点结合，而且能让型钢混凝土具有互补作用，使得其优点更能很好的体现出来。
首先，有关钢筋的结构构件都受限于钢率大小，因此在施工过程中存在很多困扰，然而型钢则是作为一个不受钢率大小影响的结构施工来弥补这项缺点，刚度相比较其他材料都要大很多，进而使型钢的承重能力有所提高；型钢的构件截面或者说是受力截面都比较小，只要承重能力能够在允许范围内，施工人员就可以根据要求适当增大使用面积和受力面积，这样还能适当提高经济利益；型钢混凝土的优良作用还体现在结构上，延展性较其他结构具有很强的优势，还具有很好的抗震性能；在混凝土施工中，通常要等待混凝土达到一定强度才能在其上方加上钢筋来进行施工，然而，型钢混凝土就避免了那些多余的时间间隙，它不必等待达到相应强度就可以进行下一个安装项目，能够缩短相应的建筑工期，节省成本，制造经济效益。
二、 型钢混凝土结构施工中存在的问题以及解决对策
（一）、在进行型钢混凝土施工之前的准备工作问题以及对策
在任何一种工作中，准备工作充分与否都对工作过程是否顺利有很大的影响，不仅是对工作人员的一种心理上和行为上的安慰保障，而且还是对工作质量的保证，因此在进行型钢混凝土施工之前必须要做好充分的准备工作。
在施工前常常出现很多问题，往往这些问题正是工作人员不注意的细节问题。首先是在型钢混凝土施工之前，相关工作人员不能做到密切联系和协作，导致施工过程中不必要的结构损失以及结构构件问题，作为工作人员，应当及时跟钢结构专业人员进行沟通协商以便更好的将混凝土施工做到极致；其次，施工过程中最需要参照的就是施工计划，计划书不仅能在施工过程中起到引领作用，还能规范施工过程中出现的技术问题，因此应当在进行施工之前准备一份经过各种详细试验以及仔细研究的施工计划书，对型钢混凝土的重量、规格以及数量等数据进行统计和记录；其次，在钢筋进入施工之前还有一个重要的步骤就是将统计的数据交给钢筋专业人员进行审核，经过规范要求审核完毕之后才能正式进入加工；在施工过程中，存在很多工作人员不能按照施工图纸进行施工，或者肆意改变施工图纸的要求，这些都不能保证施工准备工作顺利进行，工作人员应当按照以至于在打孔过程中出现问题。
・４３４・ 建 筑 技 术 Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏａｗ 第３７卷第６期２００６年６月 Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２（）（）６
型钢一混凝土组合梁加固和粘钢加固的对比分析
颜卫亨 ，乔海军
（１．长安大学建工学院，７１００６１西安；２．北京矿冶研究总院，１０００４４北京）
摘要：基于型钢一混凝土组合梁和粘钢加固框架梁的受力机理，分析比较两种加固方法的承载力极限值，
提出各自的适用范围。经工程验证，分析结果符合实际情况，合理实用。
关键词：结构加固；型钢．混凝土组合梁；粘钢
中图分类号：ＴＵ７４６．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—４７２６（２００６）Ｏ６—０４３４一Ｏ３
ＣｏＭＰＡＲＩＳｏＮ ＢＥＴＷＥＥＮ ＲＥＩＮＦｏＲＣＥＭＥＮＴＳ ｏＦ ＰＲｏＦＩＬＥＤ ＳＴＥＥＬ ＣｏＮＣＲＥＴＥ
ＣｏＭＰｏＳＩＴＥ ＢＥＡＭ ＡＮＤ ＢｏＮＤＥＤ ＳＴＥＥＬ ＦＲＡＭＥ ＢＥＡＭ
ＹＡＮ Ｗｅｉｈｅｎｇ’，ＱＩＡＯ Ｈａｉｊｕｎ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇ＇ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，７１００６１，Ｘｉ＇ａｎ，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，１０００４４。Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｐｒｏｆｉｌｅｄ ｓｔｅｅｌ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｂｅａｍ ａｎｄ ｂｏｎｄｅｄ ｓｔｅｅｌ
ｆｒａｍｅ ｂｅａｍ，ｔｈｅ ｌｏａｄ ｂｅａｒｉｎｇ ｌｉｍｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ａＹｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉ—
ｃａｂｌｅ ｓｃｏｐｅ ａｙｅ ｄｅｆｉｎｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ ａｙｅ ｒａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ，
目程技术 ＋ ‘ｔ ｔ２ ・”“” 。。” “ ‘帖’Ｚ９７ ， 图２—２节点型钢Ｍｉｓｅｓ应力图 ＋ … ｍ‘衄 ’ ㈣ ＿＝ 而；。 图２—３节点型￣ＮＭｉｓｅｓ应变图 ＇ｒｌｌＺｏｌ￣ ｊｌ 牡，钟 ｐ瞄．－ＩＳ．：Ｓ０ 瞳 ‘ ‘ 锄ｃｑ｛． ‘ 图２－４节点混凝土主应力图 。 ‘ ’ｍ 。． Ⅲ 毒 图２—５节点混凝土主应变图 从阁２ ｌ中呵以看出，钢粱翼缘局部主应 力远超过了型钢的屈服强度，最 达到屈服， 而翼缘 内型钢腹板的火部分区域都没有达到 型铜的屈服强度，由图２ ２，￣Ｕ２ ３可知，铡梁 Ｆ翼缘及腹板的大部分已经屈服，翼缘框内 区域还处于弹性应变状态，冉由图２—４和２ ５ 可知混凝土的主应力已达到单轴极限抗压强 度，应变也接近极限压应变。由此可以得出这 种加载模 Ｆ，粟端首先达到屈服，试件破坏 时梁端亦先出现塑性铰，我们把这种破坏模式 称为桨铰型。随苕轴压比的增人，町以观察到 当混凝土达到极限 应变开始压碎时，钢粱上 Ｉ 翼缘及腹扳与翼缘框内型钏愎板几乎同时达 到屈服，梁端和 点核心区同时出现塑性铰， 甚至先在节点核心区出现塑性铰，发 节点核 心区的剪切破坏。 ２．２力学性能分析 现通过滞固曲线对型钢混凝上节点受力 性能作进一步的分析。对比图２ ６、２－７；￣Ｆ１２ ８ 结合以Ｌ分析可知，型钢混凝上曲线形状介于 钠筋混凝土和纯钢结构之问，既有棱形性质又 有反ｓ形 ：质，其性质就结合了两者的一些特 性，既集合了钢筋混凝土和纯钢各自的优良性 质，又互补其不足，实现了结构的优化。如图 永， 钏混凝ＬＧ：（，Ｊｎ９滞 曲线有着较长、较 ５６ Ｆ０Ｒ ＬＪＮＥ ＷＣ）Ｒ Ｄ ２０＇０ 为平缓的下降段，这也说明了其有着较好的延 性。另外，通过滞回曲线还可以看出，相同条 件下，型钢混凝土结构的承载力比之纯钢结构 要大得多，但耗能能力及不上纯钢结构，不过 与普通的钢筋混凝土结构相比，耗能能力又相 对有了极大的提高。 图２．６纯钢节点Ｐ一△滞回曲线 图２－７型钢混凝土节点Ｐ一△滞回曲线 ； 』 一 一 …一 ：ｎ 、 ～５ ｌ０ ： ２０ 图２—８钢筋混凝土节点Ｐ一△滞回曲线 ３小结与建议 节点是连接结构巾梁柱构件的关键位置， 一般处于压、剪、弯复合应力状态下，对核心 区来说，土要承受剪力和压力。通过本文的有 限无ＡＮＳＹＳ对型钢混凝土节点进行模拟建摸 分析可知，在不考虑耗材的前提下，由于型钢 混凝土结构的受力性能和耗能性能都比较好， 有利于一些高层结构，满足优化截面，利用空 间等要求。现针对型钢混凝士结构的特点，结 合以上的分析，对以‘Ｆ）Ｌ点作简要小结并提出 建议，以期对令后设计工作有一定的帮助。 ３．１混凝土强度 试件开裂前，节点 ：混凝土起主要抗剪作 用，随着荷载增加，沿节点对角线方向产生斜 裂缝，形成斜压杆，由＿丁箍筋和翼缘框的约束 作用，混凝土还有一定的抗剪能力，通过计算 发现，混凝土的强度对节点的开裂荷载和极限 荷载有较明显的影响。随其强度的提高，滞回 曲线形态趋于饱满，说明节点的耗能能力有所 增强，若强度较低则裂缝出现较早且开展快， 核心区混凝｝ 应力发展快，裂缝及压碎数量都 明显增多，所以混凝土的强度等级不宜低于 Ｃ３０，也不宜过高，否则对结构延性不利。 ３．２型钢腹板厚度 型钢愎板是型铡混凝土节点抗剪的主要 因素之一一，由于型钢 围混凝土对其的约束作 用，在构件达到极限承载力的过程中，节点型 钢一般不发生局部屈曲，始终能保证其强度的 发挥。表３ ｌ显示了不同厚度对节点抗剪性能 的影响，由表可知，相同条件下，型钢混凝土 节点的抗剪能力随腹板厚度的增大而提高。一 般腹板厚度不宜小于６ｒａｍ。 ＿－腹板厚夏 Ｉ枉孺水平力Ｉ Ｍｉｓｅｓ屈 ｌ型钢屈服强 （ｍｉｌ１） （ＫＮ） Ｉ 服应２￣（Ｎ／ Ｉ度（Ｎ／ｒａｍ２） ｉＴ。ｌ ｎ２ ｛ｆ ． ６ ２６５ ３１ ｌ ３３４ ７６ ｌ ３１５ ８ ２８９ ６８ ｌ ３４８ ８２ ｌ ３１５ 表３—１不同腹板厚度下的屈服应力 ３．３轴压比 通过Ａ Ｎ ｓ Ｙ Ｓ埘模型进行不同轴压比的计 算表明，与钢筋混凝土节点相似， 柱轴压力 对型钢混凝上节点的抗裂度和极限承载力均有 一定的影响。特别是轴压力对节点抗裂度的提 高作用比较明显，这是因为轴压力对核心区混 凝土增加＿『一个方向的约束，抑制了节点区裂 缝的出现与开展。试验表明，开裂剪力和极限 剪力随轴¨ｊ比的增大而提高，大致呈线性关 系。但是轴压比对型钢来说，反而使型钢的抗 剪能力有所降低。当轴压比很大时，节点的破 坏形态可能ｍ粟饺型转化为节点核心区的剪切 型破坏，对于弱节点还有可能发生脆性受压破 坏。从滞回曲线我 也可以看出，随轴压比的 增火，一定范围内承载力是有所提高，但滞回 曲线下降段也越来越快，包围的面积越小，耗 能能力和变形能力Ｆ降，延性系数减小。 ３．４纵筋干¨箍筋 要保证型钢混凝上优越性能的发挥，首 要前提就是要使型钠和混凝土有个非常好的整 体性，尽量减少粘结滑移，这样也使有限元分 析更接近实际结果，所以配置一定的纵筋和箍 筋是必要的也是必须的。纵筋和箍筋不但分别 用于抗弯和抗 ，还形成骨架，约束型钢之外 的外包混凝土，而｝］＿还加强了对核心区混凝土 的约束，能增强构件塑性铰区的变形能力和耗 能能力，以确保混凝土、型钢能更好的共同 工作。纵筋直径不宜小于１６ｍｍ，且也不应过 强，以免使结构产生较大的变形和裂缝，箍筋 直径不宵小于８ｍ Ｉｌｌ，且应做成封闭箍筋，末端 设１３５度弯钩。 ４结束语 ‘ 型钢混凝ｌ 结构的承载力、延性和耗能能力 比一般的钢筋混凝土结构都有明显的改善，是今 后高层建筑应用的主要结构形式之一，势必将更 ｆ 一泛的应用于１ 程实际中。目前对于这种节点的 研究还不足 完善，对型钢混凝土的粘结性能、 型钢对混凝土的约束作用和局部受压以及节点应 力ｆ 蓥机制等问题尚需进一步研究。 参考文献： 川１ ＪＯＪ１３８—２００１，型钢混凝土组合结构技术规程 【Ｓ】，中国建筑工业出版社，２００ｔ ≮ｉ 【２】钢骨混凝土构件的受力性能研究综述ｍ土 木工程学报，２００２ 【３］劳埃・扬著，张培信译，钢一混凝土组合结构 设计ＩＭ］，同济大学出版社，１９９１ 誊 ｆ４】钢与混凝土组合结构设计施王手册［Ｓ］ｌ 中 国建 筑工业出版社，１９９１ 【５］ＡＮＳＹＳＥｌｅｍｅｎｔ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ，Ｅｌｅｃｔｆ９ｎｉｃ Ｒｅｌｅａｓｅ，ＳＡＳ ＩＰＪｎｃ，１
型钢高强混凝土结构的思考
摘 要 越来越多的高层建筑都采用了型钢高强混凝土结构。这种结构形式可以更好的发挥型钢、高强混凝土的性能。型钢高强混凝土柱作为受力的主要构件，受力复杂，影响因素多，而要研究各参数对柱抗震性能的影响，需要进行大量的试验，劳动量和资金投入都很大。如果采用有限元计算机辅助分析的方法，可以很好的解决问题。
关键词 型钢高强混凝土结构；高强混凝土；栓钉；有限元分析
discussion on the steel reinforced high strength concrete
abstract: recently, a growing number of high-rise
buildings adopt steel reinforced high-strength concrete
structure. this structure can give play to the performance
of steel and high-strength concrete better. steel reinforced
high-strength concrete are full of complexity of stress and
affected with many factors. and to study on the influence of
various parameters to the seismic behavior of the columns,
a lot of experiments should be carried out. labor quantity
and fund investment are both grand. if the method of finite
element computer aided analysis is employed, the problem can
