型钢混凝土在大跨度悬臂梁结构中的应用

基于型钢混凝土结构与大跨钢结构组合应用分析摘要：型钢混凝土组合结构结合了钢结构与钢筋混凝土结构）的优点，具有构件截面小、良好的抗震性能、耐久性及耐火性好等优点，越来越多地应用在大跨度及高层建筑中；但在具体施工中在存在许多难点，通过优化设计方案，采用适宜的施工方法，解决了型钢与钢筋相交的施工难题。

关键词：组合结构；型钢混凝土结构；钢结构；受力特点型钢混凝土的组合机构是一种结构行驶，将型钢埋入到钢筋混凝土中，形成了构建的三位一体的工作态势，包括型钢的延性，钢筋的耗能能力和混凝土的结构。

这种新型结构比传统的钢筋混凝土的结构，在承载力上较高，在刚都上较大，在构建的截面面积上减小，工程构造的功能得到很好的改善，钢结构的抗震性能得到了加强。

因此整体的稳定性较好，刚才的结构能够不断在侧移中得到减小，施工过程中的施工何在被减轻，因此不需要大量的模板材料，工期能够得到缩短，经济效益被大大提高。

1、型钢混凝土结构的种类和特点1.1型钢混凝土结构的种类通常情况下，型钢混凝土结构按配钢形式的不同可分为实腹式和空腹式（如图1所示）。

实腹式型钢混凝土组合结构中的型钢主要是工字钢、槽钢、H型钢或者由型钢和钢板焊接而成。

空腹式型钢混凝土组合结构中的型钢则主要是由角钢或槽钢构成的空间桁架式骨架。

实腹式型钢混凝土结构构件的强度、刚度和延性较高，应用广泛，一般用于大中型建筑和高层建筑。

1.2型钢混凝土结构的特点1）充分利用材料的受力性能，承载力高；2）稳定性好、延性及抗震性能良好；3）施工方便，安全度高，施工周期短；4）经济效益好；5）良好的可塑性及韧性，有利于采用高强混凝土技术。

2、SRC结构梁柱节点常用施工方法及优缺点2.1穿孔法采用型钢穿孔方式，梁纵向钢筋可直接贯通SRC柱，施工简单方便，但钢骨柱翼缘不宜穿孔且型钢腹板穿孔截面损失率不宜大于腹板面积的25%，当穿孔造成型钢截面损失不能满足承载力要求时，应采取补强措施；型钢穿孔必须在加工厂钻孔预留，穿孔直径比钢筋直径大5 ～ 8mm，穿孔精度要求高、节点钢筋密集且穿孔位置不易确定，常因孔位不准确而无法穿筋。

型钢混凝土在大跨度结构中的应用摘要：本文主要探讨了型钢混凝土在大跨度结构中的应用，对型钢混凝土构件与普通混凝土结构在承载能力极限状态与正常使用极限状态下的性能进行比较，并对梁柱节点构造进行了探讨。

关键词：型钢混凝土极限承载力挠度节点构造型钢混凝土（SRC）结构简介1.1型钢混凝土结构的特点（1）SRC结构承载能力高、刚度大。

SRC构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力，其受力性能优于这两种结构的简单叠加。

且克服钢结构耐火性、耐久性差及易屈曲失稳等缺点，使型钢性能得以充分发挥，并能充分利用混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能。

（2）SRC结构抗震性能好。

外包混凝土对型钢形成较强的约束作用，可防止型钢的局部屈曲，提高型钢骨架的整体刚度和抗扭能力。

由于配置了型钢，大大提高了构件的承载力，尤其是采用实腹型钢的SRC构件，其抗剪承载力有很大提高，并大大改善了受剪破坏时的脆性性质，使之具有比钢筋混凝土结构构件更好的延性和耗能性能，体现出优良的抗震性能。

（3）SRC结构综合经济效益好。

由于SRC结构能充分利用混凝土抗压性能好的优点，与钢结构相比可节省约1/3的钢材，同时没有钢结构防锈、防腐蚀、防火性能差，需要经常维护的缺点。

与钢筋混凝土结构相比，相同的承载能力情况下，截面更小，自重更轻，布置更灵活。

1.2现阶段存在的问题（1）施工难度较大。

SRC结构为型钢周围布置钢筋，并浇筑混凝土的结构，需要在有限的构件截面内按照图纸的要求准确放置型钢、纵筋、箍筋，尤其是梁柱节点部位，梁主筋需要解决与柱内型钢相交的问题，而柱主筋也需要解决与梁内型钢相交的问题，此外还有柱箍筋的套箍问题，箍筋在节点区内与型钢的相交问题。

各种钢筋交叉、穿孔，对精度要求很高，对设计、施工人员的素质要求也很高。

（2）施工组织要求高。

SRC构件多见于结构的重要部位，如转换结构或大跨结构、超高结构，本身施工难度就已较大，而SRC构件又要求以先型钢安装-后绑扎钢筋-再浇捣的顺序的施工，工序多，专业多，要求高。

型钢混凝土梁在大跨度楼盖设计中的应用摘要：介绍了某建筑中大跨度梁的结构设计。

采用三种不同的结构方案进行比较，最终确定采用型钢混凝土梁方案。

采用Ansys程序对其进行了有限元分析，结果表明，现行结构方案满足设计目标要求。

关键词：型钢混凝土；结构方案；非线性静力分析1．前言随着社会经济的发展，人们对建筑结构和功能的要求越来越高，各种类型建筑迅速发展，需要多种结构类型及形式来满足建筑高度、功能、节约材料及降低造价等方面的要求。

近年来，型钢混凝土结构得到了广泛的应用。

型钢混凝土，是由混凝土内配置型钢和钢筋的一种结构形式。

它既有钢筋混凝土造价低、刚度大，防火性能好，施工方便的优点，又有钢结构抗震性能好，承载能力大的优点。

型钢混凝土构件的内部型钢与外包混凝土形成整体、共同受力，其受力性能优于两种结构的简单叠加。

本文简要阐述了型钢混凝土结构的特点及应用。

并结合工程实例，重点分析了型钢混凝土梁在大跨度楼盖设计上的适用性，介绍了设计计算方法。

2．工程概况某工程位于江苏省南京市。

地上九层，地下二层，主要柱网为9.0mx9.0m。

建筑高度：47.450m。

结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构，基础形式为桩筏基础。

本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年，结构的抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度（0.1g），设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.45s。

本工程所在地区地区基本风压（50年重现期）：0.40kN/m2，地面粗糙度为B类。

本工程设计采用的计算软件为SATWE（2010）程序进行结构整体分析。

结构在各项指标上均符合规范要求。

3．27m跨度梁方案选择根据建筑的方案，本工程地上二层顶板在入口处的局部突出屋盖，需要设置一根27米跨度的框架梁，局部结构平面布置图见图1。

图1 地上二层顶板局部结构布置图该框架梁的特点是跨度较大，为27m，并且为单跨、边跨；外装修采用石材；屋盖上要放置大型风机，荷载很大；并且建筑空间也有限制。

建筑结构设计中钢筋混凝土长悬臂梁的应用分析摘要：笔者根据工作实践，结合相关工程实例对钢筋混凝土长悬臂梁结构设计方案进行了详细的对比分析，可供同类工程的设计人员参考。

关键词：结构设计长悬臂梁内力应用1、工程概况本高级餐厅位于某市区，属别墅区内1#别墅的配套设施，为2层新建建筑物。

考虑到建筑物特殊使用功能，本工程抗震设防烈度为6度，抗震措施按7度进行。

如图1所示，因场地限制，东面紧贴1#别墅，西面比邻人工湖，原地形北高南低，最大高差3米左右。

1#别墅始建于上世纪90年代，由于受原有自然地坪标高影响，1#别墅中紧临新建筑物的三个独立基础JA-1～JA-3基础底面相对标高介于-5.000m～-7.700m之间（图1（a））。

而新建筑物地下一层底板板面相对标高则为-8.100m，与JA-1比较，两者相差达3.1m，JA-1～JA-3处于新建筑物地下室底板右侧上方，新建筑物地下室要低于原建筑物相邻基础地面，从而使本工程结构方面面临较大的技术难题。

（b）一层平面图图1餐厅建筑平面图为了不影响原有建筑物的安全性，经与建筑专业和建设方商讨，在不改变一层及以上布局的条件下，将地下一层的长方形布局调整为L字形布局，避开1#别墅基础JA-1的净距离为3.1m，即避开净距离与两者高差相同尺寸。

这样减少对原有建筑物临近基础的扰动，使其安全性得到了保障，同时将所有难题很好地转移到新建建筑物上，勿需对原有结构进行任何的加固处理，本身已经实现了很好的经济效益。

接着的工作，便是如何处理“上抬一层楼面荷载的长悬臂梁”，如图2。

图2 1-1剖面图图3 节点区梁截面弯矩设计保罗图（kN·m）表1悬臂梁参数编号弯矩值（kN.m) 截面尺寸（mm）配筋量（mm）实配XL-1 2503 450×1600 4800 11φ25 7/4KL-1 1897 450×1200 5200 11φ25 7/4注：采用混凝土强度C40，钢筋HRB4002、结构方案选择2.1方案一：按一般悬臂构件设计图3是梁柱节点区梁截面弯矩设计包络图。

型钢混凝土结构与大跨钢结构组合应用分析摘要：本文对型钢混凝土的研究发展和结构中的组和应用展开论述，对工程中关于型钢混凝土与大跨度钢结构进行组合的体系以及节点的构造加以分析和计算，对形成的多种结构行驶的受力、节点的构造特点等等加以分析，例如探求型钢混凝土结构和大跨度钢结构中关于多层结构设计的优点，使得新型的结构能够拥有更多的优势，为工程施工提供侧移效果好，抗震性能优越，施工构造简单、便捷的技术服务，同时能够满足大空间和额大跨度施工要求，成为新时代下工程建设中结构选型和设计优化的典范。

关键词：型钢混凝土结构；钢结构；受力构造型钢混凝土的组合机构是一种结构行驶，将型钢埋入到钢筋混凝土中，形成了构建的三位一体的工作态势，包括型钢的延性，钢筋的耗能能力和混凝土的结构。

这种新型结构比传统的钢筋混凝土的结构，在承载力上较高，在刚都上较大，在构建的截面面积上减小，工程构造的功能得到很好的改善，钢结构的抗震性能得到了加强。

因此整体的稳定性较好，刚才的结构能够不断在侧移中得到减小，施工过程中的施工何在被减轻，因此不需要大量的模板材料，工期能够得到缩短，经济效益被大大提高。

1、工程概况随着我国的工程建设的实力不断增长，结构形式中的钢结构和混凝土的结构已经无法满足日益发展的实际工程的需要，往往在工程中会出现多种结构形式的组合，但是这种组合不是简单的组合，是要在对受力特点和构造性能上进行认真的分析和总结后，达到工程中关于安全环保、适用经济的目标[1]。

某工程的机构层为2层，结构的高度达到了15米。

结构形式采用了型钢的混凝土的组合构架结构。

基础形式为桩基础，地震防抗的程度为7度，地震的加速度值为0.1g 。

从建筑项目的层高和用途入手进行了结构设计方案的选型和设计，将型钢混凝土的承受力和何在的构件进行了充分的利用。

在建筑机构的2层部分采用型钢混凝土的钢结构作为整体的连接部件，适用钢梁中的螺栓进行了焊机和稳定[2]。

对型钢混凝土的柱以及钢梁进行了布置和连接，采用钢筋混凝土的大量进行了横向的跨度的设置，充分考虑了工程设计的经济和合理性。

大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术探讨一、提纲1. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术简述2. 施工过程中的技术难点及解决方案3. 型钢的选型和加工要求4. 施工质量控制方法5. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工存在的问题和未来发展趋势二、内容分析1. 大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术简述大跨度建筑的主要特点是跨度大，荷载集中，因此需要采用大断面的混凝土梁或结构钢梁，常用的是型钢混凝土梁。

其中，型钢是主要受力构件，混凝土起填充、防火等作用。

型钢混凝土梁的施工需要考虑混凝土的浇注、型钢与混凝土的粘结等问题。

施工过程中还需要考虑操作平台的设置、模板固定和混凝土浇注顺序等问题。

2. 施工过程中的技术难点及解决方案大跨度建筑型钢混凝土梁的施工面临的难点主要包括：型钢与混凝土之间的粘结问题、型钢材质的选型和加工要求难度大、施工现场操作平台搭建难度大。

粘结问题主要是指混凝土浇注时，型钢与混凝土之间的粘结力不足，导致型钢和混凝土分离。

解决方案可以从增加钢骨架表面处理、表面涂刷加粘剂、混凝土的配合比等方面入手。

型钢的选型和加工要求也是施工过程中需要解决的问题，通常需要根据钢材的本身属性和工程的具体条件来选择材料和工艺。

操作平台的搭建对施工过程的顺利进行至关重要。

一般情况下，采用钢管脚手架、工业铝合金脚手架等高强度材料来搭建，确保操作平台的稳定性和安全性。

此外，还需要注意操作平台与混凝土梁之间的距离、平台的重量和尺寸等因素。

3. 型钢的选型和加工要求型钢混凝土梁的结构采用的型钢主要包括H型钢、工字钢和箱形钢等。

型钢材质的选型需要根据混凝土体积、梁的跨度和荷载等因素来综合考虑。

型钢的加工要求主要包括：钢材表面要求平整、牢固；尺寸精度要求高；钢材本身强度要求大等。

型钢加工过程中还需要特别注意钢材质量问题，例如孔洞、裂纹、钢材弯曲变形等问题。

在加工前需要对钢材进行全面的质检，确保钢材符合设计规范和要求，达到合格标准。

4. 施工质量控制方法大跨度建筑型钢混凝土梁的施工过程中需要进行质量控制，确保施工质量符合规范和要求。

大跨度型钢混凝土梁板屋盖设计摘要：随着经济的不断发展，以及功能需求的不断提升，越来越多的大跨度结构形式在各种建筑设计中出现。

按照GB50011-2010建筑抗震设计规范的要求，跨度大于18 m的框架为大跨度框架。

解决大跨度屋面结构有许多方法，如采用钢结构、预应力混凝土梁板结构或者是型钢混凝土梁板结构等。

各种结构形式有各自的特点和要求。

预应力框架主梁的经济跨度为15m～25m，梁跨高比15～20。

在该跨度范围内采用预应力混凝土，可解决大跨度梁的抗裂、挠度问题，扩大柱网，形成大空间，提高建筑物的使用功能。

关键词：大跨度结构；型钢混凝土梁板；屋盖设计前言高层建筑和大跨度建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物。

随着经济的发展，人口向城市集中，造成城市用地紧张，促进了高层建筑的发展。

而随着人们物质和精神文明建设的发展，各类公共建筑也不断涌现，这又促进了大跨度建筑的发展。

这两类建筑都具有自重较大，结构构件受力较大，抗震性能要求较高的特点，而型钢混凝土结构相对于传统的钢筋混凝土结构，能更好地适应这些要求，因而在近些年来得到快速的发展。

型钢混凝土结构，又称钢骨混凝土结构或劲性钢筋混凝土结构，它是指梁、柱、墙、筒体等杆件或构件，以型钢为骨架，外围包以钢筋混凝土所形成的组合结构。

使用的型钢可分为实腹式和空腹式两大类：实腹式型钢构件可由型钢或钢板焊成，常见的截面有I、H形等，也有矩形及圆形钢管。

空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。

空腹式型钢比较节约钢材，但制作费用较高，抗震性能相对较差，目前应用不多。

实腹式型钢由于制作简便、承载力大，因此被广泛应用。

1型钢混凝土结构的优缺点1.1与钢筋混凝土构件相比较，型钢混凝土结构具有以下特点：（1）整体工作—型钢骨架与外包钢筋混凝土形成整体，共同受力。

（2）截面尺寸小—钢筋混凝土构件受到自重和配筋率限值的制约，提高承载力和刚度的唯一途径是加大截面尺寸；而型钢混凝土构件可以利用设置较大截面的型钢参与共同受力，承载力相同，截面面积可以大大减小。

88∣ 建设科技建设科技CONSTRUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY2021年2月合刊总第424期交流探讨随着我国城镇化的发展，高层、大跨度、转换层等复杂建筑结构更加常见。

相关研究结果表明，型钢混凝土结构所适用高层建筑最大高度较高，且当全部构件均采用型钢混凝土结构时，建筑最大适用高度会相应提升40%左右。

此外，钢筋混凝土结构抗震性能和承载能力更强，在框架柱、剪力墙、楼盖、错层等部位均广泛应用。

这也为型钢混凝土结构在高层大跨度建筑中的推广高层大跨度建筑中型钢混凝土结构应用黄建新（江苏省如东县建筑工程安全监督站，江苏 如东 226400）[摘要]本文以某高层建筑为例，在概述其高层大跨度特征及设计难点的基础上，对其型钢混凝土结构构件受力情况进行分析，并对包括框架梁设计、框架柱设计、梁柱节点设计等在内的结构设计问题进行了深入探讨。

结果表明，型钢混凝土结构刚度和稳定性较优，结构承载力大、抗震性能好，并能使构件截面积减小，建筑物内部空间增大，模板和支撑结构有效节省，对于高层大跨度建筑结构较为适用。

[关键词]高层；大跨度建筑；型钢混凝土；设计；应用Application of Steel Reinforced Concrete Structure in High-rise andLong-span BuildingsHuang Jianxin(Construction Engineering Safety Supervision Station of Rudong County of Jiangsu Province, Rudong, 226400, Jiangsu)Abstract : Taking the high-rise building as an example, this paper analyzes the stress state of steel reinforced concrete structur-al members, then discusses the structural design problems including the design of frame beam, the design of frame column and the design of beam-column joints in depth on the basis of summarizing the characteristics of high-rise and long-span buildings and the design difficulties. It turns out that the steel reinforced concrete structure has excellent stiffness and stability, large bearing capacity and good seismic performance, and can reduce the section area of the members, increase the internal space of the building, save the formwork and the supporting structure effectively. The steel reinforced concrete structure is more suit-able for high-rise and long-span building structure.Keywords : high-rise, long-span buildings, steel reinforced concrete, design,applications应用创造了良好的前提。