型钢混凝土在大跨度悬梁结构中的应用

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。

解析型钢混凝土结构大跨度模板支撑体系的技术引言随着社会经济高速发展，城市建筑物越来越高，建筑面积也越来越大，高层、超高层建筑也越来越多，大跨度型钢混凝土结构应用也越来越广泛，这种结构具有跨度大、难度大、承重大等特点，国内外许多工程施工单位也对此进行了广泛的研究，湖南某高层建筑通过严密组织，精心设计，完成了大跨度型钢混凝土结构的施工，本文结合该高层建筑的施工实例，对大跨度型钢混凝土组合支模体系施工技术进行了阐述。

1、工程概况湖南某高层建筑项目由2幢21层组成。

总建筑面积为58434㎡，裙房层高4.8m，标准层层高4.6m。

B幢主楼21层27～31轴及36～40轴为悬空结构，该部位结构离地净高为81.550m，连接悬空部位21层楼面梁采用型钢混凝土组合梁，板采用钢筋桁架自承式混凝土楼板。

型钢混凝土结构主梁截面尺寸为400mm×1200mm，采用250mm×900mm×20mm×30mm型钢，次梁截面为350mm×1200mm，采用200mm×600mm×16mm×25mm，150mm×600mm×16mm×25mm型钢，梁、板混凝土设计强度为C30。

2、施工难点分析1）工程支模高度高，离5层屋面结构高度达77.8m，采用普通扣件式落地钢管模板支架整体稳定性、高宽比难以满足安全要求。

2）高净空型钢混凝土梁结构跨度大，最大跨度达13.9m，边梁最大截面尺寸达400mm×1200mm。

3）工期紧，采用大型操作钢平台，安装时有大型机械设备，拆除时难度较大，拆除需花大量人力、物力，并且工期影响较大。

3、支模方案设计总体思路本土程悬空部位为型钢混凝土组合梁结构，梁模板支撑体系利用型钢自身的承载力，采用U型螺栓、螺母固定方钢的吊挂式模板支撑体系；楼板采用钢筋桁架自承式楼板，型钢混凝土梁顶部预埋焊有栓钉的连接钢板，下部设置轻型操作平台作为模板施工的操作及安全防护平台。

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。

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。

大跨度建筑型钢混凝土梁施工技术发表时间：2020-12-17T15:09:42.530Z 来源：《城镇建设》2020年第25期作者：李昌明[导读] 大跨度建筑采用型钢混凝土结构非常普遍，而型钢混凝土结构施工时的工艺要求非常高，特别是混凝土浇筑施工存在一定的难度。

指出了型钢混凝土梁施工中混凝土浇筑环节存在的困难李昌明山东万佳置业有限公司山东省济宁市 271000摘要：大跨度建筑采用型钢混凝土结构非常普遍，而型钢混凝土结构施工时的工艺要求非常高，特别是混凝土浇筑施工存在一定的难度。

指出了型钢混凝土梁施工中混凝土浇筑环节存在的困难，阐述了解决这些难题所采取的工艺措施和应把握的关键环节，为今后类似的施工组织提供了有益帮助。

关键词：型钢混凝土梁；自密实混凝土；浇筑中图分类号： TU755 文献标识码：A1组合梁结构组合梁结构除了能充分发挥钢材和混凝土两种材料受力特点外，与非组合梁结构比较，具有下列一系列的优点：（1）节约钢材。

由于截面材料受力合理，混凝土替代部分钢材工作，使其用钢量大幅度下降。

原方案采用钢桁架，其用钢量达到 740 t，而改变方案采用组合工字钢用钢量减少至 523 t。

用钢量降低了 29%，大幅度降低了投资成本。

（2）考虑楼板的作用，增加净高的效果。

（3）延性好。

由于耗能能力强，整体稳定性好，在实际地震中表现出良好的抗震性能。

（4）刚度好。

混凝土板与钢梁共同作用，抗弯模量增大，致使挠度减小，刚度增大。

（5）抗疲劳性好。

实际工程组合梁比钢梁具有更好的抗冲击、抗疲劳能力。

（6）稳定性好。

由于组合梁上翼缘侧向钢度大，所以整体稳定性好；加上钢梁的受压翼缘受到混凝土板的约束，其翼缘与腹板的局部稳定性都得到改善。

（7）使用期延长。

由于混凝土板的存在，使得钢梁上翼缘的应力水平降低，由于裂缝引起的损伤减小。

1施工方案为保证型钢混凝土梁混凝土的工程质量，综合建设单位、监理公司及施工单位的意见，确定了如下施工方案:1) 型钢混凝土梁采用普通混凝土浇筑风险极大，无法保证施工质量，必须采用自密实混凝土进行浇筑。

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。