型钢混凝土结构的施工质量控制研究

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术　安全质量　２０１５年８月・２１９・　
型钢混凝土结构的施工质量控制研究　
陆杨　
中南建筑设计院股份有限公司　湖北武汉４３００７１　
摘要：型钢混凝土是指在混凝土中主要配置型钢，并配有一定的纵向受力筋和横向箍筋的结构，是钢与混凝土组合结构的一　
种主要形式。与钢筋混凝土相比，型钢混凝土结构具有良好的刚度，承载力、延性和抗震性能，以及较短的施工周期；与钢结构　
相比，其具有良好的耐火、耐腐蚀能力，并且具有良好的经济效益。随着经济的发展和社会的进步，型钢混凝土结构以其优异性　
越来越广泛的被应用到高层及超高层建筑中。本文就以此为例，分析型钢混凝土结构的施工质量控制。　
关键词：型钢混凝土结构；施工；质量控制　
中图分类号：ＴＶ５２３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１－５５８６（２０１５）３８．ｏ２１９．０１　

引言：　
随着人类社会的文明进步，国民经济的持续高速发展，人　们对建筑功能的要求也在不断提高，大跨度和超高层建筑在城　市建设中得到越来越广泛的应用。传统的混凝土结构、钢结构　以及砌体结构已经很难适应发展的需要，而型钢混凝土组合结　构以其独特的优点得到推广应用和发展。　１型钢混凝土结构的种类及特点　１．１型钢混凝土组合结构的种类　型钢混凝土结构根据所用型钢形式的不同，主要分为实腹　式和空腹式两大类。实腹式型钢主要采用轧制Ｈ型钢、交叉　工字钢、钢管、槽钢，等，常用的截面形式有Ｉ、Ｈ、Ｔ、十　字形、矩形以及圆形等。实腹式型钢，经济适用，简便易制作，　延性及抗震性能良好，承载能力大，目前实腹式构件被广泛使　用。空腹式型钢一般是采用缀板或缀条连接角钢或槽钢组成的，　常用的有平腹杆和斜腹杆。空腹式型钢比较节省钢材，但加工　量大，制作工序多，费用高，抗震性能比普通钢筋混凝土构件　稍好，但比实腹式构件较差，因此运用相对较少。　１．２型钢混凝土结构的特点　１．２．１充分利用材料的受力性能。承载力离　型钢与其外包混凝土结构共同工作，混凝土的抗压性能和　钢材的抗压抗拉性能都得到了充分的发挥。因此组合后结构的　承载力可以超出钢构件和混凝土构件单独的承载力之和，而且　结构的抗变形能力也得到显著提升，即在相同的承载力下，型　钢混凝土构件的截面尺寸要小，有效防止”肥梁胖柱”的现象。　１．２．２稳定性好、延性及抗震性能良好　普通钢筋混凝土结构在外力作用下，构件容易发生剪切破　坏，从而导致结构的延性较差，这是由于混凝土的脆性特征所　决定的。型钢混凝土结构由于型钢的存在，无论是构件的刚度、　承载力、延性性能，还是抗震性能都能呈现出优良的性能，混　凝土的塑性和韧性得到了很大的改善。而且由于外包混凝土的　约束作用，提高了型钢骨架的整体刚度，防止了型钢的局部屈　曲。在地震作用下，由于型钢混凝土结构的阻尼比钢筋混凝土　结构的阻尼小，所以型钢混凝土结构的抗震性能得到了优化。　另外，在高层建筑的减震与制震设计中型钢混凝土结构的自重　相对比较轻，可以减小结构的地震反应。　１Ｉ２．３施工方便。安全度高．施工周期短　型钢混凝土中的型钢不需要与混凝土饶筑同时施工，在浇　筑之前就可形成强度刚度较大的型钢框架，这样在混凝土绕筑　施工的时候就可把型钢框架作为模板支撑的一部分，不需要另　外浪费过多的财力物力去设置模板支撑。　２型钢混凝土柱的构造要求　２．１截面要求．　第一，型钢混凝土柱的截面基本形式，长细比不宜大于　３Ｏ。　第二，为了保证结构的抗震性能，型钢混凝土柱的截面还　应满足柱的轴压比限值的要求。型钢混凝土柱的延性主要影响　因素是混凝土部分所承担的轴压力，其轴压比越大，柱延性就　会降低。配置型钢的目的就是在轴力作用下，随着轴向变形的　持续发展，型钢会承担由钢筋混凝土所转移的部分轴力，从而　降低混凝土截面的部分轴压比，达到提高柱延性的要求。型钢　混凝土柱的计算将不同于钢筋混凝土柱，需考虑型钢和混凝土　的轴力分配问题。　２．２材料要求　
２＿２．１型钢　
目前型钢混凝土结构常采用的柱是柱内型钢为”十”字形　
型钢，由于其是双轴对称的，因此受力性能较好。对一些建筑　
物的边柱和角柱，型钢也可为单轴堆成的”Ｔ．．字形截面和不对　
称的”ＴＩ．字形截面。当工程实际需要时，型钢也可为矩形和圆　
形。　
２．２．２含钢率　
含钢率是指型钢混凝土构件内的型钢截面面积与构件全截　
面面积的比值。型钢混凝土柱中型钢的含钢率不宜小于４％，　
且不宜大于１０％，比较合适的含钢率为５％．８％。一定数量的型　
钢才能使型钢混凝土柱具有比钢筋混凝土柱更高的承载力和更　
好的延性，反之，型钢与混凝土之间粘结性能就会降低，两者　
不能有效工作，从而造成承载能力的下降。若按构造措施要求　
配置型钢，可不受这一规定。　
２．２．３混凝土　
型钢混凝土构件中混凝土强度等级的提高，能够更进一步　
的减小构件的截面尺寸和结构自重，有效提高结构的承载能力。　
２．３型钢混凝土柱混凝土保护层要求　
型钢混凝土结构构件的混凝土保护层厚度应根据防火能　
力、耐久性、钢筋以及型钢压屈、钢筋与混凝土的粘结力以及　
施工操作等因素所确定。为了保证构件中型钢与混凝土粘结性　
能的良好，并提高型钢抵抗局部压曲变形的能力，　《型钢混凝　
土组合结构技术规程》中规定，型钢的混凝土柱的保护层最小　
厚度为１２０ｍｍ，这一规定是考虑了钢筋的布置、主筋间距、钢　
筋与型钢的距离、混凝土的填充等因素所确定的。　
２．４型钢混凝土柱纵向钢筋的要求　
１）型钢混凝土柱中，全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小　
于０．８％；受压侧纵筋的配筋率不应小于０．２％，且在四角布置一　
根不小于ｌ４　的纵向钢筋。２）柱中纵向钢筋的净距不宜小于　
６０ｔａｒａ，纵向钢筋的间距也不宜大于３００ｒａｍ，间距大于３００ｒａｍ　
时，宜设置直径大于等于１４ｒａｍ的纵向钢筋；柱纵筋与型钢的　
最小净距不应小于２５ｍｍ。３）纵向受力钢筋可采用钢筋束，　
但作为钢筋束的钢筋直径不宜大于２５ｍｍ。根数以３跟为限，　
钢筋束总面积当作一根钢筋来计算。钢筋束与其他钢筋的净距　
大于等于１．５ｄ。　
３总结　
型钢混凝土，是在混凝土中配置型钢，同时配置一定的纵　
向钢筋和箍筋以约束混凝土的组合结构形式。这种结构形式日　
本称之为钢骨混凝土结构；英国、美国等西方国家称之为混凝　
土包钢结构：前苏联则称之为劲性钢筋混凝土结构。我国学者　
认为这种结构形式主要是在混凝土中配置型钢，故相对于钢筋　
混凝土结构而言，称之为型钢混凝土结构。　
参考文献　
［１】１钟俏霖．浅谈型钢混凝土框架结构施工技术Ⅱ】．科学之　
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【２】李红．浅述型钢混凝土组合结构的发展及应用Ⅱ】．科技信　
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【３】李素梅，张宇．型钢混凝土结构研究综述Ⅱ１．山西建　
筑．２００６（０４）．