钢—混凝土组合结构及混合结构的研究与应用现状

钢筋混凝土结构与钢结构相结合在工业厂房中的应用

摘要：虽然我国社会经济的不断发展，我国工业生产水平得到了很大的提升，工业生产力不断进步，我国工业生产能力已经走在了世界前列。工业厂房作为工业生产的基础设施，对于厂房的施工质量要求较高，工业厂房结构需要更加坚固和稳定，因此大量采用钢筋混凝土结构和钢结构，能够提高工业厂房结构强度。本文对钢筋混凝土结构与钢结构相结合在工业厂房中的应用进行了深入地研究与分析，并提出了一些合理的意见和措施，旨在进一步促进我国工业厂房施工建设质量提升。

关键词：钢筋混凝土结构；钢结构；结合应用；工业厂房；优化措施

钢筋混凝土结构具有良好承载能力，能够承载更多来自建筑物的重量，钢结构材料的匀质性和各项同力性能够在钢结构建筑中应用，是一种性能较好的弹性体。将钢筋混凝土结构与钢结构结合后，所形成的混合结构具有良好的强度和韧性，从而能够为建筑提供加到的变形空间以及动力载荷，但是整体施工技术较为复杂，需要技术人员掌握关键施工技术，该混合结构运用得当能够在很大程度上提高工业厂房整体质量，使其承重能力提高，从而满足工业厂房的生产需求。

1钢筋混凝土结构和钢结构的优势分析

钢筋混凝土结构和钢结构最为主要的优势是承载能力较好，能够提升建筑整体性能，使得建筑工程整体结构的承载力、抗震性能等得到提升，对于工业厂房此类对建筑强度要求较高的建筑类型具有良好的作用。钢筋混凝土结构与钢结构的施工要求较少，施工整体成本较低，对于施工技术水平要求较高，所以在工业厂房中应用需要进行科学的设计，进而能够在缩短工业厂房施工建设周期的基础上，进一步提升工业厂房整体质量。除此之外，钢筋混凝土结构与钢结构具有绿色施工的基本特点，与我国绿色建筑理念相符合，因为钢筋混凝土结构与钢结构中的大部分材料都具有可回收的特性，在后续施工中可以继续利用，从而能够在一定程度上避免施工物料浪费问题，能够有效降低工业厂房整体施工建设成本。

2钢筋混凝土结构与钢结构结合应用分析

预制钢筋混凝土柱 -钢梁混合框架结构的工程应用

摘要：筋混凝土柱－钢梁混合框架（RCS框架）是一种新型的混合结构体系，其结构构件选型充分发挥了钢筋混凝土结构和钢结构各自的优点，是一种经济高效值得推广的结构形式。该体系与钢结构相比，采用钢筋混凝土柱充分利用了其受压性能的优势，同时兼具刚度大、耐火性能和耐久性能好的优点，既节省了钢材降低工程造价又提高了结构的整体稳定性。与钢筋混凝土结构相比，采用钢梁减轻了结构自重，减小了构件截面尺寸，进而增加有效使用空间，又可节省支模工序和模板，缩短了施工工期。

关键词：预制钢筋；混凝土柱-钢梁；混合框架结构

引言

钢筋混凝土柱-钢梁(reinforcementcolumn-steelbeam，ＲCS)混合框架结构体系是竖向承重构件采用钢筋混凝土柱、水平承重构件采用钢梁的抗弯框架结构体系，其设计理念充分体现混合结构以下特点:一方面，框架柱主要承受竖向和水平荷载，可视为压弯构件，采用受压性能良好的钢筋混凝土，与钢柱相比更经济;混凝土构件厚实截面可显著增加结构抗侧刚度、减小层间侧移，且能有效避免钢构件薄柔截面存在的失稳缺陷;钢筋混凝土柱具有优良的防火耐腐性能，与钢柱相比可进一步降低防火耐腐涂层用料和人工成本。另一方面，框架梁主要承受楼面和墙体荷载，可视为受弯构件，采用抗拉性能优异的钢材，实现了在增大构件空间跨度的情况下尽量减小截面尺寸，从而增加房屋的有效使用空间，提高工程建设速度，缩短工期，直接节约了楼盖混凝土模板与临时支撑费用;自重较小，可减小整体结构地震作用，增加结构抗震安全性能和延性，降低基础造价。ＲCS混合框架结构体系兼具钢筋混凝土和钢材的优点，能够最大限度地发挥材料性能优势，是经济高效的结构形式。 1 RCS梁柱节点设计

结构设计中钢梁以200mm为主要截面宽度，钢梁居中或偏心跨越框架柱，以保证钢梁两侧距离柱面宽度均不小于200mm控制钢梁定位，此项构造措施既利于RCS梁柱节点区域混凝土的浇筑，又易于梁侧建筑隔墙的砌筑。由此可知框架柱单侧宽度不小于600mm，通常能够满足常规柱跨体系下框架结构柱的基本截面要求。通过模数化调整柱截面尺寸，使混凝土柱截面模数统一，易于对应组合模具的制作和预制构件的生产。在此基础上设计满足抗震要求的节点区构造措施，符合“强柱弱梁、强节点弱构件”的抗震概念设计要求。以标准层一中柱为例，柱截面为600mm×600mm，钢梁双向梁高500mm，验算节点核心区的受剪水平截面符合式（1）的要求：

第３４卷第１５期　２　０　０　８年５月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥ　ｒＵＲＥ　Ｖｏ１．３４　Ｎｏ．１５　Ｍａｙ．２００８　・９・　

文章编号：１００９—６８２５（２００８）１５—０００９．０２　

浅谈钢一混凝土混合结构　

李锦红　王修信　陈　亮　

摘要：在总结钢一混凝土混合结构优点的基础上，探讨了钢一混凝土混合结构的构成、特征及技术经济评价，并介绍了　

国内外该结构的研究状况，为进一步研究钢一混凝土混合结构提供了参考依据。　

关键词：结构体系，特征，钢一混凝土混合结构，技术经济　

中图分类号：ＴＵ３９８．９　文献标识码：Ａ　

由钢和混凝土构件组合而成的钢管混凝土（Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｆｉｌｌｅｄ　

Ｓｔｅｅｌ　Ｔｕｂｕｌａｒ，Ｃ　汀）、型钢混凝土（Ｓｔｅｅｌ　Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ＳＲＣ）　构件，称为组合构件（ｃｏｍｐｅｓｉｔｅ　ｍｅｍｂｅｒ）。组合构件通常有钢管　

混凝土柱、型钢混凝土柱、组合梁以及组合剪力墙等构件形式。　

采用钢构件或组合构件与钢筋混凝土构件共同组成结构体系的　

一种新的结构类别称为钢一混凝土混合结构（Ｓｔｅｅｌ—Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｈｙ—　

ｂｒｉｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）。钢一混凝土混合结构有钢框架一混凝土剪力墙　

（芯筒）、混凝土简体一钢梁（钢悬挂）、混凝土框筒一钢框架等结　构体系。组合构件和混合结构通过构件或结构的杂交使用，最大　

化地发挥了钢和混凝土各自特性，充分佐证了“杂交出优势”这一　

哲学命题。钢结构具有施工速度快、重量轻、强度大，而混凝土结　

构刚度大、成本低。钢一混凝土混合结构与全钢结构相比，具有　

节省型钢和节点用料，减少防火处理，减轻施工难度及降低工程　

造价等优点；与混凝土结构相比，又具有减轻结构自重，节约基础　

造价，施工速度快和减少现场湿作业等优点。钢一混凝土混合结　

构被认为是一种符合我国国情的较好的高层建筑结构形式，并被　

建设部列为推广应用新技术。　

１　高层钢一混凝土混合结构的构成和特征　

钢-混凝土组合结构设计理论及应用

摘要：本文对钢—混凝土组合结构及其设计基本要求进行阐述,从理论层面具体分析了钢-混凝土组合结构设计中特别需要注重的问题，并以某工程为例从节点设计角度探讨了钢-混凝土组合结构设计的应用。

关键词：钢-混凝土组合结构；设计；应用；节点设计

Abstract: in this paper, the steel - concrete composite structure and elaborates the

design basic requirements, specific analysis from theoretical aspects in the design of

the steel - concrete composite structure special need to pay attention to the problem,

taking a project as an example from the node design Angle discusses the application

of steel - concrete composite structure design.

Keywords: steel - concrete composite structure; Design; Applications; Node

design

一、钢-混凝土组合结构及其设计的基本要求 

由两种或两种以上性质不同的材料组合成整体，共同受力、协调变形的结构，称其为组合结构。钢-混凝土组合结构是在钢结构和钢筋混凝土结构基础上发展起来的一种新型结构，是专指型钢或用钢板焊接成的钢骨架，与混凝土形成一体的结构，是继传统的木结构、砌体结构、钢结构和钢筋混凝土结构之后的第5大结构体系。这种组合结构体系，主要有压型钢板组合板、组合梁、型钢混凝土、钢管混凝土和外包钢混凝土等5种类型。由于这种组合结构能够充分发挥钢与混凝土两种材料各自的优势，且具有节约钢材、提高混凝土利用系数、降低造价、承载力高、刚度和延性大、抗震性能好、施工方便等优点，得到了迅速推广与应用。许多国家制定了相应的技术标准，虽然我国对钢-混凝土组合结构的研究和应用起步较晚，但在广大科技工作者的努力下，无论是理论研究还是应用实践都取得了辉煌的成绩。近年来的应用实践表明，该类结构将成为我国结构体系的重要发展方向之一。结构设计的目的是保证结构安全适用,经济合理,其中安全适用最为重要。具体要求有以下3个方面: