钢与混凝土组合结构应用技术

彭晓艳

【摘  要】钢-混凝土组合结构充分发挥了钢材和混凝土材料各自的优势，其力学性能、抗震和抗风性能与普通混凝土结构相比具有很大优势。随着对钢-混凝土组合结构研究的深入，新的组合结构形式将不断出现，其研究理论将进一步完善。

【关键词】钢与混凝土组合结构;类型;应用技术

前言

钢-混凝土组合结构是在在构件层次上由钢材和混凝土两种不同性质的材料组合的一种新型结构形式。它充分发挥了混凝土抗压性能好，钢材抗拉强度高、塑性好的的优点，弥补了彼此各自的缺点，是一种合理的组合方式。

1钢-混组合结构

1.1压型薄钢板与混凝土组合板

将混凝土浇筑在压型薄钢板中，根据钢板顶部和底部的不平肋和不同的凹线，将钢板和混凝土结合形成钢衬组合。组合板使得材料受力均匀合理，减少应力集中现象，发挥钢筋和混凝土的优势。作为混凝土压型钢板，有良好的抗拉性能及较高的抗压轻度。另外，压型薄钢板可用作在施工期间浇筑混凝土的模具和施工平台，可大大缩短工期提高效率。

1.2钢骨混凝土构件

钢筋与骨加固相结合的混凝土中的钢材轮廓成为钢骨混凝土（CSRC）。在型钢混凝土基础上提出核心型钢混凝土CSRC复合结构体系。通过将小横截面钢放置在钢筋混凝土框架柱或异形柱中以及将深色柱芯放置在异形柱中而形成的新型钢-混凝土复合结构，常用截面形式如图1所示。

1.3钢管混凝土构件

钢管混凝土（CFT）是通过在钢管中填充混凝土而浇筑而来的复合结构。使用钢管限制混凝土，混凝土从单向压缩状态变为三向压缩状态，促使混凝土的抗压强度提高了一倍以上。将钢骨，钢管和混凝土结合在一起，形成一个钢混凝土复合柱，共同的常用截面形式如图2所示。和传统的钢筋混凝土相比，其压弯承载力更高，延性和耗能能力也更好。

1.4钢混混合结构在建筑工程中的应用

在日本，每年发生1000多次小地震。根据建筑物抗震标准规定，建筑物的高度应超过45，并在静止状态下使用钢筋混凝土结构。在日本的超过6层以上的建筑中，钢筋混凝土结构和10～15层中约有42.5%由钢筋混凝土结构制成，第16层及更高楼层中约有一半由钢混凝土结构制成，其余一半由钢制成。在中国，由于钢的价格相对较高，目前在摩天大楼中使用钢筋混凝土。如表1所示，根据中国十大建筑物的材料统计，钢和混凝土复合结构的比例超过一半。

2现场施工阶段

2.1型钢梁柱安装

型钢混凝土组合结构钢柱与基础连接方式一般分为埋入式和非埋入式，无论采用哪种方式，都应做好钢柱定位及标高控制，还应设置柱插筋的临时定位措施防止柱纵筋偏位。对于非埋入式的锚栓螺纹段应采取有效的防锈及保护措施。后续灌浆要采取措施控制密实度，应从柱根一侧灌入直至另一方向溢出并明显高出锚板为止，严禁多方向同时灌浆。对于埋入式，着重做好钢柱的固定措施防止滑移倾倒。在上部型钢结构安装过程中，除钢柱、钢梁相应标高及垂直度控制外，钢结构的焊缝、高强螺栓连接节点也同样是质量控制的关键。

2.2钢筋绑扎

在前述設计深化完成后，钢筋工程重点是翻样要准确，必要时应进行现场翻样。另外，要考虑钢筋的定尺尺寸，钢筋的接头位置应设置在受力较小部位。梁柱节点钢筋可采用绕、穿、焊接及机械连接的形式。梁柱钢筋自身接头也可采用焊接及机械连接的形式，安装次序应先进行钢筋与型钢结构核心区域的安装连接，然后再进行钢筋自身连接。

2.3模板工程

模板工程除上述施工顺序要注意外，由于受梁、柱中间型钢的影响，无法采用对穿螺杆进行加固。因此，对于截面较大的柱模板，可采用翼缘焊接对拉螺杆的形式;另外，目前有直接使用方圆扣夹具的加固方式，可以省去对拉螺杆的使用，但应控制好夹具间距。对于梁模板，一般可在钢梁腹板上提前开孔，也可加工时将对拉螺杆预先制作在钢梁上，对于开孔及预制对拉螺杆间距应根据混凝土对模板的侧压力进行计算确定，以便进行模板安装及加固。

2.4混凝土浇筑

由于型钢混凝土一般在梁柱节点部位钢筋较为密集，且型钢柱上有较多栓钉，故应对混凝土配合比进行试配，塌落度需满足要求，浇筑过程中应密切关注振捣情况，确保振捣密实。另外对于钢柱底部预埋的锚栓振捣时应派专人跟踪检查偏差情况，及时调整。

结束语

随着我国城镇化进程的不断发展，型钢混凝土组合结构在我国高层建筑中的应用越来越广泛，与钢筋混凝土结构相比，其施工工艺相对较为复杂，各工序交叉作业比较多，因此在施工前必须完善深化设计，同时要结合工程实际情况，充分考虑各分项工程的施工工序安排，做好详细的施工策划。

参考文献：

[1]刘立峰.型钢混凝土组合结构深化设计及施工质量控制[J].建材与装饰，2018（49）：78-79.

[2]祝迎军.型钢混凝土结构梁柱节点钢筋施工深化[J].河南建材，2019（5）：233-235

（作者单位：福建华源阳光工程管理有限公司）