型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用

李岚

摘 要： 经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。随着建筑行业的发展，单纯的钢筋混凝土结构体系或单纯的钢结构体系已经无法满足建筑使用功能的需要，如何减少结构构件的截面尺寸，实现大跨度、大空间建筑，是目前建筑结构设计研究的方向。本文就型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用展开探讨。

关键词： 型钢混凝土;结构施工;要点

【中图分类号】TU398     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.123

引言：从20世纪50年代开始，型钢混凝土组合结构就已经被引入国内的建筑中，在一些工业建筑中得到了应用，型钢混凝土结构本身是一种钢结构与混凝土结构进行组合的施工形式，结构承载力非常好，抗震性能也十分出色，在当下的高层建筑实际建设中，型钢混凝土组合结构的应用是比较普遍的。但是在实际的施工中，很多的问题还是需要注意，要结合高层建筑的特点以及施工要求，对型钢混凝土组合结构展开合理应用。

1 型钢混凝土组合结构分析

20世纪90年代起，组合结构在建筑领域逐渐推广开来，如型钢混凝土、管混凝土组合结构等。型钢混凝土组合结构简称SRC结构，实现了钢筋、混凝土、型钢的优化组合，实际运用优点可归纳如下：（一）与钢筋混凝土结构相比，优势如下：（1）承载力更高，通过型钢的使用，有效提高构件刚度;（2）抗震性能更好，构件延性表现好;（3）施工进度快，钢结构可提供一定承载力，模板工程量减少。（二）与钢结构相比，优势如下：（1）有利于节约钢材，在保证构件性能的基础上，可节约超过50%的钢材;（2）构件稳定性更好，SRC结构通过型钢与混凝土共同受力，局部、整体稳定性均优于纯钢结构;（3）耐火、耐腐蚀性较好，型钢混凝土组合结构中，混凝土在一定程度上可起到保护钢材的作用，更好地防止腐蚀、火灾等问题的产生。综上所述，型钢混凝土组合结构，无论是在构件受力性能、耐久性能，还是在施工可行性、经济性方面均具有显著优势，尤其适用于高层、超高层建筑以及抗震设防烈度较高区域。

2 结构选型和布置中要注意的问题

2.1 结构选型的问题

结构选型直接影响到建筑的功能以及效益，因此在高层建筑的实际建设中，要合理进行结构选型，并选择适当的结构构件，制定出科学的建筑方案，满足建筑性能以及经济性方面的要求。通常在建筑的层数比较多、柱距比较大的时候，柱内力比较大，因为轴压比的限制，导致柱的截面也是比较大。这样就会导致建筑的自重增加，在建筑的建设中材料的消耗也会更加严重。对建筑功能也会造成一定的影响，型钢混凝土组合结构有助于解决这些问题，在跨度较大，并且层数较高的情况下，对型钢混凝土组合结构展开应用，对提升建筑结

2.2 做好梁柱节点二次深化设计

梁柱节点的构造是最具有难度的，同时也是最重要的。这个部分的施工会直接影响到整个梁柱结构的稳定性，所以大多数情况下都是被当成关键环节来设计并进行。在设计时通常需要对这个部分做二次深化设计，做好框架接口与型钢柱之间衔接的施工。在这个设计中还要进行分层与分柱，这种方式可以显著减少出现错误的情况。划分的合理性决定了最终质量，所以要参照相关标准来完成。

2.3 构件经济比较

型钢混凝土组合结构中使用的型钢以及纵向钢筋等。这些都是要经过严格的计算，按照相关的技术标准进行建造。在型钢混凝土组合结构中使用的型钢，适合用实腹宽翼H型轧制型钢，以及各种焊接型钢。因为建筑条件会对柱截面造成一定的限制，在实际的建筑设计中，需要对柱截面进行合理选择，尽量避免出现柱截面较大，以及型钢占据的比例过大的现象。需要在十字型钢中配备适当的纵筋以及箍筋，这样才能符合相关的技术要求。另外在施工中，若是钢筋的使用量增加，也会给施工造成一定的制约，因此需要按照钢管外混凝土体积的情况，对配筋率进行计算。

3 型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用

3.1 吊装方案的设计

吊装工作会受到很多因素的影响，所以必须要提前进行设计，还需要仔细考察周边情况。设计时，通常需要考虑几个主要的问题。最常遇到的就是施工场地太过有限，现有的空间不足以去处理建材。这样就涉及到了建材的运输工作，增加了中间环节也就意味着将其纳入到设计中。在一些特殊情况下，运输还会受到交通的影响，使吊装不能正常进行下去。而施工中最常遇到的是塔吊设备不合格，所以不能使用。因此，在设计时，首先要选择设备型号，确保其各项参数都能符合本次施工要求。如果建筑场地周边有大量建筑物，交通也十分不便利，不能为施工提供较大的操作区域。在选择塔吊时，需要参考这些条件，并且以降低成本为主要的方向进行选择。因为吊装是以楼层作为分节点来进行的，所以必须合理设计每个节点的位置，并以此为基础进行后续的设计。

3.2 型钢混凝土施工设计

在型钢混凝土结构深化设计中型钢梁外包混凝土施工设计作为其主要内容，通过梁、柱组合的有效转换提升混凝土强度，保证梁筋虽分布密集，但其强度得到最大提升。在外包混凝土施工設计中，其难度最高的即是将混凝土灌入到梁柱交接处，针对此问题，在深化设计中应当以保证多层建筑施工进度及质量为前提，通过对配用材料的调整与设计，改变粗骨料，并对碎石粒径提出要求，根据型钢混凝土组合结构的稳定性特点，要求碎石粒径在24～26mm之间，除此之外，在碎石中应当掺入7%～9%的瓜子片。当深化设计方案确定实施后，通过对其强度的适配与调整，保证多高层建筑设计的钢型钢混凝土质量，另外，调整对级配中缓凝剂，在实际缓凝的过程中延长时间，避免在实际施工中因天气原因造成因水分过度流失而产生的施工问题。在型钢混凝土组合结构深化设计中通过对混凝土墙柱进行标号，使其在施工过程中避免因难以控制混凝土交叉的问题延误工期，解决串混问题，保证工程进度的同时，提升型钢混凝土质量。根据深化设计应当重视梁、柱等部位的结构，避免因疏忽造成遗漏现象，实现全员监控，保证型钢混凝土组合结构深化设计在多高层建筑项目的稳定落实。

结语：在高层建筑的建设中，型钢混凝土组合结构是一种十分常用的施工技术手段，有一定的施工难度，需要注重对型钢混凝土组合结构各个环节的控制，借助对型钢混凝土组合结构的应用，提升建筑的整体建设水平。

参考文献

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[2] 郭靳时，张杰.型钢再生混凝土柱-钢筋再生混凝土梁节点研究—基于ABAQUS的抗震性能分析[J].四川建材，2020，46（3）.