高层建筑型钢混凝土组合结构施工技术

科学之友 Friend of Science Amateurs 2011年07月

高层建筑型钢混凝土组合结构施工技术

杨 宇，张耿明

（长春市建筑工程质量检测中心，吉林 长春 130021）

摘 要：型钢混凝土构件的承载能力高，能增加建筑结构的使用面积和空间，产生较好的经济效益。从整个建筑结构发展的情况来看，它还处在初级阶段，需要我们不断研发和改进。随着我国经济的发展，型钢混凝土组合结构将会在我国拥有更广阔的应用前景。 关键词：型钢混凝土；高层建筑；结构

中图分类号：TU765 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0096－02

我国在50年代就从苏联引进了型钢混凝土组合结构，并在部分工业建筑中使用。型钢混凝土（SRC）结构是钢—混凝土组合结构的一种主要形式，由于其承载能力高、刚度大及抗震性能好等优点，已愈来愈多地应用于大跨结构的高层建筑以及超高层建筑。

型钢混凝土构件的承载能力能够高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力1倍以上，能够减小构件的截面积，增加建筑结构的使用面积和空间，产生较好的经济效益。所以，型钢混凝土结构在我国有着广阔的应用前景。

应当选择柱截面形式。要尽量避免使用柱截面较大、型钢所占体积较大的情况，必须在十字型型钢内配置箍筋与纵筋才符合要求。钢筋量的增大对施工也造成困难。所以需要按照矩形钢管外的混凝土体积来计算体积配箍率。

3 型钢混凝土结构在高层建筑中的具体应用

3.1 柱型钢的节点处理

连接型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁的节点，梁筋应当尽量在柱型钢两侧通过，对于必须与柱中型钢相交的钢筋，梁筋在柱型钢两侧断开，通过套筒或牛腿与柱的翼缘可靠的连接。为了便于浇灌节点核心区的混凝土加劲肋可以不是通长的，并在柱型钢翼缘之间、梁筋水平处设置加劲肋，仅在柱型钢翼缘附近一段长度内局部设置，此时节点抗剪强度不应当考虑翼缘框的作用。对于加劲肋的设置，要求加劲肋的强度应不小于梁钢筋换算后的强度，这样才可以保证梁翼缘的拉力能可靠地传递到节点，并可防止柱型钢翼缘板发生局部弯曲。 3.2 钢结构制作与安装

钢结构连廊拼装在连廊安装位置下面的楼面上进行，采取工厂分段加工制作和预拼装，构件校正，验收合格后，再分段运到现场，在连廊拼装支撑胎架上完成整个钢桁架拼装。十字型钢柱加工工艺结构特殊，加工制作的难度较高，为保证产品质量，特制定加工工艺，十字柱加工流程如下：放样、下料→组装H型钢、T形钢→焊接H型钢、T形钢→校正→H型钢、T形钢铣端、钻孔→组装十字柱→焊接十字柱→校正→十字柱铣端→组装柱上零件板→焊接零件板→清理。 3.3 结构设计体会

型钢混凝土结构与普通钢筋混凝土结构设计中不同且难度最大的是以下几点：①必须确定每根钢筋在型钢柱中的准确位置；②根据型钢翼缘的宽度确定框架梁的宽度；③型钢中穿钢筋的孔径由钢筋直径确定；④根据柱梁钢筋的位置确定型钢穿孔的位置；⑤型钢中纵横两方向穿钢筋孔的位置至少应错开一个孔径。

1 型钢混凝土结构基本概念

型钢混凝土组合构件是一种由核心部分的型钢、外部的钢筋和混凝土（concrete）三种材料组成能协同工作的组合构件。它具有承载力高、抗震性能好、耐火性和耐久性好等优点，如今正广泛用于大跨结构的高层建筑以及超高层建筑等重要建筑中。

型钢混凝土组合结构分为两类。一类是所有的构件都使用型钢混凝土，即梁、柱和剪力墙都使用型钢混凝土构件；另一类是部分构件使用型钢混凝土，即柱、剪力墙使用型钢混凝土构件，但框架梁则使用钢梁或钢筋混凝土梁。这两类结构比较适合用于框架结构、底部大空间剪力墙结构、框架—剪力墙结构、框架—核心简结构、筒中筒结构等结构体系。

2 结构选型和布置应注意的问题

2.1 结构选型问题

结构形式的选用对建筑的功能及其经济性能都有较大的影响，所以结构形式的选择和结构构件的布置应当在建筑方案期间做到充分的考虑。

当建筑层数多、高度高、柱距大时，由于柱内力较大，受轴压比限制而使柱截面过大，不但加大结构自重和材料消耗，而且影响建筑功能，一般情况下选择型钢混凝土柱来解决这一矛盾；当梁跨度较大且层高受限制时，也常使用型钢混凝土梁来解决，所以，在进行结构选型时，要综合考虑以上因素。 2.2 侧向失稳问题

型钢混凝土柱的剪切黏结破坏经常发生于型钢和混凝土之间黏结作用消失，沿柱身出现竖向裂缝，导致型钢外侧混凝土齿裂而使混凝土脱离工作。造成型钢混凝土柱中型钢侧向失稳的原因主要有：①由于柱内型钢的强度过低，而先于纵筋屈服，导致型钢失稳；②由于柱子混凝土的脱落，引起型钢侧向刚度降低所致。造成型钢混凝土柱剪切黏结破坏的主要原因是二者之间的黏结作用较差及混凝土得不到有效的约束所致。 2.3 构件经济比较

型钢混凝土柱的型钢、纵向钢筋、箍筋都必须符合计算要求和《型钢混凝土组合结构技术规程》的构造要求。型钢混凝土柱内的型钢，比较适合使用实腹式宽翼缘的H型轧制型钢和各种截面形式的焊接型钢。受建筑条件对柱截面形式的限制，

4 结束语

综上所述，由于型钢混凝土结构具有刚性大、强度高，以及良好的诸多性能，所以型钢混凝土组合结构应用成为解决大跨度高层建筑承载力的有效措施。但从整个建筑结构发展的情况来看，它还处在初级阶段，需要我们不断研发和改进。随着

我国经济的发展，型钢混凝土组合结构将在我国应用得更广泛。

参考文献

1 陈天宏.超高层建筑中结构概念设计的几个问题［J］.建筑技术，2008（3）

2 周华玉.高层建筑混凝土结构技术规程［M］.北京：中国建筑工业出版社，2009.6

3 李国强.多高层建筑钢结构设计［M］.北京：中国建筑工业出版社，2010.10

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科学之友 Friend of Science Amateurs 2011年07月

振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用

张梅馨

（广西八桂工程监理咨询有限公司，广西 南宁 530000）

摘 要：文章从振荡压实的机理分析、振荡轮与沥青混合料路面作用动力学分析以及振荡压实过程中的质量控制三个方面，对振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用进行探析。

关键词：振荡压实技术；沥青路面施工；应用

中图分类号：U416.2 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）21－0097－02

近年推出的振荡压路机，以新的压实原理和机械结构弥补了振荡压路机的缺陷。振荡压实使材料受理合理且连续，克服了振动压路机压实时跳振不连续的缺陷，从而获得良好的压实效果，提高了路面使用性能和寿命。本文从振荡压实的机理分析、振荡轮与沥青混合料路面作用动力学分析以及振荡压实过程中的质量控制三个方面，对振荡压实技术在公路沥青路面施工中的应用进行探析。

坏，达到压实的目的。振荡轮在轴线及交变力矩的作用下，一方面加速了压轮下方单元体的剪切破坏，另一方面也使其下方的单元体受到不同程度的挤压而密实。

图1

1 振荡压实的机理分析

振荡压路机是振荡压实技术的施工设备，其总体结构与自行式振动压路机基本相似，但是其作用原理与振动压实具有本质的区别。振荡压路机的振荡轮结构可分为卧轴式和垂直轴式两种。在振荡压路机的振荡轮内对称安装着同步旋转的激振偏心块（轴），两偏心块（轴）的旋转相位差为180 °，偏心质量和偏心距相等，保证激振力和合力沿振荡轮圆周的径向始终为零，产生的激振力偶使振荡轮承受交变转矩，对地面产生持续作用，形成前后方向的振荡波，使被压实材料产生交变剪应变。同时，在振荡轮静荷载作用下，被压实材料产生垂直位移。在水平作用力和振荡轮垂直静载的共同作用下，被压实材料的颗粒发生共振、错动，位置重新分布，消除了材料颗粒之间的空隙，实现了对被压实材料在水平和垂直两个方向的压实。

振动轮、振荡轮与被压材料相互作用及颗粒应力状态，见图1。

图中参数的含义分别是：M是施加在振荡轮上的交变力矩，N・m；G是轮轴载（假设各轮轴载相同），N；R是地面对压轮的反作用力（R’为作用力），N；F是水平推力，N；Fa是某一瞬间作用在振动轮上的激振力，N。

振动轮下单元体只受主应力δx、δy作用。对于振荡轮，当交变力矩M沿顺时针方向作用时，因振荡轮对面的作用，R’对轮前方单元体的挤压作用没有Fa作用大，显然δ’x、δ’y分别比δx、δy要小，但由于M的作用，使振荡轮下方单元体还增加了应力分量γx（γx＝γy），使单元体或其他被压材料剪切破 2 振荡轮与沥青混合料路面作用动力学分析

振荡轮与地面相互作用的动力学模型，见图2。

图2

High－rise Building Construction Technology Steel Concrete Composite Structure Yang Yu, Zhang Gengming

Abstract: Steel reinforced concrete structures of high carrying capacity, can increase the structural use of the area and space, resulting in better economic benefits. From the structural development of the situation, it is in the initial stage, we need to continuously develop and improve. As China’s economic development, steel concrete composite structure will have a broader application of our prospects. Key words: steel reinforced concrete; high－rise buildings; structure

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