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鋼骨混凝土范文第1篇

關鍵詞：鋼骨-鋼管混凝土柱 應力-應變關系 偏心受壓 數值分析

中圖分類號：TU39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）12（b）-0056-03

Abstract：Currently， there are some studies about steel tubular column filled with steel-reinforced concrete.Though there are rare studies on steel tubular column filled with steel-reinforced concrete under eccentric compression. In this article， stress-strain relation of core concrete is put forwarded which considers the influence of section stress gradient to confining effect. This relation is used to the numerical analysis of the steel tubular column filled with steel-reinforced concrete under eccentric compression. In this method， lateral deflection curve of the beam is assumed， and then additional moment on lateral deformation produced by axial force is considered when the critical section is analyzed. Compared with the test result， this numerical analysis is proved to be of high precision and could be used as a reference for the similar test analyses and engineering applications.

Key Words：Steel tubular column filled with steel-reinforced concrete；Stress-strain relation；Eccentric compression；Numerical analysis

鋼骨-鋼管混凝土柱是綜合鋼管混凝土柱和鋼骨混凝土柱的優缺點而提出的一種重載柱的新模式。它由鋼管、鋼骨及管內混凝土3種材料組合而成，偏心荷載作用下由于鋼管、鋼骨和混凝土之間的相互作用，鋼骨、鋼管和混凝土都處于三向應力狀態，同時鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱的受力性能受材料非線性和幾何非線性的雙重影響，因此對其進行承載能力分析亦較為復雜。

目前國內對鋼骨-鋼管混凝土柱的承載力已做過一些研究[1-3]，但對偏壓柱承載能力的研究較少，鑒于此，筆者在研究已有應力-應變關系的基礎上提出了適用的偏壓柱核心混凝土應力-應變關系模型，并據此考慮幾何非線性和材料非線性建立鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱承載能力數值分析方法，經與試驗結果比較，該數值方法具有較高的精度，可為類似試驗研究和工程應用提供參考。

1 材料應力-應變關系模型

1.1 鋼骨、鋼管應力-應變關系

鋼材的單軸應力-應變曲線一般可簡化為線彈性、非線性彈性段、塑性段、強化段和二次塑流5個階段[4]。文獻[3]通過對較短的非線性彈性曲線段進行簡化，綜合考慮計算的簡單性和合理性，提出了4段曲線構成的鋼材一維應力-應變曲線，經試驗驗證，該模型對鋼管混凝土結構的數值模擬較為可靠[3]。該文采用該一維應力-應變關系作為鋼骨、鋼管的本構模型。

1.2 核心混凝土應力-應變關系

核心混凝土的該構關系較為復雜，而且它在鋼骨-鋼管混凝土構件中的作用極其重要，因此，混凝土本構關系模型是分析的關鍵所在。

針對鋼管混凝土柱核心混凝土應力-應變關系模型的研究較多，文獻[3]認為：對于鋼管混凝土偏壓柱由于應力梯度的存在，使得截面上的應力分布不均勻，從而導致鋼管徑向應力的梯度分布，削弱了鋼管對核心混凝土的緊箍約束作用。并且偏心率越大，這種削弱作用越明顯。而對于鋼骨-鋼管混凝土組合柱，文獻[2]考慮到在鋼管混凝土中插入鋼骨后，鋼骨與鋼管的協同工作將進一步改善高強混凝土的脆性特性，隨著配骨指標的增大，高強混凝土的延性將得到提高。在此基礎上，根據以往研究結果及試驗結果提出一維形式的核心混凝土應力-應變關系模型。

事實上，在考慮鋼骨、鋼管與混凝土相互作用時，若核心混凝土的應力-應變關系采用一維形式表達，截面上縱向應力的梯度分布對緊箍力的削弱作用應該在應力-應變關系中得到反映。據此，筆者在文獻[2]提出的應力-應變關系模型中引入緊箍作用應力梯度修正系數[3]，得到以下混凝土本構關系。

（1）

其中：

式（1）中：ε0和σ0分別為核心混凝土應力-應變關系曲線第一段與第二段交接點的應變和應力；θ為套箍指標；ρ為配骨指標；為混凝土軸心抗壓強度；At、As和分別為鋼管、鋼骨和混凝土的截面面積；和分別為鋼管和鋼骨的材料屈服強度；為緊箍作用應力梯度修正系數。

2 截面分析

為便于計算，鋼骨-鋼管混凝土柱截面分析時采用以下基本假定。

（1）組合柱在偏壓作用下，在截面的受壓區，混凝土、鋼管、鋼骨的軸向應力采用前述應力-應變關系確定；而在截面的受拉區，混凝土的受拉應力忽略，但鋼管和鋼骨仍采用前述本構關系來確定。

（2）組合柱截面應變分布符合平截面假定。

（3）鋼管、鋼骨及混凝土之間無滑移現象。

截面分析的基本原理為，將截面沿偏心方向劃分成有限數量的纖維條帶，如圖1所示。截面計算時，先假定截面中性軸處應變和截面曲率，然后根據平截面假定求得各纖維條帶的應變，應用前述的應力-應變關系求解得到鋼骨、鋼管和混凝土的應力值，對截面應力進行積分求得內部軸力之和，判斷該內力是否與外力平衡，若平衡，標明所假定的截面應變和曲率是合適的，否則應進行調整，直至滿足平衡條件。

3 鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱承載能力計算

鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱承載能力計算通常采用的方法是在截面上考慮材料非線性問題，然后沿軸向將偏壓柱簡化為梁單元，進行幾何非線性分析。幾何非線性分析方法常用的有兩種：一種是將柱沿軸線方向劃分成有限數量的梁單元，通過迭代求解；另一種方法是假定梁柱的橫向撓度曲線的線形，然后在分析關鍵截面時，考慮軸向力在橫向變形上產生的附加彎矩作用。第一種分析方法是常規的結構分析方法，求解過程較為復雜。第二種方法實際上是一種截面分析方法，相對于第一種方法而言較為簡單，在組合梁柱構件的分析中應用較為廣泛。筆者采用第二種分析方法，計算簡圖如圖2所示。

當偏壓柱兩端為鉸接時，柱撓曲線假定為正弦半波曲線，即：

（2）

式中：為柱中部的側向撓度；為截面沿軸向的高度；為柱的長度。

4 試驗研究與比較分析

為驗證文章提出的承載能力分析方法，選用6組試件進行偏壓承載能力試驗研究，各試件參數詳見表1。

圖3列出鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱承載能力數值計算結果與試驗結果的比較。

由以上數值分析曲線與試驗結果對比可以看出：（1）文章依據提出的材料應力-應變關系模型進行數值計算分析，數值計算結果與試驗結果吻合較好。（2）此次試驗SE1～SE4試件長細比為16，為偏壓短柱[6]，LE1、LE2試件長細比分別為32和40，為偏壓長柱，就文章所研究結果來看，對于鋼骨-鋼管混凝土組合短柱偏壓柱，考慮偏壓對套箍指標的削減作用計算出的承載力能力與試驗值較為接近，而對于鋼骨-鋼管混凝土組合長柱，不考慮偏壓對套箍指標的削減作用計算的承載能力與試驗值吻合更好。

5 結語

在研究已有應力-應變關系的基礎上提出了適用的鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱核心混凝土應力-應變關系模型，并據此考慮幾何非線性和材料非線性建立鋼骨-鋼管混凝土偏壓柱承載能力數值分析方法，經與試驗結果比較，該數值方法具有較高的精度，可為類似試驗研究和工程應用提供參考。

參考文獻

[1]王清湘，趙大洲，關萍.鋼骨-鋼管高強混凝土軸心組合柱力學性能的試驗研究[J].建筑結構學報，2003，24（6）：44-50.

[2]趙大洲.鋼骨-鋼管高強混凝土組合柱力學性能研究[D].大連：大連理工大學，2003：1-104.

[3]陳寶春，王來永，韓林海.鋼管混凝土偏心受壓應力-應變關系模型研究[J].中國公路學報，2004，17（1）：24-28.

[4]韓林海.鋼管混凝土結構[M].北京：科學出版社，2000.

鋼骨混凝土范文第2篇

摘 要：高層建筑越來越多，帶轉換層的建筑也比較普遍。轉換層的存在使豎向剛度發生突變導致力的傳遞發生改變，在轉換層處受力變得復雜，在考慮地震情況下，更是復雜。所以對轉換層的研究是非常必要的。

關鍵詞：鋼骨；梁；計算原理

1、鋼骨混凝土梁的性能

鋼骨混凝土（SRC）構件和普通鋼筋混凝土（RC）構件相比，其受力性能的差別主要表現如下：1、SRC構件的含鋼量比RC構件的含鋼量大得多，所以SRC構件比RC構件的剛度明顯提高。這為在風荷載和地震作用下控制結構的水平位移提供了有利的條件。2、SRC構件的強度、剛度和延性較好，采用SRC結構不僅具有足夠的抗震能力，而且可以使得梁、柱等構件截面大大減小，因此能減少構件的面積，降低建筑物高度，在改善房間功能、降低造價和能耗及結構抗震方面都極為有利，可獲得較好的綜合效益。3、SRC構件的混凝土有利于提高型鋼的整體穩定性，防止發生局部屈曲、彎曲失穩及梁發生側向失穩的不利現象。4、SRC構件的耗能性能好。從試驗中得到SRC柱滯回曲線飽滿，所圍的面積較大，這說明其耗能性能好。

2、鋼骨混凝土梁計算的基本假定

我國冶金部頒布的《鋼骨混凝土結構設計規程》Isl（YBgo82一97）中規定：型鋼混凝土框架梁的正截面受彎承載力應按下列基本假定進行計算；

（1）截面應變分布符合平截面假定；

（2）不考慮混凝土的抗拉強度；

（3）受壓邊緣混凝土極限壓應變氣取0.003，相應韻最大壓應力取混凝土軸心抗壓強度設計值關，受壓區應力圖形簡化為等效的矩形應力圖，其高度取按平截面假定所確定的中和軸高度乘以系數0.8，矩形應力圖的應力取為混凝土軸心抗壓強度設計值；

（4）型鋼腹板的應力圖形為拉、壓梯形應力圖形。設計計算時，簡化為等效矩形應力圖形；

（5）鋼筋應力取等于鋼筋應變與其彈性模量的乘積，但不大于其強度設計值。受拉鋼筋和型鋼受拉翼緣的極限拉應變氣取0.01。

（6）在計算鋼骨混凝土構件的剛度時，可以認為鋼骨混凝土構件的剛度是型鋼剛度與混凝土部分剛度的疊加。即：

（4―1）

（4―2）

（4―2）

式中：E、I、A――等效截面的材料彈性模量、慣性矩、截面積； 、 、 ――鋼骨的材料彈性模量、慣性矩、截面積； 、 、 ――混凝土的材料彈性模量、慣性矩、截面積。

嚴格的講（4一1）、（4一2）、（4一3）式應同時滿足，但各軟件的條件不同，要求輸入的參數不同，有時很難同時滿足。采用哪個公式得到的結果和實際較符合，還沒有發現相關的研究。本文針對通用軟件ANSYS要求輸入的參數，對鋼骨混凝土構件的彈性模量進行研究。

3、鋼骨混凝土梁承載力的計算

3.1正截面抗彎承載力

充滿型鋼骨混凝土框架梁是以“適筋梁”破壞作為其抗彎承載力的極限狀態，充滿型實腹式鋼骨混凝土框架矩形截面梁達到抗彎承載力極限狀態時，鋼骨混凝土梁中型鋼上、下翼緣達到屈服強度設計值 、 。計算時把上、下翼緣分別作為縱向受力鋼筋考慮，型鋼腹板并沒有完全屈服。此時，腹板承擔了彎矩 、軸向力 。對型鋼腹的應力分布進行積分，并作一些簡化就可以得到 和 。簡化的條件是 ，表示型鋼腹板上端處于受壓區，同時 ，表示型鋼腹板處于受拉區。

其正截面受彎承載力按下列公式計算：抗震設計時

（4―4）

（4―5）

――型鋼混凝土梁正截面承載力抗震調整系數， =0.75

、 ――混凝土等效矩形應力的圖形系數，僅與混凝土應力應變曲線有關。當混凝土等級部超過C50時 取1.0， 取0.8。

――型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點至混凝土受壓外邊緣的距離， ；

――為型鋼混凝土梁截面高度， 為型鋼受拉翼緣與縱向受拉鋼筋合力點至混凝土受拉邊緣的距離；

――充滿型實腹式型鋼混凝土梁矩形截面的寬度；

――混凝土受壓區高度；

、 ――分別為型鋼受拉、受壓翼緣截面行心至混凝土截面邊的距離；

、 ――分別為縱向受拉、受壓鋼筋合力點至混凝土截面邊的距離；

、 ―分別為梁中型鋼受拉、受壓翼緣的截面面積；

、 ――分別為梁中鋼筋受拉、受壓鋼筋的截面面積；

、 ――分別為縱向受拉、受壓鋼筋的強度設計值；

、 ――分別為型鋼抗拉、抗壓強度設計值；

――混凝土的軸心抗壓強度設計值；

――型鋼腹板承擔的軸向合力；

――型鋼腹板承擔的軸向合力對型鋼受拉翼緣和縱向受拉鋼筋合力點的力矩；

當滿足 ， 條件時，型鋼混凝土梁內型鋼腹板的抗彎承載力 ，、軸向承載力 ，分別按以下公式計算：

（4―6）

（4―7）

――混凝土相對受壓區高度， ；

――型鋼腹板厚度；

――型鋼翼緣厚度；

――型鋼翼緣高度；

――型鋼腹板上端至梁截面上邊緣距離與 的比值；

――型鋼腹板下端至梁截面上邊緣距離與 的比值。

3.2鋼骨混凝土梁的抗剪承載力計算

目前，鋼骨混凝土構件受剪承載力的計算主要有三種方法：前蘇聯將型鋼腹板看作連續分布的箍筋，采用鋼筋混凝土梁的計算方法；日本采用剪力分配計算方法，認為剪力由型鋼部分和鋼筋混凝土部分一起承擔，而型鋼部分和鋼筋混凝土部分的受剪承載力分別不低于各自承擔的剪力；我國兩個規則在梁的抗剪承載力計算時采用同樣的計算原理；采用疊加計算方法，認為型鋼部分與鋼筋混凝土部分受剪承載力之和作為鋼骨混凝土構件的受剪承載力。當型鋼含量較少時采用鋼筋混凝土梁的計算方法得到的結果比較符合實際，剪力分配計算方法理論上較為合理，但計算復雜，剪力的分配也不易準確。

截面受剪承載力試驗表明，當 超過一定值后，剪壓破壞時型鋼不會達到屈服，箍筋也有可能不屈服，因此，鋼骨混凝土梁的受剪截面應符合下列條件：

（4―8）

――梁斜截面受剪的承載力抗震調整系數， =0.85；

――混凝土強度影響系數，當混凝土強度不超過C50時， 取1.0；當混凝土強度為C80時， 取0.8，其間按線性內插法確定。

《型鋼混凝土組合結構技術規程》中，在均布荷載作用下，實腹式型鋼混凝土框架梁的斜截面受剪承載力按下列公式計算

（4―9）

式中： ――計算截面剪跨比，可取元 ， 為計算截面至支座截面或節點邊緣的距離。計算截面取集中荷載作用點處的截面。當 3時取 =3。

――配置在同一截面內箍筋各肢的全部截面面積； ――沿構件長度方向箍筋的間距

鋼骨混凝土范文第3篇

【關鍵詞】鋼骨混凝土結構；施工

1 前言

鋼骨混凝土結構（Steel Reinforced Concrete，簡稱SRC）是鋼筋混凝土結構與鋼結構的一種組合結構形式，它是在鋼筋混凝土中配置鋼骨（型鋼），并使鋼骨與混凝土組合成為一個整體共同工作。與鋼結構相比，鋼骨混凝土結構具有承載力大、剛度大、抗震性能好、結構局部穩定和整體穩定性好及鋼材用鋼量少等優點，被廣泛用于高層及超高層建筑中。在此，本文就鋼骨混凝土結構的施工技術進行闡述，以供參考。

2 鋼骨混凝土結構的特點

2.1 鋼骨混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比，承載力較高，約為鋼筋混凝土結構的1.5-2.0倍。由于承載力的提高，可使構件截面尺寸減小，利于減輕結構的自重，增加使用空間，并降低基礎造價。

2.2鋼骨混凝土結構與鋼筋混凝土結構相比，其剛度較大。

2.3 鋼骨混凝土結構的抗震性能比鋼筋混凝土結構好，具有較好的延性和耗能特性。

2.4與鋼結構相比，鋼骨混凝土結構可節省很多鋼材，其耗用鋼材每平方米可減少近30%。

2.5 由于混凝土可以作為型鋼的保護層，勁性混凝土結構的耐久性、耐火性，無疑要比鋼結構好得多，它比純鋼結構具有更大的剛度和阻尼，有利于控制結構的變形和振動。

2.6 鋼骨本身是勁性承重骨架，在施工階段可以起鋼骨架的作用，焊接工作量遠小于一般鋼結構；可以利用鋼骨承受施工階段的荷載，并可將模板懸掛在鋼骨架上，省去支撐，加快施工速度，縮短施工周期。

3 鋼骨混凝土結構施工工藝

3.1 施工工藝流程

工藝流程：鋼骨制作半成品檢驗一鋼柱定位放線鋼柱（梁）吊裝高強螺栓安裝鋼柱（梁）驗收鋼柱（梁）鋼筋綁扎一鋼柱（梁）支模鋼柱（梁）澆筑混凝土混凝土養護拆模。

3.2 鋼骨柱與混凝土梁的連接方式

3.2.1梁鋼筋從鋼骨上開的鋼筋孔中穿過；

3.2.2在與鋼骨混凝土柱連接的梁端，設置一段鋼梁與梁主筋搭接；

3.2.3梁內部分主筋穿過鋼骨混凝土柱連續配置，部分主筋在柱兩側截斷，與鋼骨伸出的鋼牛腿可靠焊接。

3.3 施工要點

3.3.1梁、柱鋼骨制作

（1）梁、柱鋼骨均采用焊接型鋼，其制作工藝流程為：放樣下料鋼板除銹、調直、整平精密氣割精調、整平打磨拼裝施焊超聲波探傷翼板矯正精密鉆孔產品驗收合格出廠。

（2）焊接前應將焊接面的油、銹清除，其焊接質量應滿足一級焊縫質量要求，不得有咬邊、未焊滿、根部收縮等缺陷。

（3）工字形和十字形鋼骨柱腹板與翼緣、水平加勁肋與翼緣的焊接，應采用坡口熔透焊縫，水平加勁肋與腹板連接采用角焊縫。

（4）在焊接過程中應對焊接電流、焊接速度、焊接順序、焊接位置等進行檢查，有焊縫缺陷的，應及時予以處理。

（5）在制作鋼骨過程中，為了防止焊接變形，焊接時應采取相對兩面同時進行和預熱措施，其焊接預熱溫度控制在100-150℃，預熱區在焊接坡口兩側各80-100mm范圍內。

3.3.2鋼柱吊裝

（1）在吊裝前，應依據設計圖紙，在柱底座鋼板上彈出型鋼柱的縱橫安裝中心控制線和標高控制線，并繪制測量成果記錄，交付驗收。

（2）鋼柱進場后，應嚴格檢查驗收構件的質量，即檢查鋼柱的長度、斷面以及撓曲、牛腿位置、穿筋孔位置間距等，同時還應檢查構件縱橫兩個方向的安裝中心線，以確保其符合吊裝的要求。

（3）在吊裝前，應先將鋼柱表面的鐵銹、泥土、油污和其它雜質清除干凈。

（4）吊裝時，采用兩點立吊，單機回轉法起吊。起吊時，鋼柱的根部要墊實，通過吊釣的起升、變幅和吊臂的回轉，逐步將鋼柱扶直。嚴禁柱端部在地面上拖拉。

（5）當鋼柱基本對準安裝軸線后，應緩慢下落，調整到完全對準軸線后，用鋼楔墊起，點焊定位，拉緊柱上端的3根纜風繩，做臨時固定。

（6）鋼柱安裝完成后，應用經緯儀測定垂直度，要求其位置精確、垂直度無偏差。

3.3.3 鋼梁的安裝

（1）鋼梁吊裝用專用扁擔，采用兩點吊，吊點位置距離鋼梁端為梁長的1 /4，吊點的構造形式采用在梁上用鋼絲繩和吊環捆死，再連到吊索上。

（2）鋼梁就位前，其所對應的鋼柱必須校正完畢，包括標高、位移和垂直度。鋼梁吊裝就位后，在每個節點上用兩只過鏜沖對齊節點板上的左右螺孔。

3.3.4 高強螺栓安裝

（1）在安裝高強螺栓前，應清除干凈其摩擦面的浮繡和雜質，確保螺栓自由穿入。

（2）在安裝高強螺栓時，應先用手動扳手擰緊螺栓孔，拔出過鏜沖，再進行高強螺栓的安裝。

（3）若高強螺栓不能自由穿入時，應調整構件之間的間距，保證鋼構件的安裝誤差在允許誤差范圍內，若仍不能穿入時，則應進行擴孔或更換連接板。擴孔的最大孔徑應小于1.2倍螺栓直徑。

（4）高強螺栓擰緊為初擰、終擰。初擰扭矩為施工扭矩的50%，當天安裝的螺栓應在當天終擰完畢。終擰結束后，螺栓絲扣外露應為2 ～3扣，目測尾部梅花頭擰掉為合格。

3.3.5 鋼骨混凝土的澆筑

（1）澆筑混凝土前，應進行坍落度檢測和和易性外觀檢測，要求混凝土坍落度宜為（240±10）mm；水灰比不大于0.4；粗骨料粒徑宜為5-20mm。

（2）在澆筑混凝土前，為防止混凝土爛根，應在底部接茬處先澆筑50-100mm厚與柱體混凝土成分相同的減石子砂漿。

（3）在澆筑的過程中，柱體混凝土應分層連續澆筑、振搗，其高度不得超過300mm，其間隔時間不得超過混凝土初凝時間。

（4）混凝土振搗方式：①按照布置的點位進行插入式振搗，在柱體模板外側采用附著式振動器進行振搗；②振動棒通過模板對混凝土進行振搗，振搗時在振動棒與模板接觸部位墊方木，避免振動棒與模板直接接觸；③在暗柱等鋼筋十分密集、插入式振動棒無法插入的部位，采用鋼管輔助振搗的方法。

（5）振搗時，應做到“快插慢拔”。 在振搗過程中，將振動棒上下略微抽動，以使砼上下振搗均勻，在振搗上層砼時，插入下層內50mm左右，以消除兩層間的接縫。振動器插點要均勻排列，振動器不能緊靠模板且盡量避開鋼筋進行振搗。

（6）應嚴格控制混凝土的振搗時間，每一振點的延續時間，以表面呈現浮漿和不再沉落、不再出現氣泡為標準，以免碰撞鋼筋、模板、預埋件、預埋管等。

（7）為保證鋼柱混凝土密實，應在鋼骨柱四周均勻下料和振搗，采用套管伸入鋼柱內每塊隔板下方約10cm處，依次從小到上分段灌筑，每端高度不大于1m，并分段振搗，以免混凝土離析在隔板下形成空洞。

（8）應適當延遲混凝土的拆模時間，常溫以24h為宜，保證拆模時，柱體不粘模、不掉角、不裂縫。在混凝土拆模后，立即覆蓋麻袋片并澆水養護，養護時間不少于7d，澆水次數以保持混凝土面濕潤為準，以防止混凝土表面出現裂紋。

4 結束語

綜上所述，鋼骨混凝土結構具有承載力大、剛度大、抗震性能好、結構局部穩定和整體穩定性好及鋼材用鋼量少等優點，值得大力推廣應用。但由于鋼骨混凝土結構是一種新型結構體系，且節點形式復雜、鋼筋密集、施工精度高，要更好地促進其應用，則應進一步研究其施工方法和施工工藝，以不斷提高結構的抗震性能，不斷提高工程的品質和質量。實踐證明，鋼骨混凝土結構是一種值得推廣的良好的結構體系。

參考文獻：

[1]劉杰.對建筑工程中鋼骨混凝土結構的探討[J].黑龍江科技信息，2010，（17）.

鋼骨混凝土范文第4篇

關鍵詞: 結構轉換層；撐體系施工；鋼結構施工；鋼筋施工；模板施工；混凝土施工

1、工程概況

某商住樓工程由主樓、次樓和裙樓組成，鋼筋混凝土框架－剪力墻結構，地下1層，主樓地上22層，建筑高度為105.6m，總建筑面積78733m2。該工程主樓由A、B兩棟單體組成，在6層、13層、20～21層分別設置鋼桁架，將兩棟單體連為一體。6層為鋼骨混凝土轉換層，平面尺寸為（25.2m×20.7m）,主梁4根，長25.2m，呈東西向布置，中間兩根主梁（L～M軸）標高為23.55m，截面為600mm×1600mm；南北兩邊側主梁（K、N軸）標高為23.67m，截面為600mm×800mm，同時，在該主梁下連接鋼桁架。次梁截面300mm×700mm呈南北向布置，長20.7m，間距4.2m；樓層現澆板厚150mm。

施工順序：先施工兩側單體至17層，再施工6層鋼結構轉換層。

A、B兩單體主體結構施工時，在兩單幢主體邊框柱（⑤、⑧軸*K N軸）鋼骨柱的標高23.67m處，預先制作留設1000mm長的工字鋼梁。

2、轉換層施工難點

(1)高空間模板支撐體系施工，高空間，大跨度，懸空作業。

(2)鋼結構工字鋼梁及鋼桁架梁的起吊、安裝、定位難。

(3)主梁鋼筋施工，主梁為工字鋼梁與鋼筋配筋梁相結合的鋼骨梁，兩側主體已施工完，鋼筋的長度確定精度要求高，鋼筋安裝難。

(4)主梁模板施工，主梁中包含了鋼骨梁，主梁的模板承受的荷載大，梁兩側模板的合攏難，對拉螺栓定位固定難。

(5)混凝土澆筑，鋼骨梁內不僅布置了密集的鋼筋，還有工字鋼梁，混凝土的振搗難。

3、轉換層施工工藝流程

4、轉換層施工要點

4.1大跨度結構樓面模板支撐體系施工

(1)支撐體系的設計

主樓⑤～⑧交K～N軸處1至5層沒有樓板和柱，為全中空形，鋼骨混凝土轉換層現澆樓板厚150mm，跨度25.2m×20.7m。采用鋼管腳手架模板支撐系統，模板支撐高度23.55m，通過設計計算，板支撐立桿間距布置最大為800mm×900mm；梁截面（600mm×1600mm）支撐立桿間距布置，縱向跨距400mm，梁截面兩側立桿間距1200mm，中間再增加2根立桿，該梁部位4根立桿，間距400mm；梁截面（600mm×800mm）支撐立桿縱向跨距800mm，兩側立桿間距1000mm，中間再增設1根立桿，該梁部位3根立桿，間距500mm；截面（300mm×700mm）梁支撐立桿布置最大跨距為900mm，中間設置一根立桿，該梁部位3根立桿，間距450mm；所有水平拉桿下部距地300mm，上部間距1550mm，梁兩側立桿水平拉桿沿梁方向設置；縱向剪刀撐按層高設置到頂，間距4200mm，在10.45m、19.45m標高樓層處搭設水平剪刀撐，腳手架四周與已施工完成的兩側主樓結構層面梁上預埋鋼管拉結，大梁及現澆板下支撐大橫桿的扣件均采用雙扣式，具體情況見圖1。

圖1 高支撐腳手架立桿平面布置圖

(2)材料要求

支撐腳手架鋼管采用Φ48×3.0mm鋼管，其材料的機械性能必須符合《普通碳素結構鋼技術條件》中Q235A級鋼的有關標準；扣件應采用可鍛鑄鐵制作，扣件螺栓擰緊扭矩達到65N?m時，扣件不得破壞，扣件質量還應符合《鋼管腳手架扣件》有關規定，扣件要與鋼管能配套使用。

(3)施工

①施工準備

施工前由工程技術人員按有關腳手架的要求，向搭設和使用人員進行技術交底。按規范規定的要求對鋼管、扣件、腳手板等進行檢查驗收，不合格產品不得使用。

②支撐體系的搭設

嚴格按施工圖紙及《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》（JGJ130-2001），《建筑施工模板安全技術規范》（JGJ162-2008）要求搭設，操作人員必須持證上崗。

每搭完一步腳手架后，按規范的規定校正步距、縱距、橫距及立桿的垂直度。搭拆腳手架時，地面應設圍欄和警戒標志，并派專人看守，嚴禁非操作人員入內。

(4)注意事項

①該樓層現澆板模板支架荷載標準值:N=1.20NG+1.40NQ=1.20×5.564+1.40×2.160=9.7kN/m2,

該工程地下2層人防頂板300mm厚能承受55kN/m2，為了能讓1至5層現澆板模板支架荷載垂直傳到地下2層人防頂板，原對應的該項部位有地下1層支撐腳手架暫不拆除，待該部位23.55m標高樓面梁板混凝土達到設計強度的100%后再拆除。

②該部位地下室1、2層均有一條后澆帶，為使地下2層人防頂板能承受模板支架荷載，地下2層后澆帶兩側搭設雙排腳手架撐到地下2層人防頂板。

③對南北兩側梁的模板支撐腳手架先搭設到桁架底部，待桁架安裝結束后再往上搭設到頂。

4.2鋼結構施工

利用梁模板的支撐體系作為鋼梁及鋼桁架的臨時支撐，待南北兩側梁即K、N軸模板支撐腳手架搭設至水平桁架底部，開始鋼結構桁架施工。

安裝水平鋼桁架時，以混凝土模板支撐作為水平桁架臨時支撐，水平桁架整體拼裝總重13.8t，利用現場ZSC7030塔吊起吊，最大起重量限載為8t，因此，在廠內加工時水平桁架分兩段整體加工，起吊后將鋼梁臨時安放在模板支架上，支架上先放50mm×100mm的木枋作托板。水平桁架安裝結束后再安裝豎向桁架以及上部鋼梁。

同樣，中間兩根主梁即L、M軸的工字鋼梁，也利用模板支撐架作為臨時支撐，此鋼梁也分兩段加工和吊裝就位，兩段鋼梁之間通過高強螺栓連接并進行焊接連接。

4.3鋼筋工程施工

(1)材料的選擇

按照設計圖所注的鋼筋規格要求選用相應的材料，其形狀、尺寸、數量、間距、錨固長度的接頭設置必須符合設計要求和施工規范規定。

(2)鋼筋的加工成型

梁長25.2m，梁主筋的連接采用滾壓直螺紋連接。因兩側主樓已施工，該部位梁的長度尺寸已受到約束，不能出現偏差，否則主筋的連接接頭就無法進行。主筋的最后一個接頭僅能在模板支架上操作，為了確保其精度，對每根主筋先用50m鋼卷尺測量出A、B兩主樓間的凈距，再進行計算需用的接頭個數和每個接頭間的凈距，接頭的絲扣數，然后進行鋼筋接頭連接的加工，每根主筋最后的一個接頭兩根鋼筋采用正反絲連接。

4.4模板施工

(1)為保證樓板支模可靠，施工模板全部采用厚度為18mm的膠合板，膠合板下鋪放50mm×100mm木方，用扣件式鋼管腳手架搭設的排架作為模板支架。間距為300mm的木方擱在水平鋼管上。

(2)梁模板采用側模包底的支模法，便于拆除側模以利周轉，保留底模及支撐有待混凝土強度的增長。

(3)梁底模板厚度為50mm。梁起拱高度為全長跨度的1.5/1000。

(4)梁側模采用HRB鋼Φ12的對拉螺栓，間距450mm。對拉螺栓從工字鋼翼緣上留孔處穿過，以防脹模。

(5)混凝土達到拆模設計強度后方可進行拆模，拆除過程中必須遵照混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB50204-2002）中的規定進行。

4.5混凝土工程的施工

(1)混凝土澆筑時采用兩個班組，用一臺固定泵和一臺汽車泵輸送混凝土，澆筑順序由⑥、⑦軸線中間向兩側⑤、⑧軸線澆筑，每個班組安排10人。

(2)對模板及其支架、鋼筋和預埋件必須進行檢查，并作好記錄，符合設計要求后方能澆筑混凝土。

(3)在澆筑混凝土前，清理模板內的雜物，并對模板縫隙和孔洞堵嚴，對木模板應澆水濕潤，但不得有積水。

(4)混凝土澆筑時自梁中端向兩側依次澆筑，澆筑過程做到振搗密實。

(5)按照設計的混凝土強度和坍落度，加強對混凝土坍落度的檢測，及時進行混凝土試留置，以檢測其強度。

(6)澆筑混凝土過程中，應嚴格保持鋼筋平直、位置和保護層厚度正確，并應嚴格保證預埋件和預留孔洞的位置正確。

(7)加強對混凝土的養護，特別是對梁的養護，改進其養護方法，除了板面澆水外還應在板下澆水，在滿堂腳手架未拆除前用高壓水槍對梁進行澆水養護。

5、結束語

鋼骨混凝土結構轉換層施工完畢，經相關部門檢測，質量可靠，施工全過程安全，節省工期，節約成本。

參考文獻：

鋼骨混凝土范文第5篇

關鍵詞：加固；角鋼；極限承載力；環箍效應

中圖分類號：TU317文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

通過觀察試驗柱的變形和破壞特征，分析角鋼、綴板、混凝土的應力應變的變化規律，研究角鋼厚度、綴板間距及偏心距大小對角鋼約束混凝土柱環箍效應的影響，得出了加固后的柱子極限承載力、延性都得到了大幅度的提高，偏心受壓柱的環箍效應不是特別明顯以及綴板間距減小后，極限承載力得到較大提高，環箍效應更加明顯的結論。

2 試驗方案

2.1構件制作

本次試驗共設計4根混凝土柱，截面尺寸200mm150mm900mm，柱兩端設計450mm200mm150mm的柱端頭，長細比為4.5，型鋼和綴板寬度為30mm。1根為未加固柱，編號為Z1；3根為綴板間距為218mm，角鋼厚度為4mm、5mm、6mm的加固柱，編號為Z2（軸壓）、Z3（小偏心），Z4（軸壓）。本次試件的混凝土強度設計等級為C20，角鋼和綴板為Q235規格的。

應變片的位置設計如圖2.2所示。

圖2.2應變片布置圖

2.2 實驗材料

（1）鋼材：角鋼為30×30×4，綴板的寬度為30mm，厚度為4mm，綴板和角鋼通過焊接組成鋼骨架，通過試驗測得鋼的材料特性見表2.2。

表2.2角鋼和綴板性能參數（單位：MPa）

（2）混凝土：水泥采用硅酸鹽32.5水泥；石子采用卵石；砂子采用河砂；按C20強度等級設計混凝土配合比。混凝土采用人工攪拌并且一次澆筑成型，試件在試驗室自然養護28天。測試在標準條件下的混凝土立方體，確定混凝土抗壓強度。表2.3為3個混凝土試塊的立方體抗壓強度和彈性模量的試驗值。

表2.3混凝土試件力學參數（單位：MPa）

（3）鋼筋：對3組的鋼筋進行屈服強度的試驗，測得數據如表2.4所。

表2.4鋼筋性能參數（單位：MPa）

（4）電阻應變片：采用河北省邢臺金力傳感元件廠制造的電阻應變片，選擇兩種型號的應變片按條件分別貼在角鋼、鋼筋、綴板和混凝土上，應變片參數見表2.5。

表2.5電阻應變片參數

2.3試驗過程及現象

Z1在軸心荷載作用下，整個截面的應變幾乎處于均勻分布的狀態。當荷載較小時，混凝土和鋼筋都處于彈性階段。隨著荷載的增大，混凝土壓縮變形增加的速度快于荷載增長速度。同時，在相同荷載增量下，鋼筋的壓應力比混凝土的壓應力增加得快。在試驗中可觀察到，隨著荷載的繼續增大，柱端開始出現微細裂縫，在臨近破壞荷載時，柱四周出現明顯的縱向裂縫，縱筋發生壓屈，呈現向外凸出的趨勢，混凝土被壓碎，在荷載達到420KN時，柱子遭到嚴重破壞。

Z2是軸心受壓加固柱，端部首先產生縱向裂紋，隨著荷載的加大，裂紋不斷增多，同時伴隨有混凝土破碎的聲音；當荷載快要達到破壞荷載時，縱向裂縫變化相當明顯，裂縫數量還在不斷增加，而且裂縫的寬度還有長度突然變寬、變長，加固柱鋼骨架端部的綴板產生明顯外凸；當荷載接近500KN時，端部的角鋼首先發生彎曲破壞，連接角鋼的綴板斷開，角鋼發生了扭曲，已經破壞。當荷載到達528KN時，受壓區混凝土被壓碎，加固柱停止加載。

Z3是小偏心外包鋼加固受壓柱，伴隨著荷載增加，端部受壓區的混凝土產生的裂紋有增多的趨勢，同時可以發現有混凝土破碎的聲音；當荷載達到420KN左右時，加固柱的偏心受壓的一面產生的縱向裂縫變化很劇烈，裂縫變長變寬。荷載到達495KN時，綴板與角鋼斷開，受壓區混凝土完全破壞。

Z4是由五根綴板加固的軸心受壓柱，在荷載達到430KN時，加固柱中部的混凝土首先產生豎向的裂縫。隨著荷載的繼續加大，中部混凝土已經出現的裂縫發展并不是特別明顯，裂縫增長增寬的趨勢不是很大，同時可以看到，鋼骨架中部的外包角鋼和綴板出現了往外側凸出的現象；當荷載達到550KN時，加固柱的混凝土部分出現了比較大的區別，混凝土裂縫發展和角鋼往外側凸出都不明顯的地方位于柱子有綴板連接處，其它不在綴板保護下的部分，裂縫發展趨勢和角鋼往外側凸出現象比較明顯。荷載到達612KN時，混凝土柱子遭到破壞但可以看到外包角鋼并未屈服破壞。

3試驗分析

根據實驗數據可得到加固柱混凝土和角鋼的荷載應變關系，如圖2.4、2.5、2.6、2.7、2.8所示：

圖2.4 Z2外包角鋼的荷載-應變關系圖2.5 Z2外包綴板的荷載-應變關系

圖2.6Z3受拉區角鋼的荷載-應變關系

圖2.7Z3受拉區綴板的荷載-應變關系圖2.8Z4角鋼的荷載-應變關系

4結論

（1）由角鋼和綴板對鋼筋混凝土柱的環箍效應，加固后的柱子極限承載力得到了明顯的加強，但對于偏心受壓柱，環箍效應的效果不是特別顯著。

（2）從試驗現象可以看到，加固后的試件在破壞前具有明顯的外在表現，表現出了良好的延性。由加固后試件的混凝土的應變曲線可以看到，試件的延性得到了提高。

（3）從試件的破壞特征可以看到，試件在中上部附近出現了角鋼的彎曲和綴板的變形情況，形成了試件的薄弱區域，從而導致試件的破壞。Z2試件還出現了綴板和角鋼的裂開現象，建議實際工程中加強角鋼與綴板的連接。

（4）綴板間距減小后，極限承載力得到較大提高，環箍效應更加明顯，所以綴板間距是影響環箍效應的重要因素。

參考文獻：

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