型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用

李嵐

摘 要： 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)建筑工程項(xiàng)目逐漸增多。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，單純的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系或單純的鋼結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)無(wú)法滿足建筑使用功能的需要，如何減少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面尺寸，實(shí)現(xiàn)大跨度、大空間建筑，是目前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究的方向。本文就型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞： 型鋼混凝土;結(jié)構(gòu)施工;要點(diǎn)

【中圖分類(lèi)號(hào)】TU398 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.123

引言：從20世紀(jì)50年代開(kāi)始，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)就已經(jīng)被引入國(guó)內(nèi)的建筑中，在一些工業(yè)建筑中得到了應(yīng)用，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)本身是一種鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合的施工形式，結(jié)構(gòu)承載力非常好，抗震性能也十分出色，在當(dāng)下的高層建筑實(shí)際建設(shè)中，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用是比較普遍的。但是在實(shí)際的施工中，很多的問(wèn)題還是需要注意，要結(jié)合高層建筑的特點(diǎn)以及施工要求，對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)展開(kāi)合理應(yīng)用。

1 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)分析

20世紀(jì)90年代起，組合結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域逐漸推廣開(kāi)來(lái)，如型鋼混凝土、管混凝土組合結(jié)構(gòu)等。型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)稱(chēng)SRC結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了鋼筋、混凝土、型鋼的優(yōu)化組合，實(shí)際運(yùn)用優(yōu)點(diǎn)可歸納如下：（一）與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)勢(shì)如下：（1）承載力更高，通過(guò)型鋼的使用，有效提高構(gòu)件剛度;（2）抗震性能更好，構(gòu)件延性表現(xiàn)好;（3）施工進(jìn)度快，鋼結(jié)構(gòu)可提供一定承載力，模板工程量減少。（二）與鋼結(jié)構(gòu)相比，優(yōu)勢(shì)如下：（1）有利于節(jié)約鋼材，在保證構(gòu)件性能的基礎(chǔ)上，可節(jié)約超過(guò)50%的鋼材;（2）構(gòu)件穩(wěn)定性更好，SRC結(jié)構(gòu)通過(guò)型鋼與混凝土共同受力，局部、整體穩(wěn)定性均優(yōu)于純鋼結(jié)構(gòu);（3）耐火、耐腐蝕性較好，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中，混凝土在一定程度上可起到保護(hù)鋼材的作用，更好地防止腐蝕、火災(zāi)等問(wèn)題的產(chǎn)生。綜上所述，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)，無(wú)論是在構(gòu)件受力性能、耐久性能，還是在施工可行性、經(jīng)濟(jì)性方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)，尤其適用于高層、超高層建筑以及抗震設(shè)防烈度較高區(qū)域。

2 結(jié)構(gòu)選型和布置中要注意的問(wèn)題

2.1 結(jié)構(gòu)選型的問(wèn)題

結(jié)構(gòu)選型直接影響到建筑的功能以及效益，因此在高層建筑的實(shí)際建設(shè)中，要合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，并選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)件，制定出科學(xué)的建筑方案，滿足建筑性能以及經(jīng)濟(jì)性方面的要求。通常在建筑的層數(shù)比較多、柱距比較大的時(shí)候，柱內(nèi)力比較大，因?yàn)檩S壓比的限制，導(dǎo)致柱的截面也是比較大。這樣就會(huì)導(dǎo)致建筑的自重增加，在建筑的建設(shè)中材料的消耗也會(huì)更加嚴(yán)重。對(duì)建筑功能也會(huì)造成一定的影響，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)有助于解決這些問(wèn)題，在跨度較大，并且層數(shù)較高的情況下，對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)展開(kāi)應(yīng)用，對(duì)提升建筑結(jié)

2.2 做好梁柱節(jié)點(diǎn)二次深化設(shè)計(jì)

梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造是最具有難度的，同時(shí)也是最重要的。這個(gè)部分的施工會(huì)直接影響到整個(gè)梁柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所以大多數(shù)情況下都是被當(dāng)成關(guān)鍵環(huán)節(jié)來(lái)設(shè)計(jì)并進(jìn)行。在設(shè)計(jì)時(shí)通常需要對(duì)這個(gè)部分做二次深化設(shè)計(jì)，做好框架接口與型鋼柱之間銜接的施工。在這個(gè)設(shè)計(jì)中還要進(jìn)行分層與分柱，這種方式可以顯著減少出現(xiàn)錯(cuò)誤的情況。劃分的合理性決定了最終質(zhì)量，所以要參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)完成。

2.3 構(gòu)件經(jīng)濟(jì)比較

型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中使用的型鋼以及縱向鋼筋等。這些都是要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算，按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建造。在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)中使用的型鋼，適合用實(shí)腹寬翼H型軋制型鋼，以及各種焊接型鋼。因?yàn)榻ㄖl件會(huì)對(duì)柱截面造成一定的限制，在實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)中，需要對(duì)柱截面進(jìn)行合理選擇，盡量避免出現(xiàn)柱截面較大，以及型鋼占據(jù)的比例過(guò)大的現(xiàn)象。需要在十字型鋼中配備適當(dāng)?shù)目v筋以及箍筋，這樣才能符合相關(guān)的技術(shù)要求。另外在施工中，若是鋼筋的使用量增加，也會(huì)給施工造成一定的制約，因此需要按照鋼管外混凝土體積的情況，對(duì)配筋率進(jìn)行計(jì)算。

3 型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用

3.1 吊裝方案的設(shè)計(jì)

吊裝工作會(huì)受到很多因素的影響，所以必須要提前進(jìn)行設(shè)計(jì)，還需要仔細(xì)考察周邊情況。設(shè)計(jì)時(shí)，通常需要考慮幾個(gè)主要的問(wèn)題。最常遇到的就是施工場(chǎng)地太過(guò)有限，現(xiàn)有的空間不足以去處理建材。這樣就涉及到了建材的運(yùn)輸工作，增加了中間環(huán)節(jié)也就意味著將其納入到設(shè)計(jì)中。在一些特殊情況下，運(yùn)輸還會(huì)受到交通的影響，使吊裝不能正常進(jìn)行下去。而施工中最常遇到的是塔吊設(shè)備不合格，所以不能使用。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，首先要選擇設(shè)備型號(hào)，確保其各項(xiàng)參數(shù)都能符合本次施工要求。如果建筑場(chǎng)地周邊有大量建筑物，交通也十分不便利，不能為施工提供較大的操作區(qū)域。在選擇塔吊時(shí)，需要參考這些條件，并且以降低成本為主要的方向進(jìn)行選擇。因?yàn)榈跹b是以樓層作為分節(jié)點(diǎn)來(lái)進(jìn)行的，所以必須合理設(shè)計(jì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行后續(xù)的設(shè)計(jì)。

3.2 型鋼混凝土施工設(shè)計(jì)

在型鋼混凝土結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中型鋼梁外包混凝土施工設(shè)計(jì)作為其主要內(nèi)容，通過(guò)梁、柱組合的有效轉(zhuǎn)換提升混凝土強(qiáng)度，保證梁筋雖分布密集，但其強(qiáng)度得到最大提升。在外包混凝土施工設(shè)計(jì)中，其難度最高的即是將混凝土灌入到梁柱交接處，針對(duì)此問(wèn)題，在深化設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)以保證多層建筑施工進(jìn)度及質(zhì)量為前提，通過(guò)對(duì)配用材料的調(diào)整與設(shè)計(jì)，改變粗骨料，并對(duì)碎石粒徑提出要求，根據(jù)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性特點(diǎn)，要求碎石粒徑在24～26mm之間，除此之外，在碎石中應(yīng)當(dāng)摻入7%～9%的瓜子片。當(dāng)深化設(shè)計(jì)方案確定實(shí)施后，通過(guò)對(duì)其強(qiáng)度的適配與調(diào)整，保證多高層建筑設(shè)計(jì)的鋼型鋼混凝土質(zhì)量，另外，調(diào)整對(duì)級(jí)配中緩凝劑，在實(shí)際緩凝的過(guò)程中延長(zhǎng)時(shí)間，避免在實(shí)際施工中因天氣原因造成因水分過(guò)度流失而產(chǎn)生的施工問(wèn)題。在型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中通過(guò)對(duì)混凝土墻柱進(jìn)行標(biāo)號(hào)，使其在施工過(guò)程中避免因難以控制混凝土交叉的問(wèn)題延誤工期，解決串混問(wèn)題，保證工程進(jìn)度的同時(shí)，提升型鋼混凝土質(zhì)量。根據(jù)深化設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)重視梁、柱等部位的結(jié)構(gòu)，避免因疏忽造成遺漏現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)全員監(jiān)控，保證型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)在多高層建筑項(xiàng)目的穩(wěn)定落實(shí)。

結(jié)語(yǔ)：在高層建筑的建設(shè)中，型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是一種十分常用的施工技術(shù)手段，有一定的施工難度，需要注重對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，借助對(duì)型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，提升建筑的整體建設(shè)水平。

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