浅谈型钢混凝土组合结构中的钢结构深化设计

1、浅谈型钢混凝土组合结构中的钢结构深化设计 浅谈型钢混凝土组合结构中的钢结构深化设计型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构型式。由于在钢筋混凝土中增加了型钢，型钢以其固有的强度和延性。以及型钢、钢筋、混凝土三为一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点。与钢结构相比，具有防火性能好，结构局部和整体稳定性好，节省钢材的优点。有针对性地推广应用此类结构，对我国多、高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。针对此类结构钢结构的深化，提出以下个人见解。一、 了解混凝土结构的平法标注（03G101-1 平面标注法）1、 钢

2、筋常用的分类钢筋种类很多，通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小，以及在结构中的用途进行分类：a、按轧制外形分光面钢筋：I级钢筋（Q235钢钢筋）均轧制为光面圆形截面，供应形式有盘圆，直径不大于 10mm，长度为 6m12m。带肋钢筋：有螺旋形、人字形和月牙形三种，一般、级钢筋轧制成人字形，级钢筋轧制成螺旋形及月牙形。钢线（分低碳钢丝和碳素钢丝两种）及钢绞线。冷轧扭钢筋：经冷轧并冷扭成型。b、按直径大小分：钢丝（直径 35mm）、细钢筋（直径 610mm）、粗筋（直径大于 22mm）。c、按力学性能分级钢筋（235/370级）；级钢筋（335/510级）；级钢筋（370/570

3、）和级钢筋（540/835）d、按生产工艺分热轧、冷轧、冷拉的钢筋，还有以 级钢筋经热处理而成的热处理钢筋，强度比前者更高。e、按在结构中的作用分：受压钢筋、受拉钢筋、架立钢筋、分布钢筋、箍筋等。2、 钢筋名称的注解a、 架立筋 架立筋是指梁的上部中间连接负弯矩筋的连接筋，在复合箍筋的内上角处，其非抗震搭接长度为150mm。 b、 主筋 主筋以前是指梁的下部纵筋，板的下部纵筋，柱的立筋，楼梯板的下部纵筋。 c、 弯起筋 自从推广平法以来，弯起筋已经很少采用，但在个别的设计中依然可见，其要点是弯起角度，斜长的计算和减延伸率。 d、 腰筋 腰筋包括两种，构造腰筋和抗扭腰筋，不同点是作用不一样，构造

4、腰筋用G打头，抗扭腰筋用N打头，构造腰筋的锚固长度为15d，抗扭腰筋的锚固长度与下部纵筋相同。 e、 负弯矩筋 一般框架梁端部负弯矩筋的锚固长度为：0.4laE加15d直角钩。 负弯矩筋位于第一排的取1/3净跨度ln，位于第二排的取1/4净跨度ln，但是其值要取左右两个跨度值之大的应用，这是理解负弯矩筋的关键点。 f、 梁下部纵筋 框架梁下部纵筋，即以前所指的主筋，是钢筋作用的重点，其锚固长度是0.4laE加15d直角钩， 非框架梁的下部纵筋的锚固长度是12d，满足12d可不做弯钩。g、 箍筋 箍筋的弯钩角度和弯钩长度分抗震与非抗震，框架与非框架。 非抗震又非框架的梁柱箍筋，可以执行以前的现定

5、，钩长按直径6；8；10分别取50mm；60mm；70mm,可不做135度角，即可以做成90度弯钩。框架和抗震用的梁柱箍筋必须执行平法，必须做成135度的弯钩。 框架和抗震用的梁柱箍筋，其钩长为10d与75mm中之大值。 即如箍筋直径为6mm，钩长为75mm，直径为8mm钩长为80mm,直径为10mm，钩长为100mm，依此类推。 h、 箍筋加密 在框架及有抗震要求的梁柱中，凡在受拉纵筋绑扎搭接范围内的箍筋应加密。 在框架柱中，在底层的基础顶面及嵌固部位之上的柱净高度的下1/3内须加密，在除底层下部外，底层上部和以上各层的柱净高度的1/6内及不小于500mm的范围内的箍筋要加密。 框架柱箍筋在

6、穿越各梁板中均要加密。 在梁中，箍筋加密区位于受剪力最大处，在梁端支座里皮50mm处起往梁中间方向算。 在框架梁中，分抗震强度等级一级和二至四级来决定箍筋加密区的范围，分2倍梁高和1.5倍梁高两个数值，最小不得小于500mm。 在主次梁交叉处的主梁上，有附加箍筋也需加密，单侧加密区的计算从距次梁边的50mm处算起，一个次梁宽度加上一个主次梁底皮的高差。其加密值为箍筋直径的8d，且不大于100mm。 i、 吊筋 吊筋的全高度应设置到主梁的最下层纵筋处或者二排纵筋处。 吊筋的上平直部分的长度为其直径的20d。 吊筋的下平直部分的长度为次梁宽加两个50mm。 吊筋的斜长按梁高，当梁高小于800时为4

7、5度角，当梁高等于或大于800时为60度角。 45度角时，用其直角边乘以根号2，即乘以1.414系数，当为60度角时，用其直角长边乘以1.155系数。 j、 筋 又叫小拉钩，其钩长与弯钩角度同箍筋的弯钩。 拉筋必须钩住箍筋并紧靠梁或柱的纵筋。 柱内复合箍筋可全部采用拉筋。 梁中拉筋间距一般为箍筋间距的2倍，一般为400mm。 梁中拉筋多于两排时，其位置应上下相互错开。 拉筋的计算不同于箍筋，应按内皮尺寸计算，按箍筋内皮尺寸再加上两个箍筋直径才对。 k、 板主筋 板主筋的锚固长度为直径的5d，且不小于板厚。 板主筋的第一根起算位置是，距梁边上下纵筋连线1/2板主筋间距。 板主筋间距过密时，可以跳

8、绑，即绑扎梅花扣。但板边的两排必须绑扎全扣。 l、 板扣筋 板扣筋的直角钩只减上边保护层，通常减20mm，下边可直接立在模板上。 板扣筋在重叠时，有一个绑扎次序问题是必须注意的，同绑扎梁钢筋一样，先绑扎主梁方向的后绑扎次梁方向的，这样才不至于使扣筋加高一层，造成上边的保护层减小或者没有了。3、 平法标注法-柱a、主筋（纵筋）表示方法： 2025表示纵筋为25，数量为20根。如图1.1所示：图1.1 注解：在图解中红色表示纵筋25，总共20跟，四侧均分；蓝色表示箍筋；b、箍筋表示方法： 10100/200(2)表示箍筋为10，加密区间距100，非加密区间距200，全为双肢箍。 10100/200

9、(4)表示箍筋为10，加密区间距100，非加密区间距200，全为四肢箍。 8200(2) 表示箍筋为8，间距为200，双肢箍。 8100(4)/150(2)表示箍筋为8，加密区间距100，四肢箍，非加密区间距150，双肢箍。 下面举一个例子加以说明，如图1.2所示：图1.2 注解：图1.2中红色表示纵筋25，总共28根，四侧均分；蓝色表示箍筋；4、 平法标注法-梁a、 梁上主筋和梁下主筋同时表示方法 ： 322，320 表示上部钢筋为322, 下部钢筋为320。 212，318 表示上部钢筋为212, 下部钢筋为318。 425，425 表示上部钢筋为425, 下部钢筋为425。 325，52

10、5 表示上部钢筋为325, 下部钢筋为525。b、 梁上部钢筋表示方法：（标在梁上支座处） 220 表示两根20的钢筋，通长布置，用于双肢箍。 222+（412） 表示222 为通长，412架立筋，用于六肢箍。 625 4/2表示上部钢筋上排为425，下排为225。 222+ 222 表示只有一排钢筋，两根在角部，两根在中部，均匀布置。c、 梁腰中钢筋表示方法： G212 表示梁两侧的构造钢筋，每侧一根12。 G414 表示梁两侧的构造钢筋，每侧两根14。 N222 表示梁两侧的抗扭钢筋，每侧一根22。 N418 表示梁两侧的抗扭钢筋，每侧两根18。d、 梁下部钢筋表示方法：（标在梁的下部）

11、425 表示只有一排主筋，425 全部伸入支座内。 625 2/4 表示有两排钢筋，上排筋为225，下排筋425。 625（-2 ）/4 表示有两排钢筋，上排筋为225，不伸入支座，下排筋425，全部伸入支座。 225 + 322（-3）/ 525表示有两排筋，上排筋为5根。225伸入支座，322，不伸入支座。下排筋 525，通长布置。e、 标注示例，如图1.3所示：图1.3 注解：KL7(3) 300700 表示框架梁7，有三跨，断面宽300，高700。Y500250 表示梁下加腋，宽500，高250。N418 表示梁腰中抗扭钢筋。10100/200(2) 225 表示箍筋和架立筋。-0.1

12、00 表示梁上皮标高。 f、 再用一个常规的梁平法配筋图作解释，如图1.4所示 图1.4 注解：1、 黑色部分2KL1(9B) 450X1000表示集中标注，红色部分（425）表示原位标注，当原位标注与集中标注矛盾时，按原位标注为准。2、 2KL1(9B) 450X1000 表示二层框架梁1，有9跨带悬挑，断面宽450，高1000。3、 10100/200(4) 表示箍筋为10，加密区间距100，非加密区间距200，四肢箍。4、 225+(214) 表示222 为通长钢筋，214为架立筋，5、 N812 表示梁两侧的抗扭钢筋，每侧四根12。6、 925 6/3 表示原位标注梁端梁上部钢筋，9根

13、25，上排6根，下排3 根。7、 425 表示原位标注梁中跨梁上部钢筋，4根25。8、 525 表示原位标注梁中跨梁下部钢筋，5根25。 二、 型钢结构的深化设计（04SG523 型钢混凝土组合结构构造）1、 在深化设计前，需要确定混凝土的保护层厚度。混凝土保护层是为了防止钢筋生绣，保证钢筋与混凝土之间有足够的粘结力，因此在钢筋混凝土中钢筋必须有足够的厚度的混凝土保护层。混凝土保护层最小厚度是指从受力钢筋的外边缘至混凝土表面的距离，应符合设计要求，如无设计要求，要符合图 2.1的规定，且不小于受力钢筋的公称直径。”图2.1b、混凝土结构的环境类别请查看图2.2；图2.22、 H型钢柱与混凝土梁

14、（无型钢骨梁）连接的节点处理H型钢柱与混凝土梁的连接的，主要考虑混凝土梁端钢筋与H型钢的连接，一般有翼板方向与钢筋的连接、腹板方向与钢筋的连接。a、 腹板方向与钢筋的连接一般在腹板上开孔，钢筋贯穿腹板，如图2.3所示；图2.3 注解：1、 H型钢腹板开孔大小一般为钢筋直径+5mm。2、 H型钢腹板上的孔距不应小于孔径大小。有双排钢筋是，间距一般为80mm（图2.3下排孔）。3、 当H型钢腹板上的孔过多时，可以开椭圆孔，多根钢筋并筋处理，图2.4。4、 当设计有强度要求时，腹板两侧贴板焊接补强。 红色构件表示钢筋图2.4 b、 翼板方向与钢筋的连接有以下几种：在翼板上焊接连接板（或牛腿），翼板方

15、向梁筋与连接板焊接，采用双面焊时焊接长度5d，采用单面焊时焊接长度10d（d为钢筋直径），如图2.5所示：图2.5 注解：1、 首先要确定混凝土梁的保护层厚度，以便放样确定连接板位置。2、 在连接板对应位置的腹板处设置与连接板等厚的加劲板。3、 当有多排钢筋是，建议下排钢筋用钢筋套筒连接，上排钢筋与连接板焊接。4、 当连接板宽度（6d）超出柱边（型钢边到混凝土边）时，采用钢筋套筒连接。 在翼板上焊接钢筋套筒，如图2.6所示：图2.6 注解：1、 根据梁的配筋、保护层的厚度，定出钢筋套筒的位置。2、 在钢筋套筒对应位置的腹板处设置加劲板。 3、 H型钢柱与混凝土梁（含型钢骨梁）连接的节点处理a、 腹板方向与钢筋的连接一般在腹板上开孔，钢筋贯穿腹板，按图2.3所示。b、 翼板方向与钢筋的连接也是按图2.5、图2.6所示，在翼板上焊接连接板（或牛腿），或是在翼板上焊接钢筋连接套筒。c、 H型钢柱腹板方向与型钢骨梁连接的钢筋处理，如图2.7所图2.7 注解：1、 H型钢柱腹板方向与H型钢梁的连接采用牛腿连接，牛腿连接板位置设置在柱外侧。2、 钢柱纵筋穿过H型钢牛腿时，牛腿上下翼板开孔，孔径大小为d+5。3、 型钢柱腹板开孔，型钢梁上下主筋贯通H型钢柱腹板，按图2.