淺析型鋼混凝土性能

摘要：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)作為一種新型的組合結(jié)構(gòu)，以其承載能力高、變形能力強(qiáng)、耐久性、耐火性好等優(yōu)點(diǎn)逐漸在工程中被廣泛應(yīng)用，文章主要對其性能進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：型鋼混凝土結(jié)構(gòu)；性能

中圖分類號(hào)：TU765文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2011）18-0121-01

型鋼混凝土結(jié)構(gòu)由箍筋、縱筋、型鋼和混凝土組合而成，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比組合結(jié)構(gòu)在混凝土核心部位增添了型鋼；與鋼結(jié)構(gòu)相比又增加了外包混凝土，使型鋼和混凝土能夠“互補(bǔ)長短”，發(fā)揮各自材料的優(yōu)勢性能。

1型鋼混凝土結(jié)構(gòu)

型鋼混凝土(Steel Reinforced Concrete簡稱 SRC)結(jié)構(gòu)是指在混凝土中主要配置型鋼（軋制或焊接成型），并配有一定的構(gòu)造鋼筋及受力筋的結(jié)構(gòu)，是鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的一種主要形式[1]。根據(jù)不同的配鋼形式，型鋼混凝土結(jié)構(gòu)可以分為實(shí)腹式和空腹式兩大類，實(shí)腹式所配型鋼的形式主要有角鋼、工字鋼、雙工字鋼、十字型鋼、槽鋼、方鋼管等，而空腹式型鋼一般由綴板或綴條連接角鋼和槽鋼而成。目前在抗震結(jié)構(gòu)中多采用實(shí)腹式型鋼混凝土構(gòu)件，常用的構(gòu)件截面形式見圖1和圖2。

2型鋼混凝土結(jié)構(gòu)性能

受力比較合理，型鋼和混凝土這兩種不同的材料得到了充分的利用。承載能力高、穩(wěn)定性好，抗震、抗風(fēng)性能良好。建造成本降低，可獲得良好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。在施工上具有良好的施工性能，且施工周期短。

2.1與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比優(yōu)點(diǎn)分析

①承載能力高。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)因其內(nèi)部型鋼的存在，承載力比同樣尺寸的鋼筋混凝土構(gòu)件有很大的提高（一般高出一倍以上），因此更有利于節(jié)約材料，減小構(gòu)件的截面尺寸，避免形成“肥梁胖柱”，尤其是對于高層、超高層建筑，減小了構(gòu)件的截面，增大了結(jié)構(gòu)的凈高和總使用面積，從而在很大程度上增加了經(jīng)濟(jì)效益。

②變形能力強(qiáng)。同樣是因?yàn)樾弯摰拇嬖冢弯摶炷两Y(jié)構(gòu)比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的延性好，在地震中能呈現(xiàn)出較好的抗震性能。一般情況下鋼筋混凝土柱截面尺寸受軸壓比限制，往往需要選取的截面很大，因此型鋼混凝土構(gòu)件的優(yōu)勢就顯現(xiàn)出來了。在多次地震中型鋼混凝土結(jié)構(gòu)都表現(xiàn)出了較好的抗震性能。

③施工周期短。在施工時(shí)，型鋼混凝土中的型鋼在混凝土未澆筑以前就已形成鋼結(jié)構(gòu)骨架，型鋼骨架自身具有一定的承載能力，可以作自承重結(jié)構(gòu)體系，利用型鋼骨架承受施工階段的荷載，省去了支模板而設(shè)置的支撐柱，從而加快了施工速度，大大縮短了施工時(shí)間。

2.2與鋼結(jié)構(gòu)相比優(yōu)點(diǎn)分析

①耐久性、耐火性好。型鋼外包混凝土既可作為保護(hù)層防止鋼材銹蝕又可參與構(gòu)件的受力，防止了鋼材的銹蝕，減輕了火災(zāi)的危害，具有良好的耐久性和耐火性。

②結(jié)構(gòu)剛度大。在風(fēng)荷載和地震作用下，結(jié)構(gòu)的變形小，水平位移能夠得到較好的控制。型鋼外包混凝土有利于防止鋼構(gòu)件的局部屈曲，提高了構(gòu)件的整體剛度，不易發(fā)生桿件的側(cè)向失穩(wěn)和屈曲失穩(wěn)，顯著改善鋼構(gòu)件的出平面扭轉(zhuǎn)屈曲性能，使鋼材的強(qiáng)度得到充分的發(fā)揮。

③經(jīng)濟(jì)性較好。節(jié)省鋼材達(dá) 50%以上，降低了造價(jià)。試驗(yàn)表明，實(shí)腹式型鋼混凝土柱的優(yōu)勢在于其良好的耗能能力和延性，因此適用于地震區(qū)。但相對來說空腹式型鋼混凝土柱的受力性能和變形性能較差，基本等同于鋼筋混凝土柱。型鋼混凝土框架柱中宜采用充滿型寬翼緣實(shí)腹型鋼。所謂充滿型實(shí)腹型鋼，是指實(shí)腹型鋼的上翼緣處于截面受壓區(qū)，下翼緣處于截面受拉區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 薛建陽，趙鴻鐵.型鋼混凝土粘結(jié)滑移理論及其工程應(yīng)用 [M].北京:科學(xué)出版社，2007.

[2] 李素梅，張宇.型鋼混凝土結(jié)構(gòu)研究綜述[J].山西建筑，2006， 32(4).