建筑施工手册3-19钢-混凝土组合结构工程.docx

1 9 钢-混凝土组合结构工程20世纪50年代，我国从前苏联引入了型钢混凝土结构，主要用于工业厂房。到20 世纪80年代，型钢混凝土结构逐步开始使用于高层建筑，并得到了进一步发展，逐步发 展成为今天的钢-混凝土组合结构。广义上来说，组合结构一般是指不同材质形成的构件，或者不同结构体系所组成的结 构。在我国的建筑结构领域，一般把钢和混凝土共同受力的结构形式称作钢-混凝土组合 结构。钢-混凝土组合结构的构件一般包括组合板、组合梁、钢管混凝土柱、型钢混凝土 梁、型钢混凝土柱、型钢混凝土剪力墙等。钢-混凝土组合结构适用于高层、超高层、大跨度建（构）筑物和市政工程。在建筑 工程中主要用于框架结构、框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构、筒中筒结构等。目前国 内采用钢-混凝土组合结构的典型工程有：上海环球金融中心、上海金茂大厦、深圳发展 中心大厦、广州新电视塔、南京火车南站交通枢纽工程等。19. 1钢-混凝土组合结构的分类与特点19.1.1钢-混凝土组合结构的分类钢-混凝土组合结构按照不同的分类方法可划分为多种类型，常用的分类方法有两种: 按结构体系分类和按结构构件分类。(1)按结构体系分类，见表19-1。组合结构分类（一）表19-1结构体系类型组合结构分类框架-核心筒 (剪力墙）结构型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒（剪力墙）体系型钢混凝土框架-型钢混凝土核心筒（剪力墙）体系钢框架-钢筋混凝土核心筒（剪力墙）体系钢框架-型钢混凝土核心筒（剪力墙）体系框架结构.型钢混凝土框架钢框架-组合楼板结构筒中筒结构钢外筒-型钢混凝土内筒结构钢外筒-混凝土内筒结构型钢混凝土筒中筒结构型钢混凝土外筒-混凝土内筒结构特殊结构体系带伸臂桁架的钢框架-混凝土内筒（剪力墙）体系(2)按结构构件分类，钢-混凝土组合结构可分为压型钢板与混凝土组合板、组合梁、 钢管-混凝土柱、型钢混凝土梁、型钢混凝土柱、型钢混凝土剪力墙等，见表19-2。组合结构分类（二）表19-2压型钢板与混凝土组合板组合梁结构构件钢管-混凝土柱型钢（劲性）混凝土梁型钢（劲性）混凝土结构型钢（劲性）混凝土柱 型钢（劲性）混凝土剪力墙19.1.2钢-混凝土组合结构的特点组合结构改善了结构的强度和韧性，为设计师提供了更大的空间。与钢结构相比较， 钢-混凝土组合结构具有耐久性和耐火性好、造价经济、结构刚度高、受力性能好等优点。 与混凝土结构相比较，钢-混凝土组合结构具有承载力高、结构自重轻、抗震性能好、有 利于环境保护等优点。19.2组合结构深化设计与加工制作组合结构的深化设计是指根据图纸和相关的规范标准，在不改变结构形式、结构布 置、受力杆件、构件型号、材料种类、节点类型的前提下，为方便施工，对各节点（连接 节点和支座节点）的细部尺寸、焊缝坡口尺寸、杆件分段、穿筋孔等进行的施工详图的深 化设计。深化设计可参照第17章钢结构工程。钢构件加工成型参照第17章钢结构工程，钢筋加工成型参照第14章钢筋工程。19.3组合结构施工总体部署19.3.1钢-混凝土组合结构的施工流程19.3.1.1钢-混凝土组合结构的施工流程(1) 钢-混凝土组合结构常见施工流程有三种，可以分别称之为“A型”钢-混凝土组 合结构施工流程、“B型”钢-混凝土组合结构施工流程、“C型”钢-混凝土组合结构施工 流程，分别见图19-1、图19-2、图19-3。(2) A型施工流程是先施工钢结构，后施工混凝土结构的框架结构建筑的典型施工 流程。特点是施工速度快，简单易操作。适合于型钢混凝土框架结构、型钢混凝土框架- 型钢混凝土核心筒（剪力墙）结构、钢框架组合楼板结构、钢框架-型钢混凝土核心筒 (剪力墙）结构、型钢混凝土筒中筒结构、钢外筒-型钢混凝土内筒结构等结构形式的建筑 施工。(3) B型施工流程是先施工核心筒结构，再施工外框架结构的框架-筒体结构建筑的 典型施工流程。特点是技术成熟。适合于型钢混凝土框架-钢筋混凝土核心筒（剪力墙) 结构、钢框架-钢筋混凝土核心筒（剪力墙）结构、钢外筒-混凝土内筒结构、型钢外筒-混 凝土内筒结构等结构形式的建筑施工。图19-2 B型钢-混凝土组合结构施工流程图19-1 A型钢-混凝土组合结构施工流程(4) C型施工流程是A型、B型施工流程的组合，是型钢混凝土结构建筑的典型施工 流程。特点是作业层次复杂。适合于型钢混凝土框架-型钢混凝土核心筒（剪力墙）结构、 钢框架-型钢混凝土核心筒（剪力墙）结构、型钢混凝土筒中筒结构等结构形式的建筑 施工。19.3.1. 2钢-混凝土组合结构的施工流程安排注意事项(1)采用B、C型施工流程施工时，要合理安排核心筒与外框架的施工顺序。当核心 筒混凝土结构采用陷模施工时，一般应在结构施工完4层后安装爬模，核心筒结构施工完 成6层后开始外框钢结构安装。图19-3 C型钢-混凝土组合结构施工流程(2) 采用A型施工流程施工时，钢结构超过混凝土结构高度不宜超过6层或18m。 采取技术保证措施后，钢结构不宜超过混凝土结构9层或27m。(3) 当建筑物采用组合楼板时，要安装、焊接完钢梁后，再铺设压型钢板，然后焊接 抗剪件。当一个柱节为3层时，压型钢板铺设顺序是先铺设上层，再铺设下层，最后铺设 中层。19.3.2施工段划分高层建筑组合结构的施工段应按照建筑物平面形状、结构形式、施工机械和劳动力配 置数量等进行划分。施工流水段一般可分为竖向施工流水段和水平施工流水段。组合结构竖向施工流水段 的划分与施工流程和结构形式有很大的关系。水平施工流水段的划分一般根据施工缝来确 定。划分施工流水段时要保持工程量相当，尽量避免或减少划分施工流水段带来的不利 因素。19.3.2.1竖向施工段划分组合结构竖向流水段划分要根据建筑物结构形式和施工流程来确定。钢结构部分一般 以一个柱节为一个施工流水段，混凝土结构一般以层或构件单层高为施工流水段，外装饰 一般以层或装饰层为施工流水段。组合结构，尤其是高层或超高层组合结构工程一般具有多个竖向施工流水段，如钢框 架、核心筒、外框架、压型钢板等。19.3.2.2水平施工段划分1. 钢结构安装流水段钢结构安装的平面流水段划分应考虑钢结构安装过程中的整体稳定性、对称性和方便 性，安装顺序一般由中央向四周扩展。2. 混凝土结构施工流水段混凝土结构的水平施工流水段划分要按照建筑物的形状确定，尽量减少施工缝。当不 可避免形成施工缝时，其位置不应随意留置，应按设计要求和施工技术方案事先确定，留 置部位应便于施工，满足结构安全要求。19.3.3主要大型施工设备的选择组合结构工程的施工所需要的大型施工设备主要有：起重机械、施工升降机、混凝土 输送泵等。19.3.3.1起重机械的选择塔式起重机选择首要考虑设备性能，如吊装能力、设备高度、附着高度等。当选用多 台塔式起重机，宜采用动臂式塔式起重机，可以有效避免群塔作业的降效问题。对于高 层、超高层建筑，宜选用内爬升式塔式起重机，可以减少标准节的占用量。不同施工流程 选用起重机械形式见表19-3。钢-混凝土组合结构起重设备形式选择表19-3施工流程类型起重机械类型A型钢-混凝土组合结构施工流程外附着式塔式起重机B型钢-混凝土组合结构施工流程内爬升式塔式起重机外附着式塔式起重机c型钢-混凝土组合结构施工流程内爬升式塔式起重机外附着式塔式起重机19.3.3.2施工升降机的选择选择施工升降机时要充分考虑建筑物的高度、垂直运输量、施工升降机安装、附着和 拆除的方便性、经济性。对于超高层建筑，宜选用中高速施工电梯。当采用B、C型施工流程时，可以在核心筒内设置施工升條机或安装正式电梯作为临 时施工人员运输机械，可以较好的减少人工降效。选用正式电梯作施工升降机使用时，宜 选用无机庚大荷载电梯，使用过程中应做好保护。19.3.3.3混凝土输送泵的选择混凝土输送泵的选择主要考虑泵送高度、,泵送效率。超高层建筑用的混凝土输送泵与 混凝土强度等级也应匹配。19.3.4模板与支撑体系的选择组合结构要尽量选择方便、简单、效率高的模板与支撑体系。竖向模板可选用爬模、 提模等。水平模板尽量选用压型钢板作模板或悬挂式楼板等。为加快高层组合结构模板及支撑体系的周转，水平模板系统宜选用独立支撑模板体系和快拆体系。19.4 组合结构的施工 19.4.1 一般规定19. 4.1.1 材料组合结构用钢材、钢筋、混凝土等材料与钢结构、混凝土结构用材料要求一致。钢筋 可参照第14章钢筋工程，混凝土可参照第15章混凝土工程，钢材、焊接材料、紧固件可 参照第17章钢结构工程。19.4.1.2 般构造要求1.组合楼板的构造要求(1)对抗剪件的设置要求：1) 抗剪件的设置位置：在组合楼板的端部（包括简支板端部及连续板的各跨端部) 均应设置抗剪件。抗剪件应设置在端支座的压型钢板凹肋处。穿透压型钢板，固定在钢梁 翼缘上。国内常见抗剪件多为圆柱头栓钉（组合楼板栓钉直径要求见表19-4)。2) 栓钉的直径A见表19-4。组合楼板栓钉的直径要求表19-4板的跨度（m)栓钉直径（mm)<313 或 163616 或 19>619当栓钉焊于钢梁受拉翼缘时，当栓钉焊于无拉应力部位时，<2.5iW为栓钉直径，为梁翼缘板厚度）。3)栓钉的间距5见表19-5。组合楼板栓钉的间距要求：一般应在压型钢板端部每一个凹肋处设置栓钉，栓钉间距 应满足表19-5的要求。栓钉间距要求表19-5布置方向栓钉间距沿梁轴线方向布置5 W为栓钉直径）垂直于轴线方向布置为栓钉直径）距钢梁翼缘边的边距35mm4)栓钉顶面保护层厚度及栓钉高度：栓钉顶面的混凝土保护层厚度应不小于15mm;栓钉焊后髙度应大于压型钢板总高度 加 30mm。(2) 压型钢板在钢梁上的支承长度应不小于50mm。(3) 对压型钢板的厚度要求见表19-6。压型钢板的厚度要求表19-6压型钢板的作用钢板的净厚度(mm)用于组合楼板0. 75用于仅作模板>0. 50(4) 组合楼板的总厚度及压型钢板上的混凝土厚度：组合楼板的总厚度不应小于90mm，压型钢板顶面以上的混凝土厚度不应小于 50mm,且应符合楼板防火层厚度的要求，以及电气线管等铺设要求。(5) 组合楼板混凝土内的配筋要求：1) 在下列情况之一时应配置钢筋：为组合楼板提供储备承载力设置附加抗拉钢筋；在连续组合楼板或悬臂组合楼板的负弯矩区配置连续钢筋；在集中荷载区段和孔洞周围配置分布钢筋；为改善防火效果配置受拉钢筋；在压型钢板上翼缘焊接横向钢筋时，横向钢筋应配置在剪跨区段内，其间距宜为 150 300mm。2) 钢筋直径、配筋率及配筋长度：连续组合楼板的配筋长度：连续组合楼板中间支座负弯矩区的上部钢筋，应伸过 板的反弯点，并应留出锚固长度和弯钩，下部纵向钢筋在支座处应连续配置；连续组合楼板按简支板设计时的抗裂钢筋：此时的抗裂钢筋截面面积应大于相应 混凝土截面的最小配筋率0. 2%;抗裂钢筋的置长度从支承边缘算起不小于/6(/为板跨度），且应与不少于5根 分布钢筋相交；抗裂钢筋最小直径最大间距s=150mm，顺肋方向抗裂钢筋的保护层厚 度宜为20mm;与抗裂钢筋垂直的分布筋直径，不应小于抗裂钢筋直径的2/3，其间距不应大于抗 裂钢筋间距的1.5倍；集中荷载作用部位的配筋：在集中荷载作用部位应设置横向钢筋，其配筋率0.2%,其延伸宽度不应小于板的有效工作宽度。(6) 压型钢板及钢梁的表面处理：压型钢板支承于钢梁上时，在其支承长度范围内应涂防镑漆，但其厚度不宜超过 50。压型钢板板肋与钢梁平行时，钢梁上翼缘表面不应涂防镑漆，以使钢梁表面与混 凝土间有良好的结合。压型钢板端部的栓钉部位宜进行适当的除锌处理，以提高栓钉的焊 接质量。2.钢-混凝土组合梁构造要求(1) 一般要求1) 当楼板采用压型钢板组合板时，压型钢板板肋顶面以上的混凝土厚度不应小 于 50mm 2) 当楼板采用普通混凝土楼板时，混凝土楼板厚度不应小于100mm。3) 组合梁截面总高度不宜超过钢梁截面高度的2.5倍；混凝土板托高度不宜 超过翼缘板厚度的1.5倍；板托的顶面不宜小于1.52，且不宜小于钢梁上翼缘 宽度。4) 组合梁边缘翼板的构造应满足以下要求：有板托时，伸出长度不宜小于无板托时，应同时满足伸出钢梁中心线不小于150mm，伸出钢梁翼缘边不小于 50mm的要求。5) 抗剪件的设置应符合以下规定：栓钉连接件钉头下表面或槽钢连接件上翼缘下表面髙出翼缘板底部钢筋顶面不宜 小于30mm;连接件的外侧边缘与钢梁翼缘之间的距离不应小于20mm;当有板托时不应小于 50mm,且连接件底部边缘至板托顶部的连线与钢梁顶面的夹角不应小于45%连接件沿梁跨度方向的最大间距不应大于混凝土翼板（包括板托）厚度的4倍， 且不大于400mm;连接件的外侧边缘至混凝土翼板边缘间的距离不应小于100mm;连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小于15mm。6) 钢梁顶面不得涂刷油漆，在浇筑（或安装）混凝土翼板前应清除铁锈、焊渣、冰 层、积雪、泥土和其他杂物。(2)抗剪连接件构造要求1) 栓钉连接件宜选用普通碳素钢，并应符合现行国家标准圆柱头焊钉（GB 10433)的规定，单个栓钉的屈服强度不得小于240N/mm2，其抗拉强度不得小于 400N/mm2。、2) 弯起钢筋连接件一般采用HPB300、HRB335及HRB400钢筋。3) 槽钢连接件，一般为小型号的槽钢，材质多采用Q235钢材。4) 栓钉连接件的构造要求：当栓钉位置不正对钢梁腹板时，如钢梁上翼缘板承受拉力，则栓钉杆直径不应大 于上翼缘板厚度的1.5倍；如上翼缘板不承受拉力，则栓钉杆直径不应大于钢梁上翼缘板 厚度的2. 5倍；栓钉长度不应小于其杆径的4倍，钉头高度不小于0.栓钉沿梁轴线方向的间距不应小于杆径的6倍，垂直于梁轴线方向的间距不应小 于杆径的4倍；用压型钢板做底模的组合梁，栓钉直径不宜小于19mm，以保证栓钉焊穿压型钢 板；安装后栓钉应伸出压型钢板顶面35mm以上；混凝土凸肋高度不应小于栓钉直径的2. 5 倍；栓钉焊缝的平均直径应大于1.25山焊缝平均高度应大于0. 2山焊缝最小高度应 大于 0.15ci5) 槽钢连接件的构造要求，如图19-4。组合梁中的槽钢连接件一般采用Q235轧制的8、10、12、12. 6等小型槽钢， 连接件宽度不能超过钢梁翼缘宽度减去50mm;混凝土板槽钢连接件,1 . ··. 槽钢连接件槽钢连接件图19-4组合梁的槽钢连接件 ()组合梁纵剖面；（横截面（无板托）；（c)横截面（有板托）布置槽钢连接件时，应使其翼缘肢尖方向与混凝土板中水平剪应力方向一致；槽钢连接件仅在其下翼缘的根部和趾部（垂直于钢梁的方向）与钢梁焊接，角焊 缝尺寸根据计算确定，但不小于5mm;平行于钢梁的方向不需要施焊，以减少钢梁上翼 缘的焊接变形，节约焊接工料。6)弯起钢筋连接件的构造要求，如图19-5。图19-5组合梁的弯起钢筋连接件 ()组合梁纵剖面；（W梁的横截面弯起钢筋连接件一般采用直径不小于12mm的HPB300级钢筋或HRB335钢筋， 弯起角度通常为45°连接件的弯折方向应与板中纵向水平剪力的方向一致，并宜在钢梁上成对布置；每个弯起钢筋从弯起点算起的总长度不小于25A其中水平段长度不应小于10山 当采用300钢筋时端头设180°弯钩；弯起钢筋沿梁轴线方向布置的间距不应小于混凝土板厚度（包括板托）的0.7倍， 且不大于板厚的2倍；.弯起连接件与钢梁连接的双侧焊缝长度为4d(HPB300级钢筋）或M (HRB335 级钢筋）；连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小¥15mm。栓钉外侧或槽钢连接件端头至 钢梁上翼缘侧边的距离不应小于40mm，至混凝土板侧边的距离不应小于100mm。(3)板托的构造要求1) 板托顶部的宽度与板托的高度之比应该>1.5，且板托的高度不大于1.5倍混凝土 板的厚度，如图19-6所示。2) 板边缘距连接件外侧的距离不得小于40mm，板外轮廓应自连接件根部算起的45°-A彡 1.5/7c2(*).5hc7#·/图I9-6輝托构造示意图仰角之外。3)板托中横向钢筋的下部水平段应该布置在距钢梁上翼缘50mm的范围内。与混凝土板一样，为了保证板托中的连接件可靠的工作并有充分的抗掀起能力，连接 件抗掀起端底面高出横向钢筋下部水平段的水平距离e不得小于30mm,横向钢筋的间距 要求与混凝土板中相同。I2d3.型钢混凝土柱构造要求(1) 型钢的混凝土保护层不宜小 于 120mm。(2) 型钢柱纵向受力钢筋宜采用 HRB300级、HRB400级热轧钢筋，最小直 径不小于12mm,最小净距不小于50mm。(*)图19-7钢混凝土柱顶纵向钢筋锚固形式 (a)顶层端节点（一）;(6)顶层端节点（二）型钢混凝土柱顶层纵向钢筋锚固形式 如图19-7所示。(3) 型钢混凝土柱的箍筋 型钢混凝土柱的箍筋宜采用HPB300级、HRB335级热轧钢筋，应采用封闭式箍筋。箍筋加密区长度应取矩形截面的长边尺寸 (圆形界面的直径）、层间柱净高的1/6和500mm之间的最大值。加密区（重点区）和非加密区（非重点区）柱的箍筋可选择图19-8和图19-9所示的 形式制作。焊接机械连接;觸旋箍筋id)(c)图-9-8重点区柱的箍筋形式 ()弯折135°的封闭箍；（6)焊接箍；（c)机械连接_; id)螺旋箍筋AOd0d(b)ip)图19-9非重点区柱箍筋形式 () 一端弯折90°,另一端弯折135°的封闭箍；（端弯折90°，另一端弯折135°的L形组合箍19.4.2型钢混凝土结构施工19.4.2.1型钢混凝土梁施工1.型钢混凝土梁的截面形式型钢混凝土梁根据型钢截面不同可分为实腹式型钢混凝土梁和空腹式型钢混凝土梁两 种。实腹式一般为轧制或焊接的工字钢和型钢，如图19-10所示。空腹式型钢截面分 为桁架式和缀板式两种，桁架式一般由角钢焊成衍架，桁架之腹板可以采用钢缀板或圆钢 (图19-11)，缀板式一般采用钢板将上下角钢连接成桁架（图19-116)。图19-10实腹式型钢混凝土梁 截面形式示意图(b)图19-11空腹式型钢混凝土梁 ()桁架式；（缀板式2.型钢混凝土梁构造要求(1) 型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于300mm。(2) 实腹式：1)实腹式焊接工字钢腹板及翼缘板的厚度宜遵守如下规定，如图19-12:iw6mm 且 iw>/iw/100 ；if6mm 且 G>/iw/40。 -为腹板厚度；式中 K-图19-12工字钢腹板及 翼缘厚度-为翼缘板厚度；-为腹板高度。2) 型钢混凝土框架梁在支座处和上翼缘受有较大固定 集中荷载处，应在型钢腹板两侧对称设置支撑加劲肋。3) 对于转换层大梁或托柱梁等主要承受竖向荷载的 梁，为增加混凝土和剪压区型钢上翼缘的粘结剪切力，宜 在型钢上翼缘、距梁端1. 5倍梁高范围内增设栓钉。(3)空腹式型钢：1)桁架式空腹型钢，圆钢的直径不宜小于其长度S:的1/40，腹杆间距S。应遵守 以下规定：S0<40nS02a式中弦杆的回转半径； a上下弦杆间的距离。2) 缀板式空腹型钢的上下弦杆间的距离a般不宜大于600mm,缀板的宽度不 宜小于a/3。缀板净距S宜遵守以下规定：S<40n且S<1. 5。(4) 型钢混凝土梁的纵向钢筋：梁中纵向受拉钢筋不宜超过两排，其配筋率宜大于0.3%,直径宜取1625mm,净 距不宜小于30mm和1. bd (d为钢筋的最大直径）;(5) 梁的上部和下部纵向钢筋伸入节点的锚固构造应符合如下要求：1) 框架中间层的中间节点处，框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点；对一、二级 抗震结构，梁的下部纵向钢筋伸入中间节点的锚固长度不应小于匕，且伸过中心线不应 小于5山如图19-13 (a)所示。梁内贯穿中柱的每根纵向钢筋直径，对一、二级抗震结 构，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20;对圆柱截面，不宜大于纵向钢筋所在位置截 面弦长的.1/20。2) 框架中间层端节点处，当框架上部纵向钢筋用直线锚固的方式锚入端节点时，其 锚固长度除不应小于4外，尚应伸过柱外边并向下弯折，弯折前的水平投影长度不应小 于0.41，弯折后的竖向投影长度取15d，如图19-13(6)所示。梁下部纵向钢筋在中间层 端节点中的锚固措施与梁的上部纵向钢筋相同，但应竖直向上弯入节点。3) 框架顶层中间节点处，对一、二级抗震等级，贯穿顶层中间节点的梁的上部纵向 钢筋的直径，不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25。梁下部纵向钢筋在顶层中间节点中 的锚固措施与梁下部纵向钢筋在中间层节点处的锚固措施相同如图19-13 (c)。(6) 型钢混凝土框架梁高度超过500mm时，梁的两侧沿高度方向每隔200mm，应设 置一根纵向腰筋，且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋。(7) 型钢混凝土悬臂梁自由端的纵向钢筋应设专门的锚固件。型钢混凝土梁的自由端 型钢翼缘上宜设置栓钉。(8) 型钢混凝土梁的箍筋：型钢混凝土梁应沿全长设置箍筋，箍筋的直径不应小于8mm,最大间距不得超过 300mm,同时箍筋的间距也不应大于梁高的1/2。框架梁重点区域和非重点区域箍筋形式 如图19-14、图19-15。为便于施工现场管理，箍筋形式宜统一。5d>5d .(6)(c)2d图19-13梁上下纵筋在节点区的锚固 ()框架中间层的中间节点；（6)框架中间层的端节点；框架顶层的中间节点(9)型钢混凝土梁上开洞构造措施：实腹式钢梁上开洞时，宜采用圆形孔，其位置、大小和加强措施应符合下列规定：1) /i<400mm的梁上不允许开洞；开洞位置宜设置在剪力较小截面附近，同时建议 开洞设置在梁跨中4一2/1的范围内，如图19-16所示。2) 当孔洞位置离支座1/4跨度以外时，圆形孔的直径不宜大于0.4倍梁高，且不宜 大于型钢截面高度的0.7倍，如图19-17所示；当孔洞位于离支座1/4跨度以内时，圆形 孔的直径不宜大于0. 3倍梁高，且不宜大于型钢截面高度的0. 5倍。3) 同一根梁上设置多个孔洞时，各孔洞之间的距离/应满足/>1.5(么+表）的要求， 如图19-18。4) 当梁上开洞时，宜设置钢套管进行补强，套管壁厚度不宜小于梁型钢腹板厚度， 套管与型钢梁腹板连接的角焊缝高度宜取0. 7倍腹板厚度；或采用腹板孔周围两侧各焊上 厚度稍小于腹板厚度的环形补强板，其环形板宽度应取75125mm;且孔边应设置构造 箍筋和水平筋（图19-19)。3.型钢混凝土梁的施工(1) 型钢混凝土梁施工流程构件的加工、制作构件进场、检验构件配套测量、放线吊具准备钢梁吊装 钢梁校正钢梁焊接（紧固）模板支设钢筋绑扎混凝土浇筑(2) 型钢混凝土梁施工技术要点，1)钢构件加工、构件检验、测量放线、钢梁吊装、校准等工艺参照第17章钢结构工 程，模板支设、混凝土浇筑参照第15章混凝土工程，钢筋制作与绑扎参照第14章钢筋)焊接(c)机械连接|R 5机械连接rI II II 1id)(e)(/)图19-14重点区域箍筋的形式 («)弯折135°封闭箍筋；（端弯折135°, 端弯折90°封闭箍筋；端部直钩和弯折135°的U形筋组合箍筋；W)端部直钩和弯折180°的 U形筋组合箍筋；（rf焊接封闭箍筋；（/)机械连接封闭箍筋工程。2) 当梁纵向受拉钢筋超过两排时，应分层浇筑，确保梁底混凝土密实。3) 节点区域内的钢筋较为密集时应采取以下措施：在与型钢梁相连的型钢柱内留设穿筋孔，梁纵向钢筋连接方式采用机械连接，下 排钢筋贯通，不在节点处锚固。采用高强度、大直径钢筋，减少钢筋根数。在梁柱接头处和梁的型钢翼缘下部，预留排除空气的孔洞和混凝土浇筑孔，如图 19-20所示。4. 节点处理(1) 实腹式型钢截面梁柱节点的形式如图19-21。(2) 图19-22为十字形空腹式型钢柱与空腹式型钢梁的节点形式，该节点便于混凝土 填充。(3) 型钢混凝土梁柱节点钢筋布置示意如图19-23所示。(4) 常用钢筋穿孔的孔径见表19-7。(d)(e)图19-15非重点区域箍筋的形式 ()弯折135°封闭箍筋；（6) 端弯折135°, 端弯折90°封闭箍筋; (c)弯折90°的封闭箍筋；W) 90°U形筋组合箍筋；)在混凝土板内加U形箍筋图19-16型钢混凝土梁上开孔位置 19.4.2.2型钢混凝土柱、剪力墙施工1.型钢混凝土柱、剪力墙的形式(1)型钢混凝土柱的形式型钢混凝土柱内型钢的截面形式可分为实腹式和格构式两大类。实腹式型钢可采用形轧制型钢和各种截面形式的焊接型钢，常见的截面形式有I0.4;.或 彡 0.3ft; 彡 0.5haO图19-17实腹式型钢混凝土梁上开洞大小要求t -s;、 (c)图19-20混凝土不易充分填满的部位 1一混凝土不易充分填满部位；2混凝土浇筑孔；3柱内加劲肋板§A.图19-18实腹型钢梁开多个孔的要求h/2_ m图19-19实腹式型钢梁开孔加强措施(h)(d)图19-21实腹式型钢节点 U)水平加劲板式；(6)水平三角加劲板式；（c)垂直加劲板式；id)梁翼缘贯通式; (e)梁外隔板式；（/)内隔板式；（g)加劲环式；（)贯通隔板式b)图19-22空腹式型钢节点 ()空腹式型钢节点（一）；ib)空腹式型钢节点（二）4f-m5d)氺50L50从梁端至 钢牛腿端 部以外2倍 梁髙范围 内，应按 钢筋混凝 土梁端箍 筋加密医 的要求配 置箍筋(柱中的纵筋和箍筋未示出）钢筋混凝土梁与型钢 混凝土柱的连接构造图19-23型钢混凝土梁柱节点内钢筋布置 形、形、箱形等，见图19-24。表 19-7- 常用钢筋穿孔的孔径表 (mm)钢筋直径101214161820穿孔直径151820 2220 2422 2625 28钢筋直径222528323640穿孔直径26 3030 32364044 ,481(c)图19-24实腹式型钢混凝土柱主要截面示意图格构式型钢构件一般是由角钢或槽钢加缀板或缀条连接而成的钢術架。常见的截面形 式有箱形、十字形、T字形等，见图19-25。(«)(*)(c)(d)图19-25格构式型钢混凝土柱主要截面形式(2)型钢混凝土剪力墙的形式型钢混凝土剪力墙常见的形式有：两端配型钢、周边配型钢柱和梁（梁有型钢梁和钢 筋混凝土梁两种）、墙板内配钢板（单层、双层两种）、墙板内配钢板支撑、墙板内配型钢 支撑，见图19-26。ii' : :m! ItA-A图19-26型钢混凝土剪力墙主要截面形式2.型钢混凝土柱、剪力墙构造(1)型钢混凝土柱构造要求1)型钢混凝土框架柱中箍筋的配置应符合国家标准混凝土结构设计规范 (GB 50010)的规定；考虑地震作用组合的型钢混凝土框架柱，柱端箍筋加密区的构造要 求应按表19-8的规定采用。框架柱端箍筋加密区的构造要求表19-8抗震等级箍筋加密区长度箍筋最大间距箍筋最小直径一级取矩形截面长边尺寸 (或圆形截面直径）、层间 柱净高的1/6和500mm 三者中的最大值取纵向钢筋直径的6倍、100mm 二者 中的较小值10二级取纵向钢筋直径的6倍、100_ 二者 中的较小值8三级取纵向钢筋直径的6倍、100_ 二者 中的较小值8四级注：1.对二级抗震等级的框架柱，当箍筋最小直径不小于时，其箍筋最大间距可取150_;2.剪跨比不大于2,的框架柱、框支柱和一级抗震等级角柱应沿全长加密箍筋，箍筋间距均不应大于100_。2)框架柱内纵向钢筋的净距不宜小于60mm。(2)型钢混凝土剪力墙1)型钢混凝土剪力墙的构造一、二、三级抗震设计时，在剪力墙底部高度为1.0倍墙截面高度的塑性铰区域范围内，水平钢筋应加密。二、三级抗震设计 时，加密范围内水平分布筋的间距不大于 150mm； 一级抗震设计时，加密范围内水平 分布筋的间距不大于100mm。2)剪力墙内钢筋的锚固无边框剪力墙腹板中水平钢筋应在型 钢外绕过或与型钢焊接，如图19-27所示周边有型钢混凝土柱和梁的现浇混凝 土剪力墙，剪力墙的水平钢筋应绕过或穿过 周边柱型钢，且应满足钢筋的锚固长度要(b)图19-27无边框型钢混凝土剪力墙 水平钢筋的锚固 ()无边框型钢混凝土剪力墙水平钢筋锚固（一）； («无边框型钢混凝土剪力墙水平钢筋描固（二）求。图19-28为剪力墙水平钢筋在柱中锚固。图19-29为剪力墙竖向钢筋在边框梁内的铺 固。其中表示搭接长度，4表示锚固长度。?.>0d (b)图19-28剪力墙水平钢筋在型钢混凝土柱中的锚固示意图W(6)(c)(rf)(e)图19-29剪力墙竖向钢筋在边框梁内的锚固3. 型钢混凝土柱、剪力墙施工工艺流程(1) 型钢柱与剪力墙的施工流程构件的加工、制作构件进场、检验构件配套测量、放线吊具准备钢柱吊装 钢柱校正钢柱焊接型钢混凝土柱、墙钢筋绑扎模板支设混凝土浇筑(2) 型钢柱与剪力墙的施工要点1) 钢构件加工、制作、检验、测量放线、钢柱吊装、校正、焊接参照第17章钢结构 工程，钢筋制作、绑扎参照第14章钢筋工程，模板参照第13章模板工程。2) 型钢混凝土柱、墙模板支设当型钢混凝土柱、墙内的型钢截面较大时，型钢会影响普通对拉螺栓的贯通。对于型 钢剪力墙和截面单边长度超过1200mm的型钢混凝土柱，一般采取在型钢上焊接T形对拉螺栓的方式固定模板。T形对拉螺栓形式如 图 19-30 所7K。水平支撑型钢混凝土柱图19-30 T形对拉螺栓示意图3) 对于边长小于1200mm的型钢柱，一般 采用槽钢固定模板，如图19-31所示。4) 型钢和钢筋较密的混凝土墙、柱，应在 钢筋绑扎过程中留好浇筑点并在钢筋上做出标 记，选用小棒振捣，确保不出现漏振现象。,形对拉螺栓紧固，与型钢 双面焊接W 与形钢双面焊接 T形对拉螺栓梁柱接头处要预留排气孔，保障混凝土浇 筑质量，如图19-32所示。4.节点施工(1)型钢混凝土柱与混凝土柱的连接当结构下部采用型钢混凝土柱，上部采用 混凝土柱时，其间应设过渡层。过渡层全高范围内应按照混凝土柱箍筋加密区的要求配置 箍筋。型钢混凝土柱内的型钢应伸至过渡层顶部梁高范围。如图19-33所示。水平支撑圍圍i·螺栓紧固图19-31采用槽钢固定模板的 形式示意图图19-32梁柱接头处预留孔洞位置 1 一柱内加劲肋板.；2混凝土浇筑孔；3箍筋通过孔；4一梁主筋通过孔；5排气孔；6柱腹板加劲肋U剖面柱型钢型钢混凝土柱图19-33型钢混凝土柱过渡层剪力连接件（栓钉）示意图且向下延伸至梁下部2倍柱型钢截面高度位置，见图19-34。结构过渡层至过渡层以下2倍柱型钢截面高 度范围内，应设置栓钉，栓钉的水平及竖向间距 不宜大于200mm，栓钉至型钢钢板边缘距离不宜 小于50mm，箍筋应沿柱全高加密。十字形柱与箱形柱连接处，十字形柱腹板宜 伸入箱形柱内，其伸入长度不宜小于柱型钢截面 高度，且型钢柱对接接头不宜设置在过渡层范 围内。(3)型钢混凝土柱改变截面 型钢混凝土柱中型钢截面需要改变时，宜保 持型钢截面高度不变，可改变翼缘板的宽度、厚 c-c 度和腹板厚度。当需要改变柱截面时，截面高度-AA-A-IB-B··+.(由型钢混凝土柱到钢柱 的过渡示意图图 19-34I宜逐步过渡；且在边界面的上下端应设置加劲肋; 当变截面段位于梁、柱接头时，变截面位置宜设 置在两端距梁翼缘不小于150mm位置处。(4) 型钢混凝土柱纵向受力钢筋排布形式型钢柱纵向受力钢筋宜采用HRB335级、HRB400级、HRB500热乳钢筋，最小直径 不小于12mm，最小净距不小于50mm。柱纵向受力钢筋接头宜采用机械连接或焊接，且 宜与型钢接头位置错开。接头面积不宜超过50%，相邻接头间距不得小于500mm，接头 最低点距柱端不宜小于柱截面边长，且宜设置在楼板面以上700mm处。当型钢柱与钢梁或型钢梁相连时，纵向受力钢筋排布宜设置在柱的角部（如图19- 35所示），避开与柱相连的型钢梁内型钢或钢梁的翼缘板。必要时要增加构造钢筋或形 成钢筋束（如图19-35、图19-36所 示）。(5) 型钢混凝土梁与型钢混凝土 柱连接节点节点处柱型钢与梁型钢正交时，梁型钢断开，焊接于柱型钢翼缘板上。为保证梁型钢内力传递流畅，需在柱 型钢翼缘内部焊接水平加劲板（作法 同钢结构）。型钢混凝土梁与型钢混凝土柱节 点区域，要保持型钢柱箍筋闭合，需 要在钢梁上预留箍筋穿筋孔，如图19-37所示。图19-35型钢混凝土柱截面纵向钢筋排(2)型钢混凝土柱与钢柱的连接当结构下部为型钢混凝土柱，上部为钢柱时，应设置过渡层。过渡层应满足以下要求： 下部型钢混凝土柱应向上延伸一层作为过渡层，过渡层中的型钢截面应按照上部钢结 构设计要求的截面配置，且向下延伸至梁下部2倍柱型钢截面高度位置，见图19-34。结构过渡层至过渡层以下2倍柱型钢截面高 j H-j_ 度范围内，应设置栓钉，栓钉的水平及竖向间距 I 'CJ 不宜大于200mm，栓钉至型钢钢板边缘距离不宜B过渡层B型钢混凝土柱图19-36型钢混凝土柱内角部 纵向钢筋配置形式短牛腿图19-37梁柱节点示意图(6)型钢混凝土柱与混凝土梁的连接1) 型钢混凝土柱与混凝土梁相连接时，一般采用在型