SRC组合结构
昆明大学学报
２００６，１７（４）：９２—９４
ＣＮ５３—１１４４／Ｇ４
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ＳＲＣ组合结构
黄明‘，陈颖辉２
（１．昆明大学艺术设计与建筑工程系，云南昆明６５０１１８；２．昆明理工大学建筑工程学院，云南昆明６５００９３）摘要：ＳＲＣ组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式，也是钢与混凝土组合的一种新型式，文章介绍了ＳＲＣ组合结构类型及其特点，正是由于ＳＲＣ结构有别的结构不能代替的优点，所以，ＳＲＣ结构在高层、超高层建筑、桥梁工程、水工建筑中的应用一定会越来越广泛。关键词：型钢；混凝土；组合结构［中圉分类号】ＴＵ５２２［文献标识码】Ａ
【文章编号１１６７１－２０５６（２００６）０４—００９２—０３
钢筋混凝土结构；
１
引言
ＳＲＣ组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构形式，也是钢与混凝土组合的一种新型式。２００１年建设部发布了《型钢混凝土组合结构技术规程》ＪＧＪｌ３８—２００１（以下简称《规程》），并将型钢混凝土组合结构（ＳｔｅｅｌＲｅｉｎｆｏｒｃｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ）定义为：混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢和钢筋的结构（型钢可以分为实腹式和空腹式两大类）。型钢混凝土组合结构是指钢（Ｓ）和钢筋混凝土（ＲＣ）组合的结构，所以我们把型钢混凝土组合结构简称为：ＳＲＣ结构，这种结构主要用来构成建筑物的梁和柱。ＳＲＣ结构可以做成品种繁多的构件并能组成各种结构代替道桥、电
厂和工业与民用建筑的各种承重构件和ＲＣ构件。２
（５）框架柱采用ＳＲＣ，梁采用钢或钢筋混凝土；（６）在一般剪力墙和筒体——剪力墙中采用ＳＲＣ剪力墙。
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型钢混凝土柱截面
图１ＳＲＣ柱和梁截面
型钢混凝土梁截面
ＳＲＣ组合结构的结构类型
１
早年美国及日本为了解决钢结构建筑的耐火、耐久性及增加钢结构房屋的抗水平力作用的刚度和避免受压屈曲，简单地在钢结构外部包围以砖石砌体，在静载作用时取得一定的效果，日本关东大地震，建筑物震害严重，但是，钢结构外包钢筋混凝土的建筑（日本兴业银行大楼）却没有震害，这才开始确认了ｓＲＣ结构的抗震性，以后再经过多次大地震害调查，又进一步证实实腹式型钢的结构（ＳＲＣ结构）的抗震性能是优越的。ＳＲＣ结构兼有钢结构和钢筋混凝土结构的各自优点，而克服其各自的缺点，因此应该重视研究、应用和发展ＳＲＣ结构。ＳＲＣ结构构件在各种体系中应用的一般方式
为‘１１：
图２ｓＲｃ构件截面ｕ。
３
ＳＲＣ组合结构在高层建筑中的应用
ＳＲＣ结构的型钢除采用轧制型钢外，还广泛使用焊接型钢，此外还配合使用钢筋和钢箍，因此，ＳＲＣ结构可以做成多种构件，更能组成各种结构，
它可代替钢筋混凝土结构和钢结构应用于各类建筑。２０世纪５０年代初，我国开始从前苏联引进了
ＳＲＣ结构，主要用于工业厂房，如包头电厂主厂房、鞍山钢铁公司的混铁炉基础、郑州铝厂的蒸发
车间等旧Ｊ。２０世纪８０年代后，ＳＲＣ结构开始应用
于高层、超高层建筑中。ＳＲＣ结构分为全部结构构件采用ＳＲＣ的结构和部分结构构件采用ＳＲＣ的结
（１）ＳＲＣ纯框架或支撑框架结构；
（２）ＳＲＣ框架（框筒）——型钢或钢筋混凝
土剪力墙（核心筒）结构；
（３）地下室或底部若干层采用ＳＲＣ，上部采用
钢结构；
（４）地下室或底部若干层采用ＳＲＣ，上部采用
收稿日期：２００５—０９—０８
构，此两类结构宜用于框架结构、框架——剪力墙结构、底部大空间剪力墙结构、框架——核心筒结构、筒中筒结构等结构体系。下面十一栋高层、超高层建筑口１是典型的ＳＲＣ结构：
（１）上海环球金融中心上海高达４９２ｉｎ，采
第４期黄明，等：ＳＲＣ组合结构
用ＳＲＣ柱。
（２）上海金贸大厦结构高度为４２０．５ｍ，采用了ＳＲＣ柱。
（３）森茂大厦上海结构高度２０１ｍ。ＲＣ核心
施工又减少波浪力，较经济并能满足构件承载力等设计要求。
筒，外框为ＳＲＣ框架。
（４）上海瑞金大厦２７层，由ＳＲＣ及普通钢筋混凝土内筒、ＳＲＣ框架组成。１～９层为ＳＲＣ，９层
以上为钢柱。
（５）世界金融大厦上海结构高度１８９ｍ。ＲＣ
核心筒，外框为ＳＲＣ框架。
（６）：ｉｔ京香格里拉饭店地上２６层，地下２层，总高８２．７５ｍ，结构形式为框架——剪力墙体系，其框架柱均采用了ＳＲＣ结构。
（７）北京长富宫饭店地上２５层，地下３层，高８８ｍ，地下部分至２层范围为ＳＲＣ结构，上部为钢框架结构。
（８）鸿昌大厦深圳结构高度２１８ｍ。裙房采
用ＳＲＣ柱。
（９）地王商业大厦深圳结构高度３２５ｍ。采用ｓＲＣ核心筒。
（１０）香港中国银行７３层，总高３６８ｍ。采用巨型桁架结构，它的竖杆为ＳＲＣ结构，斜杆为钢
结构。
（１１）：Ｉｔ京京广中心２０８ｍ高。地面以下采用了ＳＲＣ框架。
４
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１１ｔ３工作船码头断面［２］
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ＳＲＣ组合结构在其它行业中的应用
４．１桥梁工程
ＳＲＣ结构除应用于高层、超高层建筑结构以及一些特殊结构外，在桥梁工程上的应用也也从局部构件发展到桥梁整体结构，而且正向大跨度、多种桥梁结构形式的方向发展，并已取得了较好的经济效益。为了适应社会生产力发展所提出的愈来愈高的要求，需要建造大量的承受更大荷载、跨越海湾、大江等跨径和总长更大的桥梁。这就推动了桥
梁结构向高强、轻型、大跨度的方向发展。由此，
采用ＳＲＣ结构建造工作船码头，使ＳＲＣ结构在水工建筑中的应用得到一定的推广。在此工作船码头其他构件设计中，如混凝土人行踏步以及万吨级码头靠船构件设计，都采用了ＳＲＣ结构，取得了理想的效果。上海石油化工股份有限公司化工码头扩建工程于１９９６年８月开工，１９９８年竣工交付使用。且在工程施工中经受了百年一遇的９７１１台风的考验。在使用过程中，工作船码头和万吨级码头的靠船构件无任何损坏。ＳＲＣ结构由于具有受力合理、使用方便、安全可靠、节省投资等优点，相信ＳＲＣ结构在水工建筑中的应用一定会越来越
广泛。
５
对结构的材料及施工方法都提出了较高要求，而预应力型钢混凝土结构由于自身所特有的刚度大、截面利用率高、施工方便等优点，成为最具竞争力的
一种结构形式。因此，尽管ＳＲＣ结构在桥梁工程中的应用时间不是很长，但已经得到了迅速发展，
ＳＲＣ结构的优点
ＳＲＣ结构具有强度高，延性好等优点，适合于解决高层大跨，重载结构。特别是实腹式结构的
抗震性能，已经在日本的多次地震震害调查中，证
实它的震害轻微，经得起强震的考验，因此ＳＲＣ
结构是一种抗震安全可靠的结构。５．１受力合理。承载力大
比如万县长江大桥、杭州市钱江四桥（复兴大桥）
等‘¨。
重２型钢混凝土结构在水工建筑物中的应用Ｈ１
上海石油化工股份有限公司化工码头扩建工程位于杭州湾北岸，其西侧为该公司热电厂煤码头。
该码头位于外海，潮差较大，浪高流急，根据使用
ＳＲＣ构件充分利用了混凝土的抗压性能和钢材的抗拉压性能，钢筋混凝土与型钢形成整体，共同协调受力，ＳＲＣ结构中的型钢在混凝土未浇筑前就已形成钢结构，它本身就具有相当大的承载力，能
够承受构件自重和施工时的活荷载；同时，由于ＳＲＣ结构中型钢的配置不受含钢率的限制，因此，ＳＲＣ构件的承载力可以高出同样横截面的钢筋混凝
要求和工程所在海域的自然条件，工作船码头采用高桩梁板式结构，桩基为６００ｍｍ×６００ｍｍ混凝土方桩（图３）。该结构考虑各类船舶在不同水位靠
泊，则靠船构件悬臂较长，预制高度达５．２２
ｍ，
土构件一倍以上，既同样承载力的构件，其截面尺
寸可以大大减小，自重减轻，层高降低，使用空间增加。
５．２局部和整体稳定性能好
使用期间由船舶撞击力产生的弯矩和剪力均较大，若按普通钢筋混凝土结构设计，很难满足承载力和裂缝宽度的要求，且构件截面尺寸较大。针对工程设计中遇到的问题，通过对ＳＲＣ结构设计的深入了解，决定采用新型结构——ｓＲｃ结构来设计靠
船构件，目的是减小靠船构件的截面尺寸，既方便
根据ＳＲＣ结构的抗震性能试验和实际震害研
究表明：当加强混凝土的侧向约束，即加密箍筋及
其良好锚固，采用宽翼缘型钢或局部加强型钢和混
昆明大学学报２００６年１０月
凝土的粘结，例如加焊横格，以提高型钢的侧向刚度，采用高强度型钢以保证不先于纵筋屈服，同时在型钢侧面加焊抗简销钉，型钢两侧加焊钢板，以
６结语
正是由于ＳＲＣ结构有上述这些别的结构不能
防止型钢与混凝土之间产生粘结滑移垆Ｊ。在设计
ＳＲＣ结构的时候，只要满足这些要求，那么ＳＲＣ
结构的局部和整体稳定性能就比传统的钢筋混凝土
结构好。
代替的优点，所以，对于多震区的中国为了提高抗震安全度颇适于选用。ＳＲＣ结构已被广泛地应用于工业和民用建筑中，但在水工建筑中的应用较
少，在桥梁工程中应用时间也不是很长，为此可望
５．３抗高温性能好
ＳＲＣ结构是由混凝土包裹型钢做成的，其特征是在型钢结构的外面有一层混凝土的外壳。外包钢
结构和钢管混凝土结构的钢材是外露的，而型钢混
凝土的钢材则全部包在混凝土内。试验证明：混凝土保护层为４０ｍｍ厚，可耐火３ｈ。ＳＲＣ结构型钢的保护层远远大于４０Ｉｎｌｎ厚，故ＳＲＣ结构的耐火性能是很好的。ＳＲＣ结构还克服了钢结构的抗锈、抗腐蚀、抗高温性能差、需经常维护等弱点。５．４刚度大、抗风、抗震性能良好
外包混凝土对型钢有较强的约束作用，可防止
型钢的局部屈曲，因此，ＳＲＣ结构提高了型钢骨架
在今后能得到较快的应用和发展。随着科学技术的不断进步，人们对结构型式的要求１３益提高，评价结构的性能已不再限于安全、适用、耐久与耐火性等的要求，延长建筑寿命和抗意外灾害也是设计工作者的任务，近年来高性能混凝土的开发提高了结构的耐久性，容易取得耐久的效果。美国纽约世贸中心双塔高楼塌于撞击与火灾，日本阪神地震时是整个街区在燃烧，可见建筑的耐火问题必须要高度重视。前段时间，莫斯科奥斯坦基电视塔发生火灾，烧了一天多才彻底扑灭，但该塔并未倒塌，维修后至今仍正常使用，可见混凝土是具有一定的耐
火性的。这些年来，我国钢材产量已居世界第一，
的整体刚度和抗扭能力。另外，ＳＲＣ结构构件具有比ＲＣ结构构件更好的延性和耗能能力，尤其是配置实腹型钢的ＳＲＣ结构构件的截面延性、刚度更
优于配置空腹型钢的ＳＲＣ结构构件。
所以我们应当多使用型钢，并在型钢外部包围钢筋混凝土，这样可以让结构更安全可靠，同时使结构在耐震、耐火、经济方面都取得更好的效益。
５．５施工周期较短。施工方便
ＳＲＣ结构在施工时，型钢骨架可作为临时的支架，承担上面若干层施工荷载，也可作为下面楼层浇筑混凝土的操作平台，以代替脚手架工程。因此，ＳＲＣ结构不必等混凝土达到一定强度就可继续施工上层，所以，施工周期比采用钢筋混凝土结构
的短。
５．６较好的经济效益和社会效益
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ＳＲＣＣｏｍｐｏｓｉｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅ
ＨＵＡＮＧＭｉｎ９１，ＣＨＥＮＹｉｎｇ．ｈｕｉ
（１．ＡｒｔｓａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ
Ｃｉｖｉｌ
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０１１８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ
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ａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０２２４，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳＲＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｎｄｉｔｉｓ
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ｓｐｅｃｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｆｏｒｍｗｈｉｃｈｔｈｅｐｒｏｆｉｌｅｄｂａｒｉｓｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ
ｃｏｎｃｒｅｔｅ．‘ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅ
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ｎｅｗ
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ｔｈａｔｉｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｔｅｅｌａｎｄ
ｓｔｙｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆＳＲＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｂｅｃａｕｓｅｏｆｉｔｓｓｔｒｏｎｇｐｏｉｎｔｔｈａｔｃａｎ’ｔｂｅｒｅｐｌａｃｅｄｂｙｏｔｈｅｒｓｔｒｕｃ—ｔｕｒｅ，ＳＲＣｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗｉｌｌｂｅａｐｐｌｉｅｄｗｉｄｅｌｙｉｎｔｈｅｔａｌｌｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｓｕｐｅｒｔａｌｌｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄｈｙ—ｄｒａｕｌｉｃｗｏｒｋｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｆｉｌｅｄｂａｒ；ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ＳＲＣｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
SRC组合结构
作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
黄明， 陈颖辉， HUANG Ming， CHEN Ying-hui
黄明,HUANG Ming(昆明大学,艺术设计与建筑工程系,云南,昆明,650118)， 陈颖辉,CHENYing-hui(昆明理工大学,建筑工程学院,云南,昆明,650093)昆明大学学报
JOURNAL OF KUNMING UNIVERSITY2006,17(4)1次
参考文献(5条)
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引证文献(1条)
1.陈小刚.牟在根.张举兵.王翠坤.陈才华.孙慧中 型钢混凝土柱抗震性能实验研究[期刊论文]-北京科技大学学报2009(12)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_lmdxxb200604030.aspx