建筑施工手册3-19钢-混凝土组合结构工程

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

1911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。

..

(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。

678 19 钢-混凝土组合结构工程

1912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

1931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。

..

19. 3组合结构施工总体部署679

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。

680 19 钢-混凝土组合结构工程

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。

1932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组合结构施工总体部署681

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。

1933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。

..

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。

1934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

682 19 钢-混凝土组合结构工程

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。

①当栓钉焊于钢梁受拉翼缘时， ②当栓钉焊于无拉应力部位时，^

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。 W为栓钉直径，Ζ为梁翼缘板厚度）。

(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：

19. 4 组合结构的施工683

①为组合楼板提供储备承载力设置附加抗拉钢筋；

②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； ③在集中荷载区段和孔洞周围配置分布钢筋；

④为改善防火效果配置受拉钢筋；

⑤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：

①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；

②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%;

③抗裂钢筋的@置长度从支承边缘算起不小于//6 布钢筋相交；

④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;

⑤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；

⑥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50μΐη。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) 1) ο

2) 3) 面高度的2.

4)

组合梁边缘翼板的构造应满足以下要求：

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。

组合梁截面总高度不宜超过钢梁截5倍；混凝土板托高度不宜超过翼

一般要求

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

(/为板跨度），且应与不少于5根分

缘板厚度Μ的1.5倍；板托的顶面不宜小于1.5\2，且不宜小于钢梁上翼缘宽度。

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：

①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;

②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

684 19 钢-混凝土组合结构工程

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%

③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;

④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; ⑤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：

①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；

②栓钉长度不应小于其杆径的4倍，钉头高度不小于0.

③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；

④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；

⑤栓钉焊缝的平均直径应大于1. 0.15ci„

5)

25山焊缝平均高度应大于0. 2山焊缝最小高度应大于

槽钢连接件的构造要求，如图19-4。

①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;

19. 4 _组合结构的施工685

槽钢连接件

槽钢连接件

图19-4组合梁的槽钢连接件(α)组合梁纵剖面；（》横截面（无板托）；（c)横截面（有板托）

②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；

③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(α)组合梁纵剖面；（W梁的横截面

①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°;

②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；

③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ΜΡΒ300钢筋时端头设180°弯钩；

686 19 钢-混凝土组合结构工程

④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. 且不大于板厚的2倍；.

⑤弯起连接件与钢梁连接的双侧焊缝长度为4d 筋）；

⑥连接件顶面的混凝土保护层厚度不应小¥ (3)板托的构造要求 1)

宽度与板托的高度之比应该>1.5，且板托的高度不大于1. 板的厚度，如图19-6所示。

2) ，板外轮廓应自连接件根部算起的45°

7倍，

(HPB300级钢筋）或M (HRB335 级钢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。

板托顶部的5倍混凝土

1.5/7c2

(*) ^\.5hc7

图I-輝托构造示意图

9

6

#·Ιν/

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。

^I2d

19. 4 组合结构的施工687

3.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

id)

⑷

机械连接

Φ)

(c)

;

觸旋箍筋

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

AOd

\0d (b) ip)

图19-9非重点区柱箍筋形式(α) 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

1942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Η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19-11α)，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

688 19 钢-混凝土组合结构工程

(b)

图19-11空腹式型钢混凝土梁(α)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:

iw^6mm 且iw>/iw/100 ；

if^6mm 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

19. 4 组合结构的施工689

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

S0^2a 式中

η——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。(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16〜25mm,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。

缀板净距S宜遵守以下规定：S

^5d

>5d λι ..

690 19 钢-混凝土组合结构工程

⑷\2d

图19-13梁上下纵筋在节点区的锚固(α)框架中间层的中间节点；（6)框架中间层的端节点；Μ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

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75〜125mm;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

(6)

19. 4 组合结构的施工691

⑷ Φ)

焊接 (c)

机械连接 ρ

|R 5ΐ—ΠΓ

I I I I I 1

机械连接

r

(/)

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； Μ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

id)

(e)

工程。

2) 3)

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。 节点区域内的钢筋较为密集时应采取以下措施：

①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。

②采用高强度、大直径钢筋，减少钢筋根数。

③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。

19. 4 _组合结构的施工692

(d) (e)

图19-15非重点区域箍筋的形式(α)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； Ο)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Η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I

19. 4 组合结构的施工693

0^Ο.4Λ;

Φ^ο.ιΚο

或

φ 彡0.3ft; φ 彡0.5haO

图19-17实腹式型钢混凝土梁上开洞大小要求

h/2_ m

图19-19实腹式型钢梁开孔加强措施

1

(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

694 19 钢-混凝土组合结构工程

19. 4 组合结构的施工695

(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；（Λ)贯通隔板式

{b)

图19-22空腹式型钢节点(α)空腹式型钢节点（一）；ib)空腹式型钢节

696 19 钢-混凝土组合结构工程

点（二）

4f- m5d)

氺

Λ\

50L 50

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、Η形、箱形等，见图19-24。 表19-7

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) ⑷

图19-25格构式型钢混凝土柱主要截面形式

19. 4 组合结构的施工697

(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! It

A-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。

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

①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》 ②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

⑷

(b)

图19-27无边框型钢混凝土剪力墙水平钢筋的锚固(α)无边框型钢混凝土剪力墙水平钢筋锚固（一）；

698 19 钢-混凝土组合结构工程

(«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。其中々表示搭接长度，4ε表示锚固长度。

Κ?.

>\0d

⑷(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)

图19-29剪力墙竖向钢筋在边框梁内的锚固

(rf) (e)

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) 2)

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，型钢混凝土柱、墙模板支设

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。

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

19. 4组合结构的施工699

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。

,τ形对拉螺栓紧固，与型钢双面焊接W \与形钢双面焊接ΦT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

700 19 钢-混凝土组合结构工程

■

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

圍圍

·i

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

-Λ-Γ

A

-I

A-A 由型钢混凝土柱到钢柱的过渡示意图 图19-34

I

19. 4 组合结构的施工701

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 B

过渡层 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

702 19 钢-混凝土组合结构工程

短牛腿

梁柱节点示意图

(6)型钢混凝土柱与混凝土梁的连接

1) 2) 行。

型钢混凝土柱与混凝土梁相连接时，一般采用在型钢上留置穿筋孔、在型钢上设置钢筋钢筋穿过型钢时，要尽量避开翼缘板，在腹板上留置穿筋孔，腹板截面损失率不宜大于

连接板或短牛腿（图19-37)或在型钢上焊接直螺纹套筒（钢筋连接器)。

25%，见图19-38。当必须在翼缘板上穿孔时，应对承载力进行验算，验算截面按照最小截面进

穿型钢腹板钢筋

θ

19. 4 组合结构的施工703

~65 3L

I

JS0-4•

m

(Ν

9 -1_r丄

—τι

十-丄 "»7v

m

CSs ON>C-

柱中型钢

B—B

图19-38型钢腹权穿孔构造注：在节点区两个方向梁的纵向钢筋，穿过型钢腹板时有上下错位。图中表示的是钢筋上下错位穿孔的关系，为了便于理解，示意性地标注了一些尺寸。实际工程中应根据具体情况确定相关的尺寸并放样。

3)当钢筋穿孔造成型钢截面损失而不能满足承载力要求时，可采取型钢截面局部加厚对型钢进行补强，加厚板件与型钢构件应有可靠连接，见图19-39。型钢局部加厚时, 影响混凝土浇筑。

要避免型钢的刚度突变过大，同时要保证不形成空腔,

\型钢翼缘板或腹板

'-J fn

I

(§\ (§)

>ννΡ^ΓΝ

1—1

-v-

2—2

\型钢翼‘板或腹板

注：1.图中角焊缝的焊脚尺寸如(mm)

不应小于1.5VF，t(mm)为较厚焊件厚度，且不宜大于较薄焊件厚度的1.2倍。 2. 补强板尺寸的建议值：

a. b.

i=/if+2〜4mm;

■且>20mmf

704 19 钢-混凝土组合结构工程

c. d. 3.

v,且和20mm的较小值； ir>0_ 且

nXm穿孔补强板尺寸的构造要求可类推得到。

4) 在型钢上设置钢筋连接板或短牛腿后，梁纵向受力钢筋与连接板或短牛腿进行焊接，焊

接长度不小于双面(d为钢筋直径）。

可焊接套简钢筋

■7^777771

5) 在型钢上焊接直螺纹套筒后，梁纵向钢筋与直螺纹套筒连接。直螺纹套筒与型钢焊接宜在加工场进行焊接，焊接顺序如图19-40所示。型钢柱之间的梁纵向钢筋可以采取

可焊接套筒

钢筋

步骤一:准备焊接

步骤二:钢筋拧入可焊接套简内可焊接套简钢筋

型钢柱

步骤三:点焊定位

wwwv

------- 1 y焊接套筒 _ _

-钢~n: -—■ 步骤五:将钢筋拧出 钢筋

hwrni

可焊接套筒钢筋步骤四:沿道套简倒角施焊一甸

图19-40可焊直螺纹套筒与型钢焊接顺序示意图

搭接、焊接或分体式直螺纹（分体式直螺纹套筒如图19-41所示）等方式进行连接。采用分体式直螺纹套筒和可焊接直螺纹套筒与型钢连接如图19-42所示。

图19-41分体式直螺纹套筒示意图1 一锁套；2—半圆形套筒；3—钢筋

型钢柱

型钢柱

19. 4 组合结构的施工705

图19-42分体式直螺纹套筒连接示意图

(7)剪力墙水平筋与型钢柱的连接

剪力墙水平筋在柱内的锚固长度不应小于设计要求的锚固长度。当与钢柱相遇时，可以进行机械锚固，机械锚固长度为0. 7/ε (Ze为锚固长度）。

机械锚固作法有两种：一是在钢筋锚固段焊接长W为钢筋直径）与锚固钢筋同直径的短钢筋；二是在钢筋锚固端焊接厚度为10mm，面积不小于100mmX 100mm，且不小于10倍钢筋截面积的钢板。

1943钢-混凝土组合梁施工

19.4.3.1钢-混凝土组合梁的特点与应用

1.

钢-混凝土组合梁的特点

结构受力合理，提高了结构梁的稳定性。抗震性能好，抗疲劳强度高，并提高了抗冲击系数。施工方便，加快施工进度。耐火性能差，需要涂装防火涂料。

2.

钢-混凝土组合梁的应用

组合梁最早期开始用于基础设施建设领域，后来很快发展到用于房屋建筑。目前广泛应用于高层及超高层_屋建筑及工业建筑、桥梁、机场、车站、工业厂房以及结构的加固与修复。 19.4.3.2钢-混凝土组合梁的组成、节点形式

1.钢-混凝土组合梁的组成

钢-混凝土组合梁截面由混凝土翼缘板（楼板）或板托、钢梁以及抗剪连接件等构件组成，如图19-43。

..

706 19钢，混凝土组合结构工程

⑴混凝土翼缘板混凝土翼缘板形式共有四种：

1) 现浇钢筋混凝土翼缘板，分为有板托和无板托两种，如图19-44所示。 2) 预制钢筋混凝土翼缘板如图19-45所示。 3) 压型钢板翼缘板，如图19-46所示。 4) (2)板托

板托，如图19-44 (a)

所示。

现浇混凝土现浇混凝土 压型钢板

后浇混凝土板钢筋混凝土板 压型钢板

剪力连接件剪力连接件> 抗剪连接件

((bΟ)

钢梁

)

图19-45预制翼缘板组合梁截面

预应力混凝土楼板。'

图19-43钢-混凝土组合梁组成

混凝土翼缘板

混凝土翼缘板钢梁 (*)

图19-44现浇混凝土翼缘板组合梁截面(a)有托板式；（6)无托板式

次梁-主梁

19. 4 组合结构的施工707

图19-46压型钢板组合梁截面(α)压型钢板主肋平行主梁；（6)压型钢板主肋垂直主梁

(3)钢梁

钢梁形式共有四种。钢-混凝土组合梁中的钢梁，其截面形式如图19-47所示 1) 工字钢梁;

□=1

D=J

2) 箱形钢梁；41-

(a) (c)

(b)

(g)

图19-47组合梁中的钢梁截面形式(a)小型工字梁；（》加焊不对称工字梁；（c)焊接不对称工字梁；W)带混凝土板托组合梁; (e)箱形钢梁；（/)轻钢桁架及普钢桁架梁；（g)蜂窝梁

3) 轻钢桁架及普通钢桁架梁； 4) 蜂窝式梁。

(4)抗剪连接件

弯筋、T形钢连接件等，如图

一般实际工程中常用的抗剪连接件主要有栓钉、槽钢、 19-48所示。

708 19 钢-混凝土组合结构工程

图19-48抗剪连接件形式U)栓钉连接件；（》槽钢连接件；（c)方钢连接件；W) T形钢连接件；（e)弯筋连接件

2.钢-混凝土组合梁的节点形式

(1) 钢-混凝土组合梁与钢筋混凝土墙（柱）的连接节点

组合梁垂直于钢筋混凝土墙（柱）的连接，一般为铰接节点。铰接连接时，可在钢筋混凝土墙中设置预埋件，预埋件上焊连接板，连接板与组合梁中的钢梁腹板用高强螺栓连接，如图19-49所示。也可在预埋件上焊支承钢梁的钢牛腿来连接钢梁。

(2) 钢-混凝土组合梁与型钢混凝土墙（柱）连接节点

当组合梁中的钢梁与型钢混凝土墙（柱）连接时，连接节点形式有三种：焊接、螺栓连接、栓焊连接。

预埋件

高强螺栓（按计算确定）

图19-49预埋件铰接节点

钢-混凝土组合梁和钢柱的连接节点分为焊接、螺栓连接、栓焊连接三种形式，其构造要求与组合梁与型钢混凝土墙（柱）的节点形式相同。

(4) 主次梁连接节点

对于组合结构的主梁和次梁的连接，一般通过在主梁上设置连接板，采用高强螺栓进行连接。图19-50为组合梁主次梁的连接节点。

连接盖板

,

板托

承托 钢主梁 钢主梁 钢次梁 钢次梁

焊接

19. 4 组合结构的施工709

(a)

图19-50组合梁主次梁的连接节点

(a)连续次梁与主梁平接；（W简支次梁平接；（c)连续次梁与主梁上下叠接

19. 4.3. 3钢-混凝土组合梁的施工工艺

钢-混凝土组合梁的施工必须遵照现行《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205) 及《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204)等规范以及有关行业技术规程的规定，并应符合国家及行业有关安全技术规程的相关要求和规定。

1.

施工方法

钢-混凝土组合梁的常见施工方法主要有梁下不设置临时支撑和梁下设置临时支撑.两种。 混凝土自重不大的压型钢板组合楼板（盖）结构一般采用不设置临时支撑的方法进行施工。对于混凝土自重较大的组合梁或者对变形要求较高的组合梁，需要在梁下设置支撑。

2.

工艺流程

施工准备—号料、下料—腹板及翼缘拼接—组装型钢梁—钢梁焊接—变形矫正及加劲肋焊接—连接件焊接—钢梁吊装与现场焊接—临时支撑—清除钢梁污物—混凝土板翼缘板 施工—组合钢梁涂料施工

3.施工技术要点 (1) 施工准备工作

按要求做好技术准备和劳动力、材料、机械、作业条件准备。 (2) 放样、号料、下料 1)

放样

放样前要熟悉施工图纸，并逐个核对图纸之间的尺寸和相互关系。对数量较大或重要构件要以1 : 1的比例放出实样，制成样板作为下料、成型、边缘加工和成孔的依据。放样时，要边缘加工的工件应考虑加工预留量，焊接构件要按规范要求放出焊接收缩量。

2) 3)

号料 下料

以样板为依据，在原材料上划出实际图形，并打上加工记号。

切割下料时，根据钢材截面形状、厚度以及切割边缘质量要求的不同可以采用机械切割法、气割法或等离子切割法。

(3) 腹板及翼缘拼接

拼接处一般应设坡口，当采用较薄钢板时（如板厚为8mm)可不设坡口。 (4) 组装型钢梁

组装前，必须将钢板表面及沿焊缝30〜50mm范围内的铁锈、毛刺和油污清除干净。工字型钢梁的组装可用专门的固定胎具。

(5) 钢梁焊接

710 19 钢-混凝土组合结构工程

钢梁跨度较大时，宜将梁置于临时三脚架上（三脚架间距1.5〜2m左右）施焊。对于上窄、下宽的工字形钢梁应按先下后上的焊接顺序。

(6) 矫正变形及加劲肋焊接

从梁中分别向梁端施焊加劲肋，用千斤顶、卡具及火焰修正梁腹板的起鼓及上、下翼缘的旁弯，将梁立正。

(7) 抗剪连接件的焊接

组合梁抗剪连接件应根据采用的组合梁混凝土翼缘板类型及具体设计和施工要求确定。 1)

当组合梁采用弯起钢筋、槽钢等做连接件（圆柱头焊钉除外）时，施焊时要采取分层次

（分两遍焊）、交错施焊的方法，减少焊接变形。如果钢梁在地面上施工时，可使梁中部垫起使其呈T形悬臂状再进行焊接。梁的两侧仍用三脚架保证垂直位置，再分层次、交错施焊连接件。

2)

当组合梁采用焊钉做连接件时，施焊前应在母材表面按焊钉焊接的准确位置放线，然后

清除母材的锈、油、油漆等污物。焊钉端头和圆柱头部不得有锈蚀或污物，严重锈蚀的不得使用。受潮瓷环烘干后方可使用。当室外气温在0°C以下，降雨、雪或工件上残留水分时不得施焊。

焊钉焊接质量应符合《钢结构施工质量验收规范》（GB50205)。 3)

焊钉焊接质量检査

焊钉焊接质量检査分为外观检查和破坏试验两种方法。焊钉破坏试验包括弯曲、拉伸 及剪切试验。

①外观检査

应满足以下三项要求：焊钉底部的焊脚应完整、密实并均匀分布；焊接后的焊钉长度正确，其长度公差在±2mm以内；焊钉应垂直于钢梁母材。

②破坏试验

α.弯曲检验：可用锤击使其从原来的轴线弯曲30°，或采用特制的导管将焊钉弯成30°，若焊钉焊缝完好，方为合格。

6.反复弯曲试验：应在专门的双控拉压装置上进行，直到焊钉反复弯曲30°断裂为止，焊缝处不发生裂缝，方为合格。

c. d. 1)

拉伸试验：应在拉力机上进行试验，焊钉的断裂应在焊接区之外，并应保证屈服抗拉强剪切试验：用以检验焊缝的抗剪强度。 钢梁吊装

度、延伸率符合国家有关标准。

(8)组合钢梁的安装与焊接 ①吊装前的准备工程

钢梁吊装前应对钢梁进行验收，复核构件尺寸。 ②钢梁吊装

钢梁的安装顺序为先主梁后次梁的原则，即先安装柱与柱、柱与墙之间的框架梁，后安装梁与梁之间的次梁。

钢梁重量较轻时吊装一般可以利用专用扁担，采用捆绑法二点起吊。钢梁较重时，为避免钢丝绳磨损严重，通常采用设置吊耳进行吊装。起吊时应当保持钢梁处于基本平衡状态，以方便与墙（柱）的预埋件或钢牛腿组对。

③钢梁就位及临时固定

19. 4 组合结构的施工711

钢梁吊装到位后，用安装螺栓固定。安装螺栓的数量应计算确定，但不少于安装孔总数的1/3。 2)

钢梁校正与固定

钢梁校正主要包括调整主次梁的高低差和钢梁的错边。组合钢梁的高低差超标和钢梁错边，使用千斤顶进行校正。

3)

钢梁固定

钢梁校正完毕后，先进行高强螺栓连接，然后进行焊接。钢梁两端焊接不可同时进行。 ' ①高强螺栓安装检査

高强螺栓检査采用小锤敲击法逐个检査。高强度大六角螺栓除用“小锤敲击法”逐个检查外，还应进行扭矩检査，扭矩检査采用“松扣、回扣法”。扭矩检査应在终拧lh后进行，终拧后24h之内完成。

②焊缝质量检査

焊缝检査包括焊缝外观质量检査和内部缺陷检査。

焊缝外部质量检査内容包括：焊缝尺寸、咬边、表面气孔、表面裂纹、表面凹坑、引熄弧部位的处理、未熔合、引熄弧板处理、焊工钢印等，通常采取肉眼观察的方法进行。

内部缺陷检查内容包括：焊缝内是否存在气孔、未焊透、夹渣、裂纹等缺陷。内部缺陷检查方式有：超声波探伤、磁粉探伤和X光探伤等方法。通常采用超声波探伤的方式对焊缝进行内部缺陷检查。

对碳素结构钢内部缺陷检查可在焊缝冷却到环境温度时检测;对低合金高强度结构钢内部缺陷检查应在完成环境24h后进行检测。

(9) 设置临时支撑

当根据设计要求，钢一混凝土组合梁需要设置临时支撑时，应在钢梁安装完成后，按照设计图纸要求设置临时支撑，直到翼缘板混凝土强度等级达到设计要求时，方可拆除临时支撑。

(10) 清理基层

钢梁顶面不得涂刷油漆，在浇筑混凝土板之前应清除铁锈、焊渣、冰层、积雪、泥土及其他杂物。

(11) 钢-混凝土组合梁翼缘板施工

钢-混凝土组合梁翼缘板，可采用预制翼缘板、预应力混凝土翼缘板、压型钢板组合楼板和现浇混凝土翼缘板。钢-混凝土组合梁翼缘板要严格遵守施工方案和操作规程进行。

(12) 组合钢梁涂料施工

外露钢梁的防腐涂装工程应在组合钢梁工厂组装或现场安装并质量验收合格后进行。钢梁的防火涂料涂装应在安装工程检验批和构件表面除锈及防腐底漆涂装检验批质量验收合格后进行。

1944钢管混凝土柱施工

19.4.4.1钢管混凝土的构造要求

(1) 钢管外径不宜小于100mm，壁厚不小于4mm。

(2) 钢管混凝土用混凝土强度等级不小于C30。钢管混凝土用混凝土宜选用微膨胀混凝土，收缩率不大于万分之二。

(3) 钢管的钢材强度等级、钢管厚度和混凝土强度等级之间对应关系见表19-9。

..

712 19 钢-混凝土组合结构工程

(1)按设计施工图要求由工厂提供的钢管应有出场合格证。由施工单位自行卷制的钢管，其钢板必须平直，不得使用表面镑蚀或受过冲击的钢板，并应有出厂证明书或试验报告单。钢管制作的尺寸允许偏差、质量标准及检验方法应符合表19-10、表19-11。

19. 4 组合结构的施工713

图19-51尺寸偏差Δ测量示意图(α)钢管椭圆度；（6)端头倾斜度

(2)卷管方向应与钢板压延方向一致。卷制钢管前，应根据要求将板端开好坡口。钢管坡口端应与管轴线严格垂直。卷管过程中，应注意保证管端平面与管轴线垂直，根据不同的板厚，焊接坡口应符合表19-12的要求。采用螺旋焊缝接管时，拼接亦应按表19-12 的要求预先开好坡口。

714 19 钢-混凝土组合结构工程

板度6抓垫厚(mr ϊ ο (

厚度

d

(mm)

钝边

a

(mm)

坡口 名称

接法焊方

坡口形式 附注

(mm)

2士 1 2士1 7士1 .5±1

自动 焊

U形坡口

2±1 13 士 1 6. 5士 1 >30

2±1

0±1

90±5 >25 13±1 3±1 6. 5±1

大管径

注：1.垫板材质与钢管材质可不相同，宜采用Q235或Q345;

19. 4 组合结构的施工715

2.焊工可进人大管径的钢管内壁进行旋焊。

(3) 当釆用滚床卷管及手工焊接时，宜采用直流电焊机进行反接焊接施工。 (4) 焊缝质量应满足《钢结构

50205) 二级质量标准的

工程施工质量验收规范》（GB 要求。

(5) 为了保证钢管内壁与核心混凝土紧密粘结，钢管内不得有油溃等污物。

(6) 钢管柱制作质量检验合格后，应对管柱进行除锈和喷刷油漆。油漆的遍数和厚度均应符合设计要求。如设计无要求时，宜涂装4〜5遍。管柱在安装时尚有零部件需进行焊接处不油漆，待现场焊接完成后再补刷防腐漆。 19.4.4.3钢管混凝土节点形式

钢管混凝土柱的节点种类根据钢管柱与各种构件的连接可分为钢管柱与钢梁连接、钢管柱与混凝土梁连接、钢管柱之间连接，根据节点的受力性能不同，又可分为刚接节点、较接节点和半刚接节点。

1.

钢管柱与钢梁连接节点 (1) 刚性连接构造见图19-52。 (2) 铰接构造见图19-53。 2.

钢管柱与混凝土梁连接节点 (1) 剪力传递构造见图19-54。

(2) 弯矩传递构造：对于预制混凝土梁，和钢梁相同，也可采用钢加强环与钢梁上下翼板或与混凝土梁纵筋焊接的构造形式来实现。混凝土梁端与钢管之间的空隙用高一级的细石混凝土填实（图19-55)。对于有抗震要求的框架结构，在梁的上下沿均需设置加强环。

钢管混凝土柱

双梁

716 19 钢-混凝土组合结构工程

图19-55传递弯矩的梁柱连接(预制混凝土梁与钢管箍筋1—1

图19-56双梁节点示意图

柱

）

钢管混凝土柱

图19-52钢梁与圆钢管混凝土柱的刚性连接

19. 4 组合结构的施工717 _

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钢管混凝土柱

图19-53外加强环板式的梁柱铰接连接混凝

土梁 混凝土梁

钢管柱 2-2 图19-54混凝土梁与钢管柱传递剪力连接节点

对于现浇混凝土梁，可采用连续双

梁或将梁端局部加宽（图19-56),使纵向

钢筋连续绕过钢管的构造形式来实现。

梁端加宽的斜度不小于1/6。在开始加

宽处须增设附加箍将纵向钢筋包住。

(3)连接钢管柱的钢管接长时，可采用对接焊缝连接、法兰连接和缀板连接，如图19-57所示。对接焊缝连接适合壁厚达于10mm的各种直径的钢管连接，对于壁厚小于10mm的钢管宜选用缀板连接或法兰连接。

718 19 钢-混凝土组合结构工程

⑷

1.

2.

1)

2)

3) 钢管混凝土柱的施工流程 钢管柱吊装 吊装前所有构件必须验收合格； 钢管柱吊装前首先检査轴线标示和标高线是否清楚、准确； 钢管柱吊装前将柱口处采取防雨措施，安装好爬梯。 (*) W 图19-57钢管柱钢管连接形式示意图19.4.4.4钢管混凝土柱施工流程 测量放线—钢管柱吊装—临时固定—钢管柱校正—钢管柱焊接—钢管混凝土浇筑 (1) 钢管柱的吊装准备

(2) 钢管柱吊装

钢柱吊装采用一点吊装，吊耳采用柱上端连接板上的吊装孔。起吊时钢柱的根部要垫实。

(3) 钢管柱就位、固定

钢管柱吊装就位后，将上柱柱底四面中心线与下柱柱顶中心线对位，通过上下柱头上的临时耳板和连接板，用安装螺栓进行临时固定，充分紧固后才能上柱顶摘钩。钢管柱焊接完成后方可割除耳板。

(4)钢管柱的校正

钢管柱校正包含钢管柱的标高校正、钢管柱的轴线校正、钢管柱的垂直度校正。钢管柱安装精度要符合表19-13和表19-14的要求。

钢管柱吊装就位后，应立即进行校正，并采取临时固定措施以保证构件的稳定性。

D标高校正：上下柱对正就位后，用连接板及高强螺栓上节柱柱根与下节柱柱头连接，螺栓暂不拧紧；量取下节柱柱顶标高线至上节柱柱底标高线之间的距离为400mm (实际须考虑焊接收缩余量进行调整），且至少三个面控制；通过吊钩升降及撬棍拨动，间距满足后适当拧紧高强螺栓，同时在上下柱连接耳板间打入铁楔，标高调整结束。

19. 4 组合结构的施工719

2) 扭转校正：根据需要在上下柱连接耳板不同侧面相应放置垫板，

然后加紧连接板，即可消除钢柱扭转偏差。

3) 垂直度校正：在钢柱倾斜的词侧锤击铁楔或顶升千斤顶，即可方便校正钢柱垂直度至合格。钢柱垂直度校正可采用无缆风绳校正方法。无缆风绳校正法示意见图19-58。

3.钢管柱的焊接

钢管柱焊接应由两名焊工在相对称位置以相等速度同时施焊。以逆时针方向在距柱角

50mm处起焊。焊完一层后，第二层以及以后各层均在离前一层起焊点30〜50mm处起焊。每焊一遍应认真清査焊渣。

4.混凝土浇筑

钢管混凝土浇筑方法可采用泵送顶升浇筑法、振捣浇筑法、高位抛落无振捣法。

(1) 泵送顶升浇筑法是指利用混凝土输送泵将混凝土从钢管柱下部预留的进料孔连续不断地自下而上顶入钢管柱内，通过泵送压力使得混凝土密实。在钢管接近地面的适当位置安装一个带止回阀的进料短钢管，直接与混凝土输送管相连，将混凝土连续不断地自下而上灌入钢管，无需振捣。如图19-59 所示。

栗送顶升浇筑法的施工要点：

1) 当钢管直径小于350mm或选用半熔透直缝焊接钢管时不宜采用泵送顶升法。

2) 为了防止混凝土回流，在短钢管与输送泵之间安装止回阀。

3)

4)

5)

6) 插入钢管柱内的短钢管直径与混凝土输送泵管直径相同，壁厚不小于5mm，内端向上钢管柱顶部要设溢流孔或排气孔，孔径不小于混凝土输送泵管直径。 混凝土强度达到设计强度50%后，割除钢短管，补焊封堵板。 浇筑孔和溢流孔应在加工场内开设，不得后开。 彳现斜45°，与钢管柱密封焊接。

(2) 振揭浇筑法是将混凝土自钢管上口灌入，用振捣器捣实。管径大于350mm时，采用内部振捣器，每次振捣时间不少于30s。当管径小于350mm时，可采用附着在钢管上的外部

720 19 钢-混凝土组合结构工程

振捣器进行振捣，振捣时间不小于lmin。一次浇灌高度不宜大于2m。

(3) 高位抛落无振捣法是钢管内混凝土的浇筑在拼接完一段或几段钢管柱后，利用混凝土本身的流动性，通过浇筑过程中从高空下落时的动能，使混凝土充满钢管柱，达到密实的目的。

采用高位抛落无振捣法浇筑混凝土应注意以下几点要求：

1)

揭；

2)

3)

4)

5) 一抛落高度限于4m及以上；小于4m高度，抛落动能难以保证混凝土密实，需要振 适用大管径钢管内混凝土浇筑，管径大于350mm; 次抛落混凝土量宜在不少于0. 5m3，用料斗装填，料斗的下口尺寸应比钢管内径小100钢管内的混凝土浇筑工作，宜连续进行，必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的初每次浇筑混凝土前（包括施工缝）应先浇筑一层厚度为5〜10cm的与混凝土等级相〜200_，以便混凝土下落时，管内空气能够排除； 凝时间； 同的水泥砂衆，以免自由下落的混凝土产生离析现象。.

19.4.4.5钢管混凝土柱的施工技术要点

1. 钢管柱变截面连接方式

(1) 不同壁厚的钢管连接方式见图19-60。

(2) 不同直径的钢管构造见图19-61。

2. 钢管柱混凝土密实度控制vs

内壁'

SA\ ιπηΜΙ 外壁 内壁 / (一）内衬管/ /内衬管 不同壁厚钢管的工厂焊接构造(三） 不同壁厚钢管的工厂焊接构造(二）

图19-60不同壁厚的钢管焊接构造

(1) 钢管柱混凝土配合比

19. 4 组合结构的施工721

工厂焊缝

开

锥孔形隔板

管

钢管柱混凝土的配比设计考虑为了避免混凝土与钢管柱产生“剥离”现象，钢管柱混凝土内掺适量减水剂、微膨胀剂，掺量通过现场试验确定。除满足强度指标外，尚应注意混凝土坍落度不小于150mm，水灰比不大于0.45，粗骨料粒径可采用5〜30_。对于立式手工浇筑法，粗骨料粒径可采用10〜40mm，水灰比不大于0.4。当有穿心部件时，粗骨料粒径宜减小为5〜20mm，對落度宜不小于150mm。为满足上述與落度的要求，应掺适量减水剂。

成1:6工厂焊缝

开孔隔板

(2) 钢管柱浇筑

下柱圆钢管

钢管内的混凝土浇筑工作，宜连续进行。必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。需留施工缝时，应将管封闭，防止水油和异物等落入。

图19-61不同直径的钢管焊接构造

每次饶筑混凝土前（包括施工缝）应先浇筑一层厚度为50〜100mm与混凝土相同配合比的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土产生离析现象。

19.4.4.6梁与钢管柱节点施工

1. 钢梁与钢管柱节点施工

钢梁与钢管柱节点连接可采用焊接、螺栓连接和栓焊连接。采用栓焊连接时，要先进行螺栓连接，后进行焊接。

2. 混凝土梁与钢管柱节点施工

(1) 混凝土梁与钢管柱连接可来用环梁和双梁两种形式。

(2) 混凝土梁与钢管柱的连接施工：

1) 施工流程

确定抗剪环箍标高—抗剪环制作—吊装钢管柱并浇筑混凝土—在地面制作环梁钢筋制作梁板模板同时制作环梁底模板—吊装环梁钢筋笼—绑扎框架梁钢筋—支设环梁侧模—与梁板同时浇筑环梁混凝土

2) 抗剪环箍的制作抗剪环箍应在工厂内完成。

3)

4) 环梁钢筋的放大样及制作 环梁钢筋与框架梁钢筋的绑扎 环梁钢筋制作前应放大样。制作时要严格控制钢筋尺寸和弧度。

环梁处底模支设完毕后即可进行钢筋绑扎。钢筋绑扎顺序为先进行环梁钢筋绑扎再进行框架梁钢筋绑扎。

5) 环梁侧模支设及混凝土浇筑

722 19 钢-混凝土组合结构工程

环梁侧模宜制作定型模板进行施工。模板拼装时应注意接缝严密，表面弧度光滑流畅。 混凝土的浇筑时，振捣手要熟悉环梁的结构。振捣时严格按操作规程进行振捣，保证混凝土的密实。

19.4.4.7钢管开洞

1. 一般规定

钢管混凝土钢管不宜进行开洞。必须在钢管上开洞时，要征得结构设计单位的同意。

2. 开洞处理

钢筋穿过钢管时应尽量避免，当必须在钢管上穿孔时，应对钢管进行加固补强。最常见的方法是局部加厚。采取局部加厚措施时要注意钢管的刚度不宜突变过大，不影响混凝土浇筑。 19.4. 4. 8密实度检测

1·人工敲击法

钢管混凝土浇筑完成后，可以用人工敲击法检查浇注质量。用工具敲击钢管的不同部位，通过声音辨别管内混凝土的密实度。人工敲击法是对钢管混凝土密实度的初步检测，如发现有异常情况，则应用超声检测法检测。

2. 超声检测法

超声检测法是指利用超声波检测仪对混凝土进行检测，根据超声波的波形判断管内混凝土的密实性、均勻性和局部缺陷等。

3. 钻芯取样法

19. 4组合结构的施工7J7

钻芯取样法是指用钻芯取样机对混凝土浇筑质量疑似部位进行环切取样，这种方法最能真实反映钢管柱内混凝土浇筑情况。但是对于主体结构是一种破坏，所以采用这种方法应当慎重，取样后，取样部位应采取封堵、补焊等加强措施。

1945压型钢板与混凝土组合楼板 ..

压型钢板与混凝土组合板：在带有凹凸肋和槽纹的压型钢板上浇筑混凝土而制成的组合板，依靠凹凸肋和槽纹使混凝土与钢板紧密地结合在一起，是建筑工程中常用的楼板形式。根据压型钢板是否与喝凝土共同工作可分为组合楼板和非组合楼板。压型钢板上可焊接附加钢筋或栓钉，以保证钢板与混凝土的紧密结合，形成一个整体，见图19-62。组合楼板中采用的压型钢板的形式有开口型板、缩口型板、闭口型板，见图19-63。

图19-63压型钢板与混凝土组合板的基本形式ω缩口板；(b)闭口板；(c)光面开口板；(d)带压痕开口板 19.4.5.1压型钢板与钢筋混凝土组合楼板的构造

(1)

行国家标准《碳素结构钢》（GB/T 压型钢板材质应符合现700)以及《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591)的规定。压型钢板应采用热镀锌钢板，镀锌钢板分为合金化镀锌薄钢板和镀锌薄钢板两种，分别应符合国家标准《连续热镀锌薄钢和钢带》（GBJ 2518)的要求。压型钢板双面镀镑层总含量应满足在使用期间不致锈蚀的要求，建议采用120〜275g/m。当为非组合板时，镀锌层含量可采用较低值；当为组合板时，镀锌层含量不宜小于150g/m;当为组合板且使用环境条件恶劣时，镀锌层含量应采用上限值或更高值。基板厚度为0. 5〜2. 0mm。

(2)

钢板》（GB/T

(3) 压型钢板板型要符合《建筑用压型12755)。 组合楼板用压型钢板净厚度不应小于0. 75_ 22(不包括镀层），非组合楼板用压型钢板净厚度不应小于0. 5mm (不包括镀层）。

(4) 组合楼板用压型钢板的波高、波距应满足承重强度、稳定与刚度的要求。其板宽宜有较大的覆盖宽度并符合建筑模数的要求；屋面及墙面用压型钢板板型设计应满足防水、承载、抗风及整体连接等功能要求。其浇筑混凝土平均槽宽不小于50_;开口式压型钢板以板中和轴位置计，

19. 4组合结构的施工7J7

缩口板、闭口板以上槽口计；当槽内放置栓钉时，压型钢板总高& (包括压痕）不应超过80mm。在使用压型钢板时，还应符合表19-15的要求。

718 19 钢-混凝土组合结构工程

(5) 与压型钢板同时使用的连接件有栓钉、螺钉和铆钉等，其连接的有关性能和要求，须符合相关规定。

(6) 压型钢板不宜用于会受到强烈侵蚀性作用的建筑物，否则应进行有针对性的防腐处理。

(7)

厚度h不小于90mm,压型钢板板肋顶部以上混凝土

50mm,混凝土强度等级不小于C25。·

组合楼板总hc不小于

(9)

固，搭接长度等应遵守《混凝土结构设计规范》（GB

定。 受力钢筋的锚50010)中的规

(10) 压型钢板在钢梁、混凝土剪力墙或混凝土梁上的支撑长度不小于50mm，在砌体上的支撑长度则不小于75mm。

(11) 组合楼板端部应设置栓钉锚固件，栓钉应设置在端支座的压型钢板凹肋处，穿透压型钢板并将栓钉、压型钢板均焊牢于钢梁（预埋钢板）上。

(12) 焊后栓钉高度应大于压型钢板波高加30mm，栓钉钉面混凝土保护层厚度不小于15mm。