型钢混凝土是什么:和纯钢、钢筋混凝土有什么不同

对应图集:23G523-1

23G523-1 为 2023 年现行版;12SG904-1(2012)、18G901-1(2018)与现行 JGJ 138-2016《组合结构设计规范》、GB 50010 不一致处,以现行规范为准。

型钢混凝土(常简称 SRC,也叫劲性混凝土、钢骨混凝土)是把轧制或焊接的型钢放进构件截面里,外面再包混凝土、配纵筋和箍筋的组合构件。型钢先承担施工荷载,浇筑后与混凝土共同受力。它比纯钢构件多了混凝土的防火和刚度,比普通钢筋混凝土在同样截面下承载力更高、延性更好,所以常见于高层的底部柱、转换层、大跨梁和抗震要求高的剪力墙边缘。

三种构件的直观对比(定性)
纯钢构件型钢混凝土钢筋混凝土
受力核心型钢型钢 + 钢筋 + 混凝土共同钢筋 + 混凝土
同等承载力下截面最小较小最大
防火与防腐靠涂料外包混凝土兼顾混凝土本身
施工难点焊接、安装精度型钢与钢筋「打架」、浇筑密实钢筋量大、模板量大

材料怎么选

  • 混凝土强度等级不低于 C30;剪力墙一般不超过 C60,其他构件在 9 度区不宜超过 C60、8 度区不宜超过 C70。
  • 骨料最大粒径要小于型钢外侧保护层的 1/3,且不宜大于 25 mm——型钢和钢筋之间缝隙窄,粗骨料会卡住。浇筑难的节点宜用更细骨料、流动性更好的混凝土。
  • 型钢宜用 Q355、Q390、Q420 或 Q235,质量等级不宜低于 B 级;有抗震要求时钢材屈强比不应大于 0.85,要有明显屈服台阶和合格冲击韧性。
  • 纵筋宜用 HRB400、HRB500;箍筋宜用 HRB400、HRB500 或 HPB300。
  • 板厚 ≥ 40 mm 且受厚度方向拉力的焊接连接板件,要用满足 Z15 级的厚度方向性能钢板。

用在哪里

23G523-1 适用于抗震设防烈度 6~9 度地区的多、高层建筑和一般构筑物,构件涵盖框架梁、柱、转换梁,以及型钢混凝土剪力墙、钢板混凝土剪力墙、带钢斜撑剪力墙。它可以整栋都用,也可以只在底部几层或个别构件使用,上部接钢柱或钢筋混凝土柱(见后面「柱脚与转换」一课)。

要点图集只给构造原则,型钢选材、截面、焊缝、栓钉布置这些具体参数由设计人定;而钢筋连接套筒、连接板、型钢上预留的钢筋孔、混凝土浇筑孔和排气孔,图集明确要求必须经专业深化设计。这正是加工厂的活。
易错型钢混凝土构件里的纯钢部分,构造仍按钢结构设计标准(GB 50017);钢筋保护层、锚固、连接仍按混凝土结构设计规范(GB 50010)。两边的规矩要同时满足,不是二选一。

自测

  1. 1.
    型钢混凝土构件里,粗骨料最大粒径为什么要限制(小于型钢外侧保护层 1/3 且不宜大于 25 mm)?
  2. 2.
    下列关于图集对「谁来定参数」的说法,哪些是对的?多选
  3. 3.
    某型钢混凝土框架柱中的纯钢部分,其构造要求应按哪个标准?
  4. 4.
    相比同样承载力的钢筋混凝土构件,型钢混凝土通常的特点是?

参考行业标准图集整理,尺寸与做法为示意,施工以设计图纸和现行规范为准。