自1996年起，我國鋼年產量已經超過1億噸，居世界首位，國家采取積極鼓勵和引導在使用鋼材的政策。鋼砼結構體系作為一種新興的結構體系，兼有和混凝土結構的優點，符合國家的政策導向。在1997年11月建設部發布的新的《技術政策》和建設部、國家冶金工業局頒布的《建筑用鋼技術政策》中，特別將鋼砼結構列為要大力推廣的建筑新技術。可以預見，這種結構在特別是中將有著光明的應用前景。
1.鋼砼結構的(de)特(te)點(dian)分析
鋼砼結構體系通常指的是鋼框架(jia)(jia)砼核心(xin)筒(tong)(tong)或體系，抗(kang)側移剛(gang)度很大的混凝土核心(xin)筒(tong)(tong)或剪力(li)墻(qiang)主(zhu)要抵抗(kang)風荷(he)載和(he)地震作(zuo)用，而鋼框架(jia)(jia)主(zhu)要承受豎向荷(he)載。
1.1降低用鋼量
鋼砼結(jie)構體系兼有鋼結(jie)構和混(hun)凝(ning)(ning)土結(jie)構的優點。與全鋼結(jie)構相比，可以降(jiang)低(di)用鋼量(liang)40%——55%，而施工速度與之相當，能夠減少現場(chang)焊接工作量(liang)、降(jiang)低(di)防火處理費(fei)用；與混(hun)凝(ning)(ning)土結(jie)構相比，可減輕結(jie)構自重(zhong)，增加建筑使用面積，縮短施工工期。因(yin)此是一種(zhong)符合我國國情的較好的多層形式。
1.2抗壓承載力高，擴大了建筑使用空間(jian)
由(you)于(yu)鋼砼柱的(de)(de)承載力(li)高(gao)，柱子載面(mian)(mian)小(xiao)，還可采(cai)用大柱網、大空間的(de)(de)框架結構體系。所以在多(duo)層建筑中(zhong)采(cai)用鋼砼柱比采(cai)用鋼筋混凝土結構增加(jia)使用面(mian)(mian)積3%-6%.
1.3柱(zhu)子截面減小對抗震有(you)利
和(he)全鋼(gang)結構相(xiang)比，鋼(gang)砼結構柱(zhu)的自(zi)重小，地震(zhen)作(zuo)用(yong)引起的地震(zhen)反(fan)應(ying)也(ye)將減(jian)(jian)小。據有關(guan)資(zi)料分析，多層建筑中采用(yong)鋼(gang)砼結構體系比采用(yong)全鋼(gang)結構，柱(zhu)自(zi)重可以減(jian)(jian)少1/3～1/2，地震(zhen)作(zuo)用(yong)可以減(jian)(jian)少一半，相(xiang)當于設防烈度下(xia)降一度。
2.多(duo)層鋼砼結構(gou)的(de)幾種常用體系
2.1多層鋼(gang)砼(tong)框架（或剪力(li)墻）體系
多層鋼(gang)砼框(kuang)架（或剪力墻）體系由外(wai)圍(wei)鋼(gang)框(kuang)架和混泥土內(nei)筒（或剪力墻）構(gou)成，鋼(gang)框(kuang)架與(yu)內(nei)筒間(jian)的(de)跨度一般為8—12m，并采用(yong)兩(liang)端(duan)(duan)餃接的(de)鋼(gang)梁，或一端(duan)(duan)與(yu)鋼(gang)框(kuang)架柱剛(gang)接相連(lian)另一端(duan)(duan)與(yu)內(nei)筒餃接相連(lian)的(de)鋼(gang)梁。典型工(gong)程實例(li)包括(kuo)深(shen)圳發(fa)展中心(xin)大(da)廈，北(bei)京國貿中心(xin)二期(qi)塔樓。
2.2多層(ceng)帶伸臂桁架的(de)鋼砼(tong)框架體系(xi)
多層(ceng)帶(dai)伸(shen)臂(bei)桁架(jia)的鋼砼框(kuang)架(jia)體系在(zai)鋼框(kuang)架(jia)混泥土內筒(tong)體系的基礎上增(zeng)加伸(shen)臂(bei)桁架(jia)，目(mu)的是提高結構的側(ce)向(xiang)剛度，減少水(shui)平側(ce)移和內筒(tong)承擔的傾(qing)覆力矩等。典型工(gong)程實例為深圳地王商業大廈。
2.3多層(ceng)巨柱框架(jia)砼內筒體系
多層(ceng)巨(ju)柱(zhu)框(kuang)架砼內筒體(ti)系通過設(she)置巨(ju)型(xing)柱(zhu)，使帶伸(shen)臂桁架的鋼框(kuang)架砼內筒體(ti)系的測向剛度(du)得以進一步提高，巨(ju)型(xing)柱(zhu)往往采用鋼管(guan)或鋼骨混泥土制成。典型(xing)工程實例(li)包括北(bei)京冠城園A樓，上海(hai)金(jin)茂大廈，美國(guo)休斯頓西南銀行大廈等(deng)。
3.多層鋼砼框(kuang)架結構設計體系的問題
3.1目(mu)前多層(ceng)建筑、商住樓開(kai)發較(jiao)(jiao)多。隨著實心粘土磚的(de)(de)禁用(yong)(yong)，多層(ceng)磚混結構體(ti)(ti)(ti)系(xi)的(de)(de)逐漸退出，純框(kuang)(kuang)架(jia)體(ti)(ti)(ti)系(xi)更成(cheng)為了(le)大(da)(da)多數(shu)設(she)計院首(shou)選的(de)(de)結構體(ti)(ti)(ti)系(xi)，但純框(kuang)(kuang)架(jia)體(ti)(ti)(ti)系(xi)畢竟是柔性(xing)體(ti)(ti)(ti)系(xi)，抗(kang)震設(she)計中只有(you)一道梁(liang)柱(zhu)框(kuang)(kuang)架(jia)抗(kang)震防線，強震下較(jiao)(jiao)易破壞甚至倒塌，可(ke)靠度較(jiao)(jiao)低；隨著層(ceng)靈敏的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)，執(zhi)受力和變(bian)形工需要較(jiao)(jiao)大(da)(da)的(de)(de)柱(zhu)，以(yi)致較(jiao)(jiao)難滿足用(yong)(yong)戶對柱(zhu)、梁(liang)斷面(mian)盡量的(de)(de)要求。框(kuang)(kuang)架(jia)梁(liang)、柱(zhu)配(pei)筋量增(zeng)(zeng)大(da)(da)，結構造價逐漸增(zeng)(zeng)加(jia)。
3.2建議五層以上的(de)多層建筑(zhu)優先采用(yong)框架—剪(jian)(jian)力墻(qiang)結構體系。在(zai)(zai)分(fen)散、均勻、對(dui)稱和周(zhou)邊(bian)的(de)布置原則下(xia)利用(yong)樓(lou)、電梯(ti)間、分(fen)戶墻(qiang)或允許(xu)落地的(de)墻(qiang)位合理布置長短適中，數量適當的(de)縱、橫剪(jian)(jian)力墻(qiang)，在(zai)(zai)保證樓(lou)板與剪(jian)(jian)力墻(qiang)間傳遞(di)水平力的(de)可靠性下(xia)，可收到良(liang)好(hao)的(de)抗震(zhen)、使用(yong)及(ji)經濟效果，主要如下(xia)：
（1）增(zeng)加了(le)一(yi)道抗震(zhen)防線，使剪力(li)墻(qiang)成(cheng)為第一(yi)道防線，框架成(cheng)為第二道防線，較好地實(shi)現抗震(zhen)設(she)計多道設(she)防的設(she)計概念。
（2）設置剛度較(jiao)框(kuang)架大許多的(de)剪力(li)(li)墻(qiang)(qiang)，提高(gao)了(le)(le)結(jie)構(gou)的(de)承載力(li)(li)，減少了(le)(le)層(ceng)間變(bian)形(xing)，在常遇(yu)地震下(xia)的(de)結(jie)構(gou)件及(ji)非結(jie)構(gou)構(gou)件均不易開裂、破(po)壞(huai)；在強震下(xia)，剪力(li)(li)墻(qiang)(qiang)不易剪切破(po)壞(huai)，大大提高(gao)了(le)(le)結(jie)構(gou)的(de)防(fang)倒塌能力(li)(li)及(ji)可靠度。有關(guan)專(zhuan)家綜合日本震害調查(cha)得出結(jie)論：剪力(li)(li)墻(qiang)(qiang)的(de)數(shu)量宜(yi)取每平方米樓面50mm長以(yi)上。
（3）剪(jian)力墻厚(hou)一般同厚(hou)，不(bu)會外(wai)露，剪(jian)力墻承受了大部(bu)分(fen)地震剪(jian)力及較(jiao)(jiao)大部(bu)分(fen)的地震傾覆(fu)力矩。這樣框架基(ji)本上(shang)以承受豎向荷載為主，柱(zhu)、梁斷面均較(jiao)(jiao)小(xiao)，配(pei)筋也較(jiao)(jiao)少，特別(bie)是框架梁的主筋減少較(jiao)(jiao)多。對于非大柱(zhu)網的多層建筑，梁寬可(ke)取(qu)200mm，也不(bu)外(wai)露。對于建筑有較(jiao)(jiao)好(hao)的使用(yong)效果。
（4）一般墻量合(he)理不太(tai)多的(de)情況(kuang)下，框(kuang)(kuang)剪(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)混泥土工程量略小于純框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，框(kuang)(kuang)剪(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)墻、柱基(ji)本都(dou)是構(gou)(gou)(gou)造配筋，框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)梁(liang)基(ji)本由(you)豎向荷(he)載控(kong)制配筋，鋼(gang)筋工程量小于純框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，故多層(ceng)建(jian)筑采用框(kuang)(kuang)剪(jian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)經濟效益優于純鋼(gang)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)。
4.多(duo)層(ceng)鋼砼框(kuang)架(jia)結構設計體系典型問題(ti)的處理
4.1對砼(tong)結構裂縫的修補
采用表(biao)面(mian)密封(feng)法用于修補(bu)(bu)不(bu)(bu)再發展的裂(lie)縫(feng)，其縫(feng)隙寬度不(bu)(bu)大于0.2mm.具體(ti)做法為：在裂(lie)縫(feng)處用鋼絲(si)(si)刷將砼(tong)表(biao)面(mian)打毛，并(bing)用清水洗(xi)凈，然(ran)后噴涂或涂刷一(yi)層(ceng)涂敷材料、丙烯酸橡膠、聚(ju)酯樹脂，或在裂(lie)縫(feng)上先(xian)鋪放玻璃絲(si)(si)布，再用修補(bu)(bu)材料涂刷。
4.2對砼結(jie)構受(shou)損傷部(bu)位的修補(bu)
采用涂(tu)抹(mo)(mo)砂(sha)(sha)漿法(fa)(fa)或化學灌漿方法(fa)(fa)對于淺表(biao)面損(sun)傷，可采用涂(tu)抹(mo)(mo)砂(sha)(sha)漿法(fa)(fa)或化學灌漿法(fa)(fa)。其具(ju)體做(zuo)法(fa)(fa)是先將受損(sun)表(biao)面清洗干凈，然后涂(tu)一(yi)層(ceng)界(jie)面劑或低黏度環(huan)氧樹(shu)脂，再涂(tu)抹(mo)(mo)環(huan)氧樹(shu)脂砂(sha)(sha)漿或聚合物進行修(xiu)補。
4.3對砼(tong)結構的加固
對(dui)砼結(jie)構(gou)加(jia)(jia)固的(de)目(mu)的(de)是要(yao)在恢復中(zhong)提高結(jie)構(gou)的(de)承(cheng)載(zai)力，使(shi)結(jie)構(gou)能(neng)繼續(xu)使(shi)用(yong)或改作其他(ta)用(yong)途(tu)。加(jia)(jia)固的(de)方法，大致有以(yi)下幾(ji)種：
（1）采用(yong)增(zeng)大截面加(jia)(jia)固(gu)方法(fa)，這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)種加(jia)(jia)大原(yuan)結構(gou)(gou)截面和配筋量的(de)(de)加(jia)(jia)固(gu)方法(fa)，用(yong)于提(ti)高(gao)構(gou)(gou)件(jian)(jian)的(de)(de)抗(kang)(kang)彎(wan)強度(du)、抗(kang)(kang)剪強度(du)和剛(gang)度(du)，也可用(yong)來修補砼(tong)(tong)的(de)(de)裂縫。這(zhe)種方法(fa)的(de)(de)優(you)點(dian)是(shi)適用(yong)面廣，可用(yong)于加(jia)(jia)固(gu)梁、柱(zhu)、墻、基礎、屋(wu)架弦、腹桿以及連接節點(dian)等(deng)。新澆砼(tong)(tong)標號(hao)宜比原(yuan)構(gou)(gou)件(jian)(jian)砼(tong)(tong)標號(hao)提(ti)高(gao)一(yi)(yi)級(ji)。簡單，但是(shi)作業量大，減少了建筑的(de)(de)使(shi)用(yong)面積(ji)，施工中必須(xu)保證新老砼(tong)(tong)的(de)(de)粘結。必要時可采用(yong)砼(tong)(tong)界面劑。
（2）采(cai)用粘(zhan)鋼(gang)(gang)加(jia)(jia)固方法(fa)。在鋼(gang)(gang)筋(jin)砼結構表(biao)(biao)面(mian)用結構膠(jiao)粘(zhan)貼鋼(gang)(gang)板(ban)，以(yi)提高(gao)結構承載力。這種方法(fa)的(de)優點是施工(gong)簡單(dan)、快捷(jie)。加(jia)(jia)固時，基本上不(bu)影響使用，主要用于梁的(de)加(jia)(jia)固。鋼(gang)(gang)板(ban)應延(yan)伸(shen)出(chu)需要加(jia)(jia)固部位外，延(yan)伸(shen)的(de)長(chang)度應滿足加(jia)(jia)固鋼(gang)(gang)板(ban)傳力的(de)需要，如果鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)錨(mao)固長(chang)度受(shou)到限制(zhi)，則需要采(cai)用錨(mao)拴或型(xing)箍(gu)板(ban)加(jia)(jia)固粘(zhan)結。加(jia)(jia)固法(fa)至關重(zhong)要的(de)是處理(li)好粘(zhan)結處的(de)砼表(biao)(biao)面(mian)和粘(zhan)結鋼(gang)(gang)板(ban)的(de)表(biao)(biao)面(mian)，選配好粘(zhan)結的(de)膠(jiao)。黏膠(jiao)后再加(jia)(jia)固加(jia)(jia)壓，膠(jiao)固化后才能受(shou)力。
（3）采用(yong)增設(she)支點(dian)(dian)加(jia)固方法(fa)。增設(she)支點(dian)(dian)以減(jian)少結構計算跨度(du)，從而能較大幅度(du)地提高承載(zai)能力，并能減(jian)少和限制梁(liang)、板的(de)(de)撓曲(qu)變形。該法(fa)的(de)(de)優點(dian)(dian)是簡單，但使用(yong)空間受(shou)到(dao)限制。這種加(jia)固方法(fa)，應核(he)算增設(she)支點(dian)(dian)后結構受(shou)力情況的(de)(de)改變，該法(fa)多用(yong)于框(kuang)架(jia)梁(liang)和一般梁(liang)的(de)(de)加(jia)固。
針對(dui)鋼砼(tong)(tong)結構(gou)應(ying)用(yong)(yong)于建(jian)筑(zhu)中(zhong)會(hui)遇到的(de)一些具體問題，我(wo)們展(zhan)開了(le)一系列基礎性(xing)及應(ying)用(yong)(yong)性(xing)的(de)理論(lun)研究與工程(cheng)實(shi)踐(jian)。研究的(de)結果表明，鋼砼(tong)(tong)結構(gou)可以用(yong)(yong)于多層建(jian)筑(zhu)的(de)建(jian)設(she)(she)，同(tong)時也為(wei)鋼砼(tong)(tong)結構(gou)在建(jian)筑(zhu)建(jian)設(she)(she)中(zhong)的(de)推廣(guang)應(ying)用(yong)(yong)打下(xia)堅實(shi)的(de)理論(lun)基礎。
