刚性混凝土组合结构是指由钢结构（S）和钢筋混凝土（RC）组合而成的结构。也称为SRC结构或钢-混凝土组合结构。刚性混凝土组合结构可以充分发挥钢材的拉伸性能和混凝土的压缩性能。根据抗震性能试验和实际震害研究，由于混凝土和箍筋的约束作用，可以提高钢结构的局部和整体稳定性。 。
由于混凝土外壳作为内部钢结构的保护壳，刚性混凝土组合结构的防锈、防腐蚀、耐高温性能优于纯钢结构。然而刚性混凝土组合结构给施工带来了新的挑战。刚性混凝土通常用于钢筋配筋率较高的超限结构。特别是梁、柱节点处，钢架、钢筋交错穿插，钢筋密集。柱钢筋需要穿过多个钢框架腹板，在保证钢框架截面尺寸的情况下，必须在钢框架腹板上打孔。
另外钢结构局部稳定措施，劲性混凝土结构的钢筋较密，混凝土振捣困难，尤其是柱、梁的连接处，容易出现蜂窝麻点等质量问题。本文结合某中央剧场工程，对刚性混凝土结构复杂梁柱节点施工质量控制要点进行分析研究。
1 项目概况
中央剧院位于通州区大运河之畔。它包括三个表演艺术的“文化容器”：歌剧院、音乐厅和戏剧院（图1）。三个单元地上部分独立，地下部分连成一体。中心剧场主体结构采用框架剪力墙体系，大量采用刚性钢结构。歌剧院、音乐厅、戏剧院的外围及屋顶均采用钢结构体系，工程总用钢量超过1.5万吨。
图1 剧场三维轴测图
本工程钢框架类型较多，有箱形钢柱、H型钢柱、十字形钢柱、钢板墙、钢梁等，刚性结构等轴测图如图所示2.
图2 刚性结构等轴测图（歌剧院F2层）
2、梁、柱复杂节点处理方法及施工质量控制要点
历次地震中，严重震害多发生在框架梁柱节点处。因此，结构抗震设计遵循强节点、弱构件的设计原则。为了达到结构设计的抗震性能，施工过程中必须保证梁柱节点的施工质量。与普通钢筋混凝土结构不同，刚性混凝土结构中的梁柱节点更加复杂多变，应加强复杂节点的质量控制。这也是监督检查过程中重要的质量控制环节。
钢筋混凝土梁、型钢混凝土柱的梁柱节点设计为刚性节点，梁的纵向受力钢筋应伸入节点核心区并满足设计锚固长度。当钢筋与钢构件发生碰撞时，梁的纵筋应通过钢材中的开口穿过钢腹板，但不能在翼缘上开孔，也不宜直接与柱中的钢材焊接。梁外侧的纵筋应在空间允许的情况下绕型钢弯曲，且钢筋应连续穿过节点。
某中央剧院工程主体结构存在大量钢筋与钢构件碰撞的问题。为了解决这一问题，主要方法是在钢构件上打孔和穿孔（冲孔），采用可焊接的机械连接套筒或与连接板焊接（焊缝）和钢筋平行的连接方法。相互（缠绕）保证了梁柱节点位置的施工质量。
2.1 节点碰撞处理方法优缺点分析
2.1.1“缠绕”筋的适用性分析
“缠绕”条意味着将条缠绕在一起。从应激的角度来看，是最理想的治疗方法，也是首选的治疗方法。但该工程施工过程中难度较大，且仅适用于单根钢筋。主要有以下几个问题需要处理。
(1)规范建议梁钢筋直径为16~25 mm，但本工程梁纵钢筋直径多为25~32 mm。直径较大的钢筋不易连续弯曲。
（2）北京抗震设防要求高，设计钢筋布置密集。需要弯曲的钢筋数量较多，弯曲空间小，弯曲精度要求高。弯曲在工程现场不能大量使用。
2.1.2“穿”筋适应性分析
“贯通”钢筋是指钢部件上的孔和穿孔。这样，钢筋不需要直接与钢柱连接。钢筋可连续通过，具有良好的机械性能。但应用限制也很大。首先，规范要求法兰不得打开。当梁筋正对翼缘时，不能采用开孔的方法；第二，卷筒纸开口部分的损失率不应大于20%。当大于25%时，应进行结构加固。
2.1.3“焊接”钢筋的适用性分析
“焊接”钢筋是一种可以用机械连接套筒焊接或焊接（焊接）到连接板上的连接方法。下面分析这种连接方式的优缺点。
(1)附加连接板(钢支架)与钢筋焊接连接
（图3），可操作性强，可用于斜梁、异型柱、法兰等部位的连接。但遇到多层梁加强时，需要依次加长加劲板。由于梁柱节点空间狭小，焊接质量不易保证，柱筋需钻孔或开槽。施工效率低、成本高。
图3 钢筋与钢柱连接板焊接方式示意图
(2)采用工厂焊接套管，现场安装，安装效率高。但该方法对套筒定位要求较高。套筒厂焊接偏差过大，钢柱安装偏差过大，都会导致钢筋无法与套筒连接，或者导致螺纹外露过多。梁钢筋与钢框架连接方式对比见表1。
表1 梁钢筋与钢框架连接方式比较
从表1可以看出，单一的连接方法并不能解决钢筋与钢框架之间的所有碰撞问题，必须采用多种方法来处理。
2.2 节点碰撞处理——以“冲孔”和“焊接”为主，“缠绕”筋为辅
结合本工程的特点，最终确定本工程的连接原则为：以钢构件开孔、穿孔（冲孔）为主，采用可焊接的机械连接套筒或与连接板焊接（焊接），并结合旁路钢筋（缠绕）连接方法。
(1) 在腹板位置打孔和穿孔。
(2)法兰部分一侧采用钢套连接，另一侧采用连接板(钢支架)焊接连接。即梁的纵向钢筋一侧用钢套连接，另一侧用连接板（钢肘板）焊接。该方法对套筒精度要求较低，适合大规模推广，有利于保证钢筋连接施工质量（图4、图5）。
图4 钢筋与箱形钢柱连接方式示意图
图5 钢筋与H型钢柱连接方式示意图
(3)对于空间较大、钢筋可以弯曲绕行的区域，采用“缠绕”钢筋的方法。
该项目充分发挥BIM的作用，对不同复杂连接节点进行三维模拟（图6、图7），并利用BIM模型进行技术讲解，减少返工，提高施工效率和工程质量。
2.3 节点连接方式质量控制要点
为了更好地提高施工质量，在钢-混凝土组合结构施工中，我们坚持先使用样机。施工前，按照特定比例模拟复杂节点，进行原型施工。根据施工条件对节点进行优化设计，并进行工艺评价。
2.3.1“缠绕”筋连接施工质量控制点
(1)在条件允许的情况下，梁的纵向钢筋应结合其他措施，尽可能多地穿透节点。钢筋的坡度不宜大于1/6，梁变宽处应设置箍筋，如图8所示。
图8 变宽梁结构示意图
（2）直径28毫米及以下钢筋数量不应超过3根，直径32毫米钢筋数量应为2根，直径36毫米及以上钢筋数量不应超过3根不应合并。
(3)梁纵筋的净间距以及梁纵筋与型钢框架的最小净间距应不小于30毫米，且不小于最大粒径的1.5倍粗骨料的直径和梁纵向钢筋直径的1.5倍。
（4）因施工优化而改变钢筋直径时，应在施工前及时办理设计变更。
2.3.2“贯通”钢筋连接法质量控制要点
控制打开位置。钢法兰不得打开。腹板打开时，柱腹板断面损失率不应大于20%。当开孔率超过25%时，需要进行开孔加固（图9）。
图9 开孔加固示意图
2.3.3“焊接”机械套筒连接方式的质量控制要点
(1)梁内主筋不应直接焊接于柱形钢上。
(2)连接套筒宜采用一级接头。连接套筒的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度的1.1倍。连接套与钢构件应等强度焊接，并在工厂内完成。
(3)采用连接套筒连接时，应在钢构件内相应套筒位置处设置加强筋，加强筋、腹板和焊缝应通过计算确定(图10)。
图10 钢筋连接套筒位置对应加劲肋设置示意图
(4)型钢与钢筋连接套管的焊接宜采用角焊缝钢结构局部稳定措施，焊缝高度应计算确定。当型钢上需要焊接多个钢筋连接套筒时，套筒之间的净距离不应小于30mm。且应不小于套筒的外径。
(5)型钢和钢筋套筒的接头需进行检验，接头等级按I级接头要求评定。
2.3.4“焊接”连接板（钢支架）连接方式质量控制要点
(1)连接板(钢支架)的连接需要对连接板尺寸和焊缝高度进行计算和设计。一般情况下，连接板的长度不应小于混凝土梁截面高度的1.5倍，高度不应小于混凝土梁高度的0.7倍。
（2）连接板（钢支架）上下翼缘应设有直径不小于19毫米的螺柱，间距不大于200毫米，螺柱到法兰的距离钢支架边缘应不小于50毫米。
(3)钢筋与连接板(钢支架)焊接时宜采用双面焊。当双面焊条件不具备时，可采用单面焊。双面焊的焊缝长度不应小于5d，单面焊的焊缝长度不应小于10d。
（4）钢筋焊缝宽度不应小于钢筋直径的0.60倍，焊缝厚度不应小于钢筋直径的0.35倍。
(5)钢筋连接件和钢构件的焊接应进行焊接工艺评定。
3 结论
梁柱节点的设计与施工是刚性混凝土结构最难的环节之一。不仅需要前期进行深入的设计和模拟，还需要加强现场作业时的技术讲解和施工质量的交接检查。
质量监督单位与监理单位不同。施工现场的检查多为关键部位的抽样检查。刚性混凝土结构梁柱节点的施工质量是质量监督单位检查的重点和难点，也是保证结构的结构安全和抗震性能的关键。钥匙。
