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    型钢混凝土组合结构的钢筋节点设计深化与施工.pdf

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    型钢混凝土组合结构的钢筋节点设计深化与施工.pdf

    型钢混凝土组合结构的钢筋节点设计深化与施工 高强’ 鲁红喜 冯波 吕兆健 黄成’ 1.中建一局集团第五建筑有限公司 北京 100024;2.义乌世茂中心发展有限公司 义乌 322001 摘要型钢混凝土组合结构涉及到的复杂节点较多,因此在施工过程中需要考虑的因素也特别多,特别是当混凝土梁 或者钢骨梁遇型钢柱连接时,往往不可避免地要遇到型钢柱阻碍钢筋穿插。因此在钢结构深化设计阶段,深化设计人 员一定要与土建分包、钢结构分包、机电专业等相关人员做好沟通,综合考虑各种相关的因素,优化钢筋节点设计, 以避免造成不必要的损失。 关键词型钢混凝土组合结构 型钢 钢筋 穿孔 连接节点 深化设计 中图分类号TU755 文献标志码B DOI10 14144/j.cnki.jzsg.2015.05.020 Detailed Design and Construction of Rebar Connections in Profile Steel and Concrete Combined Strueture GAO Qiang’LU Hongxi’FENG Bo Lu Zhaojian’HUANG Cheng’ 1.China Construction First Group The Fifth Construction Co..Ltd. Beijing 100024 2.Shimao Center Development Co.,Ltd. Yiwu 322001 1 工程概况 义乌世贸中心位于义乌市金融商业区,紧邻国际商贸 城,基地位于城北路与福田路之间,项目周边有市海关、 国际商贸城等重要设施,整体区位突出。本工程地上总建 筑面积约52万m ,包括260 m超高层酒店、150 m高级住 宅2栋、150 m公寓式酒店以及大型综合商业与配套设施。 超高层酒店核心筒为钢筋混凝土墙、板,核心筒外围为十 字形钢组合柱、型钢梁、桁架板组合楼板,屋面为钢筋混 凝土结构停机坪。在22层、35层、47层设置3道BRB屈曲 约束支撑。裙房部分梁为预应力钢骨组合梁。高级住宅及 公寓式酒店1~5层部分为型钢混凝土柱。工程效果如图l所 示 图1工程效果图 2 涉及穿筋的主要特殊节点形式 本工程中涉及到构造复杂的节点类型较多,涉及到的 作者简介高强1982一,男,本科,工程师。 通信地址北京市朝阳区定福庄北里1号鲁班大厦1211室 圃建筑狍工第37卷第5胡 钢结构构件截面类型主要有L形角钢、H型钢梁、十字形 钢柱、H型钢柱。其中需要穿筋的钢结构组合节点类型包 括柱脚节点、H型钢梁与十字形钢柱连接节点、H型钢梁 与H型钢柱连接节点、H型主钢梁与H型次钢梁连接节点、 H型钢梁与剪力墙连接节点、L形角钢与剪力墙连接节点、 BRB屈曲约束支撑与钢柱、钢梁连接节点等rJ0l。 2.1柱脚节点 柱脚节点包含2种形式H型钢柱柱脚节点、十字形钢 柱柱脚节点。 1H型钢柱主要用于高档住宅及公寓式酒店1~5层。 通过在下层框架柱顶或者转换梁顶设置预埋件,H型钢柱 与锚板通过连接板穿高强螺栓连接。其中预埋件锚栓锚人 框架柱或转换梁内,当转换梁高无法满足锚栓锚固长度ja 要求时,将锚栓设计成带弯勾形式。如图2所示。 肠籼 板 图2 H型钢柱柱脚与预埋件连接示意 2十字形钢柱主要用于超高层酒店外围结构。通过 在基础筏板顶预埋底座,十字形钢柱与底座用高强螺栓连 接。其中钢柱外包钢筋紧靠柱脚外侧按要求锚入筏板中。 同时,若有钢筋必须穿过底座的锚板时,应在底座锚板上 预先留设满足穿筋要求大小的孔洞,以确保钢筋能按设计 量 。 姗 峨 稿 收 喜 冯 波 吕兆健 黄 成 型钢混凝土组合结构的钢筋节点设计深化与施工 在实际施工过程中需要在型钢上开孔穿插的除了柱梁 的主筋、箍筋、腰筋、拉结筋以及构造筋外,还有一些其 他需要开孔贯通的,如支模时需要用的对拉螺栓孔、机电 等相关专业预留埋件所需的孔眼以及型钢柱与底座连接时 需要预留的高强螺栓孔等等。型钢在加工的过程中要认真 进行深化设计,避免现场在型钢上开孔。 4 节点处钢筋穿插原则 4.1钢骨梁、混凝土梁纵筋遇型钢柱做法 由于钢骨梁与型钢柱连接时钢骨梁钢筋的穿插较为复 杂,因此将连接形式分为5种类型。 1梁上铁或者下铁钢筋多于2排时,第1排纵筋中间 3根通过套筒与钢骨柱翼缘连接,第1排其余纵筋腹板穿孔 锚固连续梁则连续布置;第2排纵筋在腹板中穿孑L锚固 连续梁则连续布置;第3排钢筋遇腹板处钢筋端部上弯 或者下弯,满足锚固要求锚固水平段和总长均需满足规 范要求。 2梁上铁或者下铁钢筋为1排或2排时,第1排纵筋中 40%~50%与钢骨横隔板焊接图8,焊接长度需满足钢 筋连接长度要求单面焊为lOd,双面焊为5d,其中d为钢 筋直径;其余纵筋遇腹板处钢筋端部上弯或下弯,满足 锚固要求。 图8第1排纵筋中40%~50%与钢骨横隔板焊接 3梁上铁或者下铁钢筋为l排或2排时,第l排纵筋中 间3根或者2根通过套筒与钢骨柱翼缘连接,其余纵筋遇腹 板处钢筋端部上弯或者下弯,满足锚固要求。 4梁上铁或者下铁钢筋为1排且较少时,纵筋遇翼缘 或腹板处钢筋端部上弯或者下弯,满足锚固要求。 5当角部斜梁与型钢柱连接时,根据梁宽及钢筋排布 情况,可将梁端适当加宽形成水平加腋形式。梁上铁或下 铁的中部纵筋遇翼缘或腹板处钢筋端部上弯或下弯,满足 锚固要求。梁上铁或下铁的两侧纵筋则按照16的角度锚 入型钢柱中,其中梁水平腋的宽度根据纵筋弯锚的角度来 调整图9。 4.2柱、梁箍筋及构造筋遇钢骨做法 柱、梁箍筋遇到钢骨梁时,需要根据不同情况来决定 相应的做法。本工程中对于柱、梁箍筋遇到钢骨梁时,主 团建筑狍工37Jg第5朝 图9角部斜梁与型钢柱连接 要采取了以下几种做法 1对配筋较多的钢骨柱箍筋进行了一些调整从而避免 了在钢骨柱上开孔,同时也方便了现场施工。其中主要的 调整为将部分原本封闭的内箍变为元宝箍筋,同时在钢 骨柱内增加构造筋,将部分原来的大内箍调整为多个小的 内箍图l0,增加的构造筋为西14mm三级螺纹钢筋,采 用搭接连接,搭接长度按规范的规定。 图1 O调整后的钢骨柱及箍筋示意 2对配筋较为简单的型钢混凝土柱的箍筋做法也进行 了一些调整。现场实际施工过程中发现,在混凝土柱中存 在钢骨的情况下,一个完整的内箍是无法穿过钢骨的,因 此,必须得将完整的内箍分解成2个部分来进行施工,即将 完整的内箍分解为2个U形箍图11,其中U形箍相互搭 接部分的搭接长度要满足规范要求,若搭接长度达不到规 范要求,则要进行焊接,焊接时须满足单面焊lOdd为箍 筋直径的要求。 溃醚塔拯长躞则搭接.否则婶接 画 图1 1钢骨柱内箍调整做法示意 3柱外围箍筋遇梁钢骨或柱牛腿时均穿孔通过,箍筋 采用u形箍搭接或焊接图l2。 4对于钢骨梁而言,梁的拉筋往往要穿过钢骨梁。本 工程钢骨梁的拉筋为西8 mm圆钢。为了顺利将拉筋穿过钢 壹塑墨塾童 鎏墨 堡苎壁 塑望鳖圭 鱼堕塑 塑堕蔓塞 塑 骨,拉筋在加工时,将一端按要求加工成135。,另外一端 则不进行弯折,待现场将拉筋穿过钢骨之后,再人工将未 弯折端按要求弯成135。。 图12柱箍筋穿钢骨 5梁的腰筋遇钢骨时,若能从钢骨外侧通过,则直接 通过;若不能通过,则根据腰筋类型分2种做法腰筋为构 造筋时,直接伸至钢骨柱腹板处弯锚若直锚长度满足要 求则不需要弯锚;腰筋为抗扭筋时,按照梁纵筋的做法 穿过钢骨柱若直锚长度满足要求则不需要弯锚。 4.3剪力墙遇型钢柱做法 1剪力墙连梁纵筋遇钢骨柱时,做法同钢骨梁、混凝 土梁遇钢柱做法。 2剪力墙水平筋遇钢骨柱时,与十字钢骨柱腹板相交 可采用穿孔通过,其余情况均采用绕开通过;与矩形钢骨 柱相交,能直接通过时直接通过,其余均穿过钢骨柱;当 剪力墙为3排筋时,中间一排顶住钢骨柱后弯锚。 4-4剪力墙暗柱遇钢骨做法 当剪力墙暗柱遇钢骨时,纵筋从钢骨侧边通过,箍筋 伸入钢骨柱内长度必须满足规范要求的长度,箍筋遇翼缘 的焊接长度应满足双面焊5dd为箍筋直径的要求,如图 13所示 图13剪力墙暗柱箍筋遇钢骨柱做法示意 5 型钢开孔原则 型钢混凝土结构是型钢和混凝土共同受力的构件, 在型钢上开孔必然会对型钢造成一定的损伤,对型钢受力 造成一些不利的影响。综合以上考虑,施工之前,设计人 员、土建分包以及钢结构分包必须要相互沟通,相互交 底,确定好开孑L的位置、间距以及大小。因此型钢在加工 制作时就应当预先留好钢筋穿插需要的孔眼,严禁现场施 工过程中在型钢上开孔。现场必须要开孔时,需经设计人 员的同意 1。 5.1 留孔尺寸 在型钢上开孔既要保证方便现场钢筋穿插,同时要兼 顾减少型钢有效截面的损失。根据相关规范规定,型钢上 开孔的直径一般要比钢筋直径大5~8 mm。为了便于现场施 工,经与设计人员沟通,将开孔的大小统一设定为比钢筋 直径大8mm。 5.2开孔位置 1梁纵筋开孔位置的确定。根据规范要求,钢筋开孔 中心点距梁顶的高度为“保护层厚度箍筋直径1/2梁纵筋 直径”。梁纵筋为多排时,上下排孔的间距按照一个钢筋 的直径,同时为了便于施工,取25 mm。当有垂直相交的双 向梁需要穿过同一型钢柱时,按照截面大的梁钢筋在下的 原则开孔。 2箍筋及拉筋开孔位置的确定。箍筋开孔时要注意加 密区和非加密区间距的不同、抗震等级不同对加密区长度 的影响以及层高和跨度的不同。为方便钢骨的加工,经与 设计商量,开孔时孔的间距统一按照加密区的间距,在现 场施工的过程中,加密区按照加密区间距穿筋,非加密区 按照非加密区间距穿筋。 6 结语 本工程在深化设计的过程中,深化设计人员及时与各 分包的管理人员进行沟通,确保了深化设计的方案满足现 场施工的要求,避免了一些不必要的损失,同时也积累了 弥足珍贵的施工经验,可供相关工程参考。 ◇◇参考文献◇◇ [1]曲晟型钢混凝土组合结构柱与钢筋混凝土梁连接节点施工技术[J]. 福建建筑。201 429596. [2】吴晨.浅谈型钢混凝土组合结构梁、柱钢筋绑扎施工方法[J】.建设科 技,201411116. [3】石雄伟,雷丹,赵衍红,等 冈板混凝土一体外预应力组合结构加固钢筋 混凝土箱梁【J].公路交通科技应用技术版,201472225. 【4】许珍珍,谢增波,何勇钢与混凝土组合结构与钢筋混凝土结构过渡构 件的抗震性能研究展望【J】.中国建设信息,2007225961. 【5]王福元.型钢结构构件与混凝土结构钢筋节点施工技术[J]l山西建 筑.2014191 101 1 1. [6]游冬.型钢混凝土柱与框架梁钢筋复杂节点施工技术[J].黑龙江科技 信息.201424181. [7]周楚兵.钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究[J].山西 建筑,201 4305354. [8]段祥东屋顶钢结构梁与钢筋混凝土柱节点施工技术[J]_科学与 财富,201 45301. 2015-一.5 Building Constructi。n囫

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