钢骨混凝土结构梁柱节点形式的对比分析

钢骨混凝土结构梁柱节点形式的对比分析

作者：张阔 霸虎 刘良志 朱科 张跃柯 来源：《科技创新导报》2011年第25期

摘 要:钢骨混凝土结构节点类型多样。该文从实际施工角度,对钢骨混凝土结构节点进行了对比与分析。

关键词:钢骨混凝土节点施工

中图分类号:TU528 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0064-02

summary:The joints of SRC structure have varies of styles.In this article,authors compared the different styles with each other by the sight of construction. Key:Steel Reinforced Concrete,joint,construction

1 钢骨混凝土结构的特点及应用情况

钢骨混凝土结构,是把型钢埋置在钢筋混凝土中,使型钢、钢筋和混凝土三种材料协同工作,以抵抗各种外部作用效应的一种结构。

钢骨混凝土结构自身特点突出,与钢筋混凝土结构相比,在截面一定情况下,钢骨混凝土构件的承载力超过钢筋混凝土构件一倍以上,利用此特点,建筑物自重有效减小,使用面积显著增加。钢骨先于混凝土结构进行施工,混凝土结构施工前已形成承载力,经合理验算无误后即可进行上层施工,大大缩短工期。与钢结构相比,钢骨混凝土结构可有效节约钢材50%,同时防火、耐腐蚀性能大幅增强。

因为钢骨混凝土结构与其它结构形式相比具有较多的优越性能,特别是更加符合中国国情——既可以加快工期,又可以相对降低成本,所以近几年开始在国内建筑中广泛应用。钢骨混凝土结构的梁、柱节点处理较为复杂,目前各设计院在进行钢骨混凝土结构设计时,对施工过程中的可操作性考虑严重不足,往往导致施工过程中难以完整实现设计意图,造成构件实际承载能力的下降,严重时甚至导致质量事故。因此,结合施工经验,对各种不同形式的钢骨混凝土梁、柱节点进行对比分析,供设计院在设计过程中合理运用,有着重要的意义。

2 钢骨混凝土结构梁、柱节点类型

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

钢骨混凝土节点的构造与受力都比较复杂,包含钢骨与钢骨的节点、钢筋与钢筋的节点、钢筋与钢骨的节点等。其中,又以钢筋与钢骨的节点形式最为多样,也是施工过程中工序冲突最为严重的地方。主要包括钢筋连接器连接、搭接板连接、板开洞连接和钢筋绕钢骨连接。

3 各节点形式的分析比对

钢筋连接器节点,在钢骨制作时将钢筋连接器焊接在钢骨上,施工现场将已下料好的钢筋与连接器相连。这种节点形式的特点在于:使用全熔透焊缝的条件下,钢筋与钢骨的连接性能有充分保障;连接器位置可在施工现场调整,能够消化部分现场施工误差;钢筋现场施工速度快,超过钢筋混凝土结构钢筋的施工速度;土建施工易与钢结构施工形成流水,总体进度加快;对构件制作和钢筋下料要求高。

搭接板节点,在连接位置设置搭接板,钢筋与搭接板使用单面或双面角焊缝进行连接的节点。这种节点是实际施工中最常见的形式,具备以下特点:作业方法常规普遍,施工人员经验较丰富;现场施工可调节余地大,有利于消化施工误差;搭接板可焊接钢筋数量多,适宜各种方向的焊接;施工现场焊接量大,不利于保障进度;受现场脚手架、模板施工影响,搭接焊接操作条件往往不佳,影响钢筋焊接质量。

板开洞节点,为钢骨在加工厂内预留孔洞供钢筋直接穿过的节点形式。这种节点是施工最方便的形式,钢筋混凝土内钢筋不需经其它工序即可直接穿过支座。但因钢板不允许在现场气割开孔,因此一旦施工误差较大,板开洞节点往往难以修补,因此这种节点受施工的影响极大,难以在复杂结构中应用。且板允许开洞面积有限,不适宜于钢筋较多的情况下使用。

钢筋绕过节点,经过合理设计,使钢骨柱两侧具备足够的空间,混凝土梁纵筋直接在钢骨柱侧面通过制作的节点形式。这种节点在钢管混凝土结构中较为常见,近年来逐渐应用到钢骨混凝土结构中,而且施工较钢管混凝土更为简便。此种节点无明显缺点,但局限性较大——纵筋较多的情况下难以实现。 4 结语

综合各种节点形式的特点,我们可以得到下述结论:

在钢筋总量不大的情况下,应通过合理设计,减小钢骨截面,使混凝土结构钢筋得以直接绕过钢骨穿过支座。这种情况下,钢结构施工与混凝土结构施工有效分离、合理穿插,既不影响工期,也易于保证质量。

在结构平面布置规则,施工质量易于控制的结构中,应采用钢筋连接器与板开洞相结合的节点形式。腹板开洞,翼缘板使用钢筋连接器较为常见且施工较为方便。如筒体高层超高层结构。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

如图1，2所示。

在结构平面布置复杂,钢筋数量较多的情况下,应采用搭接板焊接节点。如主次梁布置复杂的商场、体育场馆类结构。 如图3所示。

需要指出的是,目前国内的钢骨混凝土设计总体水平较为有限,个别情况下还在沿用粗糙的简单叠加法,即分别计算混凝土与钢骨的承载能力然后进行叠加,将造成钢骨、钢筋的大量浪费,并对现场施工造成较大难度。 参考文献

[1] 李国强.多高层建筑钢结构设计.中国建筑工业出版社,2004.