CN102322101A - 型钢混凝土梁柱节点施工工法 - Google Patents

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Abstract

本发明型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,属于工业与民用建筑施工技术领域,本发明创造性有序地解决了型钢梁和型钢柱连接节点域错综复杂的钢筋与对应的型钢布置和绑扎问题,避免在型钢翼板上开孔,通过在X、Y梁水平纵筋与型钢柱在水平交叉位,藉助在型钢柱的腹板上开竖向长条孔,实现X、Y梁水平筋的上下调节及弯曲,且控制型钢柱腹板上开孔面积超过腹板截面积的20%,最大限度地减少时因开孔对型钢柱腹板强度的负面影响,并且在柱主筋、柱加劲板及柱箍筋三者空间交错位置,以柱加劲板的上表面为基准线有序间隔布置箍筋,减少钢筋接头,本发明不仅提高了施工效率,而且确保提升型钢混凝土结构梁柱连接的工程质量和节点域承载能力。

Description

型钢混凝土梁柱节点施工工法
技术领域
[0001] 本发明型钢混凝土梁柱节点施工工法,属于工业与民用建筑施工技术领域。 背景技术
[0002] 型钢混凝土组合结构是在钢筋混凝土结构内配置型钢构成的组合结构。它具有钢结构和混凝土结构的双重优点,与钢结构相比,它节省钢材,增加构件及建筑物的刚度,与混凝土结构相比,它减小截面,减轻重量,增大构件的延性,并具有更高的强度,充分发挥了钢(受拉)和混凝土(受压)两种不同材料的特点。因此在建筑上得到了广泛使用。但是在进行型钢混凝土组合结构实际施工时,对梁柱节点域处的穿筋、柱截面细部尺寸、专业施工的衔接等方面都会产生问题。
[0003] 从目前国内外现有的文献来看,对于型钢混凝土梁柱的研究大多是围绕节点位置的受力情况分析及节点处的钢筋如何连接、绑扎等问题,也提出了各自的解决办法。例如, 对节点位置的受力情况通过专业的软件对节点模型进行有限元分析,对节点处的钢筋采用连接器、连接板及连接套筒等连接装置或采用牛腿焊接的方法进行连接。但对于梁水平筋在节点位置的错综复杂关系如何调节以及在节点域柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错时如何布置箍筋等均未给出解决办法。本发明工法是在现有的技术基础上和通过具体的施工实践,提出了一套全新的型钢混凝土梁柱节点完整施工工法。它不仅给出了梁柱钢筋的如何布置连接,还针对梁水平筋在节点位置的错综复杂关系和节点域柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错问题制定了解决办法,该工法已经成熟应用于多项工程,并取得了良好的社会效应及经济效益。
发明内容
[0004] 本发明的目的提供一种型钢混凝土梁柱节点施工工法,以有序解决错综复杂的梁柱钢筋的布置和连接,简化施工,不仅能加快施工进度,提高施工效率,而且确保提升型钢混凝土结构梁柱连接的工程质量和节点域承载能力。
[0005] 本发明的目的通过以下技术方案实现的:
[0006] 本发明型钢混凝土梁柱节点施工工法,包括型钢梁和型钢柱连接,型钢梁和型钢柱连接节点域相关钢筋布置及其箍筋套设绑扎,支柱模,支梁模,浇筑砼,型钢柱有十字型钢骨柱和H型钢柱两种形式,型钢柱由腹板和柱翼缘板组成。型钢柱在型钢梁节点贯穿,型钢梁在两侧断开,型钢梁与型钢柱通过其翼缘以焊接或螺栓连接,在型钢柱对应型钢梁的上下翼缘水平设置有加劲板,
[0007] 特点是在型钢梁和型钢柱连接域,相关梁柱钢筋的布置处理及其箍筋套设的绑扎方法:
[0008] 布置柱钢筋和绑扎箍筋套设,是在柱主筋遇到型钢梁时,中间位置主筋要在钢梁位置要断开并与型钢梁的腹板对齐,然后采用钢板牛腿通过焊接连接,其它位置的钢筋在型钢梁位置按坡度比例变截面绕过型钢梁,不在型钢梁翼缘上开孔,箍筋的接头用细钢丝绑扎;进行箍筋套设绑扎时,在柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错位置,以柱加劲板的上表面为基准线布置箍筋,在基准线间调整箍筋的布置间距;
[0009] 布置梁钢筋和绑扎箍筋套设,其梁主筋遇到型钢柱时,对于Y梁中间水平钢筋在该型钢柱处断开并采用钢牛腿与型钢柱翼缘焊接连接,对于X向梁中间水平钢筋采用在型钢柱腹板上开孔穿过,其它的钢筋按一定比例绕过型钢柱或直接绕过型钢柱。在施工实际中梁主筋会分别遇到十字型钢骨柱和H型钢柱两种情况:当梁主筋遇到十字型钢骨柱时,梁上下翼板中间位置的X、Y向水平钢筋在该型钢柱处断开并通过钢牛腿与该型钢柱翼缘焊接连接,其它位置的水平钢筋绕过型钢柱翼板而穿过腹板孔连接;当梁主筋遇到H型钢骨柱时,根据H型钢柱翼缘的宽窄条件设置和绑扎钢筋,若H型钢柱翼缘较窄,则其中Y 向的中间位置梁水平钢筋采用钢牛腿与柱翼缘焊接连接,其他位置的钢筋直接绕过H型钢柱;其中X向中间位置梁水平钢筋穿过H型钢柱腹板的开孔后连接,其他位置梁水平钢筋直接绕过型钢柱连接;若H型钢柱翼缘较宽时,其中Y向的中间位置梁水平钢筋采用钢牛腿与柱翼缘焊接连接,其它位置的钢筋按坡度比例变截面绕过H型钢柱连接;其中X向中间位置梁水平钢筋穿过H型钢柱腹板的开孔后连接,而其他位置梁水平钢筋按坡度比例变截面绕过H型钢柱连接。
[0010] 上述的梁柱钢筋变截面绕过对应型钢的坡度比例为1 : 6;
[0011] 上述型钢柱腹板开孔面积不超过腹板截面积的20%。
[0012] 上述柱箍筋套设绑扎时,柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错位置,以柱加劲板的上表面为基准线有序间隔布置箍筋。
[0013] 本发明在型钢混凝土结构梁柱节点施工中,创造性地有序解决了众多钢筋与对应的型钢的纵横交错布置和绑扎,通过在X、Y梁水平纵筋与型钢柱在水平交叉位,藉助在型钢柱的腹板上开竖向长条孔,实现X、Y梁水平筋的上下调节及弯曲,在柱箍筋套设绑扎时, 在柱主筋、柱加劲板及柱箍筋三者空间交错位置,以柱加劲板的上表面为基准线有序间隔布置箍筋,创造性地有序解决了错综复杂的钢筋与对应的型钢的纵横交错布置和绑扎,避免在型钢翼板上开孔,控制型钢柱腹板上开孔面积不得超过腹板截面积的20%。最大限度地减少时因开孔对型钢柱腹板强度的负面影响,减少钢筋接头,并以细钢丝捆扎取代焊接, 减少焊接应力,简化施工,不仅加快施工进度,节省工期,而且确保提升了型钢混凝土结构梁柱连接的工程质量和节点域承载能力。
附图说明
[0014] 图1柱主筋与型钢梁交错平面示意图;
[0015] 图2梁主筋与十字型钢柱交错平面示意图;
[0016] 图3梁主筋与窄柱翼缘的H型钢柱交错平面示意图;
[0017] 图4梁主筋与宽柱翼缘的H型钢柱交错平面示意图;
[0018] 图5柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错时箍筋布置平面示意图;
[0019] 图6H型钢柱的腹板开竖向长条孔示意图。
具体实施方式
[0020] 现结合附图说明本发明是如何实施的:[0021] 首先按现有技术连接型钢梁与型钢柱,型钢柱由十字型钢骨柱和H型钢柱组成, 其中钢柱由翼板和腹板组成,型钢柱在型钢梁节点贯穿,型钢梁在两侧断开,型钢梁与型钢柱通过其翼缘以焊接或螺栓连接,在型钢柱对应型钢梁的上下翼缘水平设置有加劲板;
[0022] 梁柱节点位置的柱钢筋布置绑扎时,首先进行柱钢筋的布置,然后进行箍筋套设绑扎。其中,当柱主筋4遇到型钢梁3时,中间位置主筋4-1要在型钢梁3位置断开并与型钢梁的腹板3-1对齐,然后采用钢板牛腿8与型钢梁翼缘3-2连接,其它位置的钢筋4-2在型钢梁位置按1 : 6坡度比例T绕过型钢梁翼缘3-2,不在型钢梁翼缘上开孔,这样避免了开孔对型钢梁截面的削弱影响,降低了制作和施工难度,也避免了钢筋接头过多对施工质量的影响。柱箍筋6的接头用细钢丝绑扎,不需要焊接,避免焊接应力的产生。其中,进行柱箍筋套设绑扎时,对于柱箍筋6与柱主筋4、柱加劲板9空间交错的位置,通常以柱加劲板的上表面9-1为基准线布置箍筋,在基准线间A调整箍筋的布置间距参见图1和图5 ;
[0023] 梁柱节点位置的梁钢筋布置绑扎时,先进行梁钢筋的布置,然后进行梁箍筋套设绑扎。其中,当梁主筋5遇到十字型钢骨柱1时,Y向梁上下翼板中间位置的梁水平钢筋 5-la在钢柱处断开并通过钢牛腿8与柱翼缘1-1焊接连接,其它位置的梁水平钢筋5-lb按 1 : 6的坡度比例T绕过型钢柱翼板1-1,然后在腹板1-2上穿孔通过;X向梁上下翼板中间位置的梁水平钢筋5-¾在钢柱处断开并通过钢牛腿8与柱翼缘1-1焊接连接,其它位置的梁水平钢筋5_2b按1 : 6的坡度比例T绕过型钢柱翼板1-1,然后在腹板1-2上穿孔通过, 参见图2。当梁主筋遇到H型钢柱2时,若H型钢柱翼缘较窄,则其中Y向的中间位置梁水平钢筋5-la采用钢牛腿8与柱翼缘2-2焊接连接,其他位置的钢筋5_lb直接绕过H型钢柱2 ;其中X向中间位置梁水平钢筋5-¾在H型钢柱腹板2-1上穿孔通过,其他位置梁水平钢筋5-2b直接绕过型钢柱2,参见图3。若H型钢柱翼缘较宽时,则其中Y向的中间位置梁水平钢筋5-la采用钢牛腿8与柱翼缘焊2-2接连接,其它位置的钢筋5-lb按1 : 6坡度比例T变截面绕过H型钢柱2 ;其中X向中间位置梁水平钢筋5-¾在H型钢柱腹板2-1 上穿孔通过,其他位置梁水平钢筋5-2b按1 : 6坡度比例T变截面绕过H型钢柱2,参见图4。在型钢柱腹板上穿孔时要考虑开孔面积对型钢柱腹板的削弱影响,开孔面积不得超过腹板截面积的20%。若超过20%,要考虑节点域孔和加劲板的密集和复杂性,需将节点域整块腹板加厚,要保证质量和简化节点构造。有的位置考虑到X向和Y向水平筋的交错关系,为简化施工,可以在水平钢筋穿柱腹2-1上开竖向长条孔10,参见图6,这样有利于水平筋在交错时,能适量弯曲和上下调节。梁钢筋进行箍筋套设时,箍筋的接头位置与柱箍筋接头绑扎相同,都采用细钢丝绑扎。
[0024] 施工实际中,待柱钢筋和梁钢筋绑扎完毕后,再分别进行支柱模、支梁模的安装, 最后进行混凝土的浇筑。在进行浇筑砼时,对于梁柱接头等钢筋较密实且交叉重复较多的部位,砼下料困难,作为结构的特别位置,浇筑时要特别小心,振捣要到位。可以采用内部振动器和外部附着振动器相结合的方法,保证混凝土的振捣到位、密实,避免漏振而影响砼质量。

Claims (7)

1.型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,包括型钢梁和型钢柱连接,型钢梁和型钢柱连接节点域相关钢筋布置及其箍筋套设绑扎,支柱模,支梁模,浇筑砼,型钢柱有十字型钢骨柱和H型钢柱两种形式,型钢柱及型钢梁均由腹板和翼缘板组成,型钢柱在型钢梁节点贯穿,型钢梁在两侧断开,型钢梁与型钢柱通过其翼缘以焊接或螺栓连接,在型钢柱对应型钢梁的上下翼缘水平设置有加劲板,其特征是在型钢梁和型钢柱连接域,相关梁柱钢筋的布置处理及其箍筋套设的绑扎方法:对布置柱钢筋和绑扎箍筋套设,是在柱主筋遇到型钢梁时,中间位置主筋要在钢梁位置要断开并与型钢梁的腹板对齐,然后采用钢板牛腿通过焊接连接,其它位置的钢筋在型钢梁位置按坡度比例变截面绕过型钢梁绑扎;对布置梁钢筋和绑扎箍筋套设,其梁主筋遇到型钢柱时,Y向梁中间水平钢筋在该型钢柱处断开并采用钢牛腿与型钢柱翼缘焊接连接,X向梁中间水平钢筋采用在型钢柱腹板上开孔穿过,其它的钢筋直接或按坡度比例变截面绕过型钢柱,型钢梁和型钢柱连接节点域相关钢筋布置及其箍筋套设绑扎完成后,继而支柱模,支梁模,最后浇筑砼。
2.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于当施工中梁主筋遇到十字型钢骨柱时,梁上下翼板中间位置的X、Y向水平钢筋在该型钢柱处断开并通过钢牛腿与该型钢柱翼缘焊接连接,其它位置的水平钢筋绕过型钢柱翼板而穿过腹板孔连接。
3.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于当施工中梁主筋遇到H型钢骨柱时,若H型钢柱翼缘较窄,则其中Y向的中间位置梁水平钢筋采用钢牛腿与柱翼缘焊接连接,其他位置的钢筋直接绕过H型钢柱;其中X向中间位置梁水平钢筋穿过H型钢柱腹板的开孔后连接,其他位置梁水平钢筋直接绕过型钢柱连接。
4.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于当施工中梁主筋遇到H型钢骨柱时,若H型钢柱翼缘较宽,其中Y向的中间位置梁水平钢筋采用钢牛腿与柱翼缘焊接连接,其它位置的钢筋按坡度比例变截面绕过H型钢柱连接;其中X向中间位置梁水平钢筋穿过H型钢柱腹板的开孔后连接,而其他位置梁水平钢筋按坡度比例变截面绕过H型钢柱连接。
5.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于进行柱箍筋套设绑扎时,在柱箍筋与柱主筋、柱加劲板空间交错位置,以柱加劲板的上表面为基准线间隔布置箍筋。
6.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于梁柱钢筋变截面绕过对应型钢的坡度比例为1 : 6。
7.根据权利要求1所述的型钢混凝土结构梁柱节点施工工法,其特征在于型钢柱腹板开孔面积不超过腹板截面积的20%。
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