型钢基础知识

2024-04-07

型钢基础知识(共6篇)

篇1:型钢基础知识

型钢水泥土搅拌墙中搅拌桩和型钢有哪些设计要求?

1 搅拌桩的桩身强度应满足设计要求,水泥一般采用P32.5级普通硅酸盐水泥,水泥掺入比不应小于20%,即每立方米被搅拌土体中水泥掺人量不应小于360kg,在特别软弱的淤泥和淤泥质土中应适当提高水泥掺量,

被搅拌土体的体积按搅拌桩体截面面积与深度的乘积计算,水灰比1.5~2.0,在型钢依靠自重和必要的辅助设备可插入到位的前提下应取下限。搅拌桩28d无侧限抗压强度标准值不宜小于1,0MPa。

2 内插型钢应采用Q235B,规格、型号及有关要求宜按(热轧H型钢和部分T型钢)(GB/Tll263)和(焊接H型钢)(YB3301--92)选用。

篇2:型钢基础知识

国内低层冷弯薄壁型钢房屋所采用的基础大都是现浇钢筋混凝土基础, 该类基础需要经过现场支模、钢筋绑扎、浇筑混凝土及养护等多道施工工序, 存在建造周期长, 成本高, 对周围环境影响较大等缺陷, 不符合绿色建造的发展理念。本文根据装配式基础的特点, 对国内外装配式基础的研究现状进行分析总结, 为低层冷弯薄壁型刚房屋装配式基础的应用提供建议。

1 装配式基础的特点

建筑工业化提倡部品标准化设计, 工厂化生产, 装配化施工[2]。装配式基础采用预制块体在现场拼装, 块体采用标准化设计, 质量轻, 施工方便快捷, 对环境无污染, 可以回收再利用, 高度符合建筑工业化的本质要求。

2 装配式基础的研究现状

在国外, 日本的装配式基础从第二次世界大战后得到持续发展, 如今设计标准、规范体系完备, 工艺技术先进, 构造设计合理, 部品集成化程度高, 预制技术达到世界领先水平, 在实际工程中得到广泛应用, 并经历了多次地震的考验。北美国家从二十世纪二十年代开始探索装配式基础的开发和应用, 到二十世纪六、七十年代把PC技术应用于装配式基础的建造过程中。目前, 装配式基础构造技术也比较成熟且应用广泛, 在施工过程中, 能够完美体现施工速度快、工程质量好、工作效率高、经济耐久等优势。

在我国, 装配式基础己广泛运用于塔吊安装, 城市绿化通信基站建设和超高压输送电线路工程中, 形成了插入式角钢预制混凝土基础技术、板条式装配基础技术、四柱式预制基础技术、混凝土预制拼装多用塔机基础技术等多种技术, 实现了减小施工场地, 缩短施工工期, 有效解决了交通、扰民等一系列问题, 取得了良好的社会经济效益, 获得了丰富的科研成果[3]。但对于低层冷弯薄壁型钢房屋装配式基础的研究较少, 尚处于设计探讨阶段, 技术水平相对落后。

3 结论与建议

低层冷弯薄壁型钢房屋结构自重轻, 对基础要求不高, 装配式基础在国外应用程度较高, 能够满足该类房屋对基础的力学性能要求, 因此我们应借鉴国外研究经验, 总结我国已有预制装配技术, 展开对低层冷弯薄壁型钢房屋装配式基础的深入研究, 研发具有标准化设计, 工厂化生产, 现场装配化施工等特点的新型预制装配式基础, 并推广应用到低层冷弯薄壁型钢房屋中, 以推动建筑工业化、住宅产业化的发展。

参考文献

[1]黄智光, 苏明周, 何保康, 等.冷弯薄壁型钢三层房屋振动台试验研究[J].土木工程学报, 2011, 44 (2) :72-81.

[2]沈祖炎, 李元齐.建筑工业化建造的本质和内涵[J].建筑钢结构进展, 2015, 17 (5) :1-4.

篇3:型钢基础知识

【关键词】型钢混凝土组合结构;型钢柱;施工工艺

0.工程概况

该建筑主楼为门字形,东西主楼自23层~30层相互连接,为复杂连体结构。建筑面积约14.9万m2。工程中采用型钢混凝土组合结构,钢骨柱、梁均为Q345B。本文主要针对本工程对钢骨柱的施工工艺做一下探讨。

1.钢结构材料的检查和确定

所有钢骨柱均采用Q345B钢材,埋弧自动焊采用H08MnA型焊丝,手工焊采用E50XX型焊条。所有原材料进场要有合格证、出厂检验报告等质量证明文件。材料进厂后,要进行复验,为防止板材重皮,采用超声波探伤。

2.钢结构焊接

2.1焊接前的准备

焊接前采用微机精确放样,钢板切割采用数控火焰切割(丙烷) ,切割完毕及时清渣。焊工应持有效期内的焊工上岗证,持证上岗。焊条和焊剂在使用之前按出厂证明上规定进行烘干,焊丝清除铁锈油污及其他污染物。焊前检查焊缝两侧处理情况,如有油污、锈迹应清除干净后再施焊。焊接时必须在车间或施工棚内进行,严禁雨水浸湿。

2.2操作要求

焊接H、十字形钢的翼缘板和腹板拼接焊缝的间距不应小于200mm,且拼接点位置应符合设计图纸要求。钢板拼接采用碳弧气刨开坡口并清渣,车间拼接一级焊缝按规范100%进行超声波探伤,杜绝不合格产品出厂。构件焊接梁柱翼缘与腹板焊缝采用埋弧自动焊,焊丝采用H08MnA,焊剂采用HJ431;加劲板焊接采用CO2气体保护焊,焊丝采用药芯焊丝。焊工严格按照焊接工艺施焊,为减少焊接变形,采用两遍施焊。不准在焊缝区外的母材上打火引弧。焊接时如发现点固焊缝有裂纹,应用气刨清除后重焊。

2.3过程检验

按设计图纸要求和《钢结构工程施工质量验收规范》中的有关要求,对构件进行检查,对一级焊缝依据规范要求委托市质监站进行超声波检测并出具检测报告。

2.4焊接变形的矫正

焊接H型钢的角变形利用H型钢矫直机进行矫正,旁弯则利用火焰矫正方法进行矫直。火焰矫正只能空冷,不能用冷水冷却,否则影响钢材的内部组织。加热时,火焰必须呈三角形,以利于矫正效果,加热在弯曲构件的凸缘,定点朝内。对于厚度大、刚性较强的构件的弯曲变形,可以采用两个或多个焊锯同时加热,在加热过程中,可视具体情况加外力作用,增加矫正效果。加热温度严禁超过900℃,且焰芯不得对准一个点,应徐徐移动,使矫正三角区均匀受热。火焰矫正需循序渐进,不能操之过急,否则效果适得其反。

2.5构件除锈

采用抛丸除锈机除锈,除锈等级达到Sa2.5级。

2.6构件预拼装

根据放样基准将要拼装的构件按照平台上大样位置顺序排放,确定正确无误后用螺栓连接紧固,紧固时一定要保证每个螺栓受力基本一致,紧固结束后按大样和图纸进行检查。如果与图纸和大样相符,证明构件制作合格;如果与大样和图纸不相符,则构件制作不合格。

2.7拆散

拆散前需在有关节点部位标示拼装连接点标志,以便安装时能正确就位,作完标志后方可进行拆散,拆散时一定要将合格品放在一起,不合格品放在一起。对于不合格品采取相应的措施进行返修。

3.钢结构运输

运输和堆放是钢结构施工的重要环节,运输及堆放组织的成功与否,直接关系到钢结构变形大小及流水施工过程是否逆流和能否保证工期。我们为此采取的措施如下:采用车间内的5t行车装车,使用10t的载重汽车从加工厂向工地运输钢构件,运输长度小于10km。运输过程中,将构件捆扎牢固,防止产生振动变形。采用施工现场塔吊按要求卸在安装位置附近。构件的堆放场地要平整干燥,分类水平堆放。在加工厂内采用多层叠放时,必须使各层垫木在同一垂线上。

4.钢结构安装

4.1吊装准备

由于本工程的吊装高度大,水平距离远,不能使用汽车吊,只能选择现场安装的8台塔吊,钢骨柱、梁经合理分段使每段重量控制在塔吊起重范围之内。根据钢构件的吊点及重量情况,准备足够的不同规格的钢丝绳和卡环,并准备好倒链、缆风绳、爬梯、工具包、榔头以及扳手等机具。用钢柱上端的连接板作为吊点,为穿卡环方便。检查首节钢柱柱脚基础的就位轴线,在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。采用型钢组成的可装配式操作架在钢柱顶部,既方便组装,又可以循环使用。

4.2安装顺序

钢骨柱、梁安装依据土建现场进度,在土建合模之前安装完毕。遵循如下顺序进行: 钢骨柱→钢骨柱矫正→钢骨柱焊接→钢骨梁安装→钢骨梁焊接→焊缝探伤→竣工清理→验收。

4.3吊装方法的选择

由于受塔吊起重能力的限制,钢骨柱、梁的吊装采用分段、分件吊装法。相应钢柱安装完毕后,及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架,并且每天安装完成的钢柱必须用钢梁连接起来,不能及时连接的应拉设缆风绳进行临时固定。

4.4首层钢柱吊装

在首层钢柱起吊之前,为了避免钢柱在起吊过程中将柱脚板和基础钢筋损坏,在钢柱柱脚板位置垫好10cm架子板。起吊时通过吊索具与塔吊吊钩连接,采用单机回转法起吊。严禁在地面上拖拉。钢柱起吊时必须边转臂边起钩,使钢柱垂直离地。当钢柱吊至距其就位位置上方200mm~250mm时,使钢柱保持稳定,人工扶着钢柱,对准螺栓孔,慢慢下落。下落过程中防止碰到地脚螺栓丝扣,当柱脚板刚刚与基础接触后应停止下落,检查基础十字轴线与钢柱四边中心线的对准情况,如有不符,立即进行调整。落实后用角尺检查,确保钢柱的定位线与基础定位轴线误差小于3mm,如图1所示。

图1 钢柱吊装图

4.5下节(即第二节及以上)柱等构件的吊装

第二节及以上柱、支撑等构件的吊装准备、吊装流程、起吊方式及吊点选择、临时固定和测量校正紧固、焊接等与第一节钢骨柱、梁的吊装基本相同。

4.6不在现场塔机覆盖范围内钢柱和钢梁的吊装

施工现场有塔机覆盖不到的死角,而这个范围恰恰有部分钢骨梁和钢骨柱。这种情况下,我们现场使用三脚架,配合卷扬机进行钢柱的吊装; 钢骨梁在地面组装成型,使用两个倒链将钢梁吊装就位,倒链固定在钢柱牛腿上。

4.7钢柱标高和垂直度控制

土建每层柱完工后,依据交底将标高引至每根柱上,结构吊装时均由该点用钢卷尺直接向上量测。利用水准仪往返测量与基准标高校核,将标高误差控制在允许的范围之内; 钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整,然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测调整。每层钢柱吊装时,都将基础轴线引至每层柱底,每层钢柱校正时,使用两台经纬仪在两个方向进行监控测量,保证钢柱垂直度在偏差范围之内。在用钢尺对位置点进行测量时,用水准仪协助控制保证尺子两端水平,以减少系统误差。拉尺用力均匀一致,距离测量均采用来回两次拉尺的方法,用两次排尺的平均值消除人为误差。调整完毕后,将钢柱柱脚螺栓拧紧并固定。

4.8高强度螺栓的施工

高强度螺栓先进行初拧,初拧合格后应作出标记。高强螺栓紧固顺序: 从中间向两端依次紧固。高强螺栓平面施工顺序:高强度螺栓穿入方向应便于施工操作为准,同一节点穿入方向一致。若高强度螺栓的连接孔出现偏差,采用微型砂轮磨光机修正或人工挫销。

4.9工地焊接

钢柱工地接长采用焊接形式,使用 CO2气体保护焊,焊接应由两名焊工在对称位置同时施焊。焊接工艺参数: CO2气体保护焊:焊丝直径1.2mm,电流 220A~320A,电压29V~34V,焊速350mm/min~450mm/min,层间温度50℃~80℃,焊丝伸出长度约20mm,气体流量20L/min~80L/min。栓焊连接应严格按照腹板螺栓初拧、翼板焊接、螺栓终拧的顺序施工,全焊连接应在梁柱翼缘间加临时撑板,以减少焊接收缩变形。

5.结束语

篇4:型钢基础知识

地震发生后, 常伴随着次生灾害, 交通、通讯、水电、建材、设备、专业人员不能及时到位。要在甘肃省地区1206个受灾点上, 安装17362套安置房, 在时间短、任务重、地点分散、山大沟深、运输困难, 大部分安置点都是靠人背肩扛、跋山涉水, 一根根、一块块地将材料转运到安置点。而该施工方法优化了原设计的钢筋混凝土基础施工方案, 减少运送建材的困难。而型钢装配式基础, 不仅安装快速, 缩短工期、节省投资、保护环境, 在板房过渡拆除后, 能再次利用, 取得了巨大的经济效益和社会环境效益。

1 工程概况

在汶川大地震中, 受灾区建造房屋分布面广、地块分散、施工难度大, 地质情况各不相同, 甘肃省建设投资 (控股) 集团总公司承担了搭建板房施工任务, 用该施工方法完成了甘肃省内自建板房3372套 (6.7万m2) 、上海援建5477套 (11.0万m2) , 深圳援建8513套 (17.4万m2) , 共计17362套, 39.6万m2。

2 工艺流程及操作要点

2.1 工艺流程

施工现场场地平整→房屋地基平整→测量定位→打入钢管桩→型钢地圈梁→墙内暗柱→型钢顶圈梁→安装彩钢夹芯板→交付使用。

2.2 操作要点

1) 场地平整:场地确定后, 对场地内原有的杂物进行清理, 整理出建筑地基;

2) 测量定位:根据给定的基准点, 对钢管桩、地圈梁、彩板墙进行放线定位;

3) 基础施工:钢管桩顶焊-150×150×8的钢板承台, 将钢管桩 (DN48钢管) 定位, 人工打入土中, 打入土中的深度, 根据工程场地的工程地质条件确定, 但最小深度不得小于500mm, 如遇软弱土时, 钢管桩周围需进行人工打夯处理, 以保证钢管桩的稳定性。钢管桩做法如图1所示;

4) 地圈梁施工:钢板承台顶焊接型钢2L50×5地圈梁, 焊缝高度10mm, 满焊。地圈梁节点做法如图2所示;

5) 墙内暗柱、顶圈梁、檩条施工:金属面夹芯板基层钢结构连接时应先按设计要求, 弹出基准线、确定连接点。暗柱、顶圈梁、檩条采用手工电弧焊进行焊接。避雷设施与钢结构可靠连接, 不得用金属夹芯板作为接地导线。

3 施工方法和特点

1) 板房基础采用人工打入DN48微型钢管桩;L 50×5的型钢地圈梁通过150×150×8钢板承台与钢管桩焊接, 并对彩钢夹芯板墙体进行固定, 与传统的现浇钢筋混凝土基础、地圈梁相比, 全部采用型钢装配式干法作业法、易施工、进度快、用料省、整体性好;

2) 钢管桩顶钢板承台与墙体内型钢暗柱连接, 墙内型钢暗柱与顶部型钢圈梁连接, 形成受力骨架, 提高了轻质房屋的稳定性, 避免了余震等二次灾害造成的危害;

3) 钢管桩“栽置”在土体中, 通过地圈梁、暗柱、梁、檩条形成整体结构与土体共同工作、抵抗水平地震、风荷载作用;

4) 彩钢夹芯板房不受地域限制, 板房可大可小, 任意组合, 即建即住, 快捷高效;

5) 微型钢管桩、L50×5的型钢地圈梁、彩钢夹芯板使用完毕可轻松的全部回收利用, 实现了全程的节能环保。不像传统的混凝土基础、地圈梁拆除后要产生大量建筑垃圾, 破害环境。

4 适用范围

地震、洪水等自然灾害的应急住房, 建设永久性建筑物、构筑物、道路桥梁等交通设施、长期野外工作、露天工作的临时办公、居住用房。简易仓库及储物间, 举办大型活动的各种简易临时设施等, 适用于各种不同的地质条件。

5 材料与设备

5.1 材料

1) DN48钢管;

2) 型钢L50×5;

3) 钢板-150×150×8;

4) 焊条采用E43焊条。

5.2 设备

1) 切割机 (CM1325) ;

2) 电焊机 (M337606) ;

3) 手电钻 (D9-10) ;

4) 拉铆枪 (LG-801) ;

5) 角磨机 (DW803) 。

6 质量控制

6.1 质量控制依据

1) 《建筑用压型钢板》GB/T 12755-91;

2) 《钢结构施工规范》GB50205-2001;

3) 《彩钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001;

4) 《建设工程施工质量验收规范》GB 50300-2001;

5) 《建设工程临建房屋应用技术标准》DB11/693-2009。

6.2 质量控制

6.2.1 连接和固定

钢构件的连接接头, 要经检查合格后方可紧固连接或焊接, 螺栓孔不准采用气割扩孔。安装焊缝的质量要求符合设计的要求和规范的有关规定。

6.2.2 钢结构材料应符合设计要求

所有型钢 (角钢、圆钢和圆管) 等均采用现行国家标准《碳素结构钢》 (GB700-88) 中规定的Q235钢对焊接结构用钢, 应具有含碳量的合格保证。

7 效益分析

自然灾害应急事件中板房型钢装配式基础“干作业法”, 快速施工方法具备如下优势。

7.1 工期效益

自然灾害发生后, 救灾人员及设备材料不能及时到位, 灾区又急需住房。汶川大地震中, 按设计图纸要求, 彩钢房的施工工艺为:地基清理→基础土方开挖→基槽夯实→垫层混凝土→钢筋混凝土条形基础→回填土→上部结构、彩板安装。

基础部分全部采用钢筋混凝土“湿法作业”。受灾后, 受条件制约, 各类建筑设备及材料难以运至受灾安置点, 再则, 钢筋混凝土基础按工序要求、强度要求, 使救灾工作进展缓慢。

型钢装配式基础“干作业法”技术, 在地基土内打入DN48钢管作为板房基础, 2L50×5型钢作为地圈梁, 钢管桩与型钢地圈梁采用150×150×8钢板承台连接, 形成受力骨架, 然后安装彩钢夹芯板墙、屋顶、门窗、电气照明后即可投入使用。

该方法施工快速、即建即住、适用范围广, 在灾区几十万套安置房屋的建设中, 工期最大幅度的节省, 在应急事件中有着不可比拟的优越性。

7.2 经济效益

仅基础部分和原施工图计算比较后, 本做法:基础建造费用节省成本约55%。

7.3 社会及环保效益

型钢装配式基础“干作业法”技术在汶川抗震救灾安置过渡房中成功应用, 经过两年验证, 实践证明, 该技术满足使用要求, 高效保质的完成了过渡房的安装, 确保灾民及时入住, 安定了灾区群众的情绪, 稳定了社会秩序。

型钢装配式基础“干作业法”技术建成的安置过渡房使用完毕后, 钢材可全部回收利用, 实现了全程的节能环保。而常规的混凝土基础、地圈梁施工、拆除都要产生大量建筑垃圾, 破害生态环境。真正提高了环境效益、社会效益。

摘要:汶川地震后, 甘肃省的甘南、临夏、平凉、庆阳、陇南等30个县市区受灾, 有1206个受灾点急需解决安置房问题。在安装保温板房工作中, 将板房钢筋混凝土基础“湿作业法”施工优化为“干作业法”型钢装配式基础, 成倍地加快了施工进度, 保证了质量, 节约了费用, 在短时间内安装了17362套安置房, 解决了灾区人民的住房急需问题。

关键词:保温板房,钢管桩,钢暗柱,钢地圈梁

参考文献

篇5:型钢混凝土施工工艺

某公司高层商住楼是一个综合性的高层建筑, 集商业与住宅楼为一体, 建筑面积25 860 m2, 地下1层, 地上14层, 局部16层, 其中地下室及1, 2层为商场 (2层为转换层) , 层高分别为4.6 m, 3.9 m和4.2 m, 3层及3层以上均为住宅楼, 层高均为3 m。其地下室到2层最大跨度8.6 m, 采用传统的钢筋混凝土结构, 则势必增加框架柱和框架梁配筋和截面, 不但增加了成本, 更缩小了建筑的使用空间, 故本工程采用了型钢混凝土与钢筋混凝土组合结构。

1 型钢制作的材料准备与技术准备

委托型钢专业制作厂家制作前, 应熟悉图纸并根据设计要求, 计算出需预留空洞位置并给出大样图, 及开孔后的补强措施要求等。以型钢柱为例, 本工程所用型钢柱部位均为中柱, 所以必须考虑框架梁的钢筋如何穿过型钢或与型钢如何连接的问题, 为了保持结构的整体性, 减少由于焊接施工造成的缺陷, 本工程在施工时, 采取“能直接通过的不焊接”原则, 在有钢筋通过部位, 预留孔洞。如 (23) 轴交?轴部位型钢柱在3.85 m位置处, 图1a) 中两侧均为300×700型钢梁, 而图1b) 中两侧梁截面则一侧为400×750, 另一侧为250×400, 所以开孔时就必须要考虑到钢筋谁在上谁在下和谁是主次梁, 并确定哪一侧的框架梁的上部筋应该在上侧, 扣除保护层后, 根据钢筋直径, 计算出第一排钢筋预留孔洞的具体位置, 依次类推, 计算出其他钢筋的预留孔洞, 如图1所示。

应值得注意的是, 型钢板上的预留孔洞应在工厂采用相应的机床或专用钻孔设备钻孔, 严禁在现场用氧气切割开孔, 且应尽量避免在型钢的翼缘穿孔, 当必须在型钢腹板上预留孔洞时, 型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积25%, 否则, 需采取型钢截面局部加厚的方法予以补强, 如图2所示。

补强板尺寸建议采用以下值:t=hf+ (2 mm~4 mm) ;wd/2, 且不小于20 mm;sd且不大于12tr和200 mm的较小者;tr≥0.5tf且不大于0.7tf

型钢混凝土梁转换为钢筋混凝土梁时, 型钢应深入临跨钢筋混凝土梁内L0/4 (L0为该跨钢筋混凝土梁净跨长度) , 且在次区域内必须设置ϕ20@200, l=100的双排抗剪栓钉, 并在L0/4+2h范围内, 箍筋加密, 其中, h为梁高。

2 型钢梁柱中钢筋与型钢、型钢与型钢及特殊部位箍筋的处理

2.1 钢筋与型钢的连接

次梁与型钢混凝土梁的连接构造, 必须满足抗震要求, 对于中间支座位置, 次梁上部筋可从型钢翼缘的上部通过, 按常规做法即可, 而次梁的下部纵筋可贯穿型钢梁的腹板直锚15d, 也可在腹板的一侧弯锚15d, 但弯锚纵筋应尽量靠近型钢的腹板。边支座位置处, 次梁上部纵筋应锚入型钢梁的外侧, 锚固长度不小于la, 且端部必须弯锚, 弯锚长度不小于15d, 下部纵筋的锚固形式同中间支座处 (见图3) 。

梁筋与型钢柱的连接构造, 由于梁的纵向配筋数量较多, 往往不能简单的通过在柱内型钢翼板上开孔解决, 此时可以在柱内型钢相应位置, 增设工字钢牛腿 (但此处柱内型钢应增设加强板) , 工字钢与柱内型钢的连接应采用全熔透焊缝焊接, 梁内纵筋采用双面焊与工字钢牛腿的翼缘双面满焊, 焊缝长度不小于10d, 或此处钢筋弯折绕过柱内型钢。

2.2 型钢柱与型钢梁的连接

柱内型钢与梁内型钢的连接焊缝等级为一级焊缝, 在工地施焊必须采用全熔透坡口焊缝, 焊条等级应与设计和相应钢材的等级相匹配。在梁翼缘的对应位置设置柱的水平加劲肋, 水平加劲肋应与梁翼缘等厚, 采用坡口全熔透焊缝焊接。焊接时必须保证施焊点的干燥与清洁, 严禁在雨雪天进行任何焊接活动。对于全部焊缝, 必须进行100%无损探伤, 对于有问题处, 必须采取相应措施彻底处理。

2.3 特殊部位的节点处理

型钢梁抗扭钢筋拉结筋与型钢腹板的连接:抗扭钢筋的拉结筋若通过在型钢腹板上开孔的方式与抗扭钢筋或构造筋拉结, 由于数量较多且工厂内开孔定位与现场施工情况不能很好的相符合, 大大增加了型钢制作和现场施工的难度, 此时可将拉结筋改为拉钩施工, 做法是:将拉结筋的一端弯折成135°弯钩, 另一端弯折成90°弯钩, 平直端长度10d, 施工时, 135°弯钩段紧紧钩住抗扭钢筋, 另一端平直段与型钢腹板满焊连接, 焊接长度10d, 支设模板前需将焊接部位焊渣全部清理干净。型钢梁的搭接连接, 应在距离支座满足大于1/3净跨区域, 采用全熔透焊缝焊接, 焊缝等级一级, 并应对所有此类焊缝进行无损探伤。

3 型钢混凝土梁柱的模板支设与混凝土浇筑

型钢混凝土梁、柱, 通常由于其钢筋较密加之型钢上含有栓钉, 混凝土的浇筑极易造成漏振或大面积蜂窝, 且在浇筑过程中, 因为内部空间狭小, 振动棒不易插拔, 极易在此部位形成诸如“烂根”“蜂窝麻面”等问题, 故在柱模板支设时, 可以在中下部预留振动棒插孔 (兼作观察孔使用) , 在混凝土浇筑时, 及时调整混凝土坍落度并在浇筑过程中要安排专人进行观察、检查。

对于型钢混凝土构件, 在混凝土浇筑时, 还有一个问题需要特别的注意, 那就是混凝土入模时, 必须要保证模板及型钢腹板各个部位的侧压力均衡, 以免由此导致的胀模和型钢移位, 同时要随时对柱内型钢的移位进行校正, 型钢的校正可以通过调节缆风绳进行, 以减少由此造成的累积偏差的超标。

对于梁端支座 (框架柱) 无型钢的, 可以考虑在型钢梁吊装前, 支座处混凝土先浇筑至梁底-50 mm处, 并预留埋件, 这样, 待混凝土强度满足吊装要求后, 即可进行型钢的吊装就位及固定。

型钢混凝土梁内型钢的吊装就位, 应在梁底杆支设并加固好后, 梁底模板铺装前进行, 由于型钢梁截面大, 自重也相应很大, 而由于梁内型钢已经与型钢柱或端支座有了很好的连接和加固, 故尚应考虑利用梁内型钢对梁的底模和侧模进行加固。

4 结语

由于采取了对施工工艺的优化措施, 在某公司高层商住楼工程的型钢混凝土结构施工时, 取得了良好的效果, 并获得了2008年河南省优质结构工程奖, 即结构中州杯, 取得了良好的经济效益和社会效益。

摘要:通过工程实例, 给出型钢混凝土梁、柱的施工工艺, 并通过简图与实例照片的对比, 对型钢混凝土梁柱的型钢制作、安装及钢筋和特殊节点的连接给出具体做法, 使得型钢混凝土这一新兴结构形式的施工方法与质量控制较之相关规范及图集更加容易理解和接受。

篇6:谈型钢混凝土结构

随着我国经济迅猛发展,在日益现代化的城市中,涌现了大批的高层建筑,其建筑结构大部分采用混凝土结构,由于结构构件自身的特点,建筑使用功能未能充分发挥。在寸土寸金的现代社会,单一的混凝土结构逐渐不适应发展需要。因此,兴建的高层建筑采用了型钢混凝土结构。

型钢混凝土结构是把型钢植入钢筋混凝土结构中的独立的结构形式,也是钢与混凝土组合的新形式。有的称为劲性钢筋混凝土结构,有的也称为钢骨混凝土结构。

对于现代社会的新一代高层、超高层建筑,世界各国都已经趋向于采用型钢混凝土结构,并且型钢混凝土结构凭借自身的特点被广泛应用于各类工业、民用建筑与桥梁结构中。目前,不论是我国,还是欧美和日本等国,型钢混凝土结构的发展与应用都在日趋得到推广。因而,对型钢混凝土结构的系统深入研究掌握其自身的结构性能,有着划时代的意义。

1 型钢混凝土结构概念

型钢混凝土结构,简称SRC(Steel Reinforced Concrete structures)结构,主要是在混凝土中配置型钢形成的一种建筑结构体系。其自身强度高、刚度大、抗震性能良好等优点,成为了现代城市中高层建筑中的首选结构。

1)含钢量的提高,使得型钢混凝土构件的承载能力较以往传统的结构构件有大幅提高;

2)在型钢外面混凝土的包裹及约束作用下,耐火性、耐腐蚀性有了明显的改善,且型钢自身不易发生局部变形,有较好的稳定性;

3)自身刚度、延性及耗能性也明显提高,提高了抗震性能,适用于抗震地区;

4)施工方面安装时,可以节省模板支撑,加快了施工进度。

2 型钢混凝土结构的发展

日本对SRC结构研究较早,相关试验也在国际上处于领先地位。最先,日本的型钢混凝土结构主要是以钢骨为主,钢筋为辅的结构,后来出现了以空腹式钢骨为主,1970年以后,逐渐以实腹式为主。通过齐田时太郎的轴心受压柱试验、槟田捻的偏心受压柱试验及日本建筑学会的SRC结构分会的研究,对型钢混凝土结构基本上形成了较为完整的设计理论和方法。

在欧美,最初是工程技术人员满足耐火性,在钢结构外包裹混凝土,称为混凝土包钢结构。早在1902年加拿大的Mackay进行了空腹式SRC梁试验,认为混凝土与型钢能协同工作;1908年Burr做了空腹式SRC柱的试验,认为混凝土外壳可以提高柱的强度,但实际中并没有考虑这一因素,直到19世纪40年代,才意识到这一有利作用,折算刚度后再按照普通钢结构设计,而折算刚度法一直沿用至今。

在前苏联,二战后的恢复重建中,大量采用了型钢混凝土结构。1951年主要是致力于空腹式钢骨混凝土构件的研究,但在实际中,并没有配置韧性钢筋;1978年则以实腹式SRC构件为主,强制性设置韧性钢筋,在柱中考虑了荷载偏心、作用时间、柱长细比等影响。

我国对型钢混凝土结构的研究起步较晚,虽在20世纪50年代开始在国内使用,但主要是参照前苏联的设计方法,且只是局部应用在一些工业厂房。

开始系统研究是在80年代中后期,在国家的支持下,进行了一系列包括梁、柱、节点的试验研究,并对其力学性能进行了大量的试验研究,商榷探讨了各类构件的设计方法,并制定了相关的规程。

3 型钢混凝土结构的设计方法

日本采用的是强度叠加理论,AIJ-SRC设计规范,增加了水平承载力验算的条款,并给出梁柱节点、连接、柱脚及剪力墙等计算公式,但这一设计方法,并未考虑到型钢与混凝土之间的约束作用,其设计结果偏于保守。

在欧美,则是采用极限强度设计方法,将混凝土部分折算成等值型钢,按照钢结构设计方法进行设计,在构件强度计算中需考虑型钢和混凝土之间的剪力传递。

前苏联的结构设计方法也主要采用极限强度设计方法,但完全套用混凝土结构的设计,认为型钢与混凝土是一个整体,假定型钢完全屈服,型钢与混凝土共同工作。

在我国,两部规程(《钢骨规程》和《型钢规程》)采用的设计方法是不同的。前者是采用日本的强度叠加理论,简单叠加的方法;后者是采用前苏联的基于混凝土结构设计的方法。

4 型钢混凝土结构的特点

4.1 承载力高,力学性能良好,材料能够充分利用

型钢混凝土结构的构件承载能力比同等截面尺寸的钢筋混凝土构件要高出一倍多,这样,在建筑中可以有效增加使用面积,减少了自重。

4.2 有着良好的抗震性能

外部的钢筋混凝土对内部型钢起着不可忽视的约束作用,导致其韧性和延性都较单一的混凝土结构和钢结构高出许多。在抗震设计中,其自身的阻尼比较小,从而可以优化结构,自重较轻也有利于防震减震设计。

4.3 节约钢材,提高经济效益

在同样条件下,SRC结构可以节约钢材,减少预算。同时,外包的混凝土可以弥补钢材的防锈蚀、耐火性差的缺点。另外,结构自重小可以减少整个结构总的建筑高度,也降低了建筑的成本,提高总体经济效益。

4.4 缩短施工周期

型钢混凝土结构中的型钢骨架可支撑施工荷载,减少了脚手架的支撑,且混凝土可以不必达到一定强度就进行上一层的施工,这样也缩短了施工的周期。

5 型钢混凝土结构在我国的应用

5.1 型钢混凝土应用于工业民用建筑

型钢混凝土结构最初在我国主要是应用在工业厂房中,随着型钢混凝土结构理论的不断完善,在20世纪80年代后,逐渐开始应用于高层、超高层的建筑当中。

香港中国银行大厦,结构总高315 m,加上顶部两杆高度,共367.4 m,地上70层,地下4层。整座大楼采用由八片平面支撑和五根型钢混凝土柱所组成的混合结构“大型立体支撑体系”,其中角柱截面为4 m×4 m。

北京长富宫饭店,总高88 m,地下部分至2层范围为型钢混凝土结构,其上部为钢框架结构。

上海瑞金大厦则是由型钢混凝土及普通钢筋混凝土内筒和型钢混凝土框架组成,共27层,其中1层~9层为型钢混凝土结构。

上海金贸大厦,总高420.5 m,地上88层,地下3层,主体结构为核心筒加圈复合巨型柱,其巨型柱是由宽翼缘H型钢、钢筋和高强混凝土组成,截面为1.5 m×5 m。巨型柱中的H型钢既能承受竖向荷载,又可抵抗水平荷载和地震作用,保证了承载力和侧向刚度。

5.2 型钢混凝土结构应用在桥梁工程

随着型钢混凝土结构理论的不断发展完善,其也可应用在桥梁工程上。为了适应时代发展需求,建造跨度更大、承受荷载更大的跨海大桥,对桥梁结构的要求也将向着高强、轻型的方向发展。预应力型钢混凝土结构就成为有着很好发展前景的一种结构形式。

型钢混凝土结构在桥梁上的应用,逐渐从局部构件发展到桥梁的整体结构。尽管型钢混凝土结构在桥梁工程上的应用并不是很早,但现如今已经得到了飞速发展,如建于1997年的万县长江大桥和建于2004年的杭州市钱江四小桥等。

5.3 型钢混凝土结构发展前景

在传统的结构中,为满足轴压比限值和抗震承载能力的要求,底部楼层往往设计成截面尺寸比较大的“胖柱”,降低了建筑使用功能,影响美观,且易形成短柱。为改善这一情况,型钢混凝土结构中的型钢能有效提高柱的承载力和改善钢筋混凝土柱抗震性能,并且可以提高变形能力,防止结构在过大的层间变形下发生整体倒塌。

目前高层住宅和多、高层办公楼中,在型钢混凝土的基础上提出了核心型钢混凝土结构和核心型钢混凝土短肢剪力墙结构等等,这些都具有很好的应用发展前景。

6 结语

随着我国高层建筑的高速发展,型钢混凝土结构的理论不断完善,越来越得到我国学术上和工程上的重点关注。SRC结构其自身的诸多优点,使得在我国有着广阔的发展和应用前景。尽管它是一种新型的结构形式,但仍存在诸多问题。笔者相信,随着科学的不断发展,人们对这类结构的科学认识和研究必将趋于更加合理和完善,应用也将更加广泛。

摘要:简要介绍了型钢混凝土结构的特点、设计方法、发展以及应用等,并简单展望了型钢混凝土结构在工民建及道桥中的发展前景,以期促进型钢混凝土结构在未来工程项目中的推广及应用。

关键词:型钢混凝土,发展,设计方法,应用

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