钢筋混凝土梁与钢骨柱节点连接施工技术

2011-02-06张祖昆

山西建筑 2011年12期

张祖昆

随着建筑行业的发展和建筑工程技术的不断进步，大跨度的建筑已经成为建筑结构发展的主要方向之一。而由混凝土包裹型钢做成的钢骨混凝土结构(SRC)，充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点，与钢筋混凝土结构相比，具有抗震性能好，抵抗变形能力强，整体稳定性高，相对节省钢材的优点。因此，钢骨混凝土结构在我国有着广阔的应用前景。

1 概述

“山西体育中心”的训练基地运动员训练A馆工程，为丙级体育建筑(没有赛事要求的体育建筑)，工程总建筑面积约为: 24 122.10 m2，建筑高度:22.45 m(最高点高度)，地上4层。结构形式:主体结构为钢筋混凝土框架结构，其中部分梁柱采用钢骨混凝土结构形式。由于这种结构体系明显的优势，故在近年的建筑工程中得到了广泛的应用。但由于种种原因，使得这种结构体系在梁柱节点位置处钢筋与型钢的连接导致传力体系无法连续贯通的问题尤为突出，在施工中应对其加以重视。

2 工艺原理及关键技术

钢骨混凝土框架节点的构造应该保证梁中钢骨部分承担的弯矩传递给柱中钢骨，梁中钢筋混凝土部分的弯矩传递给柱中钢筋混凝土。本工艺关键技术为通过在型钢柱翼缘上加焊钢筋托板及加劲板，保证纵向受力钢筋在型钢梁柱节点处的贯通及结构受力的有效传递，从而保证型钢和钢筋在节点处为一个统一受力整体。

3 施工工艺流程及施工要点

3.1 施工工艺流程

测量放线→构件加工→焊接钢筋托板→型钢柱安装→型钢梁安装→钢筋绑扎。

3.2 施工要点

3.2.1 节点构造

各类型钢混凝土柱节点连接，均宜采用柱型钢贯通型，且柱中纵向受力钢筋不应在中间各层节点截断。另外，由于在有梁约束的节点区，型钢混凝土柱型钢的抗剪承载力较大，宜尽可能减少梁纵向钢筋穿过型钢混凝土柱的数量，且不宜穿过型钢混凝土柱翼缘，以保证开孔处的抗剪承载力不被削弱。

1 )型钢混凝土柱与型钢混凝土梁的连接。节点内梁、柱型钢的连接构造应满足GB 50017-2003钢结构设计规范的构造要求。为了保证梁端的内力更好地传递，还应沿高度方向，在型钢柱对应型钢梁的上、下翼缘处设置水平加劲肋。加劲肋应与梁端型钢翼缘等厚，且其厚度不小于12 mm，加劲肋形式宜便于混凝土的浇筑。2)型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁节点连接。型钢混凝土柱与钢筋混凝土梁连接的形式有:钢筋混凝土梁钢筋贯通、钢筋混凝土梁纵筋与短钢梁搭接、钢筋混凝土梁纵筋焊于钢牛腿三种连接方式。对于钢筋混凝土梁纵筋与短钢梁搭接连接，在柱的型钢上加焊一段工字形短钢梁，并在顶部加焊两排栓钉连接件，其间距不小于100 mm。钢筋混凝土梁的纵向钢筋应伸入型钢混凝土柱的节点，且应满足钢筋锚固要求。当无法满足锚固长度时，在型钢柱上焊接钢筋托板，将梁纵向钢筋双面焊在托板上，同时在型钢柱腹板内加设一道水平加劲肋，托板和加劲肋厚度不宜小于柱翼缘厚度，当必须在柱内型钢翼缘上预留贯穿孔时，宜按柱端最不利内力组合计算预留孔承载力，若不满足，应予以补偿。

3.2.2 施工要点

型钢混凝土结构是由混凝土包裹型钢而成的构件，其特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳，配合使用纵向钢筋和箍筋。

型钢加工:根据钢结构设计施工图纸在加工车间将型钢梁和型钢柱进行加工，加工时根据梁柱节点标高加焊横向钢筋托板，托板宽度为型钢柱翼缘宽b，托板厚度不小于型钢柱翼缘厚度。

梁上部钢筋托板位置=h1－a－d。

梁下部钢筋托板位置=h2+a+d。

其中，h1为梁顶标高;h2为梁底标高;a为梁钢筋保护层厚度;d为梁纵向受力钢筋直径。

施工中应确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量，其焊缝质量应满足一级焊缝质量要求。对一般部位的焊缝，应进行外观质量的检查，并应达到二级焊缝质量等级要求。水平加劲肋与翼缘的焊接应采用坡口熔透焊缝;钢筋托板与翼缘的焊接、水平加劲肋与腹板的焊接可采用角焊缝。

构件加工完成后运至现场，按照钢结构施工方案进行型钢梁柱的吊装、校正。柱纵向受力钢筋连接:型钢柱混凝土结构中的纵向钢筋宜采用直螺纹套筒连接。对于柱纵向钢筋贯通，在已焊好的梁钢筋托板上钻孔，钻孔直径应比柱纵向受力钢筋直径大10 mm左右，以保证柱钢筋能穿过。同时在型钢梁翼缘与钢筋托板之间加焊一块竖向钢筋托板，将柱钢筋双面焊在竖向托板上，保证焊缝长度不小于5d，为了保证托板处型钢柱抗剪能力不受影响，沿高度方向上，在柱腹板两侧各焊接一块水平加劲肋，加劲肋位置与横向钢筋托板位置相同(见图1，图2)。