型钢混凝土梁柱节点构造与应用探究

2020-11-25陈伟

建材发展导向 2020年22期

陈伟

（山西二建集团有限公司，山西太原 030000）

1 简述型钢混凝土

型钢混凝土是由型钢、混凝土和箍筋构成，本身具备较强的承载能力和抗震能力。相对于纯钢结构和普通钢混凝土结构，型钢混凝土结构具备更强的耐火能力和更长的使用寿命，并可相对减少一半以上的钢材用量。而且由于型钢混凝土的配钢率相对较高，所以即使用钢量减少了，其承重能力仍然在普通结构之上，在同等使用面积和空间的情况下，型钢混凝土结构能靠更少的钢做更多的事。

2 型钢混凝土梁柱节点的构造形式

作为连接梁柱之间的关键部件，根据不同的结构形式，可以把型钢混凝土梁柱节点的构造形式分为钢筋混凝土梁-型钢混凝土柱的节点连接；钢梁-钢混凝土柱的节点连接；钢筋混凝土梁-型钢混凝土柱的节点连接。在布置柱子里面的型钢和受力钢筋时，应该为梁上的受力钢筋流出易于进行浇灌工作的通道，以此保障节点区域具有密实性的混凝土。另外需要注意的是，梁中的受力钢筋不能穿过柱型钢的钢翼，更不能直接焊接于柱型钢上。在进行腹板穿孔工作时，型钢腹板的损坏程度不能超过总体面积的1/8。节点型钢的连接方式有多种，具体的连接方式如下。首先是水平加劲肋形式。这种连接方式由于自身的传递盈利的过程比较顺利，所以常用语型钢节点的连接，但是这种方式会对浇筑工作造成一定阻碍，所以需要从结构和技术方面入手，解决这一问题。其次是水平三角加劲肋形式。这种连接形式相对于水平加劲肋形式的优点在于，可以无障碍的进行混凝土浇筑工作，相对的缺点在于传递应力的能力相对较差。然后就是垂直加劲肋的形式。垂直加劲肋的连接形式相对于其他连接形式而言，优势在于没有对浇筑工作造成太多阻碍，缺点在于应力的传递性能相对较差，这主要是因为垂直加劲肋连接形式在传递应力时，需要通过柱翼缘进行应力传递。最后就是翼缘贯通形式。翼缘贯通形式就是在贯通的梁翼缘上焊接切断的钢柱翼缘，这种连接形式的应力传递性能与水平加劲肋形式基本一致，但是在混凝土浇筑方面也存在一定的问题和阻碍。

3 型钢混凝土梁柱节点的受力性能和影响因素

3.1 抗剪承载力

型钢混凝土梁柱节点的抗剪承载力高于普通混凝土梁柱的主要原因就是，型钢腹板的运用和翼缘框的作用。影响其抗剪承载力的主要因素有混凝土自身强度大小、型钢腹板的含钢率等。

3.2 变形能力和耗能性能

种种数据和资料表明，型钢混凝土节点的变形能力和耗能能力都优于钢筋混凝土节点。根据数据表明钢筋混泥土的变形能力仅仅维持在2左右，且出现了捏缩效应，这主要是因为钢筋混凝土节点的顶峰承载能力并不能维持较长时间导致的。而型钢混凝土节点不但没有出现捏缩效应，而且自身的变形能力大于4，其荷载能力在达到顶峰后也没有立刻下降，而是下降速度缓慢。影响这一情况的主要因素有型钢的含钢率和节点形式等多种原因。

3.3 核心区的剪切变形及刚度退化

根据诸多实际情况表明，型钢混凝土在配备最小配箍量的情况下，相对于普通混凝土节点来说，其剪切变形能力要小，且受力时抵抗弹性变形的能力更强。对这一情况产生主要影响的因素是核心区的约束程度。

4 型钢混凝土结构中的应用重点

4.1 型钢混凝土结构混凝土施工

在型钢混凝土结构混凝土施工过程中，由于施工空间相对狭小，所以混凝土在施工过程中受到很大的限制。所以为了保障混凝土施工过程的顺利，在施工前要对梁柱四周进行加强，并在浇筑完成后，对四周进行充分地振捣，另外要保障混凝土浇筑的坍落度不超过21CM，这样才能确保混凝土浇筑施工的质量。

4.2 型钢混凝土结构钢筋施工

型钢混凝土结构钢筋的施工难度较大，这主要是由于其中的钢筋与钢柱的交叉点较多导致的。所以在施工之前就要先理清钢筋的施工顺序，尽可能的将钢筋施工的方式和方法进行简化。

4.3 型钢柱受力钢筋穿插

为了保障施工的准确性以及减少对腹板预留孔的影响，型钢柱的受力钢筋位置必须准确。保障受力钢筋位置准确的主要方法就是在受力钢筋的位置放置定位钢筋，以保护定位，放置钢筋出现偏离的情况。

4.4 现场施工管理

在施工中要保障施工绿色施工首先就要对场内的钢筋进行及时的安装和清理，避免出现钢筋到处堆放导致的生锈和环境问题。型钢钢材和钢筋的堆放也要根据不同的规格用途等进行堆放，并做好专项记录和标识，以便于日后的施工使用和避免错用情况出现。另外，对所有的工作人员和操作人员，要做好保护工作，包括防护眼镜、专业的防尘口罩、不同工种使用的不同手套等，特别是所有施工人员必须戴头盔穿工鞋，以防止意外状况发生。此外，为了保障施工安全，要规定严格的规章制度。首先，在施工方面，要严格禁止超载吊装的行为出现，因为如果超载吊装，很容易造成缆绳断裂，导致重物下坠，造成经济损失乃至人员伤亡，其次就是很容易出现斜塔，甚至因为负荷过重和钢丝绳快速晃动等情况，导致倒塔事故的发生，这对于施工人员的人身安全和施工进度造成很不利的影响和威胁。