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钢骨混凝土

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钢骨混凝土范文第1篇

关键词:钢骨混凝土;施工技术;梁柱安装

近年来,随着城市建设不断的发展,大跨度的梁、细长比大的柱在公共建筑中越来越多的被设计师所采用。钢骨混凝土梁、柱由于其在普通混凝土梁柱中增加了型钢构件形成共同承力,其不仅节约了普通钢筋和混凝土的用量,而且由于其惯性矩增大,与同样跨度和高度的普通钢筋混凝土梁柱相比,其截面大大减小,更加有效利用了空间,也增强了建筑物的观感。本文就钢骨混凝土的施工技术作几点简介。

1、钢骨型钢的制作及运输

1.1钢构件的制作与安装单位承担钢结构的焊接工程施工图设计时,应具有与工程结构类型相适应的设计资质等级或由原设计单位认可。

1.2钢材的化学成分和机械性能均符合设计及现行国家《低合金高强度结构钢》中规定的屈服强度及抗拉强度,钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。当采用其他钢材和焊接材料替代设计选用的材料时,必须经原设计单位同意。

1.3不同钢种之间的焊接采用与较低强度钢材相匹配的焊接材料,焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应,并应符合国家标准的规定。高强螺栓的设计预拉力值,摩擦面抗滑移系数值应达到国家现行标准《钢结构设计规范》(GB50017)的规定。

1.4钢结构工程焊接制作单位应具有国有认可的有资质企业和焊接质量管理体系,焊接前应制定作业指导书,具备与承担工程焊接技术难易程度相适应的焊接方法、作业人员、焊接设备、检验人员和试验设备。

1.5所有焊缝的型式、厚度、长度、等级均必须满足设计质量要求。

1.6严禁在调质钢上采用塞焊和槽焊焊缝。

1.7施焊时应选择合理的焊接工艺和焊接顺序,以减小钢结构件中产生的焊接应力和变形。

1.8不应在焊缝以外的母材上打火引弧,T形接头角焊缝和对接接头的平焊缝其两端必须配置引弧板和引出板,其材质和坡口型式应与被焊工件相同。焊接完毕后必须用火焰切除被焊工件上的引弧引出板和其他卡具,并沿受力方向修磨平整,严禁用锤击落。

1.9钢构件表面应进行彻底清除脏物及油污,严格除锈,钢结构件表面的锈蚀等级和除锈筹等级应满足GB/T8923的规定。

2.0一级焊缝应进行100%无损检测,二级焊缝应进行不低于20%无损检测。

2.1根据现场吊装机具及运输道路通行能力,加强与设计单位和建设单位的沟通通与协调,在确保受力不受影响的情况下,选择科学合理的型钢分割方案。

2.2尽量取得通行辖区道路管理部门及交通管理部门的理解和协助,确保运输的安全与畅通。

2.3成品型钢运输、堆放时防止淋雨等,二次污染。

2、钢骨梁柱现场安装

2.1钢结构安装前应对构件和连接材料进行全面检查,构件变形或缺陷超过允许偏差时,应在安装前进行处理。钢结构吊装完成后,水平及垂直度应符合验收规范的要求,钢骨梁起拱度应满足设计或规范求。

2.2结构吊装时,应采取适当措施防止产生过大的弯扭变形及失稳现象。

2.3结构吊装就位后,应及时设置支撑及其他连系杆件,保证结构的稳定性。

2.4严禁在负荷情况下结钢构件任意部位施焊。

2.5根据现场起吊能力选用合适的吊装方案,将有关构件组合成安装单元在地面进行现场焊接、组装后整体吊装,以减少高空现场焊接工作量。

2.6型钢混凝土结构构件中,纵向受力钢筋应符合设计及规范要求,纵筋与型钢的净间距不小于30MM,且不小于粗骨料最大粒径的1.5倍。其纵筋的最小锚固长度、搭接长度应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002的要求。

2.7节点施工中尽量将型钢混凝土梁、柱中钢筋避开型钢,无法避开时可采用钢筋穿孔,但应尽量避免在型钢的翼缘穿孔。当必须在柱内型钢腹板上预留贯穿孔时,型钢腹板截面损失率宜小于腹板面积25%。当钢筋穿孔造成型钢截面损失不能满足承载力要求时,可采取型钢截面局部加厚的办法补强,加厚板件与型钢构件应有可靠连接。

2.9型钢钢板上的孔洞,应在工厂采用相应的机床或专用设备钻孔,严禁现场用氧气切割开孔。

3.0钢筋混凝土次梁与型钢混凝土主梁连接时,次梁中的钢筋应穿过或绕过型钢混凝土主梁中的型钢。

3、混凝土的浇筑及振捣

3.1为了保证混凝土的浇筑质量,在梁、柱节点处及其他部位的水平加劲肋或隔板上应预留透气孔。当柱中型钢截面较大,特别是箱形型钢混凝土柱的水平隔板,应预留混凝土浇筑孔,孔径不小于200MM。

3.2应制定切实可行的措施,确保混凝土浇注密实,在型钢密集处可采用相同强度等级和细石混凝土浇筑。

3.3型钢混凝土结构的混凝土最大粗骨料直径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的三分之一,且不宜大于25MM。

4、混凝土的裂缝控制

4.1保证外侧的纵筋及构造钢筋严格按设计及规范要求配置,保证钢筋绑扎位置的正确,防止表面产生张力裂缝。

4.2严格控件型钢混凝土构件主筋保护层的厚度准确。

4.3在保证浇筑混凝土原材和易性的的前提下,选用合适外加剂,增加混凝土的流动性,减小混凝土的水灰比,减少混凝土原材料的泌水性,加强型钢混凝土构件的密实度。

4.4加强型钢混凝土浇筑时的振捣,在型钢和钢筋密集区域可采用二次回振方法加强构件的振捣密实。

5、后期保养

5.1型钢混凝土梁构件必须等构件混凝土达到设计强度标准后拆除模板支撑体系。

5.2型钢混凝土构件浇筑终凝完成12小时内进行养护,养护期适当延长,不低于14天。

钢骨混凝土范文第2篇

关键词:钢骨组合结构;深化设计

中图分类号:TU391文献标识码: A

威海九龙城休闲购物广场工程地下2层,地上27层,建筑高度为100.8m,建筑面积238698.55。主楼为框架-核心筒结构体系,裙楼为框架结构,主楼框架部分为钢骨混凝土组合结构,设计高度从基础底板至地上14层。钢骨柱截面尺寸有1000×1000和1000×1200两种,内部钢骨截面形式为十字形(300×600×20×25),主筋为20根HRB400 28,箍筋为HRB335 12间距100/150(四种箍);钢骨梁截面尺寸有1000×1800和1000×2000两种,内部钢骨截面形式为工字型(600×1500×25×25),主筋为上下各18根HRB400 32(8/10),抗扭筋为16根HRB400 20,箍筋为HRB335 14间距100(四肢箍),工程钢骨总用钢量达2000T。

1、施工前准备

钢骨混凝土组合结构属于一种新型的结构模式,对此我们的施工经验较少,且本工程中存在节点复杂、层高高、体量大、安装施工难度大等特点,为保证工程的施工质量,我们对钢骨混凝土组合结构施工的每道工序进行了深化设计,具体深化设计的点如下:

(1)钢骨混凝土组合结构节点的深化设计;

(2)钢骨混凝土组合结构现场安装工序的深化设计;

(3)钢骨混凝土组合结构现场施工各工序间的深化设计;

2、钢骨混凝土组合结构节点的深化设计

根据结构设计图纸,先将钢骨混凝土组合结构中的每个节点构件进行分离,然后结合各种构件自身的特点进行重新组合调整,已达到便于施工且不影响结构的目的,并将深化设计后的每一个节点绘制成图,报原设计单位审批,审批通过后方进行施工。

2.1钢骨柱工厂加工示意图(图一);

图一

2.2梁钢筋与钢骨柱相交的采用四种处理方式:

2.2.1在钢骨内部腹板上打孔,钢筋从孔中穿过(图二);图二

2.2.2在钢骨的翼缘板上焊接同钢骨材料的套筒,钢筋通过套筒与钢骨连接(图三);

2.2.3在钢骨的翼缘板上焊接同钢骨材料的连接板,钢筋直接焊接在连接板上与钢骨连 图三

接(图四);

2.2.4通过调整梁钢筋的布置,钢筋在钢骨的外侧直接通过(图五);图四图五

2.3钢骨柱与钢骨梁相交节点部位采用高强螺栓进行连接,见示意图(图六);

2.4柱钢筋与钢骨梁钢骨相交节点通过调整钢筋位置进行处理,见示意图(图七);

图六图七

2.5柱、剪力墙、梁箍筋与钢骨相交处节点,通过调整箍筋的形式进行处理,见下图(图八、九、十、十一)

图八 图九图十 图十一

3、钢骨混凝土组合结构现场安装工序的深化设计

本工程施工场地狭小,基坑开挖后大型吊装机械进场施工困难,建筑物周围原有建筑、高尔夫球场等阻碍大型吊装车辆施工。现场布置QTZ63塔机幅度大于22m时起重量不足3.5T,综合以上因素,将现场吊装分段、分方式进行施工,钢柱拼接节点设置在每层结构标高上1200mm处,具体分段如下

(1)地下室一、二层为一段(长度为:9.7m,重量为:6.5T),采用16T汽车吊进行吊装施工;

(2)地上一-三层为一段(长度为:17.5m,重量最重为:11T),采用150T和16T汽车吊进行吊装施工;

(3)地上四层、五层各为一段(长度为:5.5m,重量最重为:3.5T),采用QTZ63塔吊和龙门架进行吊装施工;

(4)六层及六层以上每层为一个施工段(长度为:3.5m,重量为:1.3T),采用QTZ63塔吊和龙门架进行吊装施工。

3.1地下室一、二层吊装施工

结合现场实际确定采用在基坑使用大型汽车吊240T将小型汽车吊16T吊入基坑内,小汽车吊行驶进入操作面的方法进行型钢柱的吊装作业,如图(图十二、十三)。 图十二图十三

3.2地上一至三层吊装施工

主楼西侧区域钢柱采用150T汽车吊在跨外进行吊装,150T汽车吊在32m幅度,起重量为8T,仰角为60°,完全能满足本部分构件的吊装要求;主楼东侧区域钢柱吊装在地下室顶板上进行吊装,吊装使用16T汽车吊,16T汽车吊自重为25T,在原有脚手架不拆除的基础上,使用脚手架对楼板回顶进行加固处理,图纸设计楼板允许活荷载为5KN/,汽车吊支腿处铺设4平方钢板,平均每平方承受荷载为22.1KN小于允许承载力26.5KN,满足要求(图十四)。图十四

3.3地上四、五层、六层及六层以上吊装施工

现场采用QTZ63塔吊和龙门架及自制起吊架进行吊装,龙门架自重约1.7T,使用5T电动葫芦,四个支腿使用支撑螺栓作为支点,每个支腿承受的荷载为:12KN,支腿下铺设3平方钢板即可满足5KN的设计承载力。使用龙门架吊装构件尾部使用溜尾车以保证龙门架的整体稳定性(图十五、十六)。

图十五图十六

4、钢骨混凝土组合结构现场施工各工序间的深化设计

4.1型钢柱地脚螺栓预埋控制

施工中严格控制轴线位置,确认准确无误。根据图纸确定型钢柱位置,放置柱边线及预埋螺栓位置。预埋螺栓的过程中严格控制螺栓的标高,采用5mm厚钢板进行螺栓的限位和固定(图十七)。 图十七

4.2型钢柱与混凝土梁处钢筋按照前期图纸深化设计的方案进行施工,钢筋配料长度现场实量,与型钢柱翼板交接的钢筋,采用套筒连接或与钢牛腿焊接,焊接部位的钢筋采用双面焊时不得小于5倍钢筋直径加20mm,单面焊不得小于10倍钢筋直径加20mm,焊缝宽度不得小于钢筋直径的0.6倍,焊缝厚度不得小于钢筋直径的0.35倍。聘请专业焊工进行现场焊接,焊接方式采用二氧化碳保护焊。其余翼板以外的梁钢筋采用在型钢腹板上打孔穿过或沿型钢边缘通过(图十八、十九)

图十八 图十九

4.3型钢梁节点处钢筋按前期深化设计图纸进行施工,梁钢筋采用机械连接,梁箍筋采用开口箍,然后将开口箍筋焊接,拉钩采取在型钢梁腹板上开孔穿过(图二十)。

4.4本工程型钢柱柱截面大、层高高, 图二十

如何保证柱模板的施工质量至关重要。模板支撑体系的外横楞采用10号槽钢,配合对拉螺栓进行支设柱模板,对拉螺栓直接在槽钢外侧连接(图二十一)。图二十一

4.5型钢梁模板支设方法,梁模板采用12mm厚木胶板和60×80木方配置,配合短钢管进行固定,顺梁长侧模板采用60×80mm@200木方作加强肋,Φ48×3.5@500钢管作侧模立挡,梁底采用60×80mm@145-170木方作加强肋,采用Φ48×3.5@500钢管作顶撑,当1300mm

4.6型钢梁部位钢筋较密,且梁的整体截面较大,使用一般的混凝土无法完成正常的混凝土施工,经过和建设单位、设计单位、监理单位的共同协商,决定本部位采用自密实混凝土进行型钢梁的浇筑。考虑到型钢柱部位混凝土标号为C50高标号混凝土,型钢柱的整体截面大、层高高,对模板的侧压力较大等问题。我们从混凝土的配合比开始入手,经过和建设单位、混凝土公司多次的协商和试验,做出了适合本工程的混凝土配合比。现场施工时,混凝土分层进行浇筑,选择优秀的振捣手进行振捣,保证了混凝土的施工质量。

威海九龙城休闲购物广场工程的钢骨混凝土组合结构施工中,通过多方位的深化设计,解决了工程施工中的问题,顺利的完成了施工任务,保证了施工质量,得到了建设单位和监理单位的一致好评,为公司挣得了荣誉,取得了较好社会效益和经济效益。

参考文献

【1】JGJ138-2001,型钢混凝土组合结构技术规程

【2】GB50205-2001钢结构工程质量验收规范

钢骨混凝土范文第3篇

Abstract: This paper studies steel reinforced concrete joint of ultrasonic testing by analyzing a project instance that was inspected the internal defect of reinforced concrete column and steel beam joint with various nondestructive testing methods, comparing of those results. As detection is shown, first, there are some defects in joints, including imperfect, empty, steel and concrete releasing. Second, when supplemented by other conditions, defects can be distinguished. In addition, for data is more close or less, depending on the acoustic parameters of ultrasonic testing with other testing means, set custom threshold distinguishing defects, reduce false negative cases.

关键词: 超声法;钢骨混凝土节点;声速

Key words: ultrasonic method;steel reinforced concrete joint;sound velocity

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)24-0106-02

0 引言

钢骨混凝土构件中钢骨和钢筋的布置较为复杂,从钢骨和钢筋的排布来看,钢筋十分密集,尤其在节点部位钢筋的间距已难以满足规范的最小间距要求,且所有钢骨柱、钢骨梁均布满栓钉,这种设计使其构件形式复杂、钢筋密集、混凝土浇注困难,对混凝土的流动性有一定的影响,往往造成混凝土下料被阻隔,未振捣就继续浇筑上层混凝土,或是混凝土离析,砂浆分离,石子成堆,严重跑浆,因此对于构件内混凝土的浇筑质量把握就存在一定的困难,一些工程事故的发生往往都是因为无法对浇筑质量的保证造成的。因此,伴随着钢骨高强混凝土结构的不断发展和应用,与之配套的检测方法必需得到相应发展。

目前,混凝土无损检测方法主要有回弹法、雷达法及超声波法等,回弹法是最常用的一种无损检测方法,但回弹法只能测得混凝土表面的质量状况,不适用于混凝土内外质量有较大差异的情况;雷达法对混凝土内部缺陷可以准确定位,但受钢筋低阻屏蔽的影响较大;超声波检测方法具有穿透能力强等优点,在众多的检测方法中,超声无损检测方法不仅对于结构本身不产生破坏,而且既经济又适用,是以后钢骨高强混凝土结构检测的发展趋势。本文以沈阳某钢骨混凝土结构为例,研究超声法在钢骨混凝土结构节点检测中的应用。

1 超声波法检测混凝土原理

超声波法的原理是当混凝土的原材料、配合比、内部质量及测试距离一定时,超声波在其中传播的速度、首波的幅度及接收信号的频率等声学参数的测量值应基本一致。如果结构混凝土局部区域内存在空洞、不密实区等缺陷,则所测得的声时值将偏大,波幅及频率值降低。根据这些声参量的变化,可判定混凝土的内部缺陷情况[1、2]。

2000年我国颁布了新修订的《超声波检测混凝土缺陷技术规程》,在规程中规定超声测缺数据分析方法概率法。概率法是将一测区各测点的波幅、频率或由声时计算的声速值由大至小按顺序排列,将排在后面明显小的数据视为可疑,再将这些可疑数据中最大的一个连同其前面的数据计算出平均值mx及标准差sx,并代入下式(1)计算出异常情况的判断值X0:

X0=mx-λ1·sx(1)

将判断值X0与可疑数据的最大值Xn相比较,如Xn小于或等于X0,则Xn及排列于其后的各数据均为异常值;当Xn大于X0时,应再将Xn+1放进去重新进行统计计算和判别。

当测区中某些测点的声速值、波幅值(或频率值)被判为异常值时,可结合异常测点的分布及波形状况确定混凝土内部存在不密实区或空洞的范围。

2 采用超声波法检测钢骨混凝土结构节点存在问题

规范中对概率法的使用有一定要求,包括同等条件下超声采集数据不得小于10个;缺陷点的数据不能参与mx和sx的计算。因为数据量过少或缺陷点的数据过多都会降低mx和sx,造成缺陷的漏判。因此,现有超声检测判缺方法,特别是规范中规定的混凝土缺陷判定方法,由于结构本身内部钢骨钢筋布置的复杂性,很难做到相同的检测条件。因此,对钢骨高强混凝土检测并不完全适用,很难得到较为准确的结果,往往造成缺陷的漏检、无法确定精确的缺陷尺寸。

此外,尽管很多工程项目为保证钢骨高混凝土质量,已经将超声检测技术应用于钢骨混凝土质量检测,但是目前国内超声检测规范,包括中国工程建设标准化协会批准的《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21:2000)、国标《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)不涉及钢骨高强混凝土结构检测。这种情况对于超声检测技术的应用以及钢骨高强混凝土结构质量安全的有效控制是非常不利的,与这一结构发展是不相匹配的。

3 工程实验

本项目针对沈阳某建筑钢骨混凝土柱与钢梁的节点进行检测,对节点部分采用超声法、雷达法以及钻孔等方法进行综合检测。

3.1 检测结果

比较20个钢骨混凝土柱与钢梁节点,将节点中存在缺陷形式归纳为不密实、空洞及钢骨与混凝土脱开。选取具有代表性的缺陷形式检测数据及未见异常部位数据进行比较,包括超声检测结果、钻芯结果、雷达结果。

3.1.1 未见异常节点

未见异常部位采集到的波形,见图1。声速保持在3.5km/s以上。雷达检测未见异常部位,雷达图见图2。

3.1.2 不密实、空洞部位

不密实、空洞部位采集到的波形,见图3。声速保持在3.5km/s以下,特别是空洞部位首波很难获得。雷达检测异常部位,雷达图见图4。

3.1.3 钢骨与混凝土脱开 钢骨与混凝土脱开部位采集到的波形,见图5。声速保持2.5~3.5km/s之间,首波可以获得。异常部位钻孔,混凝土与钢板脱开,缝隙很小。

3.2 结果分析 根据结果分析,缺陷部位的声学参数与未见异常部位的声学参数还是有较大区别的,当检测到缺陷部位时声速会明显降低,声速基本低于3.5km/s。但是从数据中可以看到,不密实、空洞部位和钢骨与混凝土脱开部位的声速都低与3.5km/s,对于区分缺陷的种类以便采取不同的加固措施是非常困难的。但是当结合到超声波形进行分析的时候,通过首波获得的难易程度基本可以区分缺陷的种类。此外,当某些节点检测数据较为接近,数据离散小的情况下,声速异常判断值会较小,造成漏判。

4 构建超声法判断钢骨混凝土结构内部缺陷方法

针对概率法在实际检测中判断缺陷存在的问题,将超声法判断钢骨混凝土结构内部缺陷的方法分为两步,第一步利用概率法初步判断缺陷的部位,结合钻孔或雷达法初步判断是否存在漏判的情况;第二步根据其他检测手段对比超声检测获得的声学参数,设定判别缺陷的自定义临界值。这样即便在第一步中未见异常的检测数据,按自定义临界值判断可视为异常,进行加测证明此处确有缺陷存在,这样可以减少漏判,提高效率。

5 结论

①钢骨混凝土节点中存在缺陷形式主要有不密实、空洞及钢骨与混凝土脱开。

②尽管从声速角度很难准确区分缺陷类型,但辅以首波获得的难易程度,及波形等其他条件,还是基本可以区分不密实、空洞与混凝土脱开这几种情况的。

③针对节点检测数据较为接近或数据较少这些情况,可根据其他检测手段对比超声检测获得的声学参数,设定判别缺陷的自定义临界值,减少漏判的情况。

参考文献:

[1]吴新璇.混凝土无损检测技术手册[M].北京:人民交通出版社,2003:10-20.

钢骨混凝土范文第4篇

【关键词】钢骨混凝土结构转换施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1.前言

近年来随着经济的快速发展,高层建筑在工程实践中得到了广泛应用和发展。而由于建筑功能的需要,高层建筑下部楼层作为商场、餐饮、娱乐设施使用,而在上部楼层布置住宅、旅馆、办公用房等十分普遍。这就使得结构形式在上部楼层需要采用小开间柱网的框架结构或剪力墙结构,而下部楼层则采用能提供大空间的大柱网框架结构。在上部和下部楼层之间,就必须设置一个转换层结构作为过渡层,以保证结构受力的有效传递。

从目前国内外已有的带转换层结构的高层建筑来看,按使用材料划分,转换层结构可分为钢结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢和混凝土组合结构――钢骨混凝土结构。其中,钢骨混凝土结构由于承载力高、延性好,应用在转换层结构中具有明显的优势。

2.钢骨混凝土结构转换层应用优势

根据有关文献统计结果,国内采用的转换层以钢筋混凝土转换层结构居多,大约占85%,另有少数采用预应力混凝土结构和钢骨混凝土结构。钢筋混凝土转换层结构材料便宜,设计和施工相对简单方便,技术和经验较成熟,但其缺点是截面和自重均较大,施工中的模板支撑有较大难度。

钢骨混凝土结构是由混凝土包裹型钢钢骨共同受力的一种新型结构,属于钢―混凝土组合结构的一种类型,其特征是在型钢结构的外面有一层混凝土外壳与其共同工作。钢骨混凝土结构构件可运用于多、高层建筑及一般构筑物中,目前我国主要运用于高层建筑中[1]。

钢骨混凝土结构与钢筋混凝土结构以及钢结构相比,其最大的优点主要有以下几点[2]:

1)钢骨混凝土中的型钢不受含钢率的限制,在高层建筑中可以减小构件截面尺寸,增加使用面积,降低层高。与其他承托层数少,跨度相近甚至更小的钢筋混凝土转换梁相比,采用钢骨混凝土结构后转换梁的截面高度大为降低,截面高度最多可减小50%以上[3]。

2)钢骨混凝土中的型钢在混凝土未浇灌前已形成钢结构,具有相当大的承载能力,能够承受构件自重和施工时的活荷载,因而减少了支模施工的劳动力和材料。

3)钢骨混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,尤其是实腹式构件更具有良好的抗震性能。

4)钢骨混凝土结构较钢结构在耐久性和耐火性能上均明显胜出一筹。

3.钢骨混凝土结构施工特点

比较传统的钢筋混凝土转换层结构,钢骨混凝土结构在施工应用中,存在以下一些特点:

1)大量采用定型构件,利于施工质量控制。钢骨混凝土结构大量采用钢梁钢柱等钢结构构件,这些构件都在工厂加工,质量易于控制。对于施工质量要求很高的转换层结构来说,是十分有利的。

2)现场吊装、焊接或铆接工程量大、质量要求高。钢骨混凝土结构需特别注重钢结构的吊装、焊接或铆接工程质量。

3)相对普通混凝土转换层结构,钢骨混凝土结构钢筋的安装工程量减小非常明显,对加快施工工期十分有利。同时,避免了普通转换层大梁钢筋过密,难以浇筑混凝土和保证混凝土质量的问题。

4)钢骨混凝土结构转换梁的截面高度大为降低,同时钢骨混凝土中的型钢在混凝土未浇灌前已形成钢结构,具有相当大的承载能力。因此,转换梁荷载大为降低,相应的,其支模体系大大简化,施工难度减小,减少了劳动力和材料投入,有利于加快施工工期。

5)钢骨混凝土结构施工工序一般是先吊装型钢梁,再支模和安装钢筋。型钢梁可以在下部混凝土结构未完成前吊装,工序搭接灵活方便,利于工期控制。

4.工程实例及施工要点

4.1 工程实例

广州市珠江新城某项目地下三层,地上44层,其中地上三层为连体裙楼,四层为转换层,以上均为住宅楼,建筑高度153m。工程采用框剪结构,四层及以下柱均采用钢骨混凝土叠合柱,而转换层采用钢骨混凝土梁式转换层,转换梁的最大截面1600×2700mm,内配400×2200×30×3截面的工字钢,梁跨度7.6m。楼面梁板混凝土强度等级为C60。

4.2 施工工序

转换梁的截面很大,最重达到108 KN/m2,若采用一次支模浇筑混凝土方案,模板垂直支撑负荷非常大。为减轻支撑的负荷,利用叠合梁的原理,将2.7m高的转换大梁分两次浇筑,第一次浇筑梁底上1.3m的高度,利用第一次形成的钢筋混凝土梁和原有支撑体系共同承受第二次浇筑混凝土和施工荷载。第二次浇筑的混凝土待第一次浇筑的混凝土达到设计强度的75%才进行。其施工工序如下:

型钢梁吊装转换层梁底模板支顶安装安装梁钢筋骨架安装1.3m以下部分梁侧模板浇筑1.3m以下部分层转换梁混凝土及养护安装1.3m以上部分梁侧及楼面模板楼面钢筋安装1.3m以上部分转换大梁及梁板混凝土浇筑。

4.3 型钢梁吊装

按照钢骨梁最大截面400×2200×30×3计算,钢骨梁每米重量0.64t,其最大跨度为7.6m,考虑到十字钢柱的截面减少量及钢柱牛腿的影响,钢骨梁的最大吊装跨度约6.5m,其最大吊装重量约为4.5吨。钢梁不进行分段吊装。

由于现场吊装点距离吊车位置较远,根据现场情况,钢骨梁吊装时,将主要利用100t汽车吊进行吊装。钢梁采用两点捆绑吊装。

4.4 模板支撑工程

1)由于转换梁分两次浇筑,计算其支撑时可按按其一般荷载,即1.4×1.6m的梁荷载进行计算。梁底的纵横向水平支撑分别采用双钢管和木枋。梁底上层枋(即横向水平支撑)为80mm×80mm马尾杉木枋@200mm,下层托梁采用2Φ48钢管,间距600mm;支撑采用Ф48钢管,支撑体系立柱间距是600mm×600mm。

2)沿梁底纵向每隔2m设1道全高范围的剪刀撑,横向在梁跨范围内梁侧各设2道全高范围的剪刀撑。

3)转换梁模板支设分2次进行,先支设梁底模,在绑扎完梁钢筋并浇筑转换层柱墙混凝土后再支梁侧模。

4.5 钢筋工程

1)转换层钢筋用量大,梁柱节点处的纵横方向梁筋锚入柱内,柱筋弯入梁内,配筋重重叠叠,十分密集,绑扎难度极大,且转换层以上为剪力墙结构,插筋数量又非常大,施工时难以完全插准部位,特别是型钢梁部位应引起高度重视,故应做好钢筋排放顺序方案。

2)梁钢筋绑扎应在梁底模支设完毕后进行。由于梁的截面比较大,梁面钢筋的数量和层、数都比较多,为了保证各种钢筋位置的准确和便于安装,设置钢支架将大梁承托起来,钢筋骨架安装完毕拆除支架。

3)为便于钢筋安装,在梁两侧约梁底标高处安装操作平台。

4)梁钢筋绑扎应先主梁后次梁、交错摆放、再穿入箍筋,待梁钢筋绑扎完毕后,垫放保护层垫块,再分段拆除钢支架。

4.6 混凝土工程

1)钢骨混凝土梁采用二次浇筑的施工工艺。

2)浇筑时由一端开始用“赶浆法”推进,将梁进行分层浇筑,分层厚度为500mm。

3)劲性梁内的钢梁梁顶标高接近楼板标高,而且钢梁的翼缘板400mm,加上劲性梁内的其它钢筋,混凝土浇筑有一定的困难,混凝土入模及振捣密实钢梁上下翼缘的死角位是关键。

①、采用骨料5~20mm的混凝土,混凝土的坍落度150~170mm。

②、采用Ф25小直径振动棒辅助振捣。

③、为了保证钢梁下翼缘板下的混凝土质量,投料时,先从钢梁一侧下料,每一次投料高度不超过500mm,然后用振动棒从梁一侧通过梁底驱赶到另一侧,并从另一侧挤出高度超过翼缘板约50mm以上。当整条梁都完成了这一层混凝土的浇筑是时,再从梁的两侧相对同时分层下料,并用针式振动棒振捣密实。

④、当混凝土浇筑至距钢梁上翼缘底面只有200mm时,再从梁的中段开始浇筑,投料厚度超过上翼缘200mm厚,使上层混凝土对下层混凝土有一定的压力,用振动棒从中间分别向梁的两端逐渐驱赶混凝土。振捣过程中,要始终保持振捣区域内的混凝土厚度,使混凝土从梁的中段沿腹板逐渐向两端延伸,直到梁端部,同时把空气从两端完全排出。

4)第二次混凝土浇筑时间应在第一次的混凝土强度达到75%后,一般为7天。

5)混凝土浇筑终凝后必须即刻覆盖湿润麻袋和薄膜并洒水养护,以保持混凝土梁表面湿润,养护应在14天以上。

4.7 测温控制

1)在转换大梁中设置一个测温点,每一点设三个不同深度的孔,测量梁底部、中部及上部的温度,三个测温点的间距500mm。测温点布置于梁的跨中。

测孔采用镀锌钢管,上口高出梁混凝土面200mm,采用胶带或木塞进行封口。

2)测温时间及次数:测温工作由砼浇筑后12h开始,升温阶段每4h测温一次,降温阶段每8h测温一次,随着温度下降可逐步减少测温次数,但不应少于每天两次。测温天数为14天。

5.结语

钢骨混凝土结构转换层因其具有的承载力高、延性好、小型化等优势,将会在高层建筑中得到越来越多的应用。在施工中,它体现出了施工简便、质量易于控制、工期短的特点。在工程实践中,通过采取有针对性的施工工艺、方法,施工质量达到了设计及规范要求,取得了很好的质量效果和经济效益,为类似工程的施工进行了有益的探索,取得了宝贵的经验。

参考文献:

[1]梁文育,蔡健钢骨混凝土梁式转换层结构的特点及应用[J]广州土木与建筑,2003(1)

钢骨混凝土范文第5篇

【关键词】高层建筑;钢结构;应用

引言

本工程位于成都市成华区府青路一段3号四川油气田机关大院内,建筑类别为一类高层科研办公楼。总建筑面积为50316m2(其中:地上43479.45 m2、地下6836.55 m2);建筑层数为28层(其中:地上26层、地下2层),建筑总高度为99.90m。结构类型为框架剪力墙结构,抗震设防烈度为7度,总用钢量达3450t。

由于钢结构技术是高层房屋建筑中的新技术、新工艺,为此,无论从设计―材料―施工制作―验收―竣工资料等方面都严把质量关。

1 钢骨柱设计说明

本工程结构构件除中筒为剪力墙结构外,其余从基顶(-8.5m)至第十层(44.050m)为钢骨混凝土柱,第十一层至二十六层为钢筋混凝土柱。钢骨柱分别按7排4行布置,共26根,从基础面到第十层高度,总重量670多吨。钢柱为多节柱,在楼层板上+2200mm位置分段。

型钢采用Q345B的低合金结构钢钢板(厚度为14mm、16mm、18mm、24mm等规格)组焊;钢柱断面形式为十字形截面柱,型钢尺寸为550×300×14×18,550×300×16×24、550×300×20×34,截面尺寸为850×850,混凝土强度等级为C55。

2 施工中需解决的关键技术问题

2.1 钢骨柱的焊接应力变形及控制

2.2 钢骨柱定位

2.3 钢骨柱与柱、梁钢筋连接

2.4 钢骨柱模板支设

2.5 过渡层钢骨柱

2.6 混凝土浇筑

3 项目前期准备及实施过程

3.1 项目前期准备

首先熟悉相关规范、规程(JGJ138-2001《型钢混凝土组合结构技术规程》、04SG523《型钢混凝土组合结构构造》和JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》),型钢混凝土组合结构施工工艺及型钢与梁钢筋的连接锚固、箍筋的绑扎、钢骨柱模板的设计与安装、混凝土的浇筑等工序施工方法与技术措施。明确钢骨柱制作、吊装、焊接、检测等施工工艺和相关节点的结构详图,审阅钢骨柱焊接工艺评定和施工方案。

3.2 实施过程

3.2.1 材料选择

(1)钢材钢骨柱采用Q345B级焊接型钢板,钢材屈强比应≥1.2,其质量应符合GB/T1951《低合金高强度结构钢》的规定。

(2)焊接材料手工焊接用焊条应符合GB5118《低合金钢焊条》的规定,自动焊接或半自动焊接应符合GB/T14957《熔化焊用钢丝》的规定。

(3)螺栓与栓钉普通螺栓应符合(GB5780 GB5781)《六角头螺栓-C级》和《圆柱头焊钉》(GB10433)等有关标准。

(4)钢筋箍筋采用Ⅱ级热轧钢筋。

(5)混凝土钢骨混凝土结构的砼采用细粒径砼,最大骨料宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1/3,且不宜大于25mm。

3.2.2 施工工艺

(1)钢骨柱分段情况:本工程从基顶(-8.5m)至第十层(44.050m)为钢骨混凝土柱,在楼层板上+2200mm位置分段,分段后构件长度为楼层层高。

(2)钢骨柱施工流程:钢骨柱加工钢骨柱运输和吊装钢骨柱焊接钢骨柱竖筋与梁筋安装固定钢骨柱模板支设钢骨柱砼浇筑。

(3)切割与组对:在切割时,一定要控制好火焰。在进行H(T)型构件加工制作时,控制好应力集中和变形及垂直度相互连接的中心位置,严格控制其尺寸偏移。

(4)焊接:对坡口形式的加工、焊接工艺参数的选择、焊缝位置、结构刚性、装配焊接顺序等均严格控制,从而才能保证焊接过程的稳定性。

3.2.3 钢骨柱的运输和安装

(1)水平运输采用7m车厢的20t汽车;垂直运输采用塔吊作为吊装机械,个别地方辅以汽车吊。

(2)底部钢柱吊装前,在钢柱底及基础上划出标高控制线、轴线。

(3)上部钢柱的安装,钢柱为多节柱,单根重量为2.2t。吊装时通过钢柱上的耳板和连接板进行定位,定位的同时要复核上下轴线是否对正,确保轴线正确。

(4)焊接十字形截面柱,采用翼缘、腹板完全焊透的坡口对接形式。现场钢骨柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量应符合设计规定。

(5)垂直度及标高控制吊装过程中用经纬仪和线坠观测控制钢骨柱的垂直度和轴线,水准仪控制标高。

3.2.4 梁筋安装固定

根据04SG523《型钢混凝土组合结构构造》规定,中间三根梁筋在翼缘边截断,与柱牛腿焊接,仅两边梁筋穿过腹板连通。

3.2.5、钢骨柱模板支设

由于钢骨柱无法在柱内设置对拉螺栓,因此采用了组合钢模板,柱平面尺寸较大(850×850),同时采用了16#槽钢作为柱箍,在柱外用两根φ14高强螺杆对拉,每600mm高设一道,以保证模板刚度,防止涨模。

3.2.6 钢骨柱混凝土浇筑

钢骨柱混凝土浇筑,应遵守有关混凝土施工的规范和规程,在梁柱接头处混凝土不易充分填满处,要仔细浇筑和捣实。

3.2.7 机械设备的配备

(1)工厂制作设备

(2)现场安装设备

(3)检测设备

3.2.8 施工技术措施

(1)钢骨柱加工的变形控制焊接时应考虑弯曲变形、扭曲变形、波浪变形对钢骨柱的影响,因此应从设计、工艺上采取措施。

(2)钢骨柱定位

a、底部钢柱的定位:采用四根L60角钢支撑杆件的方式进行固定,加固用的角钢支撑浇注于基础混凝土中。

b、上部钢柱的轴线定位:采用先四角、后中间的连接顺序。

(3)钢骨柱与柱、梁钢筋连接:梁钢筋与柱的连接锚固是本工程技术难点。在制作腹板时,确定了预留孔的位置、直径及误差范围,并严格钻孔施工。

(4)钢骨柱箍筋设置:由于牛腿伸出柱平面,直径较大(Ф16)的箍筋(矩形和八边形)不易就位,采用两个半箍搭接焊形成封闭。

(5)钢骨柱模板支设:采用16#槽钢制作专用柱夹具,槽钢间用φ14螺栓连接。

(6)过渡层钢骨柱:本工程设置一层过渡层,型钢截面尺寸同标准层,过渡层内的型钢翼缘外侧设置栓钉。

(7)混凝土浇筑和养护:钢骨柱内钢材、钢筋密集,钢骨柱被腹板分割为四部分,因此砼不易浇筑密实。施工时采用细粒径砼,配合橡皮锤敲打、小型振动棒等措施。同时加强砼的养护工作。

3.2.9 质量控制措施

(1)制作、施工质量控制

a、原材料质量控制措施及原材料进场检测

b、加工制作质量控制措施

①在钢结构加工时,钢牛腿位置、大小的施工图均通过配合单位技术部门核对后再加工,避免配合单位在施工时的失误和返工。

②钢骨柱的焊接工程量大,质量要求高,特别是在现场焊接条件有限的情况下,对使用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接位置进行焊接工艺评定,并对已确定的焊接工艺参数进行控制。

钢骨混凝土范文第6篇

关键词:科研项目;高烈度;大跨度;劲性钢筋混凝土

劲性钢筋混凝土结构是由钢骨架外包钢筋混凝土形成的一种兴新组合结构,它兼有钢结构和混凝土结构的诸多优点,如承载力强、抗震性能好和施工速度快等,特别是钢结构骨架本身可以承担施工荷载,可以取消施工中的支撑体系,简化模板结构,从而能缩短工期,获得较大的经济效益。劲性混凝土按其结构形式的不同分为H性钢筋混凝土架构、圆钢劲性混凝土架构,矩形钢筋混凝土结构。劲性钢筋混凝土结构多用于多层及高层框架结构,以及柱网大、荷载重、构件断面尺寸受到限制的结构物,能满足其特殊功能要求。劲性钢筋混凝土框架结构的梁和柱,其钢结构骨架的组合形式有空腹格构式和实腹式两种。超限结构被采用,已经是如今建筑界常见的事情了,所以就需要能适应超限结构的新型材料结构,劲性钢筋混凝土结构中劲性可以大幅度提高构件的承载力,而混凝土又可弥补劲性钢筋刚度的不足,彼此起到了相辅相成的作用。

一、劲性混凝土结构施工重点及难点

由于劲性混凝土结构的限制是的在结构上的选择尤为重要。如何选择好钢构件的吊装与安装不仅影响到施工的进度、质量与安全,而且对真个工程施工进行严重的影响。其主要难点在于混凝土中钢筋过于密集,使得钢筋与钢骨之间出现位置冲突的现象,不利于混凝土的振捣。

二、钢骨梁加工制作

在港股梁架制作过程中药综合考虑质量、工期和经济效益等各个不同因素。选用适合当前情况的加工材料。劲性钢筋混凝土框架结构多采用现浇混凝土施工方法。框架节点采用柱子钢骨架上下贯通和梁钢骨架左右贯通两种做法。但一般多采用前者。节点构造上通常采用梁和柱骨架不直接相连的方法。

第一步:熟悉图纸及有关规范要求;

第二步:精确计算,在加工地点进行1:1放样;

第三步:利用经确任无误的大样图进行下料,并对要求K型焊缝的钢板焊接接头进行处理,打磨成45°;

第四步:准备工作全部做好后开始焊接,为了确保科研项目一次性成功,我们从全处范围内抽调四名具有丰富电焊经验的技术骨干和操作能手进行加工。

第五步:每榀钢骨梁完全加工完毕后,必须按照有关规范标准严格检查处理。由于受热胀冷缩的影响,会发生局部变形。

三、钢骨梁吊装就位

1、准备工作:为了确保钢骨梁吊装能够准确、安全就位,在钢骨梁吊装前必须做好以下几项准备工作:(1)、合理安排吊装顺序和吊机所要行走的路线,选择合理的吊机位置,吊装前必须把柱中钢骨梁地面以下柱体部分全部施工完毕,而且混凝土强度要达到100%。为了确保钢骨梁高度准确无误,在浇注混凝土时就必须对其高度控制好,并精确抄平。(2)、柱中钢骨的蒸米哦按和侧面要用红线标出其中心位置,用同样方法在框架柱混凝土表面也标出相应位置,以便吊装时能准确就位。

2、吊装就位:为了避免钢骨在吊装过程中出现变形,采用垂直三点起吊,吊绳采用钢丝绳。就位时,钢骨两端每个柱子的正面和侧面各站1个技术人员,用垂球控制就位方向。

3.混凝土外部包装部分,由于柱筋柱骨在钢柱柱帽中无法通过连接板练级,因此施工中可以对此预留洞孔位置以满足后续过程中的焊接要求。

四、钢筋混凝土施工

在钢骨就位后,钢骨四周还有部分钢筋混凝土,钢筋混凝土质量的好坏,直接影响到劲性钢筋混凝土(SRC)的科研工作。所以在施工中必须注意以下三点:

1、模板:严格按照设计尺寸及规范要求立模

模板分为柱模、底模等,在树立模板的过程中要先立底模板,从房屋±0.000处开始搭脚手架直至设计高度,脚手架底部承力面必须是经过夯实的。然后在底模上立侧模并加固,必须保证模板的平整、稳定和严密性,防止漏浆和跑模现象出现。

2、加工和绑扎钢筋:在钢筋混凝土结构施工过程中,必须对现场的钢筋进行抽样检查,确认无质量问题后才能使用,否则不得使用。首先在加工钢筋时就严格按照有关设计文件和规范进行下料;其次由于钢筋太密,空间小,所以为防止钢筋打架现象,必须严格控制加工尺寸,在钢筋绑扎前要对所有加工好的钢筋进行严格检查,对于超标的钢筋坚决不用。

3、混凝土浇注:为了保证混凝土施工质量,使此科研项目一次性成功,在浇注混凝土前我们还做好了以下工作:(1)原材料筛选:碎石粒径选用0~20mm,水泥选用525#,采用中粗砂,对所有到现场材料的各项技术标准进行抽样检验,发现有不合格的材料坚决不用。(2)原材料准备:备齐碎石、砂、水泥等所有材料,必须做到认真计算,宽备窄用,只有这样才能可能一次性浇注完SRC框架的混凝土。(3)、准备好备用电源并调试好。(4)、根据实际工程量的多少准备好Ф50的小型振动棒,并有备用。(5)、由于钢骨上翼缘板较宽,为了在浇注混凝土时能使其中气泡释放出来,不致出现空洞,在上翼缘板上左右两侧每隔600mm各打一个Ф10的气孔,应注意避开对结构和施工有影响的部位,如加劲肋和次梁处。

把所有准备工作完成后,才能开始正式施工。

4、在浇注混凝土过程中,还有几个问题需要注意:(1)、严格计量,最好有两台磅称;(2)、混凝土随拌随用,为确保和宜性,拌制时间应控制在2分钟以上,混凝土坍落度控制在70mm左右。混凝土超过1.5h后坚决不能在利用;(3)、随浇随捣,坚决不能出现漏捣和过捣现象。在捣固时应尽量避免震动棒与钢筋或钢板相碰,应特别注意底部混凝土质量,也不得利用钢骨传震。施工时,必须有工人在构件下方或侧面观察模板情况,如有变化,应立即停止施工并按组织人力进行加固;(4)、全部浇完混凝土后,注意按规范养护7天以上,温度太低时,还必须注意防冻。

钢骨混凝土范文第7篇

关键词:劲性混凝土 型钢结构 钢板 构件

型钢混凝土特征是在型钢结构的外面有一层混凝土的外壳。型钢混凝土中的型钢除采用轧制型钢外,还广泛使用焊接型钢。此外还配合使用钢筋和钢箍。型钢混凝土土梁和柱是最基本的构件。

型钢可以分为实腹式和空腹式两大类。实腹式型钢可由型钢或钢板焊成,常用的截面形式有I、H、工、T、槽形等和矩形及圆形钢管。空腹式构件的型钢一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢而组成。型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于C30。

一、劲性钢筋混凝土结构的特点

劲性钢筋混凝土结构的特点如下:

(1)型钢混凝土中型钢不受含钢率的限制,型钢混凝土构件的承载能力可以高于同样外形的钢筋混凝土构件的承载能力一倍以上,因而可以减小构件截面。对于高层建筑,构件截面减小,可以增加使用面积和层高,经济效益很大。

(2)型钢在混凝土浇筑之前以形成钢结构,具有较大的承载能力,能承受构件自重和施工缝荷载,可将模板悬挂在型钢上,模板不需设支撑,简化支模,加快施工速度。在高层建筑中型钢混凝土不必等待混凝土达到一定强度就可继续施工上层,可缩短工期。由于无临时立柱,为进行设备安装提供了可能。

(3)型钢混凝土组合结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,尤其是实腹式型钢,因而此种结构有良好的抗震性能。

(4)型钢混凝土组合结构较钢框架在耐久性、耐火等方面均胜一筹。最初人们把钢结构用混凝土包起来,目的是为了防火和防腐蚀,后来经过试验研究才确认混凝土外壳能与钢结构共同受力。型钢混凝土框架较钢框架可节省钢材50%或者更多。

二、劲性混凝土结构的构造

1、一般构造。

型钢混凝土组合结构构件中,纵向受力钢筋直径不宜小于16mm,纵筋与型钢的净间距不宜小于30mm。型钢的混凝土保护层最小厚度,对梁不宜小于100mm,,且梁内型钢翼缘离梁两侧距离之和不宜小于截面宽度的1/3;对柱不宜小于120mm。型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于6mm。

2、型钢混凝土框架柱。

型钢混凝土框架柱的型钢宜采用实腹式宽翼缘的H型轧制型钢各种截面型式的焊接型钢,非地震区或设防烈度为6度地区的多高层建筑,可采用带斜腹杆的构件式焊接型钢。型钢混凝土框架柱中箍筋的配置应符合混凝土结构设计规范中的规定。

柱箍筋加密区长度以外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一般,且对一级、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三级抗震等级不宜大于15d,d为纵向钢筋直径。型钢混凝土框架柱全部纵向受力钢筋的配筋率不宜小于0.8%;受力型钢的含钢率不宜小于4%,且不宜大于10%。框架柱内纵向钢筋的净距不宜小于60mm。

3、型钢混凝土框架梁。

由型钢混凝土柱和梁可以组成型钢混凝土框架。框架梁可以采用钢梁、组合梁或钢筋混凝土。在高层建筑中,型钢混凝土框架中可以设置钢筋混凝土剪力墙,在剪力墙中也可以设置型钢支撑或者型钢桁架,或在剪力墙中设置薄钢板,这样就组成了各种型式的型钢混凝土剪力墙。型钢混凝土剪力墙的抗剪能力和延性比钢筋混凝土剪力墙好,可以在超高层建筑中发挥作用。

三、劲性混凝土结构施工

型钢混凝土结构与普通钢筋混凝土结构的区别在于型钢混凝土结构中有型钢骨架,在混凝土未硬化之前,型钢骨架可作为钢结构来承受荷载,因此施工时可以利用这个特点,合理选择模板材料和支模方法。在高层建筑现浇型钢混凝土结构施工中,经济效益较显著的模板体系有;无支撑模板体系、升梁提(滑)模体系和外挂脚手升降体系等。

1、型钢和钢筋施工。

型钢骨架施工应遵守钢结构的有关规程。安装柱的型钢骨架时,现在上下型钢骨架连接处进行临时连接,纠正垂直偏差后再进行焊接或高强螺栓固定,然后在梁的型钢骨架安装后,要在此观测和纠正因荷载增加、焊接收缩或螺栓松紧不一而产生的垂直偏差。

施工中要确保现场型钢柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量,并应达到二级焊缝质量等级要求。工字形和十字形钢柱的腹板与翼缘、水平加劲肋与翼缘的焊接应采用坡口熔透焊缝,水平加劲肋与腹板连接可采用角焊缝。箱形柱隔板与柱的额焊接,宜采用坡口熔透焊缝。栓钉焊接前,应将构件焊接面的油、锈清除;焊接后栓钉高度的允许偏差应在±2mm以内,同时按有关规定抽样检查其焊缝质量。

在梁柱接头处和梁的型钢翼缘下部,由于浇筑混凝土时有部分空气不易排出,或因梁的型钢翼缘过宽妨碍浇筑混凝土,为此要在一些部位预留排除空气的孔洞和混凝土浇筑孔。

2、模板与混凝土浇筑。

型钢混凝土结构与普通钢筋混凝土结构的区别,在于型钢混凝土结构中有型钢骨架,在混凝土未硬化之前,型钢骨架可作为钢结构来承受荷载,为此,施工中可利用型钢骨架来承受混凝土的重量和施工荷载,为降低模板费用和加快施工创造了条件。可将梁底模用螺栓固定在型钢梁或角钢桁架的下弦上,可完全省去梁下的支撑。楼盖模板可用钢框木模板和快拆体系支撑,达到加速模板周转的目的。

施工型钢混凝土结构,还可用升梁体模体系,它是将屋面框架梁设计成双肢梁,在地面制作后,在双梁网格上铺设脚手板构成施工操作平台。双梁网格下悬挂框架柱、梁和剪力墙等的模板,以及吊梁和吊脚手等。升板挂机在柱的型钢骨架上。施工时,按规定的程序用升板机提升双梁网格平台,同时即可提升柱、梁、墙的模板,每注一层提升一层,逐步形成框架。

网格梁双肢之间的空隙恰为各楼层梁的平面位置,双肢纵横交叉处为柱,升板机吊挂与柱的型钢骨架上。对双肢网格梁,处按使用荷载计算外,还应按施工荷载进行核算。梁的侧模挂在吊梁上,底模用螺栓固定在梁的型钢骨架上,当升板机提升时,侧模随操作平台上升,而底模则固定在型钢骨架上,待混凝土达到规定强度后拆除。施工时有关型钢骨架的安装,应孙周钢结构有关的规范和规程。

至于型钢混凝土结构的混凝土浇筑,应遵守有关混凝土施工的规范和规程,在梁柱接头处和梁型钢翼缘下部等混凝土不易充分填满处,要仔细进行浇筑和捣实。型钢混凝土外包的混凝土外壳,要满足受力和耐火的双重要求,浇筑时要保证其密实度和防止开裂。

钢骨混凝土范文第8篇

关键词 高层住宅;钢结构设计;结构体系

中图分类号TU98 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0040-02

1 工程概况

本工程为某市一住宅小区结构设计工程,该小区由9 幢二梯八户12 层钢结构住宅组成。建筑物的总高度37.35m,每幢建筑物地上部分为12层,局部有13层。地下部分为1层的地下室,高度为4.2m,作为停车场。地上部分其中1层为商铺,高度为3.9m;层2~12则为居民住宅层,高度为3m;而局部的存在13层,为楼、电梯机房,高度为4.5m。建筑室内外的高差为0.45m。每一幢建筑物的长度为54.6m,宽度为17m。

2 结构、构件以及地下室设计

2.1 结构体系的设计

在我国,大部分的高层钢结构住宅的结构体系均是采用钢框架―混凝土核心筒结构,这种结构体系相比于混凝土结构具有构件尺寸小、结构自重轻以及抗震性能好等特点,相比于钢框架―支撑结构具有侧移小、居住舒适度好以及耐火性能好等优点。因此本工程采用钢框架―混凝土核心筒结构,不仅能够较好的实现本工程住宅结构的使用功能,同时在本工程的底部可以作为大型商场,地下室可作为停车场的作用。

2.2 结构平面和立面布置

在高层结构的设计中,结构的平面形式和立面布置对工程的成本影响很大,因此为了有效的做好工程成本的控制,应从结构专业和建筑专业出发综合考虑,做好结构平面和立面的合理设置,并反复进行优化。在结构平面的布置上,尽量确保柱网纵横两方向的对齐,同时保证柱与柱的间距尽量相近。核心筒布置在结构平面的中心位置,这样可以确保结构的传力简单。对于结构立面的布置,应确保剪力墙、钢柱以及支撑能够连续布置,不布置转换结构。对于结构的高宽比和核心筒的宽度应做到符合设计和规范的要求。

本工程结构平面布置较为规则对称,立面结构刚度变化均匀,核心筒布置在结构平面的中心,因此结构的质量和刚度中心基本重合在一起。本工程在进行结构平面设计时,应特别注意结构的扭转效应,因此采取的设计措施为:在轴1~轴11处和布置一列单斜杆支撑,同时在层1对应上部斜杆支撑位置布置1道剪立墙,剪力墙的厚度为250mm,这样的设计可以有效的提高层1核心筒的抗剪承载力,从而实现平面扭转效应的控制。建筑结构的高宽比为2.19,核心筒的高宽比为4.85。

2.3 主要构件设计

1)钢管混凝土框架柱。通常情况下,在钢框架-混凝土核心筒结构中,应采用钢管混凝土柱作为框架柱。钢管混凝土柱中主要为钢材和混凝土两种材料。在混凝土的包裹着钢管,钢管的作用使混凝土处于三向受压的状态,因此混凝土的抗压强度得到了有效的提高,同时也使混凝土具备了塑性的特征;而内部混凝土的存在,提高了钢管的局部抗屈曲能力,从而有效的确保了钢材的强度;钢管还兼作为框架柱的纵向钢筋、箍筋以及混凝土模板的作用。钢骨混凝土施工较为复杂,而且尺寸较大,而采用钢管混凝土框架柱,能够有效的解决这些问题,同时具有整体刚度较大、强度高以及稳定性强等特点。本工程所采用的钢管混凝土柱具体钢管型号和混凝土等级为:钢管的型号主要有三种,分别为350×12,350×10,350×8,钢材的强度等级为Q345B;而混凝土的强度等级有三种,从高到底以次为C40、C35、C30,根据荷载和部位的不同,选择不同的钢管型号的混凝土强度。

2)楼面体系。本工程采用的楼板为普通钢筋混凝土楼盖,尺寸有两种,分别为100mm厚和120mm厚的。采用抗剪栓钉将楼板和钢梁紧密的连接在一起,从而形成组合楼盖的形式。地下室采用的钢筋混凝土楼板的厚度为180mm,楼板和屋面梁所采用的材料为轧制H型钢,钢梁的型号有较多,有H450×180×8×12、H450×150×8×12以及HN248等。而地下室所采用的框架梁材料为钢骨混凝土,次梁采用的则为普通钢筋混凝土。

3)钢骨混凝土剪力墙。在本工程中,经过结构整体计算,在层1~4楼面钢梁与核心筒交接处布置有钢骨混凝土柱。在结构的整体计算中,由于核心筒连梁的高跨比较大,这会引起连梁抗剪强度的不足,因此,根据规范的规定,应采用钢骨混凝土连梁,在连梁内设置适当的钢骨,从而提高连梁的抗剪承载力。而当在核心筒楼面处不存在钢骨混凝土连梁时,应设置钢骨混凝土暗梁,暗梁中钢骨的设计根据构造要求即可。

在剪力墙混凝土的浇筑施工时,连梁和暗梁中的钢骨会给施工造成一定的影响,因此为了减小这种不利影响,采用窄翼缘钢梁作为连梁和暗梁中的钢梁。窄翼缘钢梁的面积主要集中在腹板,这样可以有效的提高钢骨的抗剪能力。在本工程中,所采用的连梁钢骨的型号有两种,分别为H400×75×10×10、H300×75×10×10,而采用的暗梁钢骨的型号则为HN150。底部核心筒的周边墙厚最大,为350mm,而上部最小,则为200mm,内墙墙厚则从下到上均为200mm。

4)围护结构设计。在结构的工程造价中,围护墙的造价占有很大的一部分,因此应尽量采用较轻的墙体材料,同时减小墙体的厚度,同时填充墙的强度直接影响着维护结构的安全。在进行围护墙材料的选择时,应尽量满足容重小、强度高、隔音效果好等。经过各种可行材料的综合对比,本工程采用的内隔墙材料为蒸压加气混凝土砌,而外墙和卫生局隔墙的材料则为混凝土空心砌块。

2.4 地下室和基础设计

在进行地下室的设计时,根据规范的相关要求,基础埋深、钢管柱脚埋深等各方面都有相应的构造要求,同时综合考虑地下室的工程造价和建筑的使用要求等,笔者认为在高层钢结构住宅结构适当的修建地下室不仅能够满足建筑的使用的要求,同时也能实现一定的经济效益。

对本工程施工现场的地质情况进行勘察,根据所得地质勘察报告,可以知道本工程的场地地质条件较好。本工程如果采用浅基础的话,可以采用建筑室内地面以下2m左右的土层作为基础的持力层;而如果采用深基础的话,可以采用建筑室内地面以下8m左右的土层作为持力层。本工程场地地质情况均满足浅基础和深基础的条件。经过分析,本工程在地下设一层地下室,基础则采用静压预制管桩。

3 结论

从工程实施效果表明,钢结构具有强度高、自重轻、塑性好、结构可靠度高以及密封性好的特点,逐渐被广泛地应用到高层住宅结构中。