钢管混凝土柱_RC环梁节点及其应用

钢管混凝土柱_RC环梁节点及其应用
钢管混凝土柱_RC环梁节点及其应用

论述钢管混凝土柱的几种常用节点形式

论述钢管混凝土柱的几种常用节点形式 发表时间:2015-09-25T11:20:14.227Z 来源:《基层建设》2015年6期供稿作者:史绍鑫郭丽丽 [导读] 齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司钢管混凝土柱是以钢管和混凝土两种建筑施工材料相互配合形成的复合材料。 史绍鑫郭丽丽 齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司 摘要:随着建筑物朝着高层、超高层的方向不断发展,钢管混凝土凭借其良好的力学性能和耐久性得到工程施工人员的关注。但具体工程施工中,钢管混凝土柱节点施工质量一直难以得到有效控制,成为严重制约这一混凝土施工技术推广及普及主要因素。本文就钢管混凝土柱的集中常见节点施工形式进行分析。 关键词:钢管混凝土;建筑结构;施工技术;节点形式 近年来,建筑高层化、多层化和超高层化趋势越来越明显,给各种施工新技术、新材料的应用提供了市场基础。钢管混凝土在这种时代背景下以优良的力学性能、较好的耐久性等优势被人们重视,但在具体施工中梁柱节点施工问题一直是制约其发展与推广的主要问题。节点作为建筑结构连接最薄弱的环节之一,确定结构设计合理与否是施工质量控制的重点,因此在这里我们有必要对此类施工技术分析。 一、钢管混凝土柱施工优越性 钢管混凝土柱是以钢管和混凝土两种建筑施工材料相互配合形成的复合材料,这种材料由于钢管柱与混凝土两种材料性能的优势互补,充分发挥两种材料各自的优越性能来改变传统混凝土结构塑性、韧性不佳问题,同时有效避免了局部屈曲的问题,使得整个混凝土结构承载力、塑性和韧性得到有效的保证。在当今建筑工程项目中,钢管混凝土柱施工技术广泛的应用在地震频率较高的地区,有效解决了因为地震荷载而引起的建筑物脆性破坏,大幅度提升了建筑结构的整体强度、降低了工程造价。 二、钢管混凝土柱常见的节点形式与施工要点 由于钢管混凝土柱与普通梁板结构连接、预应力梁板连接结构复杂,施工难度大、质量问题多,因此一直以来这一施工内容都深受业界重视,由此也促使了很多节点施工新方法、新内容形成。在当今节点施工中常见的方法包含了加强环式节点、连接双梁式节点、梁端局部加宽式节点、环梁式节点、半穿心式节点等。 1、加强环式节点 (1)加强环式节点是钢管混凝土柱在施工中利用上下钢板加强环传递结构弯矩应力的一种施工方法,同时在一些特殊环境的工程施工中还会在加强环之间设置放射状的加劲肋板,并且将加劲肋板同上下加强环结构焊接成一个整体,从而达到应力科学、合理传递的目的。在这种节点施工当中,加强环的厚度、宽度是根据梁端纵筋的强度为标准的,且最小宽度不能小于连接宽度的70%。 (2)加强环式节点施工技术在应用中具备着刚度大、承载能力强且无需要其他部件穿过结构的一种施工方法,因此在具体的工程施工中特别适用于那些直径小、承载力低的工程建设领域。尤其在那些多层建筑结构施工中,这种节点施工方法的选择能实现钢管混泥土柱一次浇筑成型的施工要求,且由于管道内部不存在障碍物,使得整个混凝土柱的质量得到有效保证。 (3)在施工中,如果钢管的直径比较大的时候,加强环式节点施工方法选用上要做一定的改动,要增加钢板加强环的钢材用量。同时还需要注意,由于梁端的纵筋和钢板之间本身的焊接工作量大,因此要高度重视焊接工作及焊接缝的控制。 2、连接双梁式节点 (1)连接双梁式节点在应用中通常都提前设置一个I形状的承载钢柱,这一钢柱通常都是在钢管外侧沿着应力传递方向配合梁体结构主筋浇筑同步进行的。在具体施工操作中,钢筋混凝土梁结构必须要一分为二,且分别布置在钢管的两侧,这个时候连接梁的四个主轴方向的轴端只是承担荷载力度,而不承担弯矩力和其他应力,其牛腿的抗弯强度也并不是很大,有效减少了节点区域钢管、混凝土的连接宽度,也避免了钢管混凝土柱混凝土施工缝的出现,有效的缓解了裂缝的出现率,提高节点区域的整体性和质量。 (2)连接双梁式节点梁的纵向钢筋无须穿过钢管,不用打弯,施工方便;且楼板的实际跨度减少,配筋较省。 (3)这种节点是通过牛腿传递剪力的,应力较集中。 3梁端局部加宽式节点 (1)梁端局部加宽式节点是以纵向钢筋连续绕过钢管的构造形式来实现的。在开始加宽处须增设附加箍筋将纵向钢筋包住,梁端局部加宽式节点的钢牛腿与普通钢筋混凝土梁的搭接过渡区能可靠传递梁端内力,钢牛腿既参与抗弯又参与抗剪。 (2)本节点传力途径明确、可靠,现场焊接量少,施工较为方便。 (3)这种节点均通过牛腿传递剪力,应力较集中。 4、环梁式节点 环梁式节点是对钢板加强环节点的改进,其形式是绕钢管设置一钢筋混凝土环梁用于传递弯矩;在环梁中部或底部钢管外表面贴焊一环形钢筋,用于传递剪力。 4.1、环梁式节点与加强环节点的异同 (1)节点不设置任何穿心构件,梁端剪力经管壁间接传递给核心混凝土;梁端纵向钢筋的拉力亦为间接传递。 (2)不同点是加强环式节点的加强环及加劲肋用钢板制作,加强环与梁端纵向钢筋需现场焊接;而环梁的材料是钢筋混凝土,与楼层梁板整体浇筑,框架梁的纵向钢筋可锚固在环梁内,无须现场焊接,施工方便,造价低。 4.2环梁式节点的缺点 (1)由于框架梁端弯矩是通过环梁间接传递的,环梁顶面的裂缝方向大体与框架梁的轴线垂直,且在框架梁与环梁的连接处,存在应力集中现象;钢筋混凝土梁材料为各向异性,若无加强措施,某些截面可能会过早破坏或出现较大的裂缝。 (2)由于梁端剪力亦为间接传递,即通过抗剪环筋及其贴焊焊缝传给管壁,再经管壁传给核心混凝土,当环梁出现裂缝或局部破坏时,抗剪环筋的抗剪承载力将大幅度减低。 5、半穿心式节点 半穿心式节点的特点是采用半穿心抗剪暗牛腿和在角部增设4个抗弯牛腿。牛腿的腹板深入钢管四分之一管径即可满足锚固要求;当柱

试论某高层建筑钢管混凝土梁柱节点设计

试论某高层建筑钢管混凝土梁柱节点设计摘要:本文根据某高层建筑为工程案例,主要针对钢管混凝土梁柱的节点设计进行阐述,通过合理设计,高层建筑采用钢管混凝土柱可取得较可观的经济效益。 关键词:高层建筑;钢管混凝土柱;梁柱节点 abstract: in this paper, according to a high-rise building for project cases, mainly in steel tube concrete beam-column node design is expounded, through the reasonable design, high building the concrete-filled steel tube column can be achieved considerable economic benefit. keywords: high building; concrete-filled steel tube column; beam-column joints 中图分类号:tu97文献标识码: a 文章编号: 一、项目概况 本项目包括住宅、办公、酒店、商场等。地下2层,最大深度10.6m,裙楼为4层,局部5层,裙楼天面高度为20.5m。 本工程为带转换层、多塔双重复杂高层建筑。结构布置利用建筑楼梯间、电梯间、设备间设置剪力墙筒体,核心筒贯通建筑物全高。在转换层以上,竖向构件采用一般剪力墙,由于建筑使用要求,转换层以下墙体收为框支柱,根据建筑布局,转换层以下另外布置一些落地剪力墙,满足转换层上下层侧向刚度比的要求。

钢筋混凝土结构梁柱节点不同强度等级混凝土施工工法

筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 梁柱节点不同强度等级混凝土施工方法 杭州**建设集团公司 *** 梁柱节点不同强度等级混凝土施工方法: 1.1 不同等级混凝土邻接面的留设 在钢筋混凝土结构中,高层建筑框架结构的梁柱节点比较复杂,由于荷载组合及内力计算的结果,要求同一层的竖向结构(柱、墙)混凝土强度等级高于水平结构(梁、板)的混凝土强度等级。钢筋混凝土框架结构,水平施工缝通常留于柱脚,柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底。若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇捣,则柱顶不留施工缝。 1.2 梁柱不同强度等级混凝土分别浇捣的施工 根据高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣的情况,不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计

筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M 强度。 2 梁柱节点随同楼面统一浇捣 梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时(10N/mm2) ,可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。 3 控制和消除梁柱节点处裂缝的具体措施 3.1 产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因 根据我公司在宁波、杭州、上海等地高层建筑工程施工的实践,梁柱节点不同混凝土强度等级均 按先柱后梁的次序浇捣,也曾发现少数楼层在梁柱节点处高低强度等级混凝土交界面附近出现微细裂缝。经现场察看和讨论分析认为,这些裂缝不是荷载作用下的结构裂缝,并不影响结构的安全使用。虽然微裂在混凝土中是很难避免的,但是应从严要求,分析原因,采取有效措施,尽量控制和消除这类裂缝,进一步提高工程质量。其具体原因是: (1)梁柱节点处,混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级混凝土的收缩

钢管混凝土柱环梁节点及其应用

钢管混凝土柱环梁节点及其应用 摘要:本文介绍了钢管混凝土柱环梁节点的构造和基本受力机理。通过合理设计,环梁节点能有效地传递框架梁端的剪力和弯矩,具有良好的变形能力和耗能能力,可以实现“强节点、弱构件”的抗震概念设计。简要介绍了环梁节点的设计方法及其在房屋建筑中的应用。 关键词:钢管混凝土柱环梁节点房屋建筑 一、引言 钢管混凝土柱作为一种性能优异的结构构件,与钢筋混凝土柱和钢柱相比,在许多方面有突出的优点。目前,用于我国房屋建筑中的钢管混凝土柱与混凝土梁连接节点的主要形式有:上下环板牛腿式、双梁式、梁端局部加宽式、对穿暗牛腿式、穿心钢筋暗牛腿式、暗牛腿-环梁组合节点、钢筋混凝土环梁节点等。这些节点形式各有优越性和不足,都已有一定的试验研究。 二、环梁节点的构造形式及特点 钢筋混凝土环梁节点的构造形式是在环梁高度范围内,沿钢管壁贴焊一道(或两道)钢筋作为抗剪环。抗剪环为通过连续的双面焊缝牢固焊于钢管壁上的闭合钢筋环或闭合带钢环。钢筋直径d或带钢厚度b一般在20-30mm左右。抗剪环与环形牛腿一样,实为钢管柱的环形凸缘(法兰盘)。基于与环形牛腿同样的考虑,沿抗剪环需设置与楼盖结构等厚的闭合混凝土环梁或与之相当的混凝土托盘,与钢管柱紧密箍抱,楼盖粱的纵筋则锚固于环梁内,借助环梁传递弯矩。 该节点节点无需穿心构件;钢管内、外无需设置加劲环,不影响钢管内混凝土浇注;环梁箍筋无方向性,便于与任意角度的混凝土梁连接。 三、环梁节点的受力机理 1、梁端剪力传递 框架梁梁端剪力主要通过三个途径传递给钢管混凝土柱: (1)通过环梁混凝土与抗剪环接触面的局部承压作用力将剪力由环梁传递到抗剪环上,并通过抗剪环与钢管间的焊缝将剪力传递到钢管上。由于抗剪环钢筋直径一般不大,由剪力引起的对钢管壁的局部弯矩很小。由于焊缝作用力可以保证,设计时以抗剪环的作用力为主进行抗剪验算。 (2)环梁混凝土与钢管之间的粘结作用。粘结作用力虽然很大,但在地震作用下难以保证,一般不予考虑,仅作为安全储备。

梁柱节点施工方案设计

梁柱节点方案报审表工程名称:贵港市广汇东湖A2区编号:

广汇东湖城A2区工程 梁柱节点方案 监理单位:南宁品正建设咨询有限责任公司总监理工程师审核意见: 日期:年月日 编制单位:四川宏大建筑工程有限公司 编制人: 审核人: 审批人意见: 编制日期:年月日

目录 第一章:编制说明及编制依据 (4) 1.1编制说明 (4) 1.2编制依据 (4) 第二章:工程概况 (4) 2.1工程设计概况 (4) 第三章:梁柱节点不同强度等级混凝土施工方法 (5) 3.1剪力墙、柱施工缝留置: (5) 3.2节点钢丝网安装 (6) 3.3混凝土浇灌 (6) 第四章:技术质量控制措施 (6) 第五章:梁柱节点处裂缝控制措施 (7) 5.1产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因: (7) 5.2防止梁柱节点处裂缝的措施 (8) 附图:梁柱节点施工大样平面图

第一章:编制说明及编制依据 1.1编制说明 高层建筑结构梁柱节点为结构的关键部位,在《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010中,有关梁柱节点区的混凝土的设计和浇注有以下的条文内容及及条文说明:当柱混凝土高于梁、楼板的设计强度时,应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施(第13.5.7条);高层建筑不同强度的梁、柱节点混凝土浇筑需要有关单位具体协商解决(条文说明)。本施工方案中,凡未注明计量单位的尺寸均以“mm”为单位。 1.2编制依据 1.1广西华篮设计(集团)有限公司设计的本工程结施、建施图; 1.2《建筑工程施工质量验收统一标准》(GB 50300-2013); 1.3我公司的技术、机械设备装备情况及管理制度; 1.4我公司掌握的国内外新技术、先进经验和各种施工技术资料; 1.5我公司编制的质量、环境、职业健康安全管理体系程序文件、作业文件及公司编制的施工工艺标准; 1.6《工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)》; 1.7《混凝土结构工程施工及验收规范》 GB 50204-2011; 1.8《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010; 第二章:工程概况 工程名称:广汇?东湖新天地9~12#楼、16#楼及广汇·东湖城A2区一期地下室工程 工程地点:贵港市贵港市港北区江北大道与和平路交汇处东南角 建设单位:广西广汇投资发展有限公司 设计单位:广西华蓝设计(集团)有限公司 监理单位:南宁品正建设咨询有限责任公司 施工单位:四川宏大建筑有限公司 工程内容:土建工程、给水排污、消防、防雷、装饰等设计图纸包括的内容的施工。 工期:570天。质量标准:国家施工验收规范合格标准 一、2.1工程设计概况

大型储罐基础钢筋混凝土环梁的施工

大型储罐基础钢筋混凝土环梁的施工 摘要:从上世纪起,无论是人类文明的高度进步还是世界经济的狂飙式发展,都离不开一种被人们称为石油的能源,石油在整个人类文明发展为最繁荣的时期,无疑是一种特有的,无与伦比的能源,为人类文明的高度繁荣,做出了巨大贡献。而如今,随着石油能源的日益枯竭以及人们对能源消耗缺少可持续发展的意识,导致国际原油价格非常之不稳定,酿成了一系列的危机。一个国家和民族能否在未来世界立足,石油能源的储备量将成为一项重要的衡量指标,故而,世界范围内正兴起一股石油储备库建设的高潮。 关键词:放样预制安装模板混凝土养护 Abstract: from the last century on, whether the height of human civilization progress or the world economy out-of-control type development, is inseparable from a known as oil energy, oil in the whole human civilization development for the period of prosperity, it is a kind of special, unique energy, for the human civilization height prosperity, made great contribution. And now, with oil energy exhausting and people lack of energy consumption of the sustainable development of consciousness, lead to the global crude oil prices is not stable, caused a series of crisis. A country and nation in the future based on the can, oil energy reserves will become an important measure, so, the world is a shares rise within the scope of the construction of the petroleum repertory climax. Keywords: lofting precast concrete curing installation template 1.C10混凝土垫层的施工众所周知,环形混凝土结构物的圆顺性较直线型更加难以控制,传统的钢尺测量放样模板线在要求较高或一些恶劣自然条件下(如大风,地面凹凸不平)已经不能满足基础半径尺寸的要求,在此情况下,一种叫做全站型电子速测仪的先进测量工具已在大型储罐基础施工中被广泛应用。 1.1罐基础中心放样 罐基础中心点放样须用全站仪精确定位。 1.2外模板线放样 在实际操作中,可以将全站仪架设在圆心处,从圆周上任意一点开始,以均匀的弧长绕顺(逆)时针放样处若干个点,最后将这若干点绕成一个保证圆顺度的一个圆。这一均匀的弧长通常转化为全站仪屏幕上显示的角度来控制,将圆周(360°)若干等分,为了使操作简便,将起始位置上全站仪所显示的水平角度置为零,然后用同一的度数连续放样。

RC 梁-圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法

191 附录G RC 梁-圆钢管混凝土柱节点环梁承载力设计方法 G.1 节点环梁受拉环筋和箍筋的计算 G.1.1 当环梁(图G.1.1)上部环向钢筋的直径相同、水平间距相等时,环梁受拉环筋面积及箍筋单肢面积按下式计算: 1 不考虑楼板的有利作用 2 1 2sin 7sin θλθ≥ (G.1.1-1) k sh dp yh r 22202r 51.4{sin sin [sin()sin ]} 7M A R r f l l αθλθλθαθ≥ -+++- (G.1.1-2) 2 考虑楼板的有利作用 12 21 2sin 7sin βθλβθ≥ (G.1.1-3) k sh dp yh r 22202213r 5 1.4{sin sin [sin()sin ]} 7M A R r f l l λαθθλθαθβββ≥ -+++- (G.1.1-4) 在负弯矩作用下,β1取0.5, β2取0.65, β3取0.6;正弯矩作用下取β1=β2=β3=1.0。 3 环梁箍筋单肢面积 sv yh sh H v yv 0.7/()A f A f λγα= (G.1.1-5) 式中:λ ——剪环比,为环梁箍筋名义拉力与环梁受拉环筋名义拉力的比值, v h /F F λ=,可取0.35~ 0.7,不考虑楼板的作用时取较高值,考虑楼板的作用时取较低值; F h ——受拉环筋的名义拉力,h yh sh 0.7F f A =; f yh ——环向钢筋抗拉强度设计值; A sh ——环向钢筋的截面面积; F v ——环梁箍筋的名义拉力,v v sv yv H F A f αγ=; f yv ——箍筋抗拉强度设计值; H γ ——箍筋间夹角(弧度),H h /(/2)S r b γ=+; S ——环梁中线处箍筋间距; A sv ——环梁箍筋单肢面积; αv ——闭合箍筋计算系数,按表G.1.1取值; M k ——由实配钢筋计算得出的框架梁梁端截面弯矩; αdp ——修正系数,取αdp =1.3; l r ——环梁受拉环筋合力作用点到受压区合力点的力臂,取l r =min{0.87h r0,h r -50mm};

高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点_pdf.

高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点 摘 要:我国一些高层建筑采用了钢管混凝土柱,取得了较好的技术和经济效果。本文主要综合介绍用于高层建 筑的钢管混凝土柱及其节点的形式,供设计时参考。关键词:高层建筑;钢管混凝土柱;钢管混凝土柱节点 在高层建筑中使用钢管混凝土柱具有其特殊优 "概述 钢管混凝土是在钢管中填充混凝土,利用钢管 点:用钢管混凝土柱代替普通钢筋混凝土柱,可以使柱截面大大缩小,而且可以提高抗震性能,方便施工等;利用钢管混凝土柱代替钢结构中的钢柱,可以减少用钢量,加强结构刚度;在高层建筑多层地下室的逆作法施工中,它更充当重要的角色。广州市的好世界广场大厦(##层,图!$),新中国大厦(%&层, 图!’),合银大厦(("层,图!)),深圳的赛格广场(*"层,图等大型高层建筑,都以不同的形式采用了钢管混!+) 凝土柱,部分还将之构成内框筒或用于逆作法建造多层地下室,在技术上和经济上均取得很好的效果。 对填心混凝土的套箍作用,使核芯混凝土受纵向压力时处于三向受力状态,从而提高其轴向抗压能力。钢管混凝土结构除强度高外,还有重量轻、延性好、[!] 耐疲劳和冲击、省料和施工方便等优点。 由于钢管混凝土结构具有上述优点,因此在民用和工业建筑、桥梁和地铁等工程中得到广泛的应用。近年来,随着我国高层建筑的发展,利用钢管混凝土作为其主要承重柱的也逐渐增多。 !

好世界广场大厦" 新中国大厦 图" $合银大厦#赛格广场 采用钢管混凝土柱的高层建筑 高层建筑中使用的钢管混凝土柱主要是圆形截面的,但有时也会采用其他截面型式而形成异型柱。我国对圆形截面钢管混凝土柱已有深入的系统研究[!,",#]和实践经验,而对异型截面柱的研究则比较少, 的节点形式,为在高层建筑中推广应用钢管混凝土柱提供了更广阔的空间。 本文主要就高层建筑中所采用的钢管混凝土柱及其节点的形式和应用作一扼要的综合介绍。 应用也还不很多。 钢管混凝土柱与楼盖连结的节点,是实际应用中的一个重要部分。当它与钢结构楼盖连结时,构造比较简单,但与钢筋混凝土楼盖连结时则比较复杂,甚至影响了对它的使用,因此不少单位开展了这方面的研究,并已取得了可观的成果,提出了多种多样 我国在改革开放以来,高层建筑在数量上不断增加,高度也不断加高,而建造高层建筑大多数采用钢筋混凝土结构,结构自重很大, !钢管混凝土柱 !""!年#月第#期容柏生:高层建筑中的钢管混凝土柱及其节点 1@A!""!AB)# 加,柱的轴压力就越大,加上抗震设防的需要,为保证构件的延性,有关规范对钢筋混凝土柱均有控制轴压比(!"!#$")的要求,同时混凝土的强度等级只做到#$"或再高一些,

型钢混凝土梁柱环梁节点施工技术

浅谈型钢混凝土梁柱环梁节点施工技术
[摘 要]:型钢混凝土环梁节点施工技术 [关键词]:钢管柱 钢筋 绑扎
1、前言
型钢混凝土柱作为一种能充分发挥和利用钢和混凝土材料特性的组合结构在工程中得到了广泛的应用, 提高了技术上的合理性和经济上优越性。但作为钢管混凝土柱中重要的梁柱节点,已由过去相对单一的钢 梁与钢管混凝土柱连接或钢筋混凝土梁与钢管混凝土柱连接形式演变为一个钢管混凝土柱节点既有钢筋混 凝土梁和环梁连接,同时又有钢梁穿心连接,其受力和构造复杂,本工法结合了 06SG524 图集中混凝土环 梁-环形牛腿梁柱和内隔式牛腿钢梁柱两种钢管混凝土刚性连接节点构造的施工工艺。由于该节点存在的构 造复杂、穿心构件多、操作空间小、安装复杂以及各道工序繁多且在同一狭小空间完成等施工难点,对此, 我公司逐步研究和改进,形成了一套针对环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱节点的施工方法,即将该节点复杂的工 艺和工序从时间和空间上进行分化,降低施工难度,提高工效,合理而安全经济地解决钢梁-钢管混凝土柱 与钢筋混凝土梁穿心连接节点复杂构造的施工难题。对日后这种节点构造的施工具有很好的推广、借鉴和 指导意义,并且工艺成熟,技术先进,有明显的社会和经济效益。
2、工法特点
2.1 针对钢管混凝土柱与钢骨梁和混凝土梁连接的复杂节点,采用环梁-环形牛腿钢骨混凝土梁柱节点施工 工艺,克服了该节点因过多穿心构件连接造成环梁钢筋绑扎和模板安装的施工难点,相比较传统的钢管柱 节点施工工艺,该方法科学地将施工工艺和工序分开,重新进行有机组合,避免了各道工序在同一狭小空 间内工作,大大提高了工作效率和施工进度,质量得到保证,观感效果好,降低了人工成本,经济效益十 分显著。 2.2 环梁的腰筋与钢骨梁采用加劲板进行连接,无需穿心连接,施工简单。 2.3 钢管混凝土柱、环形梁、框架梁和钢骨梁的组合使用均发挥了各自结构的优势和特点,发展前景看好。
3、适用范围
本工法适用于工业与民用房屋建筑工程中的环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱复杂节点的施工。
4、工艺原理
该工艺将环梁-环形牛腿钢骨砼梁柱复杂节点中钢管柱节点和环梁钢筋单独制作,现场环梁模板一次安 装成型,搭设胎架,水平搁置钢管柱节点,在钢管柱上绑扎环梁钢筋,环梁绑扎于钢管柱节点上随钢管柱 吊装入模就位,克服了该节点工艺和工序的复杂,解决了由于过多的穿心钢骨构件造成环梁钢筋绑扎和模 板安装的困难,避免了在狭小空间内进行施工,可与任意方向的不同类型的楼盖梁相接,将复杂的工艺和 工序分段独立制作,然后再进行有机组合,形成了一套分段施工、整体装配、并行流水施工的工艺。
5、施工工艺流程及操作要点
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钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计

钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设 计 第2期 2007年2月 广东土木与建筑GUANGDONGARCHITECTURECIVILENGINEERING № FEB2O07 钢管混凝土柱与钢筋混凝土梁连接节点设计 黄斌 (深圳市方佳建筑设计有限公司深圳518031) 摘要:本文推荐一种钢管混凝土柱与钢筋混凝土粱节点做法,使钢管在节点区是连续的,节点刚性不受影响, 粱可以可靠地传递内力,与其它节点做法相比,具有施工方便和节约材料的优点. 关键词:钢管混凝土柱;钢管混凝土叠合柱;钢管开穿梁钢筋小孔;梁柱节点构造 1概述 钢管混凝土柱使钢管与混凝土改变了各自本身 的材料性质.共同成为一种新的复合材料.该结构形 式以卓越的承载能力和变形能力.在工程中得到越 来越多的应用.在此基础上近年又陆续有不少工程 采用钢管混凝土叠合柱和钢管混凝土组合柱等 由于工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝 土.而框架梁则采用普通钢筋混凝土.故两者的连接 节点成为工程中的难点之一目前常用的连接节点 有钢牛腿法,双梁法,环梁法,钢管开大洞后补强法 及纯钢筋混凝土节点法等.双梁法和环梁法对梁之

间内力传递的可靠性有一定影响:钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法使得钢管在节点区不连续.难以保证节点原有的刚性:钢牛腿法对钢材消耗量大.现场焊接施工量大 以上列举的连接节点均存在一定程度的不足. 本文推荐一种在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点. 通过模型试验为基础的理论分析.并经过多个工程实践的检验.证明它具有可靠和经济实用的优点 2钢管开小孔连接节点的优点 2.1钢管开小孔后对钢管截面削弱不大.梁钢 筋穿过小孔后剩余的缝隙很小.钢管对管芯混 凝土的约束力基本没减小.不影响钢管混凝土 柱的承载能力和变形能力 2.2梁钢筋直接穿过钢管后.梁可以可靠地传 递内力.梁长范围内的刚度保持不变.结构受 力分析与实际相同而钢牛腿法和钢管开大洞 后补强法.在梁端范围内有相当长度的型钢. 使得梁刚度发生急剧变化 2.3在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后.钢 管在节点区是连续的.节点刚性不受影响.满足"强节点弱构件"的要求 2.4现场施工较方便.即使圆弧形的梁钢筋也可顺 利穿过 2.5节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法大幅减少.有利于降低造价 3钢管开小孔的连接节点构造 钢管开小孔的连接节点构造如图1.其要点如下: (1)钢管开小孔:小孔直径D=钢筋直径+10mm, 水平间距为3D.垂直间距为2D.

梁柱节点不同强度等级混凝土的常见施工方法

梁柱节点不同强度等级混凝土的常见施工方法 梁的砼强度等级为C25 板的砼强度等级为C25 柱的砼强度等级为C30 1、梁柱节点不同强度等级混凝土的常见施工方法 1.1 不同等级混凝土邻接面的留设 在钢筋混凝土结构中,高层建筑框架结构的梁柱节点比较复杂,由于荷载组合及内力计算的结果,要求同一层的竖向结构(柱、墙)混凝土强度等级高于水平结构(梁、板)的混凝土强度等级。钢筋混凝土框架结构,水平施工缝通常留于柱脚,柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底。若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇捣,则柱顶不留施工缝。 1.2 梁柱不同强度等级混凝土分别浇捣的施工 根据高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣的情况,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:如图1所示,不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。 2、梁柱节点随同楼面统一浇捣 梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时(10N/mm2) ,可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。 3、控制和消除梁柱节点处裂缝的具体措施 3.1 产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因 根据我公司在宁波、杭州、上海等地高层建筑工程施工的实践,梁柱节点不同混凝土强度等级均按先柱后梁的次序浇捣,也曾发现少数楼层在梁柱节点处高低强度等级混凝土交界面附近出现微细裂缝。经现场察看和讨论分析认为,这些裂缝不是荷载作用下的结构裂缝,并不影响结构的安全使用。虽然微裂在混凝土中是很难避免的,但是应从严要求,分析原因,采取有效措施,尽量控制和消除这类裂缝,进一步提高工程质量。其具体原因是: (1)梁柱节点处,混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级混凝土的收缩有差异,所以在其交界附近容易产

方钢柱和混凝土梁的节点连接研究

水利水电技术第50卷2019年增刊1 W ater Resourc es and Hydropower Eng ineering V ol.50sup 1 张晶波.方钢柱和混凝土梁的节点连接研究[ J ].水利水电技术,2019,50(增刊1):175-178.ZHANG Jingbo.Research on joint connection of square steel column and concrete beam [J ].Water Resources and Hydropower Engineering ,2019,50(S1):175-178. 方钢柱和混凝土梁的节点连接研究 张晶波 (北京市水利规划设计研究院,北京100048) 摘 要:通过对方钢管柱与混凝土梁连接的四种节点方式的分析,对节点施工的利弊与可实施性进行 研究,最终选择钢管柱在梁截面处焊接环梁板的节点处理方式。关键词:方钢柱;焊接环板;穿孔灌浆;焊接牛腿;钢筋连接器 doi :10.13928/https://www.360docs.net/doc/0d7152761.html,ki.wrahe.2019.S1.032中图分类号:U445.471 文献标识码:A 文章编号:1000-0860(2019)增刊1-0175-04 Research on joint connection of square steel column and concrete beam ZHANG Jingbo (Beijing Institute of Water ,Beijing 100048,China ) Abstract :Through the analysis of the four connection modes between square steel tubular column and concrete beam ,the advan-tages and disadvantages of the joint construction and the feasibility of the joint construction are studied ,and finally the joint treat-ment mode of welded ring beam slab of steel tubular column at beam section is selected. Keywords :square steel column ;welded annular plate ;perforated grouting ;welded bracket ;steel connector 收稿日期:2019-03-04 作者简介:张晶波(1971—),女,高级工程师,学士,主要从事水工建筑物及工业建筑研究。E -mail :shuigong7228@https://www.360docs.net/doc/0d7152761.html, 1研究背景 国内外的建设经验表明,随着经济的发展,钢结构会逐步代替混凝土结构成为建筑的主要材料。钢结构具有高强度、高韧性、高延性等优点,在地震工况下能够较好吸收和释放地震能,减轻地震反应。钢材自身在潮湿的环境中容易锈蚀,因此地面以上的钢结构通常采用防锈漆保护,而埋置在土中的钢材用混凝土做保护层,以达到防腐蚀的目的。 在地面层,钢筋混凝土结构向钢结构过渡时,节点的处理至关重要。钢结构和钢筋混凝土具有不同的弹性。在节点区,设置合理的节点连接方式,可使钢结构和混凝土结构能够相互作用,完成内力传递。目前国内关于钢筋混凝土结构向钢结构的过渡,多数采 用型钢混凝土与混凝土的连接,其中圆钢管混凝土柱相关节点连接方式和试验数据比较多,而方钢管柱与混凝土梁的连接节点的研究比较少,可依据的规范和公式也不多。因此在实际设计中,在地下结构向地面结构过渡段,方管柱与混凝土梁的节点处理缺乏统一的方法。本文以南水北调通州支线管理设施为例分析方钢管与混凝土梁连接的节点处理方法,对比分析在工程实践中可实施性。 2研究内容 北京市南水北调配套工程通州支线的主副厂房,位于北京市通州区,采用钢框架结构,地上三层,建筑物长度38m ,建筑物高度13.80m 。钢框架的抗震等级为三级。框架柱在地面以上采用方钢管450mm 5 71

高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法初探

高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法初探 在高层的梁柱节点设计中,需要对钢管混凝土以及相关的构件有着严格的要求,尤其是在近年来,梁柱节点设计出现了许多新型节点模式,使得梁柱节点更加的简单、节约。因此,本文就高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法上展开分析与研究。 标签:高层;钢管混凝土;梁柱节点 随着社会经济的不断发展,我国现代化城市建设取得了明显的成果,在城市中不断有新的高层建筑出现,这一情况也促使着高层建筑在施工设计上的新要求,尤其是在高层的梁柱节点的设计上,会通过钢管混凝土的构造来保证建筑的抗震能力、承重能力等各方面性能。 1、高层梁柱节点的种类 1.1穿心钢管混凝土节点 相比于非穿心节点来说,穿心节点在施工的过程中需要更多的步骤,而因为有穿心结构可以将梁一端的力直接传到的中心的混凝土部分当中,这样的设计可以有效的提升整个节点结构的刚度以及抗震能力。而在穿心钢管混凝土节点中也分成半穿心型钢管混凝土节点以及全穿心型钢管混凝土节点,而这一分类的关键就在于内部的穿心结构是否穿过了混凝土结构。同时在钢管内部浇灌混凝土也会受到穿心结构的影响,而半穿心结构则受影响较小。在穿心结构中,通常可以是钢筋、锚定板、钢制承重销等材料[1]。而在这样的节点设计中,由于会使用大量的钢制材料,所以对于焊接的质量有着严格的标准,例如像钢制承重销这样的节点穿心构件,通常都是需要在加工工厂进行专门的加工,其成本也比较昂贵。在穿心节点中,一般按照穿心构造会分成牛腿穿心钢管混凝土节点、内加强环穿心节点、钢筋穿心节点、锚定板穿心节点、十字板穿心节点。 1.2非穿心梁柱节点 这种非穿心节点在结构上比穿心节点的施工更加的简便,其具体的结构也比较单一,通过焊接在钢管外侧的钢制强化环或者是牛腿结构将剪力以及弯矩传送出去。如果在梁柱节点上还有钢筋混凝土的环梁时,这一结构也会对承载剪力有一定的作用。而在这种节点结构中由于没有烦穿心结构所以在抗压方面造成的影响相对较小。因此非穿心梁柱节点更多的用于层数较多的钢管混凝土结构中,由于在钢管内没有其他的结构可以直接使用顶部浇筑法进行施工。在非穿心梁柱节点设计中,可以分成外加强环型梁柱节点、环梁节点、变宽度单梁式节点、双梁节点。 2、高层梁柱节点的设计原则

钢筋混凝土梁柱节点钢筋密集区域优化设计

钢筋混凝土梁柱节点钢筋密集区域优化设计 摘要:通过改变混凝土梁柱节点区域交叉钢筋的空间布置,由平面交叉改为立体交叉,钢筋的特性得到合理的配置和发挥,提高了梁柱节点核芯区延性、抗震剪切力和冲击力,同时避免因钢筋密集而造成的混凝土浇筑质量问题。 关键词:梁柱节点钢筋密集区域平面交叉立体交叉U形钢筋抗震剪切力抗震冲击力延性 钢筋混凝土梁柱节点区域一般钢筋密集,纵横向梁的受力钢筋在此区域交叉和锚固,致使钢筋间净距和钢筋网眼尺寸减小,形成类似密目滤网的作用(见图1),工程实例证明,导致梁柱节点钢筋密集区域一些主要质量问题: 1、混凝土浇筑困难,泵送混凝土难以直接浇筑到位,多采取二次转运、小批量浇筑, 或采取钢筋安装与混凝土浇筑振淘交替进行,降低工效; 2、混凝土振淘困难,振动棒直径大于钢筋网眼净距,振动棒难以顺利插于新浇混凝 土内工作,振淘不密实; 3、由于交叉钢筋的滤网作用,导致混凝土离析,粗骨料沉积于钢筋网上部,水泥浆 流失,致使柱根部混凝土形成空洞、蜂窝、烂根等质量通病(见图2,3); 4、纵横交叉的钢筋在节点区域密贴,缩减了钢筋的保护层厚度,降低了锚固抗拉强 度,对节点抗震不利; 5、钢筋混凝土节点区域截面钢筋过于密集,在侧向地震荷载作用下有类似于超筋脆 性破坏的风险和可能; 6、梁柱节点水平钢筋网层的存在,类似于在混凝土柱中水平方向形成断层,造成水 平方向剪应力集中,对结构抗震和节点核芯区抗震非常不利。

图1 典型梁柱节点配筋示意图 图2 典型梁柱节点混凝土质量问题示意图 图3 典型梁柱节点混凝土质量问题实例 随着高层建筑和大跨度工业厂房的增多,设计的钢筋混凝土结构截面配筋率越来越高,同时为了获取较高强度的混凝土,所采用的混凝土粗骨料粒径也越来越大,梁柱节点区域钢筋网眼的尺寸与粗骨料的粒径之间的矛盾越来越突出。 而设计单位一般未就钢筋混凝土梁柱节点作出详细的深化设计,国内也为解决此问题进行有益的探索,方案较多,优劣利弊各异。

钢管混凝土柱-钢梁节点有限元分析

钢管混凝土柱-钢梁节点有限元分析 林明森 武汉理工大学土木工程与建筑学院,湖北武汉 (430070) E-mail:LMS1683@https://www.360docs.net/doc/0d7152761.html, 摘要:对规范推荐的钢管混凝土柱-钢梁节点进行力学性能研究,在试验的背景下,利用 有限元分析软件ANSYS9.0建模,在同时考虑几何非线性和材料非线性下进行有限元分析, 对比试验与有限元分析结果,比较模型分析截面尺寸、梁柱线刚度比、轴压比等因素对节点 刚度的影响。对模型的适用性进行评价,并对此节点的适用性及构造提出改进意见。 关键词:钢管混凝土,梁柱节点,有限元分析,节点力学性能 中图分类号:TU398+.9 0. 引言 近年来,随着高层建筑的迅速发展,钢管混凝土结构在高层建筑中应用越来越广泛,钢 管混凝土结构组合形式即弥补钢材和混凝土各自的缺点,又充分发挥了二者的优点,钢管混 凝土结构以其承载力高、延性好、施工方便以及显著的经济效果,作为一种新型的钢管混凝 土组合结构已广泛运用于各种建筑物中。钢管混凝土梁柱节点的受力性能是结构设计中的关 键,也是施工的难点,在钢管混凝土结构的工程应用中其节点的受力性能、破坏机理及连接 构造方面还存在不少问题,影响到了它的广泛应用。由于节点的重要性,节点受到了越来越 多人进行研究,虽然,目前对节点的研究不少,但研究缺乏连贯性和系统性,更多的是研究 承载力性,而对节点区域的变形还未深入,有必要对钢管混凝土梁柱节点进一步研究。 1. 试件的设计与制作 节点原型为一高层框剪结构,层高3m,梁跨度6m。钢管柱为圆型钢管,内填核心混 凝土,钢梁为工字型钢。试件柱梁长度按近似反弯点位置取值,试件节点设置在柱中 [1]。 试件的几何参数见表1。 表1 几何特征参数 材料种类直径(m)高度(m)长度(m) 混凝土C50 0.149 1 钢管?159x5 0.159 1 钢梁HN175 0.175 2.159 2. 材料性质 2.1 核心混凝土 本文公式来自于文献[2] 约束系数ξ=A s f y/A c f ck A s:钢材和混凝土的截面面积 A c:核心混凝的截面面积 f y:钢材屈服极限 f ck:混凝土抗压强度标准值

梁柱节点混凝土的施工

梁柱节点混凝土的施工 1、梁柱节点不同强度等级商品混凝土的常见施工方法 1.1、不同等级商品混凝土邻接面的留设 在钢筋商品混凝土结构中,高层建筑框架结构的梁柱节点比较复杂,由于荷载组合及内力计算的结果,要求同一层的竖向结构(柱、墙)商品混凝土强度等级高于水平结构(梁、板)的商品混凝土强度等级。钢筋商品混凝土框架结构,水平施工缝通常留于柱脚,柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底。若同层的竖向构件和水平构件的商品混凝土同时浇捣,则柱顶不留施工缝。 1.2、梁柱不同强度等级商品混凝土分别浇捣的施工 根据高层建筑多数使用商品商品混凝土或现场商砼站泵送浇捣的情况,梁柱节点核心区的商品混凝土浇捣方法为:不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或商品混凝土泵输送柱等级的商品混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在商品混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的商品混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板商品混凝土时,应重点控制高低强度等级商品混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级商品混凝土浇捣时间,避免高低强度等级商品混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区商品混凝土的密实性和设计强度。

2、梁柱节点随同楼面统一浇捣 梁柱节点处不同强度等级商品混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子商品混凝土强度等级高于梁板商品混凝土强度等级不超过二级时(10N/mm2),可考虑梁柱节点处的商品混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的商品混凝土强度如果取用梁板的商品混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。 3、控制和消除梁柱节点处裂缝的具体措施 3.1 产生梁柱节点不同商品混凝土强度等级处裂缝的原因 根据我公司在宁波、杭州、上海等地高层建筑工程施工的实践,梁柱节点不同商品混凝土强度等级均按先柱后梁的次序浇捣,也曾发现少数楼层在梁柱节点处高低强度等级商品混凝土交界面附近出现微细裂缝。经现场察看和讨论分析认为,这些裂缝不是荷载作用下的结构裂缝,并不影响结构的安全使用。虽然微裂在商品混凝土中是很难避免的,但是应从严要求,分析原因,采取有效措施,尽量控制和消除这类裂缝,进一步提高工程质量。其具体原因是:(1)梁柱节点处,商品混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的商品混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级商品混凝土的收缩有差异,所以在其交界附近容易产生裂缝。 (2)柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁商品混

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