高层钢管混凝土结构梁柱节点设计方法初探
钢筋混凝土框架结构梁柱节点施工探析

梁柱 节点 的] 程 质量 。 二
( 定位 ) 箍筋 。
1梁 柱 节 点 处 箍 筋 施工 存 在 的 问题
由于梁柱 节点 部位 纵横 向及 竖 向钢 筋集 中 , 钢 筋绑 扎 的施 工人员 又是 高空 作业 , 工 具有 较大 的 施 难度 。施 工中普遍 采取 先安 装梁 板模 板 , 绑扎 梁 再
钢 筋混凝土框架结构梁柱节 点施工探析
史 科 张 波
l 河南银基建设有限公司(5 00 2 40 0 ) 河南建筑材料研究设计院有限责任公司(5 02 4 00 )
摘 要: 梁柱 节点 是 框 架 结构 传 递 和 分 配 内力 的 枢 纽 , 受 由 梁 端 和 柱 端 传 递 的 各 种 荷 载 的 共 同作 用 , 力 承 受
范 中强调 “ 柱 、 梁 、 强 弱 强节 点 、 强锚 固 ,, 的设 计理 念
与要 求 , 并对 节点 的箍 筋和 混凝 土强 度 进行 了比较 严格 的规 定 因此 。 在实 际施 工过程 中要严 格控 制
求 。做法 是将 柱 的箍筋 分段 绑 扎 : 首先 将 柱箍 筋绑
至梁底 ; 次 在穿好框 架梁底 筋后 绑 扎节 点 区箍 筋 ; 其 最 后在 绑 完 框架 梁 钢 筋 后再 在 梁 面 上 加 一 道节 点
箍筋 无 法 绑 扎 , 出现梁 柱 节 点 区 的箍 筋 不 放 、 放 少
的现 象 , 给节点 区质量 留下 隐患 。 而且 。 筋骨架 整 钢
客 盒 客 客盒 盒 盒
垂直锚 固长度 。在 边柱 节点 上 , 了保 证 钢筋 的锚 为
固长度 , 须按 照 标准 制作 钢 筋工 件 。在建 筑 程 必
块 ; 强对 圈梁 的 布置 和构造 柱 的设 置 。2 裂缝 一 加 )
混凝土梁柱节点设计及施工技术

混凝土梁柱节点设计及施工技术一、前言混凝土梁柱节点是混凝土结构中非常重要的一部分,它关系着结构的整体稳定性和安全性。
本文将从节点设计和施工技术两个方面,详细讲解混凝土梁柱节点的相关知识。
二、节点设计1.节点类型混凝土梁柱节点的类型有很多种,根据节点的连接方式可以分为刚性节点和半刚性节点两种。
其中,刚性节点是指节点连接部位具有完全刚性,节点内部不存在任何相对位移的节点;半刚性节点则是指节点连接部位具有一定的刚性,但是节点内部存在一定的相对位移。
2.节点构造形式根据节点的构造形式可以分为板式节点、筒式节点、盖板节点和插板节点等多种形式。
其中,板式节点适用于小跨度的梁柱节点;筒式节点适用于大跨度的梁柱节点;盖板节点适用于较大的上挑梁节点;插板节点适用于柱子较小或者梁柱交叉节点。
3.节点设计步骤(1)确定节点的类型和构造形式;(2)根据节点的受力特点,确定节点的尺寸和结构形式;(3)根据节点的受力特点,确定节点的承载力计算公式;(4)进行节点的承载能力计算,确定节点的承载能力和要求的受力性能;(5)进行节点的结构分析,确定节点的结构布置和加固措施。
三、施工技术1.施工准备在进行混凝土梁柱节点的施工前,需要进行充分的施工准备工作。
首先,需要对节点的设计方案进行全面的审查和确认,确保设计方案符合规范要求,具有良好的可行性和可靠性。
其次,需要对施工现场进行详细的勘测和测量,确定节点的位置和尺寸,为施工作出充分的准备。
2.施工工艺(1)钢筋加工:按照节点设计方案要求,对钢筋进行加工和加工,制作出符合要求的钢筋骨架;(2)模板制作:根据节点的尺寸和结构要求,制作符合要求的模板,确保节点的尺寸和形状符合设计要求;(3)现场浇筑:按照节点设计方案要求,在模板内进行混凝土的浇筑,确保混凝土的密实度和均匀性;(4)养护:完成混凝土浇筑后,需要对节点进行充分的养护,确保混凝土的强度和稳定性。
3.施工注意事项(1)在进行混凝土梁柱节点的施工过程中,需要严格按照设计方案和规范要求进行施工,不得随意更改节点的结构和尺寸;(2)在进行混凝土浇筑时,需要注意控制混凝土的流动性和坍落度,确保混凝土的密实度和均匀性;(3)在进行模板拆除时,需要注意避免对混凝土的损伤,确保节点的稳定性和安全性;(4)在进行施工现场的卫生和环保工作时,需要注意防止污染和噪音等环境污染问题,确保施工现场的环保要求。
某高层建筑型钢砼组合梁柱施工技术探讨

某高层建筑型钢砼组合梁柱施工技术探讨在高层建筑中,选用更合适的施工技术能有效保证建筑安全性,型钢砼组合结构主要是结合了钢筋以及混凝土的这两种特殊结构的一种结构形式,这种组合结构的承载力非常强大,还有较高的抗震系数,具有独特的变形钢力,还不会受到施工荷载的影响,完全能承受所有外来的施工荷载力,在高层建筑中很受欢迎。
型钢砼组合结构实际施工中,由于转换层之间的跨度过大,还是处于荷载超重的情况下,所以在施工前要依据施工要求进行施工设计,保证施工质量能够达到规定的标准,将这一结构的特性发挥出来。
1 工程简介某一核心地段的高层建筑在建筑规划中,其建设的总体面积有9.5万平方米左右,整个建筑的共有45层,其中地下是3层,地上一共有42层,整体的建筑高度在142米左右。
该建筑工程中所使用的是十字形状的型钢柱,共有偏心型钢柱和不偏心型钢柱两种类型,在施工中需要焊接作业,并且达到一级焊接水平,尤其是在钢牛腿、两个平行腹板一级翼缘板之间的焊接,对于其他部位的焊接,主要达到二级水平就可以,整个建筑施工的要求都比较高,施工难度较大,需要控制好施工技术。
详细的型钢柱结构见图1。
2 型钢砼组合梁柱在施工时应注意的问题2.1 设计好梁柱节点部位的二次深化在整个建筑结构中,施工难度最大的就是梁柱节点部位,这也是所有施工部位中最重要的环节,那么做好这个部位二次深化的设计就是非常重要的,以此才能将框架结构型钢柱衔接部位的施工给做好。
在做梁柱节点二次深化设计的时候要注意施工的质量,特别强调的就是要分层设计和分柱设计才可以。
在这个深化设计过程中,首先要做到的就是梁的主筋要绕过钢柱,穿过腹板也可以,但是要确定是贯通的。
其次是加设钢牛腿,在梁柱节点中找好位置,并对这两者进行焊接加固。
最后是要将螺纹套筒给焊接到型钢柱翼缘的部位,还要将梁柱的主筋和螺丝套筒给连接在一起,保证稳定性。
2.2 设计吊装档案在高层建筑中应用型钢砼技术的同时,还要将吊装方案给设计好,主要是因为施工的场地不够大,在堆放材料或者对材料进行加工会受到场地的限制;其次是因为在比较繁华的地段进行施工,周边的交通流量比较大,高峰期的时候还会出在拥堵状态,对施工现场有一定影响。
关于高层建筑框架柱及梁柱节点混凝土施工技术探讨

关于高层建筑框架柱及梁柱节点混凝土施工技术探讨摘要:随着我国建筑业的迅猛发展,建筑物出现了许多气势恢宏的高层建筑,为了满足结构竖向承载力的要求,高层建筑框架结构的梁、柱节点,结构设计时同一楼层的竖向结构混凝土强度等级高于水平结构混凝土强度等级。
本文将从高层建筑框架结构的梁柱节点施工技术做出分析。
关键词:高层建筑,框架结构,梁柱节点,施工技术,分析探讨一、前言在高层建筑框架结构施工过程中,其框架结构的梁柱节点是整个主体建筑结构中的关键和核心部分,一般而言,当一些自然灾害或者还是地质灾害来临时候,建筑主体发生一些破坏或者是损害的时候,多半是发生在梁柱节点部位,对于框架结构梁柱节点的破坏一般都是指剪切破坏和钢筋的锚固发生了破坏,当这种破坏程度达到所能够承受的极限时候,很可能造成整个框架结构主体建筑的坍塌,从而引起严重的建筑质量问题和人身安全事故,因而,加强对梁柱节点施工技术的分析,对保证梁柱节点施工质量,保证整个建筑工程的整体稳定性,有着重要意义。
二、框架节点处理技术的基础理论钢筋混凝土框架节点的受力机理是指通过合理的计算假定模式,由梁、板、柱传来的内力在框架节点核心区的传递和由此产生的各种破坏形式。
以节点配筋角度看,框架节点内配置水平封闭箍筋,一方面承担部分水平剪力,提高框架节点的抗剪承载力:另一方面对框架节点核心区混凝土产生有利约束,增强传递轴向荷载的能力。
由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
采用结构的房犀墙体不承重,仅起到围护和分隔作用,柱纵向钢筋通常按抗弯要求设置,沿柱截面的高度方向,按构造规定也相应配置一定数量的纵向钢筋。
形成纵筋与水平箍筋联合对框架节点核心区混凝土形成双向约束。
以节点混凝土强度方面看,如果混凝土强度越高,则梁、柱的截面尺寸越小,框架节点核心区混凝土的承剪截面也相应减小,对抗震性能反而不利。
对于承受一定荷载的框架节点,混凝土强度直接影响框架节点抗剪承载力。
高层建筑钢结构施工技术及体系梁柱节点设计

高层建筑钢结构施工技术及体系梁柱节点设计 摘要:随着国民经济的快速发展,高层建筑的建设规模和数量也不断增加,为人们提供居住、生活和工作的场所。在高层建筑施工中,钢结构技术的应用非常广泛,不仅为我国建筑施工技术水平的深入提高奠定了坚实的基础,而且为高层建筑的稳定与安全提供了帮助。钢结构施工技术的合理、科学应用是推动高层建筑建设与发展的重要动力。
关键词:高层建筑;钢结构施工技术;体系梁柱节点设计
引言 钢结构因密度适中、强度好,抗震性能佳,具有较好的拆卸性,在工业厂房、大跨度建筑等工程中是主要应用材料。多层及高层钢结构设计时,梁柱节点设计是核心环节,其力学性能直接影响建筑抗震性能。
1建筑钢结构施工的重要性分析 在我国建筑事业快速发展的大环境下,为了保证建筑工程的整体建设作业质量,相关工作人员需要将钢结构施工技术充分运用于各项工程中,对其全面建设质量进行控制以及管理。在这样的情况下,建设企业需要意识到钢结构施工技术在建筑施工作业中占据着十分重要的地位,能够为建设企业节省更多的成本资金,并且还会产生较高的经济效益以及社会价值,这对推动我国建筑领域的全面稳定发展而言十分重要。
1.1承重性能良好,自然灾害抵御能力强 在我国建筑工程当中,钢结构的运用范围十分广泛,主要运用在多样性的工程项目中。由于钢结构技术的优势十分明显,特别是其承重性能比较强这一特点被很多的施工团队所青睐。所以钢结构在实际运用的时候能够有效减少建筑物的具体横截面积,从而有效拓宽室内空间,在实际运用的时候能够防止出现钢筋整体重量远远超过混凝土的现象,所以在对自然灾害进行抵御的时候具有十分明显的作用。
1.2促进建筑绿色化发展,实现回收利用目标 在对钢结构施工技术开展运用的时候,需要协调好达成绿色观念和环保观念之间的良好关系,所以在实施建设作业的时候,要根据钢结构安装作业情况完成各项工作任务,这样才能够有效避免出现不必要的资源浪费。与此同时,钢结构所具有的稳定性以及耐用性等特征,明显超过了普通的结构,在拆除以后也能够二次进行使用,这对推动我国建筑领域的可持续发展起着不可忽视的作用。
高层框架梁柱节点施工问题探讨

高层框架梁柱节点施工问题探讨一种结构抗震性能的好坏主要依赖于自身的强度和延性,框架结构实现其优越性能的基本保证是实现设计准则“强柱弱梁,强剪弱弯,强节弱杆强锚固”。
这一准则强调了构件的强度及构件强度的大小排序问题,节点的强度要高于柱,柱的强度要高于梁,目的是在强调强度的同时保证结构的延性。
在框架结构中节点是非常重要的,该处是剪切脆性破坏很突出的部位。
在地震作用下,节点受到的水平剪力是柱的4~6倍,一旦节点遭到破坏,整个体系就会变为结构可变体系,丧失稳定而倒塌,所以一定要保证节点的强度和延性。
一、施工中存在的问题某高层钢筋混凝土框架剪力墙结构商业写字楼工程,地下2层,地上12层、局部18层,建筑檐口高度为62.6m。
地下部分柱截面为1000mm×1000mm,混凝土强度等级为C50,首层至3层柱截面为850mm×850mm,9层以下柱混凝土强度均为C50,梁板强度等级C30,梁截面450mm×450mm,采用泵送商品混凝土。
本工程中梁柱节点区钢筋很多,纵横交错,安装箍筋和浇混凝土难度均非常大。
1、钢筋施工⑴、加密箍筋不设或设置不到位保证框架节点抗剪强度的主要因素是节点混凝土强度和加密箍筋的作用。
在混凝土强度和梁纵筋固定之后,节点抗剪强度就取于节点箍筋的配置情况,所以梁柱节点的箍筋设置很重要,箍筋约束下的核心混凝土的轴心抗压强度比素混凝土提高13%~43%。
按照常规施工程序,梁柱节点要与本层的梁板一起浇筑,节点箍筋与本层梁板钢筋一同安装。
困为该处纵横梁和柱的纵筋交汇,另外加密箍筋又常常是井字复合筋,所以钢筋非常难定位和绑扎,现实中操作人员只是保证了梁筋的位置,加密箍筋往往被丢掉或间距不能保证,也有的箍筋绑扎松扣、缺扣、贴不到主筋、弯钩角度不够等。
这其中有些是工人怕麻烦,也有些是安装确实困难。
⑵、纵向受力钢筋排距不匀《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002中严格要求,梁上部纵向钢筋的净距不应小于30mm和1.5d(d为钢筋最大直径),下部纵向钢筋的净距不应小于25mm和d。
混凝土梁柱连接节点设计优化研究
混凝土梁柱连接节点设计优化研究一、前言混凝土结构的连接节点设计是结构设计中的重要环节,会直接影响到结构的安全性、耐久性和使用寿命。
其中,梁柱连接节点是混凝土结构中最为常见和重要的一种节点形式。
因此,对混凝土梁柱连接节点进行设计优化研究,具有非常重要的现实意义。
二、混凝土梁柱连接节点的设计1.设计原则混凝土梁柱连接节点的设计应遵循以下原则:(1)承载力要满足规范要求。
(2)满足变形控制要求。
(3)尽可能降低施工难度和成本。
2.设计方法混凝土梁柱连接节点的设计主要有以下两种方法:(1)经验法经验法是通过分析实际工程经验和数据,根据实际情况进行设计的方法。
这种方法的优点是简单易行、经济实用,但是设计结果与规范要求可能存在偏差。
(2)分析法分析法是通过理论计算和数值模拟,对梁柱连接节点进行设计的方法。
这种方法的优点是设计精度高,可以满足更为严格的规范要求,但是需要较高的技术水平和计算资源。
3.设计要素混凝土梁柱连接节点的设计要素主要包括:(1)节点构造形式:节点构造形式包括剪力墙节点、框架节点和板柱节点等。
(2)节点尺寸:节点尺寸是指节点的高度、宽度和长度等尺寸参数。
(3)节点钢筋配置:节点钢筋配置是指节点中钢筋的数量、直径、间距和布置等。
(4)节点混凝土强度等级:节点混凝土强度等级是指节点中混凝土的强度等级。
4.设计流程混凝土梁柱连接节点的设计流程主要包括以下几个步骤:(1)确定节点构造形式。
(2)根据规范要求计算节点的承载能力和变形控制要求。
(3)根据节点的承载能力和变形控制要求,确定节点尺寸和钢筋配置。
(4)进行节点的验算和优化设计。
三、混凝土梁柱连接节点的优化设计混凝土梁柱连接节点的优化设计是指在满足规范要求的前提下,尽可能提高节点的承载能力和变形控制能力,降低施工难度和成本的设计方法。
1.优化设计要素混凝土梁柱连接节点的优化设计要素主要包括:(1)节点构造形式:在节点构造形式上,优化设计应选择适当的形式,以提高节点的承载能力和变形控制能力。
混凝土梁柱节点设计及施工技术
混凝土梁柱节点设计及施工技术一、前言混凝土结构是目前建筑工程中应用最广泛的一种结构体系,其中梁柱节点是构件连接的重要部位,决定了整个结构的安全性和可靠性。
因此,混凝土梁柱节点设计及施工技术一直是建筑工程领域中的研究热点和难点。
本文将从混凝土梁柱节点的设计需求、节点类型、节点设计原则、施工技术及质量控制等方面,全面探讨混凝土梁柱节点的设计及施工技术。
二、设计需求混凝土梁柱节点的设计需求主要包括以下几个方面:1. 承载力要求:混凝土梁柱节点要能够承受设计荷载,满足安全性和可靠性要求。
2. 建筑美观度要求:混凝土梁柱节点的外观应符合建筑美学要求,与整个建筑的风格和色彩协调。
3. 施工方便度要求:混凝土梁柱节点的施工应方便、快捷,施工过程中不得影响其他构件的施工。
4. 维护保养方便度要求:混凝土梁柱节点的维护保养应方便,减少后期维护成本。
三、节点类型混凝土梁柱节点的类型主要包括以下几个方面:1. 梁柱直接连接节点:梁柱直接连接节点是指梁与柱直接连接的节点,常用于小跨度梁的节点设计。
该节点的优点是简单、方便,但缺点是节点处应力集中,易出现裂缝。
2. 带板式节点:带板式节点是指在梁柱连接处增设一块连接板,通过连接板将梁与柱连接起来。
该节点的优点是强度高、刚度大,但缺点是施工复杂,且节点处容易出现应力集中和裂缝。
3. 带肋板式节点:带肋板式节点是在带板式节点的基础上增加肋板,增加节点的刚度和强度,同时减小节点的应力集中和裂缝。
但该节点的施工难度较大,需要特殊的施工工艺。
4. 球形节点:球形节点是指将梁和柱分别加工成球形,通过球形之间的摩擦力或锁紧力将梁与柱连接起来。
该节点的优点是施工简单、刚度大、强度高,但缺点是不适用于大跨度结构。
四、节点设计原则混凝土梁柱节点的设计原则主要包括以下几个方面:1. 常规设计原则:混凝土梁柱节点的设计应符合常规设计原则,包括承载力、刚度、稳定性、耐久性、施工方便性等方面的要求。
混凝土梁柱节点设计及其施工工艺
混凝土梁柱节点设计及其施工工艺一、概述混凝土梁柱节点是建筑结构中重要的连接方式之一,主要用于连接梁和柱,承受水平荷载和垂直荷载,并能保证结构的整体稳定性和安全性。
本文将从梁柱节点设计和施工工艺两个方面进行详细介绍。
二、梁柱节点设计1. 梁柱节点的类型梁柱节点根据其连接方式的不同可以分为板式节点、角式节点和筒式节点。
其中,板式节点主要用于连接钢筋混凝土梁和柱,角式节点主要用于连接钢结构梁和柱,而筒式节点主要用于连接桥梁中的梁和柱。
2. 梁柱节点的受力分析梁柱节点的受力分析是设计梁柱节点的基础。
梁柱节点受到的主要荷载有剪力、弯矩和轴力。
因此,在设计梁柱节点时需要考虑梁柱节点的受力状态,确定合理的节点类型和尺寸。
3. 梁柱节点的设计原则梁柱节点的设计应符合以下原则:(1)节点应具有足够的强度和刚度,以承受梁柱节点所受的荷载;(2)节点应具有良好的延性和韧性,以保证结构在发生变形时能够有足够的变形能力;(3)节点应具有良好的耐久性,以确保结构的长期使用安全性;(4)节点应具有方便施工和检验的特点,以保证施工和使用的便捷性。
4. 梁柱节点的设计方法(1)板式节点的设计方法板式节点的设计方法主要包括板式节点的尺寸确定和钢筋布置。
其中,板式节点的尺寸应根据节点所受的荷载和混凝土强度等因素确定,而钢筋的布置应满足节点受力要求和施工要求。
(2)角式节点的设计方法角式节点的设计方法主要包括角式节点的尺寸确定和角钢的布置。
其中,角式节点的尺寸应根据节点所受的荷载和钢结构强度等因素确定,而角钢的布置应满足节点受力要求和施工要求。
(3)筒式节点的设计方法筒式节点的设计方法主要包括筒式节点的尺寸确定和钢筋布置。
其中,筒式节点的尺寸应根据节点所受的荷载和混凝土强度等因素确定,而钢筋的布置应满足节点受力要求和施工要求。
三、梁柱节点施工工艺1. 梁柱节点施工前的准备工作在进行梁柱节点施工前,需要进行以下准备工作:(1)检查梁柱节点的设计图纸和施工图纸;(2)检查施工现场的环境和设备;(3)准备所需的材料和工具。
钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法(2)
钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法一、前言钢管混凝土结构是一种现代化的建筑结构形式,其结构性能优良,广泛应用于高层建筑、桥梁等领域。
而在钢管混凝土结构中,节点连接的质量和可靠性对结构的安全性和稳定性起着至关重要的作用。
因此,钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法的研究和应用成为了工程领域的重点。
二、工法特点钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法具有以下特点:1. 结构简单:该工法采用钢管与混凝土的结合形式,将钢管作为梁、柱与节点的承载构件,使得节点连接简化,提高了施工效率。
2. 强度高:由于钢管混凝土结构的特殊结构形式,节点处的受力更加均匀,强度和刚度较高,能够满足大跨度结构的需求。
3. 耐久性强:混凝土能够有效地保护钢管,延长了结构的使用寿命。
4. 施工周期短:该工法节省了许多的施工时间,同时减少了人力资源的浪费。
三、适应范围钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法适用于以下情况:1. 高层建筑结构:对于高层建筑来说,钢管混凝土结构的节点能够有效地承担大跨度结构的荷载,提高结构的稳定性。
2. 桥梁结构:由于钢管混凝土结构的特殊性能,该工法适用于桥梁等大跨度结构的节点连接。
3. 工业建筑:对于工业建筑来说,钢管混凝土结构的施工工法能够快速实现结构的组装,提高施工效率。
四、工艺原理钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法的实际应用是基于以下技术措施和原理:1. 钢管与混凝土的结合优势:钢管与混凝土的结合形式能够克服传统节点连接中易发生的松动和力学失效问题,使得节点连接更加牢固和可靠。
2. 钢管与混凝土的协同工作:钢管与混凝土通过预紧力进行紧密组合,充分发挥各自的优势,提高了节点连接的承载力和抗震性能。
五、施工工艺钢管混凝土结构柱梁钢骨节点施工工法的施工过程可以分为以下阶段:1. 材料准备:准备好各种材料,包括钢管、梁、柱等。
2. 钢管制作:根据设计要求,将钢管进行切割、清洁和防锈处理。
3. 预拼装:将钢管与梁、柱进行预拼装,调整各个构件之间的位置和角度。
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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
在高层的建筑设计当中,钢管混凝土结构中的梁柱节点在设计上需要保证安全性能,因此在高层建筑中进行梁柱节点的设计应当遵循五个原则。
首先,在设计时,节点的位置应当有一定的刚度以及承重性,形成柱强梁弱,节点最强的设计结构。
其次在节点的设计上需要使用一定的计算模型,在考虑铰接以及刚接的过程中,要有着明确的选择。
再次,高层的梁柱节点需要在内力的传送上符合一定的标准,力的传送既要有明确的途径又要方便稳定。
第四,在满足前三条原则之后,选择的节点要尽量的便于施工,最后在节点的设计应当尽可能的降低钢材的消耗。
3、高层梁柱节点的设计
3.1梁柱节点设计要求
首先是对梁柱节点强度的设计要求,在设计中需要保证节点有着一定的抗震能力,达到“大震不倒,小震不坏”的标准。
在小震的情况下,节点结构应当发挥弹性的作用,而在大震的情况下,节点的抗震能力应当起到塑性体的状态。
同时,在节点部位出现强力振动的情况下,节点部位会出现强度较高的剪力,这就要求节点设计上要有一定的剪力承载能力。
其次,是在节点结构上的要求,在构造上,节点的设计应当表现出良好的传力效果,结构简洁明了,有着较高的整体性能,安全性格符合标准,便于施工等。
施工时节点的构造应当与设计方案相一致,符合设计中的连续变形要求以及静力的相对平衡要求。
禁止在钢管结构上进行套箍,避免对钢管内部造成撕裂力[2]。
3.2高层梁柱节点的承载能力计算
首先是对水平方向的剪力承载计算,剪力的计算数值需要根据国家的抗震力度相關标准来进行,在构造上可以分成四个大的抗震能力层次。
在设计中应当实现混凝土钢筋结构的弱弯强剪的结构要求,确保在梁柱发生弯曲时出现的剪力破坏,钢筋的结构使得对钢管的厚度以及管直径等有着一定的要求,通过计算得出相应的内力值数。
其次是节点的纵向上的剪力承受能力的设计,当剪力经过钢制加强环之后,会将剪力传送向钢管,接着扩散到钢管上下的混凝土部分上,这样的过程使得在整个节点上形成了一个剪力传送区域。
在剪力的传送区域中抗剪力的程度会受到传送区域长度的影响,而长度则由钢管的外部情况,剪力的程度以及连接剪力构造所决定[3]。
在设计的角度上来讲,剪力的传送区域不能超过杆件的最小的截面大小。
3.3高层梁柱节点在抗弯能力上的设计
梁柱节点的抗弯能力主要是节点中心部分的梁柱顶端形成梁弱柱强的设计,在对钢筋混凝土的设计上,梁柱节点应当考虑在最严重的轴力情况中,节点的抗弯性能需要高于在一个平面上各个梁上的弯矩总和。
3.4结构处理措施
在高层的梁柱节点的设计中,需要确保在最大的内力下,高层的梁柱不会出现相对的转角,在梁轴力以及弯矩都通过连接结构传递到钢管混凝土结构时,应当减少钢管混凝土承受的拉力,避免对钢管结构造成撕裂性的破坏。
结论:
总而言之,在我国城市现代化建设的发展中,高层建筑正在迅速的发展起来,在对于高层建筑的钢管混凝土结构中,节点的设计应当具有较强的抗震能力和承重能力。
同时钢管混凝土结构在我国的高层建筑中更加的符合我国的建筑工程的实际情况,在未来的高层建筑中应当有着更加广泛的运用。
参考文献:
[1]刘志全.钢管混凝土及钢结构梁柱节点受力性能有限元分析[D].沈阳工业大学,2014.
[2]罗杰.圆钢管混凝土柱-H形钢梁梁柱连接铸钢节点力学性能研究[D].天津大学,2015.
[3]银加恩.附加钢筋对钢—混凝土组合梁负弯矩区受力性能影响研究[D].郑州大学,2014.。