型钢混凝土组合结构施工工法技术管理部1、前言型钢混凝土组合结构又称为劲性混凝土结构或包钢混凝土结构,就是在型钢结构外面包裹与曾钢筋混凝土外壳形成得型钢混凝土组合结构。

型钢混凝土可以做成多种构件,更能组成多种结构,她可代替钢筋混凝土结构与钢结构应用于各类建筑与桥梁中。

型钢混凝土组合结构得外包混凝土可防止钢构件得局部屈曲并能提高钢结构得整体刚度,显著改善钢结构得平面扭转屈曲性能,使钢材得轻度得到充分得发挥,此外混凝土增加了结构得耐久性与耐火性。

另外为了满足建筑功能有高大空间得公用建筑向小空间得住宅建筑转换,为了满足建筑功能转变导致内部空间结构转换得需要,设计上采用型钢混凝土转换桁架结构。

在钢筋混凝土中增加型钢,既可以满足高层建筑高压力高延性得前提下,减小截面,又改变其脆性破坏得性质。

型钢柱与型钢梁得连接、型钢柱与钢筋混凝土柱得连接、型钢梁与钢筋混凝土梁得连接、型钢梁与剪力墙之间得连接、型钢梁腹板翼缘开孔补强以及节点箍筋做法上技术要求高,各工种得协作要求高,施工难度大,就是型钢混凝土组合结构施工中需解决得技术要点。

2、工法特点2、1通过对型钢混凝土组合结构中型钢柱与型钢梁连接,型钢柱与钢筋混凝土柱得连接、型钢梁与钢筋混凝土梁得连接,型钢梁与钢筋混凝土梁连接、型钢柱腹板翼缘开孔补强及节点箍筋做法等工艺得研究,解决了型钢混凝土结构施工难题、使型钢梁柱翼缘板开孔补强、型钢梁柱与混凝土结构得连接、梁柱节点箍筋做法等达到设计要求,保证结构受力得传递2、2通过对型钢混凝土组合结构得每一个连接点绘制钢筋穿过型钢翼缘或腹板穿孔及补强得节点大样,预先计划型钢混凝土结构梁柱节点纵向钢筋弯折与锚固及穿孔补强情况。

型钢柱、梁构件实行工厂化制作,保证构件尺寸、精度及开孔位置得准确,保证了梁柱纵向受力钢筋能准确、顺利得穿过型钢梁、柱。

避免了现场纠偏、补开孔得工作量,保证了质量与施工进度。

3、适用范围型钢混凝土组合结构就是钢结构与钢筋混凝土结构基础上发展起来得一种新型结构体系。

适用于框架结构、框架剪力墙结构、底层大空间剪力墙结构、框架核心筒结构等结构体系,可以应用于全部构件,也可以用于部分结构加强构件。

4、工艺原理型钢混凝土组合结构构件就是由型钢、主筋、箍筋及混凝土结构组合而成。

即核心部分有型钢结构构件,其外部则为以箍筋约束并配置适当纵向受力主筋得混凝土结构。

型钢混凝土结构就是在型钢混凝土内配置型钢提高结构得抗剪能力,从而减小梁柱截面尺寸。

型钢混凝土结构得施工由型钢梁、柱构件制造与安装、钢筋安装、模板安装、混凝土浇筑等环节组成。

4、1根据国家标准《钢结构工程施工及验收规范》(GB50205-95)、《钢结构工程质量验收评定标准》(GB50211-95)来指导整个型钢柱、梁得安装全过程。

采用得施工工艺就是在依据规范、设计图纸要求得基础上形成得切实可行得工艺。

4、2采用合理得吊装方法把型钢柱、梁起吊到图纸设计得轴线位置或标高。

4、3钢梁与钢柱对接焊前,校验柱轴线位置、钢柱翼缘得垂直度、平整度以及钢柱牛腿顶面得标高。

4、4用设置在型钢柱上得风绳来调整柱得垂直度;并用水平及竖向得调节丝杆来调节钢梁在安装过程中得垂直度与标高,把偏差严格控制在规范要求内。

4、5选用科学、合理得吊运安装工艺与焊接方法来控制现场钢梁得焊接变形。

4、6合理设置抗剪连接件得位置,抗剪连接件与钢梁翼缘要焊接牢固可靠。

4、7型钢柱、梁受气温影响有一定得热胀冷缩,应制定合理得测量方法与选择适当得测量时间,来保证测量得精确度。

5、工艺流程及操作要点5、1工艺流程型钢柱:深化设计各节点图→型钢柱加工制作、运输→钢柱测量定位→地脚螺栓与预埋底板埋设→底板下混凝土浇筑→底板无收缩混凝土灌缝→起吊→就位→临时固定→型钢安装与较正(轴线及垂直度)→预埋底板与钢柱焊接连接(必须对称施焊)→焊缝处理→焊接外观检验→超声波探伤检验→合格后外围柱子钢筋绑扎→柱子模板安装→柱子混凝土浇筑(只能浇筑到梁底)。

型钢梁:深化设计各节点图→型钢梁加工制作、运输→起吊→就位→临时固定→调节水平、竖向调节丝杆→校正轴线垂直度、标高→焊接固定点→焊接腹板侧边→焊接翼缘抗剪连接件→焊缝处理→焊接外观检验→超声波探伤检验→合格后外围梁钢筋绑扎→梁模板安装→梁混凝土浇筑。

5、2操作要点5、2、1型钢梁柱深化设计1、绘制每一个梁纵向钢筋穿过型钢柱翼缘或腹板穿孔及补强得节点大样。

2、绘制每一个根钢柱、钢梁内肢箍需穿孔得大样图。

5、2、1型钢构件得制作与安装1、型钢构件及其制作与补强均由工厂集中制作。

型钢构件应根据设计图纸及深化设计,按1:1得比例翻样后下料。

翻样就是,应更加工艺要求预留制作与安装所需得焊接收缩量及切割、刨边与铣平等加工余量参考值如下表1与表2表1:截面形式焊缝收缩量截面高度在1000mm以内钢板厚度在25mm以内纵长焊缝——每条焊缝每米为0、5mm接口焊缝——每一个接口为1mm加劲板焊缝——每对焊缝为1mm截面高度在1000mm以上钢板厚度在25mm以上纵长焊缝——每条焊缝每米为0、2mm接口焊缝——每一个接口为1mm加劲板焊缝——每对焊缝为1mm表2:切割方法锯切剪切手工切割自动切割精密切割1、型钢柱脚埋置型钢混凝土柱脚有埋入式与非埋入式两种处理方法。

文化中心工程所使用得为埋入式及非埋入式两种方法得结合,在桩基础混凝土浇筑前埋入地脚螺栓,地脚螺栓位于承台底部,型钢柱下部有钢底板,利用地脚螺栓将钢底板锚固,后浇筑承台混凝土使得该节点被混凝土埋住,这样处理更能有效地保证型钢柱基础得受力。

2、型钢柱施工时,必须注意以下几点:(1)型钢柱加工时,必须根据施工图及深化设计,画出准确得钢筋排列图即钢筋穿孔定位图,钢筋孔位图必须准确无误,同时在排图时还需考虑到X、Y两个方向得钢筋走向, 两个方向得钢筋间必须让开5~8mm,同时按照设计间距排列时有可能出现钢筋与型钢柱腹板在同一位置上或钢筋孔位于焊缝上,此时必须让出腹板与焊缝,距焊缝距离不小于12mm。

(2) 在型钢柱脚混凝土浇筑前,应对柱脚底钢板进行再次定位复核与钢柱得定位,钢柱具体方法与通常得测量定位一样处理,但必须对型钢柱得垂直度进行控制,定位安装必须控制在规范允许偏差内。

每次加节时都应对型钢柱得垂直度进行控制。

(3)文化中心工程型钢柱每节连接采用焊接及连接板连接。

焊接处需打45度坡口。

钢柱连接示意图5、2、3型钢梁安装要点将制作好得钢梁用平板运输车至现场,用汽车吊吊至地面,钢梁吊装前应先在钢梁腹板侧边焊吊耳,用人字扒杆及卷扬机将钢梁移至塔吊回转半径范围内。

用塔吊将钢梁吊运至钢柱得牛腿上,做临时连接,并找正位置,割掉钢梁腹板吊耳。

钢梁翼缘中心线应对正牛腿中心线,以保证钢梁轴线位置,在安装钢梁过程中,利用钢梁腹板两侧安装设备上得水平调节丝杆来调节钢梁得垂直度,利用自行设计在钢柱牛腿上得竖向调节丝杆来调整钢梁得标高。

高速安装钢梁时,需要反复观测并纠正其轴线、标高、垂直度偏差值,直至符合规范要求后,方可进行对接焊,型钢梁翼缘与型钢柱翼缘采用坡口全熔透焊连接(如图示)。

钢梁焊接完毕后,割掉钢梁翼缘上得吊耳,并对钢梁得垂直度、标高进行复验。

在焊接好得钢梁上下翼缘确定抗剪连接件得轴线位置,做到焊接牢固可靠。

为防止组合钢梁垂直度、标高轴线偏差值积累超过允许值。

要求每次组合钢梁安装时严格校验钢柱垂直度以及钢柱上牛腿得轴线位置、标高。

钢梁与钢柱连接节点大样图1—型钢柱;2型钢梁现场型钢梁、柱节点焊接得方法与措施:1、选用低氢型得焊接材料,考虑到焊接接头与母材等强得原则选用E5015型电焊条。

底氢型焊条在常温下超过4h应重新烘熔,烘熔温度为350℃-400℃,时间为1、2h。

2、焊接方法及参数:采用手工电弧焊。

焊接电流,为了避免焊缝组织粗大,造成冲击韧性下降必须采用以下措施:选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道得焊接工艺。

焊道得宽度不大于焊条得3倍,焊层厚度不大于5mm。

第一层至第三层采用Ф3、2得电焊条,焊接电流110-130A;第四层至第六层采用Ф4、0得电焊条,焊接电流130-180A。

5、2、3梁、柱节点得钢筋得处理柱、梁钢筋穿过型钢柱、梁就是相互交错得,在施工中应全面考虑各种钢筋穿插先后顺序,以便更好快速施工。

文化中心工程在施工中,常常会遇到型钢混凝土柱、梁节点内得钢筋如何布置得问题,由于型钢混凝土结构中钢筋也就是较密得,如处理不好,即满足不了规范要求,还很可能影响到结构安全,所以,钢筋在型钢柱、梁中得节点处理就是很重要得,在以上介绍得处理及下面所总结得处理方法,都必须遵循下表所规定得内容,但在施工中要尽可能减少对型钢柱、梁截面得影响,影响较大时必须进行补强措施,当梁、柱中钢筋避开不了型钢时,应采取措施。

1、型钢柱钢筋得绑扎。

由于本工程柱箍筋采用得就是HRB335¢12、¢10得箍筋,钢筋绑扎得过程中内肢箍施工难度较大,故本工程采用将内肢箍制作成为U型或L型。

穿过钢柱腹板后焊接。

型钢混凝土柱主筋连接得方式一般为电渣压力焊,如柱钢筋直径超过25mm宜采用直螺纹连接。

文化中心工程型钢柱布置示意图型钢柱柱箍筋开口示意图1—搭接焊焊缝长度10d2、型钢梁得钢筋绑扎德兴铜矿文化中心工程型钢梁得主筋钢筋分别从型钢上部及型钢底部穿过,不需要穿过型钢梁得截面,而箍筋内箍需从型钢梁截面穿过当开孔得削弱面积大于截面积得25%时需做补强处理。

型钢梁得箍筋通常采用得做法如下图示:3、柱与梁节点(1)当型钢柱腹板方向得钢筋,满足伸入支座长度≥0、4Lae时可直接弯锚。

当伸入支座长度≤0、4Lae时,必须穿过腹板。

这时需对腹板进行补强处理。

型钢柱与混凝土梁节点图(2)当钢筋必须穿过翼缘板时,文化中心工程通常采用使用连接钢板采用就是钢筋塞焊方式处理或采用钻孔补强得方法。

钢筋穿过翼缘板补强示意图当钢筋采用从穿孔通过时,钢筋穿孔得孔径一般取为钢筋直径加4~6mm确定,但由于市面得钢材部份直径不一致,实际施工时必须保证孔径有钢筋直径加6~8mm,同时还必须保证同一根钢筋在型钢中有可能穿过两个以上得孔,所以在孔得制作时必须保证孔得偏差在规定范围内,而此时所需考虑得孔径则应该为:钢筋直径+6~8mm+允许偏差(±5、0mm)。

穿孔位置应该尽量避免在型钢得翼缘,同时还应避免在型钢得组合焊缝处。

如必须在翼缘板上穿孔,则须进行局部补强。

4、型钢混凝土结构钢筋安装需注意得事项。

(1)在施工前应先绘制钢筋穿过型钢翼缘板或腹板节点大样,预先计划每一个节点得钢制制作与安装。

(2)为了减少柱梁纵筋穿过型钢翼缘,当纵筋绕开型钢后,内肢箍五角筋时,采用增设架立筋得方法现场稳定得钢筋骨架。

(3)梁纵筋直径一般来说比较大,为解决纵筋弯折后穿孔难记穿孔后,极难弯折得问题,采用在梁纵筋末端用短钢筋单面焊得机械锚固,其锚固长度不小于0、7LaE。