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型钢混凝土

型钢混凝土范文第1篇

[关键词]型钢混凝土 型钢柱 施工技术 材料

中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)03-0015-01

某建筑是由东西主楼构成的,在23层-30层之间,采用的是复合连体结构,该建筑工程占地面积为14.9万O,该建筑工程采用了型钢混凝土结构,本文对型钢混凝土结构的型钢柱施工技术进行了探讨,为了保证施工的质量,一定要优化施工工艺,还要保证钢骨架结构稳定性。为了保证型钢柱的施工质量,还要选择强度较高的材料,要做好钢结构的焊接与安装工作,从而保证建筑工程的整体质量。

1、型钢柱施工前的准备工作

本文介绍的工程案例,采用的是型钢混凝土结构,在施工前,施工单位需要做好施工材料的准备工作,要选择适合的施工材料,该工程采用的是Q345B钢材,H08MnA型焊丝,E50XX焊条。工程的监理人员要对施工原材料进行质量检查,还要检查材料是否具备出厂合格证,为了保证施工的质量,工程监理人员在材料进场后,也要进行复检,要避免板材出现重皮现象,在检验时,可以采用超声波进行探测,在发现质量问题后,要将钢结构材料全部返厂,避免质量不合格的材料流入施工现场。

2、钢结构焊接技术

2.1 准备工作

在焊接前,施工单位要做好准备工作,首先要利用微机进行放样,还要采用数控火焰技术进行切割,在对钢板进行切割时,一定要保证精确性,在切割完成后,施工人员还要及时清理废渣。焊接人员需要具备焊工上岗证,其必须经过专业的培训,还要掌握施工的技巧。在施工前,要对焊条以及焊剂进行烘干处理,要处理焊丝上的污渍,还要对焊缝进行检查,要处理锈迹,这样可以保证焊接的质量。

2.2 施工技术

在焊接的过程中,型钢主要有两种形状,一种是H形,另一种是十字形,这两种钢板翼缘板与腹板拼接的焊缝间距要大于200mm,在选择拼接点的位置时,也要保证其符合设计图纸的要求。在对钢板进行拼接时,施工人员是利用碳弧气刨开坡口,在拼接完成后,要按照相关规范要求进行超声波探伤。在焊接施工时,要避免出现不合格的产品,施工单位为了保证施工的效率,有时会采用埋弧自动焊的方式进行施工,焊丝的型号为H08MnA,焊剂采用的是HJ431,焊接时,还会采用CO2作为保护气体。焊接时,要严格按照焊接工艺施焊,为减少焊接变形,采用两遍施焊。不准在焊缝区外的母材上打火引弧。焊接时如发现点固焊缝有裂纹,应用气刨清除后重焊。

2.3 焊接变形的矫正

焊接H型钢的角变形利用H型钢矫直机进行矫正,旁弯则利用火焰矫正方法进行矫直。火焰矫正只能空冷,不能用冷水冷却,否则影响钢材的内部组织。加热时,火焰必须呈三角形,以利于矫正效果,加热在弯曲构件的凸缘,定点朝内。对于厚度大、刚性较强的构件的弯曲变形,可以采用两个或多个焊锯同时加热,在加热过程中,可视具体情况加外力作用,增加矫正效果。加热温度严禁超过900℃,且焰芯不得对准一个点,应徐徐移动,使矫正三角区均匀受热。火焰矫正需循序渐进,不能操之过急,否则效果适得其反。

3、钢结构安装

3.1 吊装准备

由于本工程的吊装高度大,水平距离远,不能使用汽车吊,只能选择现场安装的8台塔吊,钢骨柱、梁经合理分段使每段重量控制在塔吊起重范围之内。根据钢构件的吊点及重量情况,准备足够的不同规格的钢丝绳和卡环,并准备好倒链、缆风绳、爬梯、工具包、榔头以及扳手等机具。用钢柱上端的连接板作为吊点,为穿卡环方便。检查首节钢柱柱脚基础的就位轴线,在钢柱柱脚板上划出钢柱就位的定位线。采用型钢组成的可装配式操作架在钢柱顶部,既方便组装,又可以循环使用。

3.2 安装顺序

钢骨柱、梁安装依据土建现场进度,在土建合模之前安装完毕。遵循如下顺序进行:钢骨柱钢骨柱矫正钢骨柱焊接钢骨梁安装钢骨梁焊接焊缝探伤竣工清理验收。

3.3 吊装方法的选择

由于受塔吊起重能力的限制,钢骨柱、梁的吊装采用分段、分件吊装法。相应钢柱安装完毕后,及时连接之间的钢梁使安装的构件及时形成稳定的框架,并且每天安装完成的钢柱必须用钢梁连接起来,不能及时连接的应拉设缆风绳进行临时固定。

3.4 下节(即第二节及以上)柱等构件的吊装

第二节及以上柱、支撑等构件的吊装准备、吊装流程、起吊方式及吊点选择、临时固定和测量校正紧固、焊接等与第一节钢骨柱、梁的吊装基本相同。

3.5 不在现场塔机覆盖范围内钢柱和钢梁的吊装

施工现场有塔机覆盖不到的死角,而这个范围恰恰有部分钢骨梁和钢骨柱。这种情况下,我们现场使用三脚架,配合卷扬机进行钢柱的吊装;钢骨梁在地面组装成型,使用两个倒链将钢梁吊装就位,倒链固定在钢柱牛腿上。

3.6 钢柱标高和垂直度控制

土建每层柱完工后,依据交底将标高引至每根柱上,结构吊装时均由该点用钢卷尺直接向上量测。利用水准仪往返测量与基准标高校核,将标高误差控制在允许的范围之内;钢柱垂直度校正采用水平尺对钢柱垂直度进行初步调整,然后用两台经纬仪从柱的两个侧面同时观测调整。每层钢柱吊装时,都将基础轴线引至每层柱底,每层钢柱校正时,使用两台经纬仪在两个方向进行监控测量,保证钢柱垂直度在偏差范围之内。在用钢尺对位置点进行测量时,用水准仪协助控制保证尺子两端水平,以减少系统误差。拉尺用力均匀一致,距离测量均采用来回两次拉尺的方法,用两次排尺的平均值消除人为误差。调整完毕后,将钢柱柱脚螺栓拧紧并固定。

3.7 高强度螺栓的施工

高强度螺栓先进行初拧,初拧合格后应作出标记。高强螺栓紧固顺序:从中间向两端依次紧固。高强螺栓平面施工顺序:高强度螺栓穿入方向应便于施工操作为准,同一节点穿入方向一致。若高强度螺栓的连接孔出现偏差,采用微型砂轮磨光机修正或人工挫销。

3.8 工地焊接

钢柱工地接长采用焊接形式,使用CO2气体保护焊,焊接应由两名焊工在对称位置同时施焊。焊接工艺参数:CO2气体保护焊:焊丝直径1.2mm,电流220A~320A,电压29V~34V,焊速350mm/min~450mm/min,层间温度50℃~80℃,焊丝伸出长度约20mm,气体流量20L/min~80L/min。栓焊连接应严格按照腹板螺栓初拧、翼板焊接、螺栓终拧的顺序施工,全焊连接应在梁柱翼缘间加临时撑板,以减少焊接收缩变形。

5、结语

本文对型钢混凝土结构的建筑工程中,型钢柱的施工技术进行了分析,在施工的过程中,一定要优化施工工艺,要选择适合的材料与工艺技术,这样才能保证建筑工程的施工质量。在建筑施工时,施工人员要对焊接技术以及安装技术进行优化,焊接人员必须具有专业的焊接证,要做好持证上岗,要掌握操作的技巧,这可以保证建筑工程的质量,可以促进建筑行业更好的发展。本文对型钢柱的施工技术进行了分析与介绍,希望对相关施工单位提供一定可参考的经验。

参考文献

[1] 邓程来,孙磊,卢武成.型钢混凝土柱综合施工技术的工程实践[J].广西城镇建设.2008(11)

型钢混凝土范文第2篇

【关键字】型钢混凝土,设计,SRC,结构

1.型钢混凝土结构及特点分析

型钢混凝土组合结构(SRC)是指在混凝土中主要配置型钢,并且配有一定的受力钢筋的结构,是钢与混凝土组合结构的一种主要形式。钢型分为实腹式和空腹式。实腹式SRC构件具有良好的抗震性能,而空腹式SRC的抗震性恩能与普通混凝土(RC)基本相同。在日本称之为钢骨筋混凝土结构,在欧美国家称之为混凝土包钢结构,在前苏联则被称为劲性钢筋混凝土结构。钢型混凝土结构承载力高、刚性大,并具有良好的延展性和耗能性,因而特别适用于地震区。

钢型混凝土结构是把型钢埋入钢筋混凝土中,型钢、钢筋、混凝土三位一体整体工作的一种独立结构形式。其受力性能优于这三种结构的简单叠加。与钢相比,SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲,并能提高钢构件的整体刚度。该结构形式比传统的钢筋混凝土结构具有承载力大、刚度大、抗震性能好的优点;与纯钢结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定性能好,节省钢材的优点。

2.型钢混凝土结构设计方法比较

2.1 SRC结构设计方法

美国的SRC结构设计规范均采用极限强度设计方法。对SRC构件道德设计方法主要依据换算截面法,对构件强度计算时需要考虑型钢与混凝土之间的剪力传递。日本AU-SRC设计规范采用二次设计法。一次设计按照正常使用极限状态设计,二次设计以极限强度验算保证有水平承载能力。这种方法主要以强度叠加为理论基础,忽略型钢与混凝土之间的握裹力。

2.2 SRC结构强度设计

SRC的结构强度包括受弯构件强度、受压构件强度、受弯构件抗剪强度、受压构件抗剪强度。美国的NEHRP,对受弯构件强度与受压构造强度均依据AISC-LRFD的规定采用换算截面法,并规定轴向的截面钢材面积不得低于SRC全截面面积的4%。对于受弯构件抗剪强度,只计算型钢抗剪强度,忽略箍筋和混凝土的抗剪强度贡献。对于受压构件抗剪强度,同时考虑型钢和箍筋混凝土的抗剪强度,忽略混凝土剪力强度贡献。日本的AIJ-SRC对受弯构件强度与受压构造强度均依据强度叠加原理进行计算,并规定轴向的截面钢材面积不得低于SRC全截面面积的0.8%。对于受弯构件抗剪强度,分别计算型钢和钢筋混凝土的抗剪强度,然后叠加计算。对于受压构件抗剪强度,分别考虑长期与短期荷载效应,即在长期荷载作用下,采用等值换算截面法;在短期荷载作用下分别计算型钢和钢筋混凝土的抗剪强度然后叠加计算。

3.型钢混凝土设计效果优化及建议

3.1设计效果优化

①在型钢混凝土设计过程中,保证梁节点性能,节点区纵向钢筋应具有可靠的锚固,纵向钢筋宜贯通节点区。②构造设计应充分考虑现场施工可操作性,以保证施工质量。例如为减少柱、梁纵向钢筋根数,尽可能选用直径大的钢筋;柱箍筋布置及直径的选择应考虑现场施工的可能性;柱、梁纵向钢筋的排列应预留施工操作空间等。③构件尺寸、型钢大小、钢筋排布规则应协调统一。

3.2设计建议

型钢混凝土柱的结构形式归属于混凝土结构体系。这种结构形式中,型钢混凝土结构刚度发、承载力高、结构整体延性性能好、利于施工等特点不能充分发挥,柱-梁节点构造设计复杂,在确定结构方案和体系时建议慎用。全型钢混凝土框架结构体系构造设计简单、可靠,结构整体性能高。该结构体系在国内外均有较完善的实验研究,其结构性能得到广泛的验证认可,可以充分利用成熟的设计方法及经验,是一种很多发展前景的结构形式。

其实,型钢混凝土结构构件中,型钢和混凝土通过相互粘结强度而协同工作。实验表明,当型钢含钢率较大时,型钢与混凝土之间粘性破坏特性更为显著,构件的极限承载力反而下降。型钢和混凝土的粘结破坏特性完全可以通过增加型钢与混凝土接触面抗剪能力来解决,例如型钢表面设置抗剪性栓钉。因此,建议设计中通过控制型钢截面与钢筋混凝土截面轴心抗压承载能力比值0.5~1.2为宜。型钢混凝土构件设计时,应充分发挥型钢作用,尽量减少普通钢筋量,普通纵向钢筋含钢率对于柱宜为0.8%~1.0%,对梁宜0.4%~0.6% 。

4.结论

优化后的型钢混凝土柱梁节点构造简单,并且充分考虑了施工可行性,值得在工程实践中推广应用。全钢混凝土框架结构体系能充分发挥型钢混凝土优势,是一种很有发展前景的结构形式。型钢含钢率控制建议型钢截面与钢筋混凝土截面轴心抗压承载力比值0.5~1.2为宜。随着我国经济建设的发展,钢产量不断上升,劳动力费用不断增长,采用型钢混凝土组合结构的优势将更加明显。目前,型钢混凝土结构在我国的应用时间较短,理论与试验研究相对滞后,工程实践中的应用又十分迫切。型钢混凝土结构的研究与应用使土木工程研究焕发出新的生机。同时,型钢混凝土组合结构的研究与应用也会促使钢结构、混凝土结构不断得到发展和提高,从而推动相关学科的快速发展。

【参考文献】

[1]束天明.型钢混凝土结构构造设计优化与建议[J].山西建筑,2012,6(16).

[2]郑之俊,王杰光.国内外型钢混凝土结构设计方法比较[J].2006(1).

[3]吕会文,曲延增.浅谈型钢混凝土结构发展及设计方法的比较[J].科技创新导报,2009 .

[4]练健飞.型钢混凝土组合结构的设计及优化研究现状[J].广东建材,2008(7)

[5] 于庆荣,姜维山,高永孚,徐天禄.型钢混凝土结构在我国的发展[J].天津建设科技,2003,(5):8~13.

[6]范涛.浅谈型钢混凝土结构的特点及应用.四川建筑科学研究[J],2004,30(4).

型钢混凝土范文第3篇

关键词:型钢混凝土;抗震性能;延性

近年来,随着高层建筑的不断涌现,型钢混凝土组合结构在高层建筑中的应用越来越多了。

所谓型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,简称SRC)组合结构是指在型钢周围布置钢筋,并浇筑混凝土的结构。型钢分为实腹式和空腹式。实腹式SRC构件具有较好的抗震性能,而空腹式SRC构件的抗震性能与普通混凝土(Reinforced Concrete,简称RC)构件基本相同。因此,目前在抗震结构中多采用实腹式SRC构件。实腹式型钢可由钢板焊接拼制而成或直接采用轧制型钢。下面介绍一下型钢混凝土组合结构的应用:

1 型钢混凝土组合结构的优点

(1)型钢混凝土组合结构与钢结构相比,具有以下优点:

①耐久性、耐火性均优于钢结构,型钢外包的混凝土,可取代刚结构所涂的防锈和防火涂料,混凝土蓄热能力强,耐久性能好。

②节约钢材,可节省钢材50%甚至更多。

③兼做摸板支架,在混凝土尚未浇注前已形成钢架,具有承载力,可用作摸板支架和操作平台。

(2)型钢混凝土组合结构与钢筋混凝土结构相比,具有以下优点:

①整体工作性能好,型钢骨架与外包混凝土形成整体,共同受力。

②承载力高,截面小,钢筋混凝土构件受配筋率的限制,提高承载力的途径只能是加大截面尺寸,而组合结构可以设置较大的型钢,提高构件承载力,更能满足高层及超高层建筑设计的需要。

③型钢混凝土组合结构施工进度快,工期短。

④构件的延性好,抗震性能更优越,由于构件中型钢的作用,组合结构的延性远大于钢筋混凝土结构。

2 型钢混凝土组合结构设计要点

(1)抗震设计时,应采取有效措施确保混凝土筒体的承载力和延性。

①混合结构体系的高层建筑,7度抗震设防且房屋高度不超过130m时,宜在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱;7度抗震设防且房屋高度大于130m及8度,9度抗震设防时,应在楼面钢梁或型钢混凝土梁与钢筋混凝土筒体交接处及筒体四角设置型钢柱。

②为了保证钢筋混凝土筒体的延性,可采取下列措施:a.保证钢筋混凝土筒体角部的完整性,并加强角部的配筋;b.通过增加墙厚控制筒体剪力墙的剪应力水平;c.剪力墙的端部设置型钢柱,四角配以纵向钢筋及箍筋形成暗柱;d.筒体剪力墙配置多层钢筋,必要时在楼层标高处设置钢筋混凝土暗梁;e.采用型钢混凝土剪力墙或带竖缝剪力墙;f.筒体剪力墙的开洞位置应尽量对称均匀;g.剪力墙洞口处的连梁采用交叉配筋方式或在连梁中设置水平缝。

(2)增强框架的刚度及承载力混合结构高层建筑中,框架平面内梁与柱应采用刚性连接,以增强框架的侧向刚度及水平承载力。

(3)设置外伸桁架加强层。

采用外伸桁架加强层可以将筒体剪力墙的部分弯曲变形转换成框架柱的轴向变形,以减小水平荷载作用下的侧移,所以外伸桁架应与筒体剪力墙刚接且宜伸入并贯通抗侧力墙体,同时应布置周边桁架以保证各柱受力均匀。因而外伸桁架宜分段拼装。

(4)钢框架柱地震剪力调整。

抗震设计时,钢框架―钢筋混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小者;型钢混凝土框架―钢筋混凝土筒体各层框架柱所承担的地震剪力,应符合钢筋混凝土框架―剪力墙结构中框架柱的相应规定。

3 型钢混凝土组合结构的构造分析

怎样保证型钢混凝土组合结构可以积极发挥出它的优越性,让预期的力学模型得以实现,其中关键之处是构造。对于型钢混凝土的构造,能够划分为节点构造及杆件构造两种。

(1)节点构造分析:

对于节点构造,其主要就是梁柱连接节点域的构造,经常表现为下面的形式:型钢混凝土柱、梁和型钢混凝土梁、柱或者钢筋混凝土梁、柱的连接。对于型钢混凝土梁柱在节点区的连接,在节点中,内置型钢应该使用刚性连接。在节点处柱内型钢对应着梁内型钢的上下翼缘的地方,需要进行水平加劲肋的设置,其厚度大于或者等于梁内型钢翼缘板厚度,为了保证混凝土浇筑方便起来,对于水平加劲肋,应该在角部进行排气孔的设置。

(2)杆件构造分析:

对于杆件构造,怎样保证外包混凝土与内置型钢构成整体是其要重点解决的问题。一些实验证明,混凝土和型钢间的粘结应力仅为混凝土和圆钢之间粘结应力的一半。所以为了确保型钢和混凝土一起进行工作,应进行剪力连接件的设置,圆柱头栓钉是较为常用的。对于内置型钢自身,应该重视下面几点:①为使内置型钢的最大强度得到发挥,内置型钢的翼缘板不应该开洞。腹板开洞应该焊接钢板进行增强;②全部焊接需要钢厂进行制作,现场施焊是不合适的,进而使焊缝的焊接质量得到良好保证;③内置型钢的接长还应和梁柱的节点区域避开。

在构造设计过程中,需要达到的目的是:施工便利、一起作用、构造简便以及传力可靠。

那么再介绍一下我国SRC结构的应用与研究:

20世纪50年代初,我国从前苏联引进了SRC结构,后由于片面追求节省钢材,于60年代末几乎停止使用。80年代后,随着我国建筑业的迅猛发展,SRC结构在全国兴起,北京、上海、江苏等省市的高层建筑中应用了SRC和RC的混合结构,取得了良好的经济效果。“劲性钢筋混凝土结构性能及设计方法”课题,自1987年开始,在查阅各国有关规范、研究成果、工程应用基础上,进行了系统的试验研究。

通过以上系统研究,取得了一系列的研究成果,并在一些高层建筑工程中应用。经过几年的研究和工程实践,参考日本钢骨混凝土设计标准,1998年我国冶金部颁布了我国第一部YB9082297钢骨混凝土结构设计规程。此规程基本沿用了日本标准的设计方法,包括其名称在内。将型钢作为等效钢筋,参照我国的混凝土规范及国外有关规范,2002年建设部颁布了JGJ3822001型钢混凝土组合结构技术规程。此规程中的设计方法与我国的混凝土规范相近。

型钢混凝土范文第4篇

关键词:型钢再生混凝土梁;抗弯性能;实验研究

中图分类号:TV331文献标识码: A

通过大量的研究发现,由于再生混凝土的各项力学性能、耐久性能等指标低于普通混凝土,使得再生混凝土结构性能较之普通混凝土结构性能有不同程度的降低,这严重阻碍了再生混凝土在实际工程中的应用。组合结构可使得钢材和混凝土两种不同性质的材料避重就轻,最大程度发挥各自的长处,具有一系列的优点。若将再生混凝土应用在组合结构中,即可弥补再生混凝土的不足,又具有组合结构的优点,这将为再生混凝土在结构工程中应用提供更宽广的道路。

1 实验设计

本次试验共浇注了 4 根混凝土梁,梁长2400mm。其中一根为原生混凝土梁,编号为 L1;2 根为50%再生粗集料取代率的再生混凝土梁,其纵向受拉钢筋分别为 2Φ12 和 2Φ16,按顺序编号为 L2 和 L3;另一根为 100%再生粗集料取代率的再生梁,其纵向受拉钢筋为 2Φ12,编号为 L4。每根梁配置的型钢均为热轧普通工字钢I10,Q235钢。通过试验,研究型钢再生混凝土梁的变形性能、混凝土的开裂及裂缝发展,梁的破坏特征等;计算分析不同配筋率,不同集料取代率对型钢再生混凝土梁正截面受力,极限承载力、开裂弯矩的影响。分析型钢普通混凝土梁的计算公式对型钢再生混凝土梁的适用性。构件的基本参数见表1。

表1试件梁的设计参数

实验在西华大学结构实验室进行。加载装置采用50T级液压千斤顶。实验采取单调静力加载,通过分配梁将荷载对称施加到实验梁上,在跨中形成600mm的纯弯段。

图2加载现场

本次实验主要测试的内容有:型钢的应变、受拉钢筋的拉应变、纯弯段混凝土的应变、裂缝开展情况、跨中位置的挠度。观察实验构件的受力性能,破坏过程及破坏特征。

2、实验现象

型钢再生混凝土梁的破坏形式与型钢普通混凝土梁的破坏模式基本相同,都具有明显的弹性、开裂、屈服和极限 4 个阶段。加载初期无明显现象,荷载和梁挠度接近直线变化,型钢、钢筋、混凝土的应变也比较小。荷载加到极限荷载的 15%左右时,在跨中出现与梁纵向垂直,宽度约为 0.05mm的裂缝。随着荷载的增加,跨中左右两侧开始出现细微裂缝,同时段,梁的弯剪段出现多条斜向的弯剪裂缝,斜向指向加载点。在加载的过程中,纯弯段裂缝缓慢向上发展,延伸到试件中部才基本停止向上发展,而不是遇到型钢翼缘就停止向上发展。

荷载达到极限荷载90%附近时,混凝土梁的挠度增大速度加快,同时梁的纯弯段上表面出现混凝土被压碎的现象,继续加载,千斤顶读数增加缓慢,但跨中裂缝宽度明显增加,跨中顶部混凝土破坏越来越显著,压碎面积增大,并伴有混凝土碎渣剥落。在停止加载期间,因混凝土梁扰度仍在增加,千斤顶读数略有回落,但变化不大。进入下一级加载,此时千斤顶读数不再变大,跨中裂缝已持续发展到 5-15mm。此后,荷载已加不上去,并不断回落,宣告梁达到受弯承载力而破坏。

3、实验结果

开裂荷载和极限承载力是受弯构件的两个重要指标,实验测得4根梁的特征荷载及极限挠度见表3。

表3 实验主要结果

4、结论

在本实验的基础上,通过分析及计算的结果,到处一下结论:

(1)型钢再生混凝土梁破坏过程与型钢普通混凝土梁相似,也具有明显的弹性,开裂、屈服和极限 4 个阶段,型钢再生混凝土梁受弯机理与普通型钢混凝土梁相同,钢―再生混凝土组合结构应用于实际工程中是可行的。

(2)在达到极限承载力之前,梁在受力过程中基本符合平截面假定。

(3)再生集料取代率对型钢再生混凝土梁的开裂弯矩、极限承载力并无显著影响,与型钢普通混凝土梁一样,其极限承载力主要受受拉钢筋配筋率的影响。

(4)型钢再生混凝土梁从达到极限荷载到最终破坏,经历了很长的一段过程,构件在变形持续增长的情况下,承载力下降很慢,型钢的存在使得梁的延性变得非常好。因此,可将型钢再生混凝土组合结构应用于地震地区。

(5)现行的组合结构规程可以应用到钢―再生混凝土结构当中。因现行的两种组合规范计算所得的结果相差较大,可根据工程结构的重要性和安全等级,来选取合理的计算方法。

参考文献

[1] 王庆. 建筑垃圾的“涅”[N]. 中国建设报,2009,02,24

型钢混凝土范文第5篇

【关键词】 型钢混凝土;H型钢;型钢制作;控制措施

中图分类号: TV331 文献标识码: A

1、工程概况

吴江市东太湖温泉度假酒店工程位于苏州吴江市松陵镇东太湖边――滨湖新城内,框架结构,贵宾楼1#部位地下一层,地上三层;贵宾楼2#部位地下二层,地上五层,两部位由中间地下连廊相通,总建筑面积43423。其中2#楼局部设计有型钢柱、梁混凝土结构。开竣工日期为2011年7月8日――2012年8月1日,质量目标为确保“扬子杯”,争创“鲁班奖”。本工程已取得省文明工程称号及第二批全国建筑业绿色施工示范工程称号,目前正积极申报省扬子杯工程。

该工程在贵宾楼2#部位中的多功能厅(384人),大会议室(180人)及大厅等部位由于要求空间大、跨度大,设计有型钢组合结构,共有29根型钢混凝土柱,规格为1000×1300mm;1000×1200 mm;900×900 mm及800×800 mm,内填C40混凝土,型钢混凝土柱、梁节点采用刚性连接,且梁内H型钢翼缘采用全溶透焊缝连接,梁的纵向钢筋伸入柱节点,满足钢筋锚固要求。柱内型钢的截面型式和纵向钢筋的配置,应便于梁纵向钢筋的贯穿。

型钢梁柱的钢板采用Q345B,内衬板及柱底环板采用Q235,焊条采用E50。型钢的全部竖向焊缝及大部分水平焊缝在工厂完成,每层型钢柱留一道水平焊缝现场施工。工厂内完成的焊缝质量要求达到一级焊缝质量标准,现场水平焊缝按二级焊缝质量标准要求。型钢内混凝土浇筑采用大流态,免振捣混凝土。

2、型钢混凝土组合结构优点

型钢混凝土组合结构是把型钢埋入钢筋混凝土中的一种独立的结构型式。由于在钢筋混凝土中增加了型钢,型钢以其固有的强度和延性,以及型钢、钢筋、混凝土三为一体地工作使型钢混凝土结构具备了比传统的钢筋混凝土结构承载力大、刚度大、抗震性能好的优点,与刚结构相比,具有防火性能好,结构局部和整体稳定好,节省钢材的优点,有针对性地推广应用次类结构,对我国多层及高层建筑的发展、优化和改善结构抗震性能都具有极其重要的意义。本工程跨度较大,框架结构中采用型钢混凝土梁。

3、型钢混凝土在施工工艺方面的特点

3.1型钢混凝土构件比同样外形钢筋混凝土构件的承载能力高出一倍以上,因而可以减小构件截面尺寸,增加使用面积和降低层高。对于高层建筑而言,其经济效益显著。

3.2型钢在浇筑混凝土之前已形成钢结构,且具有较大的承载能力,能承受构件自重和施工荷载,因而无需设置支撑,可将模板直接悬挂在型钢上,这样可以降低模板费用,加快施工速度。由于无需临时立柱,也为进行设备安装提供了可能。同时,浇筑的型钢混凝土不必等待混凝土达到一定强度就可继续进行上层施工,可以缩短工期。

3.3型钢混凝土结构与钢结构相比,耐火性能和耐久性能优异,同时由于外包混凝土参与工作,和型钢结构共同受力,因此还可节省钢材50%以上。

3.4型钢混凝土尤其是实腹式型钢混凝土结构的延性比钢筋混凝土结构明显提高,因而具有良好的抗震性能。

4、“型钢混凝土”格构式受力梁柱质量控制要点

4.1型钢制作的质量控制。

4.1.1本工程型钢柱选择制作安装时主要考虑的因素有:制作、安装型钢能力和经验;对厚钢板有卷板能力,加工精度能满足要求;焊缝质量过硬,根据加工单位现有的设备,竖向焊缝采用埋弧焊,水平焊缝采用二氧化碳气体保护焊;具备超声波探伤检测能力,根据设计图纸要求施工现场拼接的焊缝为一、二级焊缝,钢管柱加工厂家施工的焊缝为一级焊缝,一级焊缝按规范要求100%探伤,二级焊缝20%探伤。

4.1.2加工钢板时:钢板必须平直,不得使用表面锈蚀或受过冲击的钢板,并应有出场证明书或实验报告。卷管方向就与钢板压延方向一致。卷制钢管前,应根据要求将板端开好坡口。为适应钢管拼接要求轴线要求,钢管坡口端应与管轴线严格垂直,卷板过程中,应注意保证管端平面与管轴线垂直,根据不同的板厚,焊接坡口坡度不同。

4.1.3要求施工单位做好型钢混凝土梁柱的施工方案,经审核并完善后,施工单位严格按该方案实施,要求加工单位明确工艺标准,监理单位派驻专业监理工程师进行驻厂监造。

4.1.4在型钢梁柱制作前进行焊接方法的工艺评定试验,其实验内容和结果应得到有关部门的认可。

4.1.5对原材料(包括钢板,型钢)螺栓电焊条电焊丝的质量控制应按以下相关要求验收。

4.1.5.1本工程采用Q345B钢板,所使用的钢板的规格,性能应符合GB/T1591低合金高强度结构钢有关规定和设计要求,对进场的钢板进行见证取样,报验时要求施工单位提交有效质量合格证明文件及抽样合格报告并提供原件核验备案。

4.1.5.2底脚螺栓和螺母,垫板等配件应符合国家产品标准和设计要求,报验时要求施工单位提交有效质量合格证明文件。

4.1.5.3焊条,焊丝,焊剂应与钢板强度相适应。

4.1.5.4焊缝按一级焊缝检验,经有检验资质的单位对所有焊缝全数进行超声波无损探伤检测,全部达到一级焊缝合格标准,同意予以验收。

4.1.5.5在钢结构加工车间对型钢梁柱制作进行预拼装的质量检查,十字梁300×700H型钢焊接钢梁,环内衬板等部位均在车间焊接完成,预拼装的质量检查执行GB50205―2001钢结构工程施工质量验收规范中附录D表D01中多节柱的规定,检查方法采用钢尺拉线,焊缝质量检查。

4.2型钢吊装、拼接组装。

4.2.1安装型钢柱定位后,用经纬仪两面测量垂直度,准确后临时支护;由于型钢柱的加工、运输等原因,型钢柱运到现场后,型钢柱的对接会有一定误差,经现场研究,误差小的采用钢楔子和局部割开进行微处理,误差大的必须返厂处理。

4.2.2每层型钢柱拼接后对环缝坡口打磨清理干净再实施手工焊接,施焊时工艺完整,保证焊接缝饱满,并打上焊工的钢印号。

4.2.3每层拼接缝施焊后,由安装单位进行超声波探伤自检,并委托有资格的检测单位进行钢结构探伤检测,并提交无损检测报告,保证焊缝质量。

4.2.4每道工序要有专人负责、签名,经监理人员审核、认可,才能进行下一道工序。

4.2.5每次安装完一层型钢梁柱后,再统一效核水平及垂直度,要求误差在允许的范围内。

4.3型钢外包混凝土浇灌。

4.3.1型钢混凝土浇筑采用大流态,免振捣混凝土。

4.3.2检查进场时混凝土的坍落度是否符合要求。

4.3.3浇筑后型钢柱内顶部浮浆一定要清除,并将混凝土表面刮花形成毛面,以利于上段连接。

4.3.4混凝土终凝后浸水养护,到下次安装、浇筑时吸干柱内水分、清除杂物。

4.3.5严格控制混凝土的级配,型钢混凝土所有碎石必须为5~40的连续级配。

4.3.6严格控制水灰比不大于0.4,塌落度为100~200。

4.3.7应考虑适量的混凝土膨胀剂,以补偿混凝土收缩。

4.3.8型钢混凝土结构的混凝土浇筑,应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204―2002)的规定。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。型钢混凝土结构外包的混凝土外壳,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。

5、型钢骨架的施工和钢筋的绑扎

5.1型钢骨架施工,应符合《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)的规定。在安装柱的型钢骨架时,首先是在上下型钢骨架处作临时连接,然后观测纠正其垂直偏差,再进行焊接或高强度螺栓连接,其次是在梁的型钢骨架安装后,要再次对型钢骨架进行观测纠正。为防止上层型钢骨架垂直偏差积累超过允许值,除了力求柱的型钢骨架下部校正准确外,还应将上部的安装垂直中心线对准。

为使梁柱接头处的交叉钢筋贯通且互不干扰,加工柱的型钢骨架时,在型钢腹板上要预留穿钢筋的孔洞,而且要相互错开。预留孔洞的孔径,既要便于穿钢筋,又不能过多削弱型钢腹板,一般预留孔洞的孔径较钢筋直径大4~6mm为宜。

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。型钢混凝土结构的钢筋绑扎与钢筋混凝土结构中的钢筋绑扎基本相同,但也有其特点。由于柱的纵向钢筋不能穿过梁的翼缘,因此柱的纵向钢筋只能设在柱截面的四角或无梁的部位。

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