第一篇：鋼骨柱與混凝土梁連接節(jié)點分析論文

鋼骨柱與混凝土梁、柱連接節(jié)點分析

張迎松，賈彥學，汪小偉，劉斌

（中國建筑第八工程局有限公司，上海，200125）

摘要：以山東黃金時代廣場西地塊A座（主樓）項目為背景，對比分析鋼骨柱與混凝土梁、柱連接節(jié)點并介紹其施工工藝。關鍵詞：鋼骨柱；節(jié)點；深化；控制；施工工藝

Analysis of joint between steel column and concrete beam and column Zhang Yingsong,Jia Yanxue,Wang Xiaowei,Liu Bin(China Construction Eighth Engineering Bureau Ltd，Shanghai，200125，China)Abstract: Taking the A block(main building)of the west block of the golden age square in Shandong as the background, the connections between the steel column and the concrete beam and column are compared and the construction technology is introduced.Keywords: Steel column;node;deepening;control;construction process.地下室平面布置如圖2所示。1 工程概況

本工程地下4層，地上45層（不含機電層），建筑高度218m，總建筑面積14.6萬㎡。本工程結(jié)構體系為型鋼混凝土框架-鋼筋混凝土核心筒結(jié)構，鋼結(jié)構主要分布于地下室、塔樓地上及多功能廳屋蓋，核心筒結(jié)構為勁性鋼柱和混凝土剪力墻，外框結(jié)構為地上為勁性十字柱和鋼梁，地下為勁性十字柱和混凝土梁。

圖2 地下室梁柱平面布置 節(jié)點簡介

2.1 梁柱節(jié)點-套筒連接節(jié)點

混凝土梁筋與鋼骨柱通過套筒連接，節(jié)點見圖3。套筒一端焊接在鋼骨柱翼緣上，另一端與混凝土梁筋擰緊，從而實現(xiàn)鋼筋與鋼骨柱的連接。圖1 項目整體效果圖

本工程地下室為勁性十字柱鋼骨柱+混凝土梁結(jié)構，每層有48根鋼骨柱，平均每層有96根混凝土梁與鋼骨柱連接，每層約有142個勁性節(jié)點，因此如何保證鋼骨柱與混凝土梁筋的連接質(zhì)量和施工效率是本工程的重難點。

圖3 套筒連接節(jié)點示意

2.2梁柱節(jié)點-型鋼牛腿連接節(jié)點

混凝土梁筋與鋼骨柱通過型鋼牛腿連接，節(jié)點見圖4。在鋼骨柱與混凝土梁連接處設置型鋼牛腿，混凝土梁筋直接搭接于型鋼牛腿上，然后將鋼筋與型鋼牛腿焊接在一起，鋼筋雙面焊接長度不小于5d。

圖4 鋼牛腿連接節(jié)點示意

2.3 梁柱節(jié)點-粱筋穿過或繞過鋼骨

勁性結(jié)構施工最重要的是保證現(xiàn)場施工質(zhì)量，從而保證整個工程的質(zhì)量。同時滿足設計要求：粱筋滿足50%的貫通率。粱筋除與套筒、型鋼牛腿連接之外的鋼筋，通過混凝土梁加腋，鋼筋穿過或繞過鋼骨，見圖5。本工程十字柱截面呈長方形，長邊方向鋼骨腹板開孔，鋼筋穿過腹板孔貫通，短邊方向鋼筋繞過鋼骨翼緣邊貫通。

圖5 梁筋穿過或繞過鋼骨示意圖

2.4 梁柱節(jié)點-粱筋雙層節(jié)點

本工程混凝土粱面筋、底筋存在雙層布置情況，為保證鋼筋與鋼骨柱連接強度，設置雙層不等長型鋼牛腿，見圖6。為避免兩層等長型鋼牛腿鋼筋無法焊接，下層型鋼牛腿長度為上層的2倍，方便現(xiàn)場焊接，同時保證了焊接質(zhì)量。

圖6 雙層型鋼牛腿連接示意圖

2.5 柱縱筋節(jié)點

柱縱筋被鋼骨牛腿擋住，常規(guī)處理方法有：牛腿翼緣開洞（開槽），鋼筋穿過；牛腿上下焊接套筒（搭筋板）連接鋼筋。由于牛腿翼緣開洞后，對牛腿強度削弱較大，并且導致孔邊粱筋無法滿足焊接要求，故本項目柱縱筋牛腿上方采用套筒，牛腿下方采用搭筋板形式連接鋼筋，見圖7；牛腿邊緣鋼筋開槽通過，見圖8。

圖7 柱縱筋套筒、搭筋板連接節(jié)點示意圖

圖8 柱縱筋搭筋板開槽節(jié)點示意圖

2.6 柱縱筋節(jié)點-柱縱筋雙排

本工程柱縱筋存在雙排情況，更增加了施工難度，為了方便施工且保證施工質(zhì)量，柱雙排縱筋采用內(nèi)外不等長雙排搭筋板或雙排套筒連接，見圖9。采用這種形式，施工時內(nèi)側(cè)柱縱筋就位后，先將內(nèi)側(cè)鋼筋焊接在搭筋板上，然后再施工外側(cè)鋼筋。見圖9。當柱縱筋傾斜時，由于套筒端頭水平，極難控制套筒角度，故均采用搭筋板形式連接，見圖10。

圖9 柱雙排縱筋雙排搭筋板連接示意圖圖10 柱縱筋切斜搭筋板連接示意圖

2.7 柱箍筋節(jié)點-外環(huán)箍

柱箍筋梁柱節(jié)點區(qū)域，箍筋遇到鋼牛腿腹板時，鋼牛腿腹板開孔，箍筋穿孔通過，見圖11；在鋼牛腿強度滿足受力要求時，腹板適當縮短，箍筋從腹板端頭穿過，見圖12。

圖11 柱箍筋穿牛腿腹板示意圖

圖12 柱箍筋牛腿腹板邊穿過示意圖

2.8 柱箍筋節(jié)點-對拉箍

本工程十字柱呈長方形，原設計圖紙中長腹板方向箍筋全部穿腹板通過，同一截面穿孔4個，箍筋間距100mm。如此密集的箍筋孔會大大削弱腹板強度，而且現(xiàn)場施工難度較大，參考型鋼混凝土圖集12SG904-1，通過增加豎向鋼筋勾箍形式，減少一半開孔，見圖13。

圖13 柱箍筋節(jié)點示意圖

2.9 墻柱箍筋節(jié)點

本工程核心筒角柱為非對稱十字柱，鋼板均為50mm厚，原設計圖紙中腹板方向開孔穿箍筋，腹板較厚開孔對鋼柱強度削弱較大，鋼柱加工速度慢同時現(xiàn)場施工難度大，故將箍筋形式改為八角箍，見圖14。

圖14 墻柱箍筋節(jié)點示意圖 3 節(jié)點對比分析

3.1 套筒連接節(jié)點

套筒連接是常規(guī)的連接方式，它具有以下優(yōu)點：

1）套筒施工與鋼筋綁扎穿插少，現(xiàn)場管理協(xié)調(diào)難度?。?/p>

2）成本相對較小。缺點有以下幾點：

1）對套筒焊接質(zhì)量以及鋼筋綁扎精度均要求較高，一旦有偏差就可能導致鋼筋擰不進套筒；

2）施工效率慢，套筒位置需根據(jù)鋼筋的綁扎對視調(diào)整位置，增加了施工難度，降低了施工效率；

3）對于鋼骨柱與混凝土梁斜交的類型，套筒需根據(jù)鋼梁斜度確定套筒角度，現(xiàn)場梁筋施工難度大；

4）梁筋較密時，受套筒焊接空間局限性，套筒可能排布不開。3.2 型鋼牛腿連接節(jié)點

優(yōu)點有以下幾點：

1）對鋼筋綁扎精度要求相對較低，只需將鋼筋搭接焊在型鋼牛腿上即可；

2）施工效率快，省去了鋼筋與套筒對準的環(huán)節(jié)，施工方便，有助于縮短工期；

3）由于鋼筋是搭接焊在鋼牛腿上，遇到鋼骨柱與混凝土斜交等復雜節(jié)點時對鋼筋的定位要求低。

缺點有以下幾點：

1）現(xiàn)場焊接量大，對焊接質(zhì)量要求高； 2）鋼筋焊接與綁扎工序穿插太多，現(xiàn)場管理協(xié)調(diào)難度大。

3.3 鋼板開孔連接節(jié)點

優(yōu)點有以下幾點：

1）保證良好的鋼筋貫通率；

2）鋼筋、箍筋定位準確，嚴格按照圖紙放樣施工。

缺點有以下幾點：

1）鋼結(jié)構加工速度慢，影響工期；

2）鋼筋折彎、箍筋定位精確度高，施工難度大，施工困難。

3.4 鋼筋繞鋼骨連接節(jié)點

優(yōu)點有以下幾點：

1）保證的鋼筋貫通率；

2）鋼筋、箍筋定位精度低，施工速度快。缺點有以下幾點：鋼筋施工精度低，施工質(zhì)量一般； 施工工藝

4.1 套筒連接施工工藝

1）深化設計根據(jù)結(jié)構圖紙鋼筋的分布，在構件深化圖上對套筒進行排布和定位；

2）加工制作 在加工廠提前將套筒焊接在鋼構件上并做好套筒的保護，防止鋼筋插入前有雜物

影響鋼筋擰入；

3）現(xiàn)場施工將結(jié)構圖紙中鋼筋擰入鋼骨柱對應規(guī)格的套筒中?；炷亮轰摻罱壴殗栏癜凑赵O計間距及位置進行綁扎，如若鋼筋與套筒位置偏差較大，會導致鋼筋無法擰入套筒。4.2 鋼牛腿連接施工工藝

1）深化設計時，根據(jù)混凝土梁鋼筋的型號和位置來確定鋼牛腿的位置及尺寸，型鋼牛腿上下翼緣板主要用來搭接梁筋，因此翼緣板的設置需考慮鋼筋的保護層厚度及鋼筋搭接焊的長度（雙面焊不小于5d，單面焊不小于10d，d為梁搭接鋼筋的最大型號）；

2）施工前復核型鋼牛腿位置是否與混凝土梁位置相匹配；

3）混凝土梁底鋼筋綁扎完成后需暫緩面筋的綁扎，給鋼筋焊接預留一定時間，應按照底筋綁扎-底筋焊接-面筋綁扎-面筋焊接的順序進行施工；

4）鋼筋焊接完成后，檢查焊縫長度以及焊腳尺寸是否滿足規(guī)范和設計的要求。4.3 鋼板開孔連接施工工藝

1）鋼結(jié)構深化設計時，根據(jù)梁柱配筋的型號和位置，在鋼柱腹板上確定粱筋孔、箍筋孔位置及標高，孔徑一般大于鋼筋直徑5mm；

2）鋼筋綁扎施工時，根據(jù)鋼結(jié)構腹板孔位置穿過對應鋼筋即可；

3）鋼筋綁扎完成時，檢查鋼筋數(shù)量及是否穿孔。

4.4 鋼筋繞鋼骨連接施工工藝

1）鋼結(jié)構深化設計時，對梁鋼筋、箍筋進行初步放樣，出典型節(jié)點；

2）鋼筋施工時，按照圖紙對鋼筋進行彎折，然后進行綁扎；

3）鋼筋綁扎完成時，對梁寬度、箍筋大小進行檢查。結(jié)語

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構與混凝土組合結(jié)構越來越普遍，而鋼結(jié)構與混凝土結(jié)構的連接節(jié)點也一直是施工的重難點，同時采用的節(jié)點類型也影響著整個工程的質(zhì)量，良好的節(jié)點形式，可以保證施工質(zhì)量并加快工期進度。本項目總結(jié)了幾種鋼結(jié)構與混凝土連接節(jié)點施工技術，為鋼結(jié)構與混凝土連接節(jié)點的施工質(zhì)量提供保證，同時也提高了施工效率，為以后類似工程施工提供經(jīng)驗與借鑒。

參考文獻：

[1] 鋼結(jié)構工程質(zhì)量驗收規(guī)范GB50205-2001,北京，中國計劃出版社，2002。

[2]高層民用建筑鋼結(jié)構技術規(guī)程JGJ99-2015,北京,中國建筑工業(yè)出版社,2015。

[3]高層民用建筑鋼結(jié)構技術規(guī)程（JGJ99-2015）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2015 [4]鋼結(jié)構工程施工規(guī)范50755-2012，北京，中國建筑工業(yè)出版社，2012 [5]型鋼混凝土結(jié)構施工鋼筋排布規(guī)則與構造詳圖 12SG904-1，北京，中國計劃出版社，2016。

作者簡介：汪小偉，男，1985～，安徽安慶人，中國建筑第八工程局有限公司，郵箱：450805343@qq.com。

第二篇：混凝土梁板柱拆除方案

混凝土梁、板、柱模板拆除施工方案

一、模板拆除的施工措施

1、非承重側(cè)模（墻模、柱模及梁側(cè)模）應以能保證混凝土表面及棱角不受損壞（大于1.2MPa）方可拆除，大約24h～36h左右，通過同條件試塊確定。

2、承重模板（梁、板及樓梯底模）拆模條件應按《混凝土結(jié)構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)執(zhí)行?；炷翝仓暌欢螘r間內(nèi)，將同條件下養(yǎng)護的混凝土試塊送試驗室試壓，根據(jù)試驗室出具的強度報告，決定模板的時間和措施，由技術負責人發(fā)放拆模通知書后，方可拆模。

3、拆除模板的順序與安裝模板順序相反，先支的模板后拆，后支的先拆。

（1）柱模板拆除

柱模板在混凝土強度達到1.2Mpa以后，能保證其表面及棱角不因拆除而損壞時方能拆除。柱模拆除時，首先拆除拉桿或斜撐，然后自上而下拆除柱箍，再拆除部分豎楞，最后小心地用長撬棍將模板從上口向外側(cè)輕擊或輕撬，使模板松動和柱砼分開，拆除時人站在操作架上，不得站立在模板上。嚴禁生敲硬撬，以免損傷砼棱角，并防止模板損傷變形。拆除的柱側(cè)模依次斜靠在外圍操作架上，待整個柱子模板拆除完后，及時運走模板。

（2）梁底模及樓板模板拆除 梁、樓板模板應先拆梁側(cè)模，再拆樓板底模，最后拆除梁底模。順序如下：

拆除部分水平拉桿、剪刀撐→拆除梁連接件及側(cè)?！蓜又Ъ苤^調(diào)節(jié)螺栓，使模板下降2—3cm→分段分片拆除樓板模板及支承件→拆除梁底模和支承件→清理

①拆除碗口件部分水平拉桿，以便作業(yè)，而后拆除梁側(cè)模板上的水平鋼管及斜支撐，輕撬梁側(cè)模板，使之與混凝土表面脫離。

②下調(diào)支柱上的油托螺桿后，輕撬模板下的龍骨，使龍骨與模板分離，拆下第一塊，然后逐塊逐段拆除，切不可用鋼棍或鐵錘猛擊亂撬。每 塊模板拆除后或用人托扶放在地上或下調(diào)油托到一定高度后，托住模 板。嚴禁模板自由落地。

③拆除梁底模板的方法與樓板大致相同。但拆除跨度較大的梁底模板 時，應從跨中開始下調(diào)支柱油托螺桿，然后向兩端逐根下調(diào)，拆除梁 底模板支柱時，宜從跨中向兩端作業(yè)。

4、拆下模板等配件，嚴禁拋擲，要有人接應傳遞，指定地點堆○放。

5、模板拆除運至存放地點時，模板保持平放，然后用鏟刀、濕○布進 行清理。支模前刷脫模劑。模板有損壞的地方及時進行修理，以保證 使用質(zhì)量。

6、模板拆除后要及時、認真清除殘灰，再刷脫模劑。脫模劑要○涂刷 均勻，不能漏刷，也不能刷得過多，脫模劑干后再支設模板。木模板 選用水性的脫模劑。

二、安全、環(huán)保文明施工措施

1、拆模時操作人員必須掛好、系好安全帶，戴好安全帽。

2、拆模時嚴禁將支柱全部拆除后，一次性拉拽拆除，應搭設腳手板，保證拆模工人能站穩(wěn)操作。

3、已拆活動的模板必須一次性連續(xù)拆除完成,方可停歇，拆模間歇 時應將松開的部件和模板運走，防止墜下傷人，嚴禁留下不安全隱患。

4、禁止拆不下來的邊角的模板，用火燒。

5、拆下模板等配件，嚴禁向下拋擲，要有人接應傳遞，邊拆、邊清，邊運到指定地點，邊碼垛，堆放整齊。

6、樓層高處拆模作業(yè)人員必須站在平穩(wěn)牢固可靠的地方，保持自身平衡，不得猛撬，以防失穩(wěn)墜落傷人，拆樓層外邊模板時，應有防高空墜落及防止模板向外倒跌的措施。

7、拆模后模板或木方上的釘子，應及時拔除或敲平，防止釘子扎腳。

8、在拆模前不準將安全防護、臨邊防護及腳手架的拉結(jié)拆除，拆模作業(yè)區(qū)內(nèi)必須設置警戒區(qū)域，并劃定安全區(qū)域和安全通道，將非安全通道用鋼管、安全網(wǎng)封閉，掛“禁止通行”安全標志，非操作人員不得在此區(qū)域，必須在鋪好跳板的操作架上操作，并有可靠立足點。

第三篇：鋼框架結(jié)構梁柱節(jié)點連接設計方法分析

摘要：加強鋼框架結(jié)構梁柱節(jié)點連接設計方法的研究是十分必要的。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對鋼框架結(jié)構梁柱節(jié)點連接設計方法進行了研究，具有重要的參考意義。

關鍵詞：鋼結(jié)構；鋼框架結(jié)構；梁柱節(jié)點；連接設計；建筑設計

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：

梁柱節(jié)點的連接設計方法對于建筑物的安全起著十分重要的關鍵性作用，梁柱結(jié)點既是梁與梁交叉的受力結(jié)點也是梁與柱連接的受力結(jié)點，這個結(jié)點既是鋼框架結(jié)構中的受力樞紐也是鋼框架結(jié)構中的傳力樞紐。梁柱節(jié)點在傳統(tǒng)上一般采用螺栓鎖緊、焊接、螺焊混合等連接方法。概述

鋼框架結(jié)構在重量、韌性、安裝周期、規(guī)?；a(chǎn)、操作簡易便捷等方面都優(yōu)于鋼筋混凝土框架結(jié)構框架，而且使用壽命也要長出許多，并且由于鋼結(jié)構的堅固性與構件連接的多種選擇性使得整座建筑的抗震性能與美觀性方面都得到了加強。正是由于上述的這些優(yōu)點，鋼框架結(jié)構在近年來得到了長足的發(fā)展。梁柱節(jié)點是鋼結(jié)構框設計之中的一個留給設計人員的最難抉擇的關鍵點，幾乎每一位設計師在處理這個關鍵部位時都會深思熟慮一番，因為梁柱節(jié)點是鋼框架結(jié)構工程設計成敗的關鍵所在。鋼結(jié)構框梁柱節(jié)點可以采用的連接方式為下述幾種：

1.1 剛性連接

這種連接方式可以獲得最高的強度與剛度；

1.2 鉸接連接

這種連接方式可以獲得最大的柔性；

1.3 半剛性連接

這種連接方式所獲得的剛性與柔性均介于上述兩者之間。國內(nèi)外的許多建筑工程專家們?nèi)匀辉诶^續(xù)著對梁柱節(jié)點連接設計的研究與探索，相信在不遠的將來更好的連接方法，更快速的施工方式都將隨著新的創(chuàng)意、新的材料的出現(xiàn)而出現(xiàn)。在我國目前的建筑設計來看，無論是工業(yè)建、構筑物還是商業(yè)建筑物，抑或是民用建筑都越來越多的開始傾向于采用鋼結(jié)構的半剛性連接，具體選擇何種結(jié)構這是由其綜合評估方面的考量所決定的。在實際施工過程中，采用半剛性接的方式可以大大加快施工進程，并且在施工過程中還省去了焊接的操作，鉸接的連接方式也提高了構件標準化的進程。工商業(yè)建筑的剛性連接是考慮到所受的荷載較大。各種連接形式特點

上述的三種連接方式各有其特點，但是這些連接形式最終還要歸結(jié)為下述的連接方法：

2.1 普通螺栓及高強度螺栓連接

2.1.1 普通螺栓

鋼結(jié)構連接用的螺栓共分為 10 余個等級，分別為 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等級。等級在 8.8 級及以上的螺栓稱為高強度螺栓，因為其制造材質(zhì)為低碳合金鋼或者是經(jīng)過熱處理過的中碳鋼。在鋼結(jié)構梁柱連接中較少使用 8.8 級以下的普通螺栓，絕大多數(shù)情況下都采用高強度螺栓以保證關鍵連接部位的安全可靠。

2.1.2 高強度螺栓

1）高強度螺栓種類。性能等級在 8.8 至 12.9 之間的高強度螺栓連接一般有兩種形式：一種是通常用于 10.9 級及以上強度中的扭剪型高強度螺栓連接，另一種是大六角頭高強度螺栓連接。在使用大六角頭高強度螺栓連接時經(jīng)常會出現(xiàn)施工人員安反墊圈的情況，這樣就使得墊圈不但起不到緊固的作用反而會產(chǎn)生相反的松扣的作用了，正確的安裝是有倒角側(cè)朝向螺頭。2）抗剪連接螺栓。在鋼框架結(jié)構的梁柱節(jié)點連接中，高強度螺栓因其動力荷載的承受力、摩擦承壓抗剪與耐疲勞等優(yōu)良特性而得到了廣泛的應用。根據(jù)高強度螺栓的抗剪性能的特性不同可劃分為下述兩種：a.摩擦型高強度螺栓。摩擦型的高強度螺栓是依靠其預拉力以提高梁柱之間的壓力以對抗梁柱之間的分離的拉力產(chǎn)生的滑移。摩擦型的高強度螺栓承受剪力時，只是以其摩擦力對抗滑移。在實際的測試實驗過程中，摩擦型高強高螺栓要求其抗滑移系數(shù)必須大于或等于其設計值。b.承壓型高強度螺栓。承壓型高強度螺栓是依靠其側(cè)壁的壓應力抵抗來自梁柱的剪力。承壓型高強度螺栓與摩擦型高強度螺栓的最大不同就是承壓型高強度螺栓允許剪力超過其摩擦力，當剪力超過其摩擦力致使接接件之間產(chǎn)生了滑移以后，螺栓桿與孔壁相接觸，這時候承壓型的特性就顯現(xiàn)出來，螺栓與桿身的抗剪就是其區(qū)別于摩擦型的最大特點。

2.2 摩擦型高強度螺栓與焊縫形成的混合連接這種連接應注意以下幾點：

1）焊縫的破壞強度高于高強螺栓連接的抗滑極限強度，其比值宜控制在 1～3 之間；2）不能用于需要驗算疲勞的連接中；3）其施工順序，應根據(jù)板件的厚度，施焊時能否采取反變形措施等具體條件分析決定，一般采用先栓后焊的方式，此時高強度螺栓的強度應計及焊接影響，作一定的折減；當采用先焊后栓且板間又不夾緊時，宜采用大直徑螺栓，并需將螺栓的抗剪承載力設計值乘以折減系數(shù)；4）在靜力荷載作用下，摩擦型高強度螺栓可以和側(cè)角焊縫共同作用。在直接承受動荷載作用的連接中，則不能用這種連接，施工時一般采用先栓后焊的程序，并在設計中考慮溫度影響將高強度螺栓的預拉力予以適當折減；5）能共同工作的混合連接，其總承載力可按不同連接方式承載力的總和考慮。

2.3 全焊型連接

全焊型連接時疲勞敏感，焊接結(jié)構的低溫冷脆問題比較突出，產(chǎn)生焊接殘余應力和變形，對結(jié)構工作產(chǎn)生不利影響，除因受力復雜，接頭剛度大或施焊不便的安裝接頭不宜采用焊接外，可廣泛用于工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構中。

全焊型梁柱連接的優(yōu)點及施工時注意事項試驗結(jié)果表明，全焊型梁柱連接的滯回性能好于栓焊型混合連接，具有較好的塑性變形能力。在全焊型梁柱連接中，設計時應注意選擇合適厚度的節(jié)點板。節(jié)點板太強，不僅浪費材料，也不能充分利用節(jié)點域的變形能力耗散地震能量；相反節(jié)點板太弱的梁柱連接雖然能發(fā)展相當大的塑性變形，但由于梁翼緣難以形成塑性，也限制了節(jié)點的耗能能力。同時，節(jié)點域的塑性轉(zhuǎn)動過大會增加框架的水平位移，對框架的整體受力不利。在這種連接中，梁上、下蓋板邊緣加工后與柱采用對接焊縫連接，蓋板與梁的連接采用角焊縫，梁腹板與柱連接通過鋼板或角鋼而連在一起，鋼板或角鋼與梁腹板采用角焊縫連接，鋼板或角鋼與柱采用對接焊縫連接。在施工時應保證對接焊縫的質(zhì)量，對接焊縫必須焊透，梁上、下翼緣、蓋板與柱對接焊縫的質(zhì)量對梁柱剛性連接的滯回性能有很大的影響。特別是焊縫與柱翼緣的連接面應注意除油除漆，合理安排施工順序。剛性連接的種類歐美及我國廣泛采用的梁柱剛性連接又可分為三類

3.1 梁端與柱的連接全部采用焊接連接。

3.2 梁翼緣與柱的連接采用焊接連接，梁腹板與柱的連接采用摩擦型高強螺栓連接。

3.3 梁端與柱的連接采用普通形連接件的高強螺栓連接。提高框架梁柱節(jié)點抗震性能的措施

地震區(qū)的剛性連接節(jié)點設計要滿足多遇地震下彈性狀態(tài)的承載力要求和罕遇地震下彈塑性狀態(tài)的承載力和變形要求。根據(jù)鋼框架強柱弱梁的抗震設計原則，按照有效控制梁上塑性鉸位置的思路，采用在梁腹板進行開孔削弱的節(jié)點形式促成塑性鉸的形成。

結(jié)束語

螺栓與焊接是較為常用的梁柱連接方法，新的技術也在不斷涌現(xiàn)。目前國外正在研究一種較為先進的類似卡榫結(jié)構與螺栓焊接融合的連接方法，這種連接方法不僅梁柱連接處的接觸面積加大更有利于力的傳導，而且由于兼用了螺栓與焊接的方法使得連接更加有保障，并且還避免了傳統(tǒng)的螺栓連接因連接處螺栓斷裂、連接頭斷裂等出現(xiàn)事故的情況。即使螺栓與焊接過程都出現(xiàn)問題，這種卡榫結(jié)構仍然會牢牢地將梁柱連接在一起，當然了，這種結(jié)構也需要螺栓與焊接手段對其進行最終加固。

參考文獻：

[1]郭猛 涂遠軍 框架結(jié)構梁柱節(jié)點區(qū)優(yōu)化施工設計 [期刊論文] 《施工技術》 ISTIC PKU-2007年6期

[2]郭佳齊 高層建筑框架結(jié)構梁柱節(jié)點施工技術 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》-2012年17期

[3]朱書田 抗震框架結(jié)構梁柱節(jié)點施工應注意的問題 [期刊論文] 《施工技術》 ISTIC PKU-2008年10期

第四篇：鋼-混凝土組合梁鋼框架節(jié)點實驗方案

申請部門：申請人： 學號：

-混凝土組合梁鋼框架節(jié)點擬靜力實驗方案

大跨空間結(jié)構學科

鋼

一、實驗概況與實驗目的 在最近的三十年中，我國鋼結(jié)構進入了一個飛速發(fā)展的階段，尤其是鋼框架結(jié)構，其具有重量輕、強度高、延性大、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構凈空和跨度大、綜合經(jīng)濟指標好等顯著的優(yōu)點，在越來越多的建筑中得以應用。但在1994年美國Northridge地震和1995年日本Kobe地震中，大量的鋼框架梁柱連接節(jié)點發(fā)生了意想不到的脆性破壞，使得工程師和研究者將目光投向了鋼框架節(jié)點地震脆斷機理和抗震性能的研究，以防止節(jié)點在地震作用下的脆性斷裂及相關破壞，改善節(jié)點抗震性能，完善節(jié)點抗震設計理論和設計方法，提出抗震對策。試驗方法：一般來說，梁柱節(jié)點試件可取承重框架梁柱反彎點之間的一個平面組合體。這樣邊界條件容易模擬，只水平或垂直方向的力，而沒有彎矩。反彎點的位置可由框架受荷情況的彎矩圖大致確定。柱子的反彎點一般在樓層中部，梁的反彎點當為水平荷載時在梁的中部，當為豎直均布荷載時約為跨度的1/3-1/4。對栓焊連接組合節(jié)點進行足尺加載試驗，研究節(jié)點在低周往復循環(huán)荷載作用下的承載力、剛度、變形能力、耗能能力、恢復力模型和破壞模型等，同時考察節(jié)點的參數(shù)變化對受力性能和耗能能力的影響。在試驗研究的基礎上進一步驗證和改進節(jié)點的數(shù)值計算模型。

二、材料試驗

(1)鋼材和鋼筋試驗

進行材料試驗以測定鋼材的實際強度和應力應變關系，所用材性試驗和節(jié)點試件同屬于同一批鋼材和鋼筋。試件采用Q235結(jié)構鋼材，鋼材拉伸試件為矩形試件，按照現(xiàn)行試驗規(guī)范加工標準試樣：標距為200mm，截面寬度為20mm，厚度為5mm。測試內(nèi)容包括屈服強度、屈服應變、彈性模量E、抗拉強度

(2)混凝土立方體試驗

混凝土樓板采用C30混凝土，在試件制作的同時，都預留了用于材性試驗的混凝土試塊。按照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081-2002）的要求，養(yǎng)護150mm的立方體試塊，在試驗當天測定混凝土的材性，包括立方體強度、彈性模量E。

(3)高強螺栓

根據(jù)制造商提供的產(chǎn)品質(zhì)量保證書。

三、試件設計 1.試件節(jié)點設計（1）梁柱截面設計 進行四個試件的試驗，試件試驗選取了常規(guī)承重鋼框架梁柱反彎點之間的一個平面組合體，試件采用主框架平面的十字形足尺模型，試件共制作四個，鋼節(jié)點采用《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定的標準型節(jié)點，構造圖如圖一所示

圖一 節(jié)點構造圖

《建筑抗震設計規(guī)范》中為了保證梁柱板件的局部穩(wěn)定性，對板件的寬厚比進行了限值：對于Q235鋼，8度以上抗震設防烈度，工字型截面梁翼緣外伸部分，梁腹板腹板。其中

；工字型截面柱翼緣外伸部分和分別代表梁和柱翼緣板外伸部分長度，和

分別代表梁和柱腹板計算高度，柱和和

分分別代表梁和柱翼緣板厚度，別代表梁和柱腹板厚度。

標準試件梁截面采用：工字型400150812；柱截面采用：工字型4603001216。經(jīng)驗算能滿足《建筑抗震設計規(guī)范》中所規(guī)定的梁柱板件的寬厚比限值要求。

(2)梁、柱、剪切板間的連接

梁翼緣與柱翼緣之間的焊縫采用全熔透坡口焊，E43型焊條，焊縫質(zhì)量Ⅰ級，剪切板與柱翼緣之間在工廠用雙面角焊縫連接。梁腹板與剪切板用四個10.9級M20摩擦型高強度螺栓連接，構件接觸面處處理采用噴砂后涂無機富鋅漆，抗滑移系數(shù)為0.35.為增加節(jié)點板域剛度，在柱上加兩塊加勁肋板，厚度與梁翼緣相同，與柱腹板和翼緣之間采用角焊縫連接。梁翼緣與柱翼緣之間為焊接方便，在梁翼緣焊接坡口下方點焊固定一塊焊接襯板。(3)焊接孔設計

采用國內(nèi)慣用的形式，在梁翼緣角部挖去一個半徑為35mm的四分之一圓(4)2.組合樓板設計(1)板厚選擇

本次試驗不采用壓型鋼板，結(jié)合實際工程通常使用的板厚，樓板厚度取為120mm(2)有效寬度

根據(jù)《鋼結(jié)構設計規(guī)范》GB50017-2003的規(guī)定，混凝土翼板的有效寬度下式計算：

應按板托頂部的寬度：當無板托時，則取鋼梁上翼緣的寬度

梁外側(cè)和內(nèi)測的翼板計算寬度，各取梁跨度l的1/6和翼板厚度倍中的較小值

故安全可以取的6

?？紤]試驗實際條件，偏于(3)縱向配筋

對于組合節(jié)點來說，參照《鋼結(jié)構設計規(guī)范》GB50017—2003的規(guī)定，節(jié)點主要在抗震中處于負彎矩區(qū)，因此先考查節(jié)點在負彎矩下的配筋，并以此為標準，同時在此狀態(tài)下考慮正彎矩的性能

≤

a、參照文獻[] 12

E=2.0

38

E=2.03

鋼材屈服強度

混凝土

屈服強度=1419με

E=207989N/

E=34270N/ 對于工字型梁截面尺寸如圖所示

其面積A=6608

梁的彈性極限彎矩

全截面屈服時的塑性極限彎矩

=、—鋼梁塑性中和軸以上和以下截面對該軸的面積矩 故

b、混凝土板的換算寬度

在長期荷載作用下混凝土板得換算寬度，其中,c、換算截面中和軸位置。

d、選取鋼筋

12@100(共九根)

（12@80(共11根)

60.96mm）

（e、考慮正彎矩性能 Af=6608312.93=2067.84kN，kN，74.5mm）Af>，故塑性中和軸在鋼梁內(nèi)。

(4)螺栓及焊縫抗剪驗算

a、高強螺栓10.9M20 預拉力設計值P=155kN。剪切板和梁腹板單剪連接，構件接觸面的處理方法采用噴砂后涂無機富鋅漆，摩擦面的抗滑移系數(shù)μ=0.35.計算單個螺栓抗剪承載力設計值，四個螺栓傳遞剪力值。

混

凝

土

板

傳

遞

剪

力

值，所以節(jié)點截面能夠承受的剪力值b、剪切板與柱翼緣采用雙面角焊縫連接 最小焊腳尺寸最大焊腳尺寸取焊腳尺寸單條焊縫有效長度

c、抗剪連接件

在鋼與混凝土組合梁中，應用最普遍的柔性連接件是帶頭栓釘，如圖所示。焊接承受拉應力翼緣的栓釘連接件的直徑不應超過翼緣板厚度的1.5倍。帶頭栓釘其圓頭的直徑不小于桿直徑的1.5倍，頭部的高度不小于桿徑的0.4倍。而且根據(jù)《鋼結(jié)構設計規(guī)范》GB 50017-2003中關于抗剪連接件的構造規(guī)定，栓釘長度不應小于其桿徑的4倍，帶頭栓釘直徑d一般為13~25mm，長度h一般為65~100mm。所以選定帶頭栓釘?shù)某叽鐬楠?680，滿足各項構造要求。帶頭栓釘其圓頭直徑頭部的高度，取，取=25mm。保護層厚度為40mm，大于規(guī)范中規(guī)定的最小15mm。d、受剪鋼筋計算

采用10@100的HPB235鋼筋

3、試驗裝置和量測內(nèi)容

梁柱節(jié)點試驗常用的加載方法有兩種—柱頂施加水平荷載（簡稱柱端加載法）和梁端施加豎直荷載（簡稱梁端加載法）。這兩種加載方法的主要區(qū)別是：水平加載法可以考慮結(jié)構的效應，而豎向加載法不能考慮結(jié)構的效應；水平加載法的試驗結(jié)果可以反映結(jié)構的層間位移或?qū)娱g位移角，而豎向加載方法不能反映結(jié)構的層間位移或?qū)娱g位移角，層間位移或?qū)娱g位移角是結(jié)構抗震驗算時的一個重要指標；水平加載法的試驗裝置往往較豎向加載法的試驗裝置復雜。采用柱端加載法時，往往要用層間位移角來評定節(jié)點性能的優(yōu)劣，節(jié)點試件中的柱的高度和梁的長度均應按框架的實際幾何尺寸取值，或者按框架的實際尺寸通過相似比來確定節(jié)點試件中柱的高度和梁的長度，否則就無法用層間位移角來評定節(jié)點性能的優(yōu)劣。采用梁端加載法時，節(jié)點試件中柱的高度和梁的長度取值較為靈活；一般的，柱的高度或者梁的長度應能保證試驗過程中柱或梁不發(fā)生剪切破壞。根據(jù)此次試驗的研究目的、試驗條件和經(jīng)濟條件，確定此次梁柱節(jié)點試件試驗采用梁端加載。

試件柱豎直放置，限于加載條件，沒有施加柱的軸向荷載。柱端分別由連接件和高強螺栓固定。梁端由豎向放置固定于絲杠上的上下四個千斤頂輪流施加壓力，在梁端施加豎向低周往復循環(huán)荷載，直至構件完全破壞，同時計算機同步采集各測點的位移、應變等測量值。在這種邊界條件下，上下柱反彎點為不動鉸，梁反彎點為自由端，忽略了柱子位移時的性鉸和核心區(qū)為主要研究對象。

效應，以梁端塑

（圖示中的數(shù)據(jù)還需更改）

a、加載方法 根據(jù)《建筑抗震試驗方法規(guī)程》 JGJ101-96相關內(nèi)容的規(guī)定：正式試驗前，應先進行預加反復荷載試驗兩次；混凝土結(jié)構試體預加值不宜超過開裂荷載計算值的30%。試體擬靜力試驗的加載程序應采用荷載——變形雙控制的方法：

1)試體屈服前應采用荷載控制并分級加載接近開裂和屈服荷載前宜減小級差進行加載。

2)試體屈服后應采用變形控制變形值應取屈服時試體的最大位移值并以該位移值的倍數(shù)為級差進行控制加載。

3)施加反復荷載的次數(shù)應根據(jù)試驗目的確定屈服前每級荷載可反復一次屈服以后宜反復三次

第五篇：構造柱施工工藝分析論文

1構造柱的作用

構造柱的應用主要是為了提升混凝土結(jié)構的穩(wěn)定性和可靠性。在建筑結(jié)構當中，整體部分的強度和抗剪能力都是比較重要的因素。構造柱結(jié)構在建筑工程中得到廣泛地應用已經(jīng)有多年地歷史，研究成果顯著。在防止建筑結(jié)構出現(xiàn)裂縫以及滲漏的過程中起到重要的作用。

2構造柱的質(zhì)量通病和原因

2.1樓層間構造柱軸線錯位。在構造柱應用的過程中，出現(xiàn)軸線錯位的可能性很大，如果沒有認真對鋼筋的骨架和位置進行調(diào)整，在進行下層放線的過程中就會出現(xiàn)構造柱的錯位，所以，上下層的貫通性喪失。構造出出現(xiàn)了軸線錯位的問題會直接影響到鋼筋混凝土結(jié)構的穩(wěn)定性，存在著建筑的安全隱患。

2.2箍筋拉接筋沒有滿足要求。在墻體和構造柱之間需要設置相應的拉接筋，通常情況下都是兩根，同時要相隔500米。而且在施工的過程中，需要伸入到墻體內(nèi)。每兩個顧金金的距離不能超過10cm，最重要的是構造柱的鋼筋需要綁扎相應的接頭。綁扎的接頭需要控制長度，另外還要進行間隙的控制。

2.3構造柱斷條。出現(xiàn)構造柱的斷條是較為嚴重的一種質(zhì)量病害，究其原因主要是由有構造柱內(nèi)部的箍筋或者是拉接筋以及各種鋼筋構造交叉到一起，而且，鋼筋的綁扎工作不到位。在混凝土澆筑的工作中，會受到一定的因素的影響，而且構造柱會出現(xiàn)嚴重的柱腔受損的問題，這就對混凝土的填充問題產(chǎn)生了嚴重的阻礙作用。有些建筑工程中，施工單位為了偷工減料，采用級配較低的砂石，有些砂石的直徑較大，在澆筑的過程中會直接影響到構造柱的穩(wěn)定性。

2.4構造柱爛根的現(xiàn)象。根據(jù)構造柱的工作原理可以看出，構造柱在砌筑完成之后，需要最后我那個構造柱的內(nèi)腔中關注相應的混凝土材料，以保證其穩(wěn)定性。但是，在澆筑的過程中，由于混凝土凝固的時間較長，或者是，柱腔中的環(huán)境很很多不確定因素。會造成構造柱的爛根問題。主要是由于根部雜物較多，而且，磚渣或者是砂漿等清理不夠。久而久之就會出現(xiàn)爛根的現(xiàn)象。

2.5混凝土存在的問題。露筋和麻面是混凝土存在的主要問題。支模前，鋼筋骨架上沒有綁扎混凝土保護層蟄塊，致使鋼筋保護層厚度不足，同時，有的鋼筋位置不準，造成露筋現(xiàn)象；混凝土澆搗前，模板和馬牙搓磚墻未作充分濕潤，混凝土中的部分水分，被磚墻和模板吸走，混凝土表面出現(xiàn)麻面和酥松現(xiàn)象?；炷两哟瓴缓谩；炷翝矒v前未清除模內(nèi)的木屑、碎磚、落地灰等雜物，也不用水清洗，使前后兩次澆筑的混凝土不能緊密相接，構造柱的整體性不能保證。

3構造柱施工工藝

3.1施工人員在對構造柱結(jié)構進行施工的過程中，首先需要設置小型的砌塊形式，然后按照鋼筋的綁扎，砌筑的墻體結(jié)構以及模板和混凝土的澆筑順序來進行。在施工的過程中，只要嚴格地按照施工順序來進行就可以滿足構造柱施工工藝的要求。

3.2墻體結(jié)構和構造柱進行連接的過程中應當設置一定的槎，從構造柱的下端開始，對槎口的高度和寬度進行科學地設置。采用先退后進的方式來進行。在柱墻之間應當設置兩根直徑為6mm左右的拉結(jié)筋，其間距要達到施工的標準。3.3構造柱的兩側(cè)結(jié)構需要緊緊地貼到墻面上，然后支撐結(jié)構還需要達到一定的牢固性，這樣才能夠有效地避免板體出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。3.4構造柱混凝土的保護層當中，應該設置20mm左右的距離之內(nèi)，但是不能夠低于15mm?；炷恋乃涠纫残枰艿娇刂?，一般來說，將其設置到50-70mm的狀態(tài)下為最佳。

4保證構造柱的技術和質(zhì)量

鋼筋混凝土的構造柱多數(shù)都是鑲嵌在墻體結(jié)構當中，一般情況下需要采用砌筑縱橫墻的形式，然后形成一定的柱腔結(jié)構。墻體和圈梁結(jié)構要分來進行砌筑，最好采用分段施工的形式進行。為了提升構造柱結(jié)構的穩(wěn)定性，施工人員要將中心線控制在垂直線上，對鋼筋骨架的垂直度進行控制，然后將鋼筋骨架進行調(diào)直，將墻體結(jié)構固定在相應的位置上。同時還需要不斷振搗混凝土，將其引向柱腔的上口，鋼筋骨架的中心線和柱體中心要做到對齊，這樣才能夠保證構造柱處于標準的位置。在進行分段綁扎的過程中，綁扎點的牢固程度應該得到控制，盡量避免構造柱結(jié)構出現(xiàn)位移或者是錯位的現(xiàn)象。豎向搭接頭的長度不能超過35d，而且圈梁結(jié)構和箍筋的間距也要符合施工的標準。砌筑者要對砂漿的密實程度以及施工縫等問題加強重視，積極地執(zhí)行攪拌工藝的要求。無論是粗骨料還是細骨料在施工的過程中都要按照標準來進行控制。雖然在施工的過程中允許出現(xiàn)一定的誤差現(xiàn)象，但是誤差范圍需要限制在可控的范圍內(nèi)。分段澆筑要按照規(guī)定來進行預留。構造柱的混凝土材料采用分段澆灌的方式是比較常見的，同時也是施工過程中的一個重要的工作內(nèi)容。在此過程中，柱段的施工高度要在2米的范圍內(nèi)。每一段主體的底部都需要留設一定的清掃口，這樣才能夠便于在澆灌之間對內(nèi)部的雜物進行清理。在澆筑之前，要做好振搗工作，對銜接位置的陳舊混凝土要事先鏟除，然后用水對其進行清理干凈。在構造柱混凝土配合比中，依靠灰砂成分來配置水泥砂漿可以保證新型混凝土和陳舊混凝土的可靠程度。綜上所述，鋼筋混凝土的構造柱是工程建筑中不可缺少的一個重要結(jié)構，主要是為了保證工程整體的穩(wěn)定性。在施工的過程中，需要找到正確的施工方法，防止構造柱的病害問題，將構造柱的功能發(fā)揮到最優(yōu)。保證建筑工程的整體質(zhì)量。

作者:周順玉 單位:哈爾濱鐵路房產(chǎn)建筑段