勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種施工方法，特別是一種勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工 工法。
【背景技術(shù)】
[0002] 勁性鋼結(jié)構(gòu)柱由于其承載力強(qiáng)，抗剪、抗彎強(qiáng)度高，是目前高層、超高層建筑廣泛 采用的一種增強(qiáng)豎向承載結(jié)構(gòu)柱，為型鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)近年來(lái)被推廣使用的2010版建 筑業(yè)十大新技術(shù)之一，其梁柱節(jié)點(diǎn)處縱筋往往很密集，施工難度極大；目前梁柱節(jié)點(diǎn)處梁縱 筋錨固的做法主要為焊接于圓型鋼骨的加勁環(huán)板上，此種做法會(huì)造成焊接空間不足，焊接 操作困難且不能保證焊縫尺寸，焊接質(zhì)量難以控制；特別是梁頭交叉處存在梁鋼筋疊加的 情況，部分梁筋根本無(wú)法進(jìn)行焊接作業(yè)，梁上下部鋼筋不能可靠的錨固，無(wú)法保證設(shè)計(jì)的受 力要求；此外，大量的焊接作業(yè)會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢、成倍地增大工程量，導(dǎo)致施工成本明 顯地增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法；該施 工方法既能保證鋼筋有足夠的焊接空間，顯著提高焊接質(zhì)量，又能減少焊接量，提高施工速 度、降低施工成本；在兩根或多根梁端在柱邊交叉時(shí)，通過(guò)焊接和開孔穿插并用的方法保證 所有梁筋得到有效的錨固，確保工程施工質(zhì)量；較好地解決已有技術(shù)存在的上述問(wèn)題。
[0004] 解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工 法，所述勁性鋼結(jié)構(gòu)柱包括鋼骨柱，所述勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法是 指鋼骨柱與鋼筋砼梁柱節(jié)點(diǎn)間的梁縱筋錨固施工方法，該方法是將勁性鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼筋砼 梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋的鋼筋之間的錨固采用焊接及開孔穿插并用的方式進(jìn)行錨固施工，該方法 首先進(jìn)行三維建模，通過(guò)深化設(shè)計(jì)使用AutoCAD之類二維、三維相結(jié)合的軟件對(duì)設(shè)計(jì)圖紙 按照1:1放樣、建模，然后按照深化設(shè)計(jì)的原則對(duì)鋼筋進(jìn)行優(yōu)化排布并確定其錨固形式以 及開孔位置，最后利用AutoCAD或者探索者TSSD編輯出圖，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工； 該方法的主要步驟包括： A、施工前準(zhǔn)備； A1、三維建模 通過(guò)深化設(shè)計(jì)使用AutoCAD、探索者TSSD和TeklaStructures二維、三維相結(jié)合的軟 件進(jìn)行，首先使用可以進(jìn)行三維建模的軟件如TeklaStructures對(duì)設(shè)計(jì)圖紙按照1:1放 樣、建模，詳細(xì)觀察各梁柱節(jié)點(diǎn)鋼筋情況，考慮施工中是否會(huì)遇到焊接空間不足或者無(wú)法焊 接等問(wèn)題； A2、深化設(shè)計(jì)：按照深化設(shè)計(jì)的原則對(duì)鋼筋進(jìn)行優(yōu)化排布并確定其錨固形式以及開孔 位置，最后利用AutoCAD或者探索者TSSD編輯出圖，用以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工； 所述深化設(shè)計(jì)原則的基本原則是焊接和開孔并用：在滿足截面損失率要求的前提下優(yōu) 先開孔； B、鋼骨柱施工： B1、鋼骨柱加工定制： B2、開孔定位放樣： 按照?qǐng)D紙?jiān)阡摴侵戏懦龃┙羁椎奈恢?，由工人進(jìn)行加工； 穿筋孔水平間距L1不小于3D，豎向間距不小于2D，截面積損失率不大于25% ;穿筋孔 孔徑和穿孔位置按照深化設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行確定；并在鋼骨柱上按照深化設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行開孔放 樣；上述D為穿筋孔孔徑； B3、鋼筋的焊接與穿孔： 鋼筋焊接與穿孔作業(yè)需嚴(yán)格按照深化后的施工圖紙有序地進(jìn)行；焊接作業(yè)應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行 以免穿孔的鋼筋影響焊接操作、焊接質(zhì)量； 焊接采用C02氣體保護(hù)焊，焊縫形式為雙面焊，焊縫寬度K3=6D，鋼筋穿孔后的端頭距 柱中心線距離L3=5D;上述D為穿筋孔孔徑； B4、模板安裝： 嚴(yán)格按照模板施工方案進(jìn)行模板的安裝，確保模板及其支架有足夠的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定 性； B5、澆筑混凝土與養(yǎng)護(hù)： 混凝土澆筑時(shí)采用插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，垂直插入，快插慢拔，每次振搗時(shí)間為 20-30S左右，在鋼筋密集的地方使用鐵釬配合搗實(shí)；混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求拆模后立即纏繞 薄膜或者涂膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
[0005] 其進(jìn)一步技術(shù)特征是：所述深化設(shè)計(jì)原則還包括： 1) 梁角筋盡量不開孔： a、 開孔機(jī)鉆孔方向與鋼管壁不垂直時(shí)，不開孔； b、 梁邊與柱中心重合時(shí)，要優(yōu)先考慮角筋開孔； 2) 兩根或多根梁端在柱邊交叉鋼筋的處理方式： a、 兩根或多根梁端在柱邊交叉處，當(dāng)出現(xiàn)鋼筋疊加時(shí)，鋼筋需要分層疊放，上層鋼筋抬 高后開孔通過(guò)，下層鋼筋焊接于加勁環(huán)板上； b、 重疊的鋼筋，以少開孔多焊接為原則，當(dāng)兩者數(shù)量一樣時(shí)應(yīng)考慮開孔的難易性，當(dāng)開 孔容易時(shí)，就多開孔。
[0006] 其更進(jìn)一步技術(shù)特征是：在B1、鋼骨柱加工定制步驟；所述的鋼骨柱包括鋼管柱 以及橫截面為方形、丁字形、十字形或"H"形的型鋼柱。
[0007] 其再進(jìn)一步技術(shù)特征是：鋼筋的穿孔位置位于勁性鋼結(jié)構(gòu)柱的承力柱上，對(duì)于鋼 管柱而言，鋼筋的穿孔位置選擇在鋼管柱的鋼骨上，對(duì)于其他形式的型鋼柱，鋼筋的穿孔位 置選擇在腹板上； 鋼筋的焊接位置選擇在勁性鋼結(jié)構(gòu)柱的附屬部件或外圍部件上，對(duì)于鋼管柱而言，鋼 筋的焊接位置選擇在鋼管柱的外環(huán)板上，對(duì)于其他形式的型鋼柱，鋼筋的焊接位置選擇在 型鋼柱的加勁板、牛腿、牛腿板或是套筒上。
[0008] 其再更進(jìn)一步技術(shù)特征是：在B3鋼筋的焊接與穿孔步驟，焊接采用0)2氣體保護(hù) 焊，焊縫形式為雙面焊，焊縫長(zhǎng)度為6D，鋼筋穿孔后的端頭距柱中心線距離為f5D;上述D 為穿筋孔孔徑。
[0009] 其又再更進(jìn)一步技術(shù)特征是：在B5、澆筑混凝土與養(yǎng)護(hù)步驟，混凝土骨料選用5~ 10mm碎石。
[0010] 由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明之"勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工 法"與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果： 1.在施工之前，充分考慮了施工的可能性、合理性以及經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)施性強(qiáng)： 本發(fā)明方法在施工前準(zhǔn)備階段有一A1、三維建模步驟，通過(guò)三維建模軟件的應(yīng)用，將施 工方案中可能出現(xiàn)的問(wèn)題直觀、全面地展現(xiàn)出來(lái)，及時(shí)解決問(wèn)題，得出深化圖紙指導(dǎo)實(shí)際施 工，而且，焊接和開孔選用的原則充分考慮了施工的可能性、合理性以及經(jīng)濟(jì)性。
[0011] 2.顯著提高了勁性鋼結(jié)構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固質(zhì)量： 本發(fā)明將勁性鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼筋混凝土梁連接節(jié)點(diǎn)縱筋之間的錨固采用焊接及開孔穿 插并用的方式，一是充分保證了焊接的操作空間、焊縫尺寸達(dá)到要求，焊接質(zhì)量得到有效控 制； 其次，保證所有縱筋梁筋得到有效地錨固，徹底解決了縱筋梁鋼筋重疊時(shí)部分鋼筋 無(wú)法進(jìn)行焊接錨固的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)原理要求的：由水平構(gòu)件梁的內(nèi)力有效地向豎向構(gòu) 件-即勁性鋼結(jié)構(gòu)柱傳遞內(nèi)力，顯著地提高了勁性鋼結(jié)構(gòu)柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固質(zhì)量。
[0012] 3?加快了施工速度，縮短了工期： 本發(fā)明將勁性鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼筋砼梁連接節(jié)點(diǎn)縱筋之間的錨固采用焊接及開孔穿插并 用的方式，在很大程度上減少了焊接的工作量，而且開孔方便快捷，顯著地提高了施工速 度。
[0013] 4.具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益： 本發(fā)明將勁性鋼結(jié)構(gòu)柱與鋼筋砼梁連接節(jié)點(diǎn)縱筋之間的錨固采用焊接及開孔穿插并 用的方式不僅能保證勁性鋼結(jié)構(gòu)柱混凝土結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)梁鋼筋錨固質(zhì)量，而且開孔比焊接 成本低，能夠有效地提高工作效率，縮短工期，降低了工程造價(jià)，達(dá)到省電、節(jié)能綠色施工的 目的，從而獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明"勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法"之三維建模示意 圖(立體圖）； 圖2-1~圖2-2是"勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法"之鋼骨柱與鋼筋 砼梁柱連接節(jié)點(diǎn)鋼筋的穿孔或焊接位置示意圖之一： 圖2-1 :鋼管柱頂層鋼筋焊接示意圖； 圖2-2 :鋼管柱底層鋼筋焊接示意圖； 圖3-1 :圖2-1、圖2-2之I-I剖視圖； 圖3-2 :圖2-1、圖2-2之II-II剖視圖； 圖3-3 :圖2-1、圖2-2之III-III剖視圖； 圖4-1~圖4-6是本發(fā)明勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法之鋼骨柱橫截 面形狀為十字形的型鋼柱結(jié)構(gòu)及與鋼筋砼梁柱連接節(jié)點(diǎn)鋼筋的穿孔或焊接位置示意圖： 圖4-7~圖4-12是本發(fā)明勁性鋼結(jié)構(gòu)柱-梁柱節(jié)點(diǎn)梁縱筋錨固施工工法之鋼骨柱橫 截面形狀為"H"形的型鋼柱結(jié)構(gòu)及與鋼筋砼梁柱連接節(jié)點(diǎn)鋼筋的穿孔或焊接位置示意