钢管混凝土柱_RC环梁节点及其应用
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2024年3月第40卷第2期㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)JournalofShenyangJianzhuUniversity(NaturalScience)㊀Mar.㊀2024Vol.40ꎬNo.2㊀㊀收稿日期:2023-03-09基金项目:国家自然科学基金项目(51808351)ꎻ沈阳市科学技术计划项目(21-108-9-34)作者简介:张波(1979 )ꎬ男ꎬ教授级高级工程师ꎬ主要从事装配式建筑㊁道路工程及隧道工程等方面研究ꎮ文章编号:2095-1922(2024)02-0259-08doi:10.11717/j.issn:2095-1922.2024.02.08钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能分析张㊀波1ꎬ2ꎬ秦笑笑1ꎬ徐光朋3ꎬ任庆新4(1.沈阳建筑大学土木工程学院ꎬ辽宁沈阳110168ꎻ2.辽宁省交通高等专科学校建筑工程系ꎬ辽宁沈阳110122ꎻ3.中国建筑第八工程局有限公司东北分公司ꎬ辽宁大连116021ꎻ4.佛山科学技术学院交通与土木建筑学院ꎬ广东佛山528225)摘㊀要目的研究钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能ꎬ为实际工程提供参考ꎮ方法通过ABAQUS有限元分析软件建立ISO ̄834标准火灾下钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点的温度场模型和力学模型ꎻ在试验与有限元模拟相吻合的基础上ꎬ分析此类构件空间节点的温度场分布㊁破坏模态㊁变形和内力分布等工作机理ꎮ结果由于梁板的保护作用ꎬ节点区温度远低于非节点区ꎻ当梁㊁柱火灾荷载比相同ꎬ梁由2根增加至3根㊁4根时ꎬ空间节点耐火极限分别降低了41 58%和43 75%ꎻ高温和轴向荷载的共同作用下ꎬ内部钢管混凝土承担内力从常温的43 27%增加至180min的52 9%ꎮ结论钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点具有较好的耐火性能ꎬ能够满足实际工程中对耐火性能的要求ꎮ关键词钢管混凝土叠合柱ꎻRC梁ꎻ空间节点ꎻ工作机理ꎻ耐火性能中图分类号TU398㊀㊀㊀文献标志码A㊀㊀㊀引用格式:张波ꎬ秦笑笑ꎬ徐光朋ꎬ等.钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能分析[J].沈阳建筑大学学报(自然科学版)ꎬ2024ꎬ40(2):259-266.(ZHANGBoꎬQINXiaoxiaoꎬXUGuangpengꎬetal.FireresistanceanalysisofthespacenodesforCFSTRCcolumn ̄RCbeam[J].JournalofShenyangjianzhuuniversity(naturalscience)ꎬ2024ꎬ40(2):259-266.)FireResistanceAnalysisoftheSpaceNodesforCFSTRCColumn ̄RCBeamZHANGBo1ꎬ2ꎬQINXiaoxiao1ꎬXUGuangpeng3ꎬRENQingxin4(1.SchoolofCivilEngineeringꎬShenyangJianzhuUniversityꎬShenyangꎬChinaꎬ110168ꎻ2.DepartmentofStructuralEngineeringꎬLiaoningProvincialCollegeofCommunicationsꎬShenyangꎬChinaꎬ110122ꎻ3.NortheastBranchChinaConstructionEighthEngineeringDivisionCo.Ltd.ꎬDalianꎬChinaꎬ116021ꎻ4.SchoolofTransportationꎬCivilEngineering&ArchitectureꎬFoshanUniversityꎬFoshanꎬChinaꎬ528225)260㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第40卷Abstract:ToinvestigatethefireresistanceofCFSTRCcolumn ̄RCbeamspacenodesandprovideareferenceforpracticalengineering.TheABAQUSsoftwarewasusedtoestablishtemperatureandmechanicalfieldmodelsofCFSTRCcolumn ̄RCbeamspacenodesunderISO ̄834standardfire.OnthebasisoftheresultsfromtestandFEAareingoodagreementꎬtheworkingmechanismofthetemperaturefielddistributionꎬfailuremodeꎬdeformationandinternalforcedistributionofthesemembers spatialnodeswereanalyzed.TheCFSTRCcolumn ̄RCbeamtemperatureatthebeam ̄columnjointregionsiswellbelowthetemperatureatthenon ̄jointregionsduetotheprotectionofthebeam ̄slab.Thefireresistancelimitofthejointnodesdecreasesby41 58%and43 75%underthesameloadratioofbeamandcolumnwhenthebeamincreasesfrom2to3and4.Thecoreconcretefilledsteeltubewithaxialforceincreasesfrom43 27%roomtemperatureto52 9%at180minunderhightemperatureandaxialcompression.CFSTRCcolumn ̄RCbeamspacenodeshavegoodfireresistanceꎬwhichcanmeetengineeringrequirements.Keywords:CFSTRCcolumnꎻRCbeamꎻspacenodesꎻmechanismꎻfireresistance㊀㊀钢管混凝土叠合柱和钢筋混凝土梁组合而成的框架结构是目前工程中最常见的组合结构形式ꎬ根据梁的根数及平面位置㊁柱所处位置不同ꎬ可将钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点类型分为 L 形㊁ T 形㊁ 十 字形等空间节点ꎮ目前针对钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点的耐火性能研究较少ꎬ实际工程中缺乏该类结构的应用ꎮ国内外学者针对钢管混凝土叠合柱和梁-柱空间节点耐火性能进行了大量研究:徐蕾等[1-2]和侯舒兰等[3]分别对不同受火边界工况下的钢管混凝土叠合柱开展了耐火性能研究ꎬ并对升温阶段和降温阶段进行分析ꎬ研究表明ꎬ钢管混凝土叠合柱耐火性能主要受到受火方式和降温时间比的影响ꎮT.Y.Song[4]采用试验与模拟相结合的方法对CFST ̄钢梁节点耐火性能进行了研究ꎬ研究表明ꎬ由于外围钢筋混凝土和梁板的保护作用ꎬ节点区温度远低于非节点区温度ꎮS.S.Huang等[5]对CFST柱 ̄钢梁节点的力学性能进行试验研究ꎬ结果表明ꎬ该类空间节点具有较好的延性和耐火性ꎮ周侃[6]对轴向荷载和全过程火灾作用下的钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点进行了耐火性能的试验研究与理论分析ꎬ得出了空间节点耐火极限随不同参数的变化规律ꎮ包延红等[7-8]对钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土平面框架开展研究ꎬ结果表明ꎬ梁㊁柱荷载比是影响平面框架耐火性能的主要因素ꎮ宋天诣[9]采用试验与理论相结合的方法对钢-混凝土组合框架节点进行耐火研究ꎬ结果表明ꎬ梁㊁柱荷载比㊁升温时间比等是影响耐火性能的主要因素ꎮ谭清华[10]对型钢混凝土柱-混凝土梁在火灾全过程中的力学性能分析ꎬ结果表明ꎬ节点可能发生梁破坏㊁柱破坏㊁梁和柱均破坏的情况ꎮ丁发兴等[11]考虑混凝土的瞬态热应变和高温徐变 CDP 模型中的非弹性应变的影响ꎬ将其应用于钢-混凝土组合结构平面框架局部火灾的抗火性能分析ꎮ综上所述ꎬ目前针对钢-混凝土组合结构的耐火性能研究主要集中在柱㊁梁柱平面节点和平面框架ꎬ缺乏广泛应用于实际工程的钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点的耐火性能研究ꎮ鉴于此ꎬ笔者考虑实际受火边界工况ꎬ按照节点所处位置设计不同的受火边界工况ꎬ采用ABAQUS有限元分析软件分析了其空间节点在火灾下的温度场㊁耐火性能以及节点破坏模态ꎻ研究表明:钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点具有较好的耐火性能ꎬ能够满足实际工程中对耐火性能的要求ꎮ1㊀有限元模型1.1㊀模型建立基于ABAQUS有限元分析软件ꎬ通过第2期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能分析261㊀热-力顺序耦合 的方法进行耐火性能的研究ꎮ分析模型中外环板式牛腿㊁钢管和加载端板均选用壳单元ꎬ混凝土选用实体单元ꎬ钢筋选用桁架单元ꎮ钢与混凝土材料的热工参数选用T.T.Lie[12]建议的热工模型计算式ꎮ笔者参考实际梁㊁柱节点所处建筑内部的位置不同ꎬ假设钢管混凝土叠合柱四周以及楼板以下所受火灾作用以建筑构件耐火试验方法[13]为参考ꎮ综合辐射系数取0 5ꎬ热对流系数在受火面取25W/(m2 K)ꎬ在背火面取9W/(m2 K)ꎮ忽略接触面的热阻ꎬ钢管与混凝土采用 Tie 约束ꎬ钢筋 Embed 混凝土中ꎮ钢材选取文献[14]所建议的本构模型ꎬ钢管外围混凝土㊁梁和板混凝土均采用文献[14]所建议的本构关系ꎬ圆钢管内部核心混凝土选用文献[15]建议的本构关系ꎮ对于钢管与混凝土采用面面接触ꎬ在其法向采用 硬接触 ꎬ在其切向采用摩擦系数为0 6的罚摩擦ꎬ外环板与钢管外表面通过 Tie 约束ꎬ牛腿 Embed 混凝土中ꎮ为将有限元模型得到的温度场(ODB)文件正确地导入力学分析模型中ꎬ需要保持两个模型中的网格划分一致ꎮ对于混凝土高温徐变和瞬态热应变ꎬ针对硅质混凝土ꎬ参考文献[6]研究成果ꎬ笔者不考虑高温徐变和瞬态热应变的影响ꎻ参考文献[7ꎬ11]所取得成果ꎬ将过镇海[16]建议的高温徐变和瞬态热应变叠加至 CDP 模型中的非弹性应变ꎮ1.2㊀模型验证由于篇幅有限ꎬ笔者仅展示具有代表性的试验结果与有限元模拟计算结果ꎬ对比温度场具体详见文献[6-7]ꎮ1.2.1㊀钢管混凝土叠合柱对文献[6]中钢管混凝土叠合柱耐火试验进行有限元计算ꎬ其中混凝土为硅质混凝土ꎬ具体参数详见文献[6]ꎮ图1(a)为S0组试件截面温度-时间试验关系曲线与有限元模拟曲线对比ꎬ图1(b)为S0组试件竖向位移-受火时间关系试验曲线与有限元模拟曲线对比ꎮ耐火极限试验结果与模拟结果比值的平均值和方差为0 998和0 008ꎬ可见有限元模拟结果可较好地反映试验结果ꎮ图1㊀温度场和耐火极限对比Fig 1㊀Thecomparisonresultsoftemperaturefieldandfireresistancelimit1.2.2㊀钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁板节点选取文献[6]中钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁板节点耐火试验进行有限元分析ꎬ其边界条件为板底受火ꎬ板上部外包石棉ꎬ柱端固接ꎮ图1(c)为试件J0 ̄2梁非节点区温度-受火时间关系曲线ꎬ图1(d)为J0组试件竖262㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第40卷向位移-受火时间关系试验曲线与有限元模拟结果对比ꎮ耐火极限试验结果与模拟结果比值的平均值和方差为1 045和0 05ꎬ可见有限元计算结果吻合度较好ꎮ1.2.3㊀钢管混凝土叠合柱平面框架选取文献[7]所进行的平面框架耐火性能试验进行有限元模拟ꎬ其采用的混凝土为钙质混凝土ꎬ选用文献[11]方法考虑混凝土高温徐变和瞬态热应变ꎮ图1(e)为试件SFRC ̄1梁板跨中处温度-受火时间关系曲线ꎬ图1(f)为SFRC组试件梁跨中挠度-受火时间关系曲线与SFRC ̄1的破坏模态对比ꎮ耐火极限试验结果与有限元模拟结果比值的平均值和方差分别为0 901和0 038ꎬ可见有限元模拟结果与试验值的吻合度较好ꎮ2㊀耐火性能分析2.1㊀模型设计以周侃[6]根据钢管混凝土叠合柱结构技术规程[17]所设计的梁㊁板㊁柱的主要参数为参考ꎬ笔者所设计的钢管混凝土叠合柱空间节点的受火工况及荷载比见表1㊁设计方案见表2ꎮ由于篇幅有限ꎬ空间节点具体的受火工况㊁边界条件和加载方式见图2ꎮ表1㊀空间节点受火工况及荷载比Table1㊀Thefireconditionsandloadratioofspacenodes节点类型部件名称受火工况荷载比 L 形空间节点柱双面0 4㊁0 8梁双面0 5㊁0 2 T 形空间节点柱三面0 4㊁0 8梁三面㊁双面0 5㊁0 2 十 字形空间节点柱四面0 4㊁0 8梁三面0 5㊁0 2表2㊀空间节点设计方案Table2㊀Thedesignschemeofspacenodes部件各部件截面尺寸/mm抗压强度/MPa纵筋型号箍筋型号屈服强度/MPa柱BCˑBCˑH(600ˑ600ˑ6000)50+8016Φ25Φ10@100400梁BLˑHLˑL(400ˑ600ˑ4000)508Φ25+4Φ22Φ8@100/200400板Bˑt(8600ˑ120)50 双层Φ10@150300钢管DSˑtS(300ˑ10) 345牛腿BnˑHnˑtn(500ˑ225ˑ10)345㊀㊀注:BC㊁H分别为柱的方形柱的截面边长㊁柱高ꎻBL㊁HL㊁L分别为梁的宽㊁高㊁长ꎻB㊁t分别为楼板宽和厚ꎻDS㊁tS分别为钢管直径㊁厚度ꎻBn㊁Hnn分别为牛腿的高㊁宽㊁厚ꎮ图2㊀火灾工况及加载条件Fig 2㊀Theon ̄fireconditionsandloadingconditions第2期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能分析263㊀2.2㊀计算结果分析2.2.1㊀空间节点温度场图3为构件截面温度-时间(T-t)关系曲线ꎬ其中图3(a)为钢管混凝土叠合柱温度-时间关系曲线ꎮ升温240min时ꎬ非节点区测点1处温度610ħ远高于节点区温度420ħꎬ这是由于节点区受到外围钢筋混凝土和梁板的保护作用ꎬ其测点温度普遍低于非节点区的温度ꎮ图3(b)为梁跨中截面温度-时间关系曲线ꎮ由于梁底部处于均匀受火的边界条件ꎬ升温240min时ꎬ测点1处的温度为918ħꎬ而测点4处的温度还不足300ħꎮ混凝土具有较好的吸热性能ꎬ随着测点距离梁下表面越近ꎬ其温度越高ꎬ越远离梁下表面ꎬ温度越低ꎮ图3㊀构件截面温度(T)-时间(t)关系曲线Fig 3㊀ThecurvesofsectionaltemperatureT-timet2.2.2㊀空间节点变形图4为钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁板空间节点在不同梁㊁柱荷载比作用下ꎬ空间典型节点的竖向位移(Δ)-受火时间(t)关系曲线ꎮ试件编号中L表示梁ꎬ其后数字分别表示梁的根数和梁荷载比ꎻZ表示柱ꎬ其后数字表示柱荷载比ꎮ如试件编号(a)L2 ̄Z04 ̄L05表示为空间节点有2根梁㊁柱荷载比为0 4㊁梁荷载比为05ꎮ图4㊀竖向位移-受火时间关系曲线Fig 4㊀Thecurvesofverticaldisplacement ̄firetime264㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第40卷㊀㊀由图4可见ꎬ空间节点的主要破坏形式有梁破坏㊁梁与柱先后破坏㊁柱破坏三种形式ꎮ(1)对于柱的耐火极限大于梁时的空间节点ꎬ其梁端竖向位移-受火时间关系曲线可能会呈现 Z 字形ꎮ这是由于梁挠曲变形增大后ꎬ梁上部受压钢筋转变为受拉钢筋ꎬ进而抑制梁的挠曲变形ꎬ随着受火时间的增加ꎬ梁会出现 二次破坏 的情况ꎮ但由于忽略梁在大变形下产生的裂缝ꎬ其耐火极限计算值可能偏高ꎮ(2)对于 T 形空间节点ꎬ虽然边(东西)梁处于双面受火㊁中(北)梁处于三面受火ꎬ但边(东西)梁的竖向位移在 一次破坏 后的竖向位移要远大于中(北)梁的竖向位移ꎮ(3)在相同的梁㊁柱荷载比下ꎬ当梁根数由2增加到3和4时ꎬ空间节点的耐火极限分别降低了41 58%和43 75%ꎬ空间节点的耐火极限随着梁根数的增加而减少ꎮ2.2.3㊀空间节点破坏模态图5为钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点在不同的梁㊁柱荷载比和受火工况作用下ꎬ空间典型节点的等效塑性应变云图ꎬ可见牛腿区域存在较大的塑性变形ꎮ图5㊀空间节点等效塑性应变云图Fig 5㊀Theequivalentplasticstraincloudmapofspacenodes㊀㊀(1)对于 L 形空间节点ꎮ由于梁均处于双面受火ꎬ因温度场分布不呈单轴对称和材料在不同温度下的劣化程度不同ꎬ梁会出现不均匀的内力重分布ꎬ导致梁会出现一定程度的扭转变形ꎻ由于柱处于双面受火和双向压弯的共同作用ꎬ破坏时呈现典型的 双向压弯 破坏特征ꎮ(2)对于 T 形空间节点ꎮ由于边(东㊁西)梁处于双面受火㊁中(北)梁处于三面受火㊁柱处于三面受火的工况ꎮ虽然梁上的荷载一样ꎬ但由于南侧无梁布置ꎬ可能导致双面受火的边(东㊁西)梁在 一次破坏 后的竖向位移远大于三面受火的中(北)梁ꎻ由于柱处于三面受火㊁单向偏压的工况下ꎬ柱在破坏时呈现典型 压弯 破坏特征ꎮ(3)对于 十 字形空间节点ꎮ由于梁均处于三面受火ꎬ当梁的耐火极限小于柱时ꎬ各梁的破坏模态与耐火极限均相同ꎻ当柱的耐火极限小于梁时ꎬ由于初始缺陷的存在ꎬ可见柱呈现典型的 压弯 破坏特征ꎮ第2期张㊀波等:钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点耐火性能分析265㊀2.2.4㊀空间节点内力图6为钢管混凝土叠合柱轴力-时间关系曲线ꎮ在火灾作用下ꎬ构件受热膨胀ꎬ钢管混凝土叠合柱在高温和外部轴向荷载的作用下引起截面内力重分布ꎮ受火初期:核心钢管混凝土和外围钢筋混凝土分别承担轴向荷载的43 27%和56 73%ꎻ火灾发展阶段:外围钢筋混凝土材料由于持续高温发生严重的劣化现象ꎬ承载能力减弱ꎬ不足以承担大量外部轴向荷载ꎬ外部荷载逐渐向内传递ꎬ核心钢管混凝土承担大部分内力ꎬ并逐渐趋于平缓ꎬ截面内力出现重分布的现象ꎮ此时核心钢管混凝土和钢筋混凝土分别承担轴向荷载的52 9%和47 1%ꎮ图6㊀轴力-时间关系曲线Fig 6㊀Theaxialforce ̄timecurves㊀㊀图7为梁跨中截面弯矩-时间关系曲线ꎮ在火灾全过程中ꎬRC梁跨中截面由于火灾和荷载作用下发生了弯矩重分布的现图7㊀梁跨中弯矩-时间关系曲线Fig 7㊀Themoment ̄timecurvesofbeam象ꎮ常温加载后ꎬRC梁底部受拉ꎻ受火作用阶段ꎬ由于叠合柱的约束作用ꎬRC梁底部受火发生膨胀ꎬ此时在一定程度上削弱了梁底部的弯矩大小ꎻ随着受火作用的持续ꎬ梁底部出现负弯矩ꎬ此时拉弯矩为300kN mꎬꎻ随着持续高温ꎬ发生材料劣化ꎬ负弯矩逐渐减小ꎬ直至180min时弯矩为170kN mꎮ3㊀结㊀论(1)钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁空间节点由于其受火工况㊁构造形式和梁㊁柱荷载比等条件的复杂性ꎬ进而导致 L 形㊁ T 形㊁ 十 字形空间节点的ꎬ破坏主要形式有梁破坏㊁梁和柱先后破坏㊁柱破坏ꎮ(2)当梁㊁柱火灾荷载比相同时ꎬ梁由2根增加至3根㊁4根时ꎬ空间节点耐火极限分别降低了41 58%和43 75%ꎻ空间节点耐火极限随着梁根数的增加而减低ꎮ(3)当柱的耐火极限远大于梁时ꎬ随受火时间的增加ꎬ梁会出现 二次破坏 的情况ꎻ由于梁竖向变形增大后ꎬ梁上部受压钢筋转变为受拉ꎬ进而抑制梁的竖向位移ꎬ其梁端竖向位移-受火时间关系曲线呈现 Z字形ꎮ(4)由于高温和轴向荷载的共同作用ꎬ空间节点内力出现重分布的现象ꎬ外围钢筋混凝土和核心钢管混凝土分别由56 73%和43 27%重分布为47 1%和52 9%ꎬ在受火后期ꎬ外部荷载主要转移至内部钢管混凝土ꎮ参考文献[1]㊀徐蕾ꎬ王明涛ꎬ王文达.钢管混凝土叠合柱非均匀受火性能研究[J].自然灾害学报ꎬ2014ꎬ23(4):263-269.㊀(XULeiꎬWANGMingtaoꎬWANGWenda.Researchonthenon ̄uniformfireperformanceofconcretefilledsteeltubereinforcedconcrete(CFSTRC)column[J].Journalofnaturaldisastersꎬ2014ꎬ23(4):263-269.)[2]㊀徐蕾ꎬ刘玉彬.钢管混凝土叠合柱耐火性能研究[J].建筑结构学报ꎬ2014ꎬ35(6):33-41.266㊀沈阳建筑大学学报(自然科学版)第40卷㊀(XULeiꎬLIUYubin.ResearchonfireresistanceofSFSTRCcolumnssubjectedtofire[J].Journalofbuildingstructuresꎬ2014ꎬ35(6):33-41.) [3]㊀侯舒兰.均匀受火下钢管混凝土叠合柱耐火性能研究[D].北京:清华大学ꎬ2014.㊀(HOUShulan.Researchonfireresistanceofconcrete ̄encasedCFSTcolumnonallsides[D].Beijing:TsinghuaUniversityꎬ2014.) [4]㊀SONGTYꎬHANLHꎬUYB.PerformanceofCFSTcolumntosteelbeamjointssubjectedtosimulatedfireincludingthecoolingphase[J].Journalofconstructionalsteelresearchꎬ2010ꎬ66(4):591-604.[5]㊀HUANGSSꎬDAVISONBꎬBURGESSIW.Experimentsonreverse ̄channelconnectionsatelevatedtemperatures[J].Engineeringstructuresꎬ2013ꎬ49:973-982. [6]㊀周侃.钢管混凝土叠合柱 ̄RC梁节点耐火性能研究[D].北京:清华大学ꎬ2017.㊀(ZHOUKan.Fireperformanceofconcrete ̄encasedconcretefilledsteeltubularcolumn ̄RCbeamjoints[D].Beijing:TsinghuaUniversityꎬ2017.)[7]㊀包延红.钢管混凝土叠合柱平面框架结构耐火性能研究[D].兰州:兰州理工大学ꎬ2018.㊀(BAOYanhong.Researchonbehaviorofconcretefilledsteeltubereinforcedconcreteplaneframessubjectedtofire[D].Lanzhou:LanzhouUniversityofTechnologyꎬ2018.) [8]㊀包延红ꎬ孙建刚ꎬ王文达ꎬ等.钢管混凝土叠合柱-钢筋混凝土梁平面框架耐火性能有限元分析[J].建筑结构学报ꎬ2015ꎬ36(增刊1):47-53.㊀(BAOYanhongꎬSUNJiangangꎬWANGWendaꎬetal.FEAonCFSTRCcolumn ̄reinforcedconcretebeamplaneframessubjectedtofire[J].Journalofbuildingstructuresꎬ2015ꎬ36(S1):47-53.)[9]㊀宋天诣.火灾后钢-混凝土组合框架梁-柱节点的力学性能研究[D].北京:清华大学ꎬ2010.㊀(SONGTianyi.Researchonpost ̄fireperformanceofsteel ̄concretecompositebeam ̄columnjoints[D].Beijing:TsinghuaUniversityꎬ2010.) [10]谭清华.火灾后型钢混凝土柱㊁平面框架力学性能研究[D].北京:清华大学ꎬ2012.㊀(TANQinghua.Performanceofsteelreinforcedconcrete(SRC)columnandportalframeafterexposuretofire[D].Beijing:TsinghuaUniversityꎬ2012.)[11]丁发兴ꎬ周政ꎬ王海波ꎬ等.局部火灾下多层钢-混凝土组合平面框架抗火性能分析[J].建筑结构学报ꎬ2014ꎬ35(6):23-32.㊀(DINGFaxingꎬZHOUZhengꎬWANGHaiboꎬetal.Fireperformanceanalysisofmulti ̄storysteel ̄concretecompositeplaneframeunderlocalfire[J].Journalofbuildingstructuresꎬ2014ꎬ35(6):23-32.)[12]LIETT.Fireresistanceofcircularsteelcolumnsfilledwithbar ̄reinforcedconcrete[J].Journalofstructuralengineeringꎬ1994ꎬ120(5):1489-1509.[13]中华人民共和国国家质量监督检验总局ꎬ中国国家标准化管理委员会.建筑构件耐火试验方法:第1部分:通用要求:GB/T9978.1 2008[S].北京:中国标准出版社ꎬ2008.㊀(GeneralAdministrationofQualitySupervisionꎬInspectionandQuarantineofthePeopleᶄsRepublicofChinaꎬStandardizationAdministrationofthePeopleᶄsRepublicofChina.Fire ̄resistancetests ̄elementsofbuildingconstruction ̄part1:generalrequirements:GB/T9978.1 2008[S].Beijing:StandardsPressofChinaꎬ2008.) [14]LIETTꎬCHABOTM.Amethodtopredictthefireresistanceofcircularconcretefilledhollowsteelcolumns[J].Journaloffireprotectionengineeringꎬ1990ꎬ2(4):111-124. [15]韩林海.钢管混凝土结构-理论与实践[M].北京:科学出版社ꎬ2007.㊀(HANLinhai.Concretefilledsteeltubularstructures ̄theoryandpractice[M].Beijing:SciencePressꎬ2012.)[16]过镇海ꎬ时旭东.钢筋混凝土的高温性能及其计算[M].北京:清华大学出版社ꎬ2003.㊀(GUOZhenhaiꎬSHIXudong.Behaviorofreinforcedconcreteatelevatedtemperatureanditscalculation[M].Beijing:TsinghuaUniversityPressꎬ2003.)[17]清华大学.钢管混凝土叠合柱结构技术规程:T/CECS188 2019[S].北京:中国建筑工业出版社ꎬ2020.㊀(TsinghuaUniversity.Technicalspecificationforsteeltube ̄reinforcedconcretecolumnstructure:T/CECS188 2019[S].Beijing:ChinaArchitecture&BuildingPressꎬ2020.)(责任编辑:刘春光㊀英文审校:范丽婷)。
STCC-RC环梁节点施工技术蒋水兵钢管混凝土柱(steel tube confined concrete,STCC),在高层建筑中的应用不广泛,而目前受推荐的钢管混凝土柱-钢筋混凝土楼盖的节点形式,尽管性能可靠,却忽视构造和施工简易性及受其所关联的经济、安全性和施工工期等因素,导致钢管混凝土柱的优越性未能充分发挥。
从而使钢管混凝土柱难以在实际工程中被采纳。
针对这一情况,工程设计人员发明了钢管混凝土柱-RC环梁节点(STCC-RC环梁节点)。
钢管柱环梁节点是近几年在南方一带(主要是广东省)应用较广泛的一种新型钢管混凝土梁柱节点,这种环梁设计已逐步走向成熟,并已经多次实验及多个工程实践验证。
这一种节点即实用又可靠,有望扩大钢管混凝土柱在高层及超高层建筑中的推广应用。
钢管混凝土柱-RC环梁节点(STCC-RC环梁节点)主要是由钢管混凝土柱、钢筋混凝土环梁、钢筋混凝土框架梁和抗剪环构成,抗剪环是一圈焊接在钢管柱上的圆钢筋,包裹在环梁之内,位置一般靠近在梁底,需要时在环梁中部及其他位置加焊若干圈,环梁内部钢筋布置方法与普通钢筋混凝土梁相似,包括与钢管壁平行的环形纵筋和钢管壁垂直的矩形箍筋;框架梁的纵筋则直伸入环梁内锚固,末端需要弯折,符合锚固长度要求。
经过现场实践证明,该项设计新颖独特的节点形式,在工程施工中具有较强的技术优势和施工便利性,经过我公司通过对该新结构形式的深入研究及施工经验进行总结形成本RC环梁施工技术。
2 STCC-RC特点对比传统钢管混凝土柱节点形式,钢管混凝土柱-RC环梁节点(STCC-RC环梁节点)施工在材料备料和施工工艺上具有以下特点:2.1 在环梁高度范围内,沿钢管周圈贴焊一道(或两道)作为抗剪环,无需穿心牛腿构件,圆钢筋节点的全部焊接仅是抗剪钢筋在钢管上的固定,不但焊接工作少,操作简单,而且可以在制作钢管时预先焊好,无需进行施工现场焊接,质量容易保证。
2.2 环梁钢筋笼在地面绑扎,可在场外大批量加工制作,无方向性,高空安装就位方便,克服了其他形式节点对工期影响较大的缺点。
钢管混凝土柱-RC环梁节点及其应用
钱稼茹;周栋梁;方小丹
【期刊名称】《建筑结构》
【年(卷),期】2003(33)9
【摘要】介绍了钢管混凝土柱混凝土环梁节点的构造和基本受力机理 ,以及 3 7个节点模型、1个足尺节点单调加载试验结果和 1 4个节点模型在低周反复荷载作用下的试验结果。
试验结果表明 ,通过合理设计 ,环梁节点能有效地传递框架梁端的剪力和弯矩 ,具有良好的变形能力和耗能能力 ,可以实现“强节点、弱构件”的抗震概念设计。
【总页数】4页(P60-62)
【关键词】钢管混凝土;柱;混凝土环梁;节点;试验;房屋建筑
【作者】钱稼茹;周栋梁;方小丹
【作者单位】清华大学土木工程系;汕头市建筑设计院
【正文语种】中文
【中图分类】TU398.9
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1.钢管混凝土柱-RC环梁节点受力性能分析 [J], 代红军;季韬
2.方钢管约束型钢混凝土柱-RC环梁节点抗震性能 [J], 聂少锋;叶梦娜;武杨凡;丁武侠;朱纪钊
3.RC环梁连接的钢管混凝土柱-RC梁框架计算模型研究 [J], 周栋梁;钱稼茹;方小
丹
4.基于节点破坏面极限平衡的RC-钢管混凝土柱环梁抗弯承载力计算研究 [J], 胡志华
5.柳州九洲大厦超高层建筑钢管混凝土柱-RC环梁节点的施工质量控制 [J], 李庆因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法一、前言钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法是一种广泛应用于建筑工程中的新型施工技术,通过钢管与混凝土相结合,提高了柱与梁的连接强度和稳定性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及一个工程实例。
二、工法特点钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法的特点主要包括:连接结构简单、施工速度快、抗震性能好、适应性广、成本低等。
其中,连接结构简单是该工法的关键特点,通过将钢管固定在柱和梁的连接部位,然后将混凝土灌注至钢管内部,形成稳定的环梁连接结构,从而提高了连接的强度和稳定性。
三、适应范围钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法适用于多种类型的建筑工程,如住宅、商业建筑、桥梁等。
该工法可以根据不同的工程要求和结构设计,调整连接的钢管和混凝土尺寸,以满足不同工程的需要。
四、工艺原理钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法的原理是通过将钢管与混凝土相结合,形成稳定的连接结构。
在施工过程中,首先需要将钢管固定在柱和梁的连接部位,然后将混凝土灌注至钢管内部,待混凝土凝固后,形成环梁连接结构,增加连接的强度和稳定性。
在实际工程中,根据具体的要求和结构设计,可采取不同的技术措施,如设置钢筋骨架、预应力处理等,以进一步提高连接的性能。
五、施工工艺钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 钢管预埋:根据设计要求,在柱和梁的连接部位预先埋入钢管,确保钢管的位置和固定度。
2. 钢筋骨架制作:根据设计要求,制作钢筋骨架,包括纵向钢筋和横向钢筋,并保证骨架的位置准确。
3. 混凝土浇筑:在钢筋骨架周围设置模板,将混凝土灌注至钢管内部,待混凝土凝固后,拆除模板。
4. 表面处理:为了提高连接的美观性和耐久性,对连接部位进行养护和修整,保证表面平整。
六、劳动组织钢管混凝土柱与混凝土梁连接环梁施工工法的劳动组织主要包括施工人员、班组长和安全监督员等。
混凝土梁柱节点连接技术及应用一、引言混凝土结构是建筑工程中常见的结构类型之一。
混凝土结构中,梁柱节点连接技术是关键的一环。
连接技术的好坏直接影响着整个结构的安全性、稳定性和耐久性。
本文将介绍混凝土梁柱节点连接技术及其应用。
二、混凝土梁柱节点的分类混凝土梁柱节点可以根据其形式和连接方式来分类。
根据形式的分类主要有T形节点、L形节点、Y形节点、榀形节点、腹板节点等;根据连接方式的分类主要有粘结连接、机械连接和焊接连接等。
三、混凝土梁柱节点连接技术1. 粘结连接技术粘结连接技术是目前应用最广泛的一种连接技术。
其原理是通过钢筋和混凝土之间的粘结力将梁柱节点两侧的混凝土和钢筋连接起来。
该技术具有连接可靠、施工简便等优点,但是受混凝土的质量、钢筋的数量和质量等因素的影响较大。
2. 机械连接技术机械连接技术主要是采用钢板、钢筋套筒和锚具等连接件,通过机械连接的方式将梁柱连接起来。
该技术具有连接可靠、施工简单等优点,但是其连接件的质量和数量对连接效果有较大的影响。
3. 焊接连接技术焊接连接技术主要是通过电弧焊、气焊等方法将梁柱节点的钢筋焊接在一起,形成一个整体。
该技术具有连接可靠、刚度好、施工简单等优点,但是需要考虑焊接热量对混凝土的影响,以及焊接质量对连接效果的影响等问题。
四、混凝土梁柱节点连接技术的应用1. 粘结连接技术的应用粘结连接技术被广泛应用于各种混凝土结构中,如框架结构、梁柱结构等。
在实际应用中,需要根据混凝土的质量、钢筋的数量和质量等因素进行合理的设计。
2. 机械连接技术的应用机械连接技术在一些具有特殊要求的混凝土结构中得到了广泛的应用。
例如在大跨度、高层建筑中,机械连接技术可以有效地提高结构的稳定性和安全性。
3. 焊接连接技术的应用焊接连接技术在一些对结构刚度和连接质量要求较高的混凝土结构中得到了广泛的应用,例如在大型厂房、桥梁等建筑结构中。
在实际应用中,需要考虑焊接热量对混凝土的影响,以及焊接质量对连接效果的影响等问题。
钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法一、前言钢管混凝土(RC)结构是一种常见且经典的结构形式,在建筑工程中广泛应用。
钢管混凝土柱与梁板连接部位的节点设计和施工对整个结构的性能和安全至关重要。
本文将介绍一种钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法具有以下特点:1. 环形钢板连接具有较高的刚度和承载力,能够有效分担节点受力,提高整体结构的抗震性能。
2. 施工工法简单,操作便捷,适应性广泛,可适用于各种结构形式和规模的建筑工程。
3. 施工速度快,加工和安装周期短,能够有效提高工程进度。
4. 连接节点的可靠性高,能够保证节点的稳定和安全。
三、适应范围钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法适用于各类钢管混凝土柱与梁板节点的连接,包括住宅、商业建筑、桥梁等各种类型的建筑工程。
四、工艺原理钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法的理论依据是利用环形钢板的刚性和承载力,通过钢筋焊接和混凝土浇筑形成稳定的连接。
具体的实施方法包括以下几个步骤:1. 钢筋焊接:根据节点连接的设计要求,将环形钢板与钢管柱、梁板上的钢筋进行焊接,确保焊接质量和强度。
2. 模板安装:在环形钢板连接处安装合适的模板,用于混凝土浇筑。
3. 混凝土浇筑:根据设计要求,进行混凝土浇筑,并进行振捣和养护,确保节点连接的完整性和强度。
五、施工工艺钢管混凝土柱与梁板节点环形钢板连接施工工法的施工过程包括以下各个阶段:1. 准备工作:包括材料准备、施工设备和机具的安排、劳动组织的调度等。
2. 钢筋焊接:按照设计要求,先将环形钢板与钢管柱、梁板上的钢筋进行焊接。
3. 模板安装:根据焊接后的节点形状和尺寸,选择合适的模板进行安装。
4. 混凝土浇筑:将混凝土按照设计要求进行浇筑,并进行振捣和养护,确保节点连接的质量和强度。
钢管混凝土柱环梁节点施工工法钢管混凝土柱环梁节点施工工法一、前言钢管混凝土柱环梁节点是一种常用的构造节点,常用于建筑物中的柱子与梁之间的连接处。
本文将介绍钢管混凝土柱环梁节点施工工法,包括工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点钢管混凝土柱环梁节点施工工法具有以下特点:1. 结构刚性好:通过将钢管与混凝土柱进行组合,可以提高节点整体的刚性和抗震性能。
2. 施工简便:相比传统的节点施工工法,钢管混凝土柱环梁节点施工工法具有施工简便、周期短、效率高的特点。
3. 经济可行:该工法所需材料和工具相对简单,成本相对较低,适用于中小型建筑工程。
4. 易于维护:节点结构清晰,易于检查和维护,有利于工程的长期使用。
三、适应范围钢管混凝土柱环梁节点施工工法适用范围广泛,特别适用于多层混凝土框架结构、钢混结构及其他高层建筑结构的节点连接处。
四、工艺原理钢管混凝土柱环梁节点施工工法的原理是通过预埋钢管以及配筋钢筋的固定,使得柱子与梁之间的连接更加牢固稳定。
在实际应用中,需要采取一系列的技术措施来确保施工过程的顺利进行。
五、施工工艺钢管混凝土柱环梁节点施工工艺主要包括以下几个阶段:1. 钢管准备:首先要进行钢管的准备工作,包括清理、切割和预埋等步骤。
2. 钢筋加工:根据设计要求进行钢筋的加工和预埋。
3. 模板搭设:搭设合适的模板,以确保混凝土施工的准确性和一致性。
4. 混凝土浇筑:在模板搭设完成后,进行混凝土的浇筑、振实和养护等步骤。
5. 模板拆除:混凝土达到一定强度后,拆除模板,使得节点完全成型。
六、劳动组织钢管混凝土柱环梁节点施工需要有合理的劳动组织方案,包括施工人员的组织和分工、施工流程和时间的安排等。
七、机具设备在钢管混凝土柱环梁节点施工中,需要使用各种机具设备,如钢筋加工设备、模板、混凝土搅拌机等。
这些设备需要具备良好的性能和适用性,以确保施工的质量和效率。
超高层建筑中钢管混凝土柱-环梁节点施工技术摘要:钢筋混凝土(RC)环梁是一种钢筋混凝土梁和钢管混凝土柱的连接构件,改变传统做法,采用环梁节点避免了钢管柱上开孔穿筋,不影响混凝土浇筑,施工效率高,整体受力好,质量可靠,且节省了成本,已被成功应用于部分超高层建筑中。
本人结合佛山市京华广场6座工程实践,详细介绍钢管混凝土柱-RC环梁节点的施工关键技术。
实践证明,该施工工艺流程有效可行,且具有良好的社会与经济效益。
关键词:超高层建筑;钢筋混凝土环梁;钢管混凝土柱;节点构造;施工技术钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)环梁是一种较为新型的钢筋混凝土梁和钢管混凝土柱(steel tube confined concrete,STCC)的连接构件,具有传力路径较好(环梁节点通过钢管柱外围一圈钢筋混凝土环梁传递弯矩,在环梁与钢管接触面处紧贴钢管外表面焊接抗剪环箍,用以传递梁端剪力)、制作简单、安装方便和不影响其他施工等特点,在部分超高层钢管混凝土建筑中得到了运用。
若按传统节点做法,框架梁钢筋穿过钢管柱时需在钢管柱上开孔,该做法不仅会削弱柱的承载力且施工难度大,且质量难以保证。
佛山市京华广场6座工程采用环梁节点,无须在钢管壁上开孔穿筋,不影响混凝土浇筑,施工方便、质量可靠且可节省成本。
本文结合京华广场6座工程对钢管混凝土柱-RC环梁节点的施工工法进行了探讨。
1、工程概况佛山市京华广场项目位于佛山市南海区桂城街道金融B区B30地块、海八路北侧,中央大街以南,是集商业、办公为一体的大型综合项目。
6座建设规模和主要设计情况:地上50层,地下3层,总建筑面积152657.35m2,建筑高度216m,结构体系为钢管混凝土柱+钢筋混凝土核心筒结构体系,主要采用的节点为RC环梁连接的钢管混凝土柱-RC梁框架(STCC-RC环梁节点)。
2、环梁节点施工技术佛山市京华广场6座工程项目的结构体系为钢管混凝土柱+钢筋混凝土核心筒体结构体系,主要采用的节点为STCC-RC环梁节点,现场实例(图1)。
RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点抗剪性能
分析研究的开题报告
一、选题背景和意义
RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点是一种广泛应用于建筑工
程中的结构类型,其连接节点的抗剪性能对于工程的安全性和可靠性具
有重要意义。
然而,在实际工程施工中,由于连接节点复杂,抗剪性能
不能满足要求的案例时有发生。
因此,对该种连接节点的抗剪性能进行
深入的研究和分析,对于促进安全、高效建筑应用具有十分重要的意义。
二、研究内容和技术路线
1.研究内容:
通过对RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点的抗剪性能进行分析和研究,探究改进节点配置和加强节点承载力的有效方法。
2.技术路线:
(1)收集文献,总结国内外相关研究现状和发展趋势。
(2)进行设计计算,确定节点配置和荷载试验方案,进行静载试验和分析计算。
(3)运用计算机有限元分析软件,对模型进行数值仿真和分析,分析节点的受力特征及承载性能。
(4)基于试验结果,总结规律和特点,提出相应的加强方案和改进建议,为建筑施工提供技术建议。
三、预期成果
1.深入了解RC环梁连接的钢管混凝土柱与RC梁节点的抗剪性能,
掌握该种节点的强度和承载特性,为建筑施工提供有效技术支持。
2.发现节点连接中可能存在的问题和不足,提出相应改进和加强的方案和方法,对提高安全、高效建筑施工具有参考意义。
3.在该领域开展原创性研究,为该领域的研究和发展贡献自己的智慧。
钢管混凝土柱环梁节点及其应用钢管混凝土柱环梁节点及其应用摘要:本文介绍了钢管混凝土柱环梁节点的构造和基本受力机理。
通过合理设计,环梁节点能有效地传递框架梁端的剪力和弯矩,具有良好的变形能力和耗能能力,可以实现“强节点、弱构件”的抗震概念设计。
简要介绍了环梁节点的设计方法及其在房屋建筑中的应用。
关键词:钢管混凝土柱环梁节点房屋建筑一、引言钢管混凝土柱作为一种性能优异的结构构件,与钢筋混凝土柱和钢柱相比,在许多方面有突出的优点。
目前,用于我国房屋建筑中的钢管混凝土柱与混凝土梁连接节点的主要形式有:上下环板牛腿式、双梁式、梁端局部加宽式、对穿暗牛腿式、穿心钢筋暗牛腿式、暗牛腿-环梁组合节点、钢筋混凝土环梁节点等。
这些节点形式各有优越性和不足,都已有一定的试验研究。
二、环梁节点的构造形式及特点钢筋混凝土环梁节点的构造形式是在环梁高度范围内,沿钢管壁贴焊一道(或两道)钢筋作为抗剪环。
抗剪环为通过连续的双面焊缝牢固焊于钢管壁上的闭合钢筋环或闭合带钢环。
钢筋直径d或带钢厚度b一般在20-30mm左右。
抗剪环与环形牛腿一样,实为钢管柱的环形凸缘(法兰盘)。
基于与环形牛腿同样的考虑,沿抗剪环需设置与楼盖结构等厚的闭合混凝土环梁或与之相当的混凝土托盘,与钢管柱紧密箍抱,楼盖粱的纵筋则锚固于环梁内,借助环梁传递弯矩。
该节点节点无需穿心构件;钢管内、外无需设置加劲环,不影响钢管内混凝土浇注;环梁箍筋无方向性,便于与任意角度的混凝土梁连接。
三、环梁节点的受力机理1、梁端剪力传递框架梁梁端剪力主要通过三个途径传递给钢管混凝土柱:(1)通过环梁混凝土与抗剪环接触面的局部承压作用力将剪力由环梁传递到抗剪环上,并通过抗剪环与钢管间的焊缝将剪力传递到钢管上。
由于抗剪环钢筋直径一般不大,由剪力引起的对钢管壁的局部弯矩很小。
由于焊缝作用力可以保证,设计时以抗剪环的作用力为主进行抗剪验算。
(2)环梁混凝土与钢管之间的粘结作用。
粘结作用力虽然很大,但在地震作用下难以保证,一般不予考虑,仅作为安全储备。
钢管混凝土柱环梁节点施工工法一、前言钢管混凝土柱环梁节点施工工法是一种常用于建筑工程中的结构连接方式。
它采用了钢管与混凝土的组合,使得节点具有较好的承载能力和抗震性能。
该工法在工程施工中应用广泛,具有很高的实用价值。
二、工法特点钢管混凝土柱环梁节点施工工法的特点主要有以下几点:1. 结构简单而紧凑,施工方便快捷。
2. 节点强度高,承载能力大,抗震性能良好。
3. 采用的材料经济实用,成本相对较低。
4. 结构紧凑,占用空间少,有利于建筑空间的有效利用。
5. 结构和施工方式可根据实际需要进行灵活调整和改进。
三、适应范围钢管混凝土柱环梁节点施工工法适用于各类建筑结构,包括住宅建筑、商业建筑、工业建筑等。
它适用于各种地区的不同气候条件下的建筑工程,可广泛应用于各种类型的工程项目。
四、工艺原理钢管混凝土柱环梁节点施工工法的工艺原理是通过钢管与混凝土的组合,使得节点具有较好的承载能力和抗震性能。
在实际工程中,施工人员需要根据具体的工程要求,选取合适的材料和工艺,并采取相应的技术措施来确保施工质量和安全。
五、施工工艺钢管混凝土柱环梁节点施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段:1. 钢管制作和加工2. 钢管与混凝土的连接3. 浇筑混凝土和养护4. 等完成节点六、劳动组织钢管混凝土柱环梁节点施工工法需要合理的劳动组织和协调,包括施工人员的分工和配合,工期的安排等。
合理的劳动组织可以提高施工效率,确保施工质量。
七、机具设备钢管混凝土柱环梁节点施工工法需要使用一些特定的机具设备,包括钢管切割机、钢筋绑扎机、混凝土搅拌机等。
这些机具设备可以提高施工效率和质量。
八、质量控制在钢管混凝土柱环梁节点施工工法中,采取一系列的质量控制措施是非常重要的。
包括材料选择与检验、工艺和工法的审查与监控、施工过程中的质量检验等,以确保施工质量达到设计要求。
九、安全措施钢管混凝土柱环梁节点施工工法存在一定的安全风险,需要采取相应的安全措施。
施工人员应戴好防护用品,钢管的切割和连接过程需注意安全操作,严格遵守安全操作规范,确保施工安全。
混凝土梁柱节点连接技术及应用一、概述混凝土结构中,梁柱节点连接是连接梁和柱的重要部分。
节点连接的质量直接影响到整个结构的稳定性和安全性。
因此,混凝土梁柱节点连接技术的应用具有重要的意义。
本文将从节点连接技术的基本原理、节点连接技术的分类、节点连接技术的应用、节点连接技术的优缺点等方面进行全面的探讨。
二、节点连接技术的基本原理1.节点连接的作用节点连接是将受力构件连接在一起的技术,它能够承受负载并传递负载。
在混凝土结构中,节点连接的作用是将梁和柱连接在一起,使它们能够承受荷载并传递荷载。
节点连接的质量直接影响到整个结构的稳定性和安全性。
2.节点连接的原理节点连接的原理是通过连接件将梁和柱连接在一起,然后将连接件与混凝土固定在一起,使得整个节点能够承受荷载。
节点连接的连接件可以是钢筋、钢板、螺栓等,连接件与混凝土之间的固定方式可以是焊接、锚固等。
三、节点连接技术的分类1.钢筋混凝土梁柱节点连接技术钢筋混凝土梁柱节点连接技术是将梁和柱用钢筋连接在一起的技术。
这种技术常用于建筑中较小的梁柱节点连接中,其优点是施工简单,成本低。
2.钢板混凝土梁柱节点连接技术钢板混凝土梁柱节点连接技术是将梁和柱用钢板连接在一起的技术。
这种技术常用于建筑中较大的梁柱节点连接中,其优点是连接性能好,耐震性能强。
3.螺栓混凝土梁柱节点连接技术螺栓混凝土梁柱节点连接技术是将梁和柱用螺栓连接在一起的技术。
这种技术常用于需要拆卸的建筑中,其优点是施工方便,可拆卸性好。
四、节点连接技术的应用1.节点连接技术在建筑中的应用在建筑中,节点连接技术广泛应用于梁柱节点连接、墙柱节点连接等方面。
例如,在一些大型高层建筑中,钢板混凝土梁柱节点连接技术被广泛应用,以增强建筑的抗震能力。
2.节点连接技术在桥梁中的应用在桥梁中,节点连接技术也被广泛应用。
例如,在一些重载桥梁中,螺栓混凝土梁柱节点连接技术被广泛应用,以增强桥梁的承载能力。
五、节点连接技术的优缺点1.节点连接技术的优点节点连接技术具有连接性能好、施工方便、可靠性高等优点。
rc梁—方钢管混凝土柱环梁节点静力试验研究梁—方钢管混凝土柱环梁节点是一种常见的结构节点形式,通常用于楼板与柱的连接处。
这种节点设计合理,能够有效地传递力致,提高整体结构的稳定性。
在工程实践中,梁—方钢管混凝土柱环梁节点的静力性能一直备受关注,因为它直接关系到建筑结构的安全性和可靠性。
为了深入了解梁—方钢管混凝土柱环梁节点的静力性能,进行了一系列的静力试验研究。
本研究旨在通过试验,验证和分析梁—方钢管混凝土柱环梁节点的受力性能,为工程实践提供参考和指导。
首先,我们选取了多个具有代表性的梁—方钢管混凝土柱环梁节点样本,采用标准化的试验方法进行静力试验。
通过施加不同的力载荷,观察和记录节点样本的变形和破坏情况。
试验数据表明,在静力荷载作用下,梁—方钢管混凝土柱环梁节点的受力性能表现出较好的稳定性和承载能力。
其次,我们对试验数据进行了详细的分析和总结。
通过对比不同节点样本的试验结果,发现了一些共性的规律和特点。
例如,梁—方钢管混凝土柱环梁节点的承载能力随着节点尺寸和构造方式的变化而有所差异。
另外,节点的破坏模式主要表现为节点板与柱混凝土开裂、钢筋屈服和节点板挠曲等情况。
最后,我们针对试验结果提出了一些建议和改进措施。
例如,可以通过优化节点构造和材料选用,提高梁—方钢管混凝土柱环梁节点的受力性能。
另外,还可以通过加强节点部位的钢筋布置和加固,增强节点的承载能力和抗震性能。
总的来说,本研究对梁—方钢管混凝土柱环梁节点的静力试验研究做出了一定的贡献。
通过试验结果的分析和总结,可以为工程设计和实践提供参考和指导。
同时,也为进一步深入研究和改进梁—方钢管混凝土柱环梁节点的设计与施工提供了一定的理论基础。
希望通过不断的研究和实践,能够提高梁—方钢管混凝土柱环梁节点的静力性能,保障建筑结构的安全与稳定。
混凝土梁柱连接节点设计及应用一、前言混凝土结构是现代建筑中广泛应用的一种结构形式,其优点在于具有较高的强度、刚度和耐久性。
混凝土结构中,梁、柱是两种重要的构件,其连接节点设计十分关键。
本文将从混凝土梁柱连接节点的基本原理、设计要点、常见类型及应用等方面进行详细介绍。
二、基本原理混凝土梁柱连接节点的基本原理是通过连接件将梁和柱连接起来,形成一个整体结构。
在连接节点中,梁和柱的受力状态有所不同。
梁受弯矩和剪力作用,而柱受压力和弯矩作用。
因此,在节点设计中应根据受力状态进行合理的设计。
三、设计要点1. 强度要求:连接节点应满足强度要求,能够承受梁和柱的受力作用,并保证连接件的稳定性。
2. 刚度要求:连接节点应满足刚度要求,使梁和柱之间的位移相对较小,从而提高结构整体的刚度。
3. 耐久性要求:连接节点应满足耐久性要求,能够长期抵御外部环境的侵蚀和损坏。
4. 施工方便性要求:连接节点应满足施工方便性要求,便于施工人员操作和检查。
四、常见类型1. 悬臂梁柱节点:悬臂梁柱节点是一种常见的节点形式,其特点是梁和柱之间的距离较大,连接件一般采用钢筋混凝土柱帽或钢板节点。
2. 嵌入式梁柱节点:嵌入式梁柱节点是一种将梁嵌入柱内的节点形式,其特点是梁和柱之间的连接紧密,连接件一般采用钢筋混凝土柱帽或钢板节点。
3. 框架梁柱节点:框架梁柱节点是一种将梁和柱组成框架结构的节点形式,其特点是梁和柱之间的连接紧密,连接件一般采用焊接或螺栓连接。
4. 钢筋混凝土预制节点:钢筋混凝土预制节点是一种将连接件预制成形的节点形式,其特点是制作精度高、施工速度快、质量可靠。
连接件一般采用钢筋混凝土柱帽或钢板节点。
五、应用混凝土梁柱连接节点的应用范围非常广泛,涉及到建筑、桥梁、隧道、地铁等多个领域。
在建筑领域中,悬挑结构、框架结构、钢筋混凝土框架结构等都需要采用混凝土梁柱连接节点。
在桥梁领域中,中跨连续梁、拱桥等都需要采用混凝土梁柱连接节点。
RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接施工工法RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接施工工法一、前言在建筑结构中,梁与柱的节点是连接两个结构体的关键部分。
为了确保节点的稳定和安全性能,需要采取有效的连接方法。
RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接是一种常用的施工工法。
本文将对这种工法进行详细的介绍,包括其工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例等方面。
二、工法特点RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接工法具有以下特点:1. 结构简单:采用牛腿变标高截面钢筋作为连接节点,连接方式简单,施工便捷。
2. 强度高:牛腿变标高截面钢筋连接具有较高的强度和刚度,能够满足梁柱节点的力学要求。
3. 耐久性好:牛腿变标高截面钢筋连接材料具有较好的耐久性,能够保证节点连接的长期稳定性。
4. 适应性广:该工法适用于多种结构类型的梁柱节点,具有较强的通用性。
三、适应范围RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接工法适用于以下范围:1. 钢管柱与混凝土梁的节点连接。
2. 钢管柱与RC梁的节点连接。
3. 钢管柱与预制梁的节点连接。
4. 钢管柱与钢结构梁的节点连接。
四、工艺原理牛腿变标高截面钢筋连接工法的原理是通过变形的钢筋将梁与柱连接在一起,形成一个稳定的节点。
具体分析如下:1. 施工工法与实际工程之间的联系:将牛腿变标高截面钢筋连接工法应用于RC梁与钢管柱梁柱节点连接,可以提高节点连接的强度和刚度,确保节点在受力情况下的稳定性能。
2. 采取的技术措施:在工程中,通过精确测量和布置钢筋,控制牛腿变标高截面钢筋的尺寸和位置,以确保连接的准确性和稳定性。
五、施工工艺RC梁与钢管柱梁柱节点牛腿变标高截面钢筋连接工法的施工工艺包括以下阶段:1. 钢筋制作:按照设计要求,制作和加工牛腿变标高截面钢筋。
2. 梁柱准备:清理梁柱表面,确保牛腿变标高截面钢筋的连接面无杂物。