钢管混凝土组合结构承重销节点问题探讨
- 格式:pdf
- 大小:1.18 MB
- 文档页数:3
钢筋混凝土框架节点施工的质量问题及对策【摘要】根据钢筋混凝土框架结构的特征,分析了其节点施工的几个问题,施工的质量问题及对策。
进而解决了钢筋混凝土节点位置的施工难题。
【关键词】钢筋混凝土,框架节点,质量问题,对策钢筋混凝土框架结构主要由混凝土主梁、次梁和柱形成的框架,这是整个建筑物的骨架,在混凝土框架结构设计中,需要保证梁、柱构件具有足够的强度和延性,同时确保梁柱节点具有一定的抗剪强度,防止框架结构过早破坏。
在我国现代高层建筑中,钢筋混凝土框架结构成为使用最多的结构形式之一,但是在施工中,构件截面往往过大,施工周期长,同时施工工艺对结构耐久性、安全性、构件的承载能力有着很大的影响,并且现浇钢筋混凝土框架结构中梁柱节点的质量控制也存在许多问题。
钢筋混凝土框架节点受力往往通过框架节点核心区进行内力传递,节点处受力比较复杂,既要传递由次梁传递而来的荷载,同时需要传递来自于主梁的荷载,节点施工质量将直接影响到整体结构的刚度和延性,钢筋混凝土框架结构的延性是反映结构在受到荷载作用下,进入非线性阶段后承载力没有显著变化情况下结构变形能力,对于延性较大的结构,其产生的塑性变形也非常大,但是如果永久变形过大,结构就会在自重影响下出现坍塌。
对于节点施工,出现问题往往是施工人员的技术存在问题,施工方法不正确,本文试图对钢筋混凝土框架结构节点施工问题进行探讨,旨在引起施工人员的注意。
一、节点施工的几个问题1、节点施工强度与设计有一定差异根据钢筋混凝土设计规范,钢筋混凝土柱需要承受较大的轴向压力,并且截面高度控制在一定范围内,因此浇筑柱的混凝土等级需要很高,而梁板结构只需要承受本层荷载,可以采用较低等级的混凝土。
但是在目前混凝土浇筑过程中,往往采用商品混凝土泵送连续浇筑,习惯于将竖向构件和水平构件分两批进行集中浇筑,将节点区混凝土和梁板混凝土同批浇筑,这是因为在实际施工中要将节点和梁板混凝土分开施工存在一定的困难,施工出来的节点混凝土强度与设计就存在一定的差距。
关于钢构预埋件与混凝土构件连接节点讨论【摘要】:现今在钢结构设计时钢构件与钢构件的连接计算技术已日趋成熟,但钢构件与混凝土构件连接节点的设计在实际工程中常常出现问题。
工程施工中,由于各设计单位对于钢构件与混凝土构件连接节点设计时配合不当、考虑不周,而导致现场难于施工,严重时存在结构安全隐患,钢结构部分和混凝土结构部分的设计应相互协调,方便施工。
本文就某体育馆工程实例所遇见的问题,提出相关讨论建议。
【关键词】:钢结构;连接节点;预埋件;混凝土构件1引言改革开放以来,随着钢产量的提高,国家政策导向也开始转变为鼓励钢结构应用于建设工程中[1]。
钢结构设计中钢结构节点是钢结构体系的枢纽,节点的主要作用是连接多个构件和传递杆件内力。
因此节点设计是设计中十分重要的环节[2]。
有限元理论和技术的发展以及计算机计算能力的不断提高促进了计算机辅助技术在钢结构设计中的应用。
一些大型结构分析通用软件,如SAP、ANSYS、ADINA等,可以进行各类钢结构的静动力、弹塑性分析[3]。
钢构预埋件与混凝土构件在前期设计及实际施工十分复杂和困难,需各单位相互配合协调。
本文结合某体育馆工程实例来讨论钢构预埋件与混凝土构件连接节点所存在的问题及相关建议。
2工程介绍该工程为东南某省某市体育馆,建筑面积约一万三千平方米左右,顶部为钢结构网架顶棚,底部为混凝土看台及基础。
体育馆设计时涉及混凝土、钢结构、幕墙等多个结构专项设计。
本工程建筑结构的安全等级为一级,结构设计基准期为50年,结构设计使用年限为100年。
建筑抗震设防类别为乙类。
本工程结构承载力按100年重现期设计,挠度按50年重现期设计。
本工程抗震设防类别为重点设防类,工程所在地区的抗震设防烈度为6度,地震作用计算按7度(0.10g)、抗震构造措施按7度考虑。
钢结构设计时根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)等国家规范。
钢管混凝土的应用及节点处理The Application of Concrete Filled Steel Tube and Nodes Processing ■ 赖广宇 ■Lai Guangyu[摘 要] 本文介绍了钢管混凝土结构的特点、单一应力状态下的承载力计算,以及结构设计中常用柱、梁节点—环形牛腿承载力计算。
[关键词] 钢管混凝土 承载力 节点 设计[Abstract] This paper introduces the characteristics of steel-tu- be concrete structure, calculation of bearing capacity of single should stress, and calculation of common column, beam node annular bracket bearing capacity in structure design.[Keywords] concrete filled steel tube, bearing capacity, node, design一、 钢管混凝土的特点钢管混凝土是钢管套箍混凝土(Steel Tube- Confined Concrete)的简称,英文缩写为STCC。
钢管混凝土在承受纵向压力的初期,核心混凝土的横向变形比钢管的横向变形小,混凝土与钢管独自承受纵下压力,属于各自单轴受压应力状态。
当刚才应力超过比例极限后,混凝土的横向变形超过钢材,横向变形受到的钢管的约束,使混凝土处于三向受压应力状态,提高了混凝土的抗压强度。
另一方面,混凝土的存在可以避免或延缓薄壁钢管过早地发生局部屈曲,同时,钢管也处于三向应力状态,纵向及径向受压,环向受拉,刚才的屈服强度有所降低,而极限应变却增大,即强度变低,塑性变形能力增大。
因此,通过两种材料组合相互弥补了彼此的弱点,充分发挥彼此的长处,从而使钢管混凝土具有很高的承载力,大大高于组成钢管混凝土的钢管和核心混凝土承载力之和,并且使混凝土的塑性和韧性性能大为改善。
钢管混凝土梁柱节点连接形式的探讨摘要:本文对工程中常见的钢管混凝土梁柱节点的形式进行了论述,详细的介绍了加强环式节点、钢筋贯通式节点、锚定式刚接节点、穿心牛腿环梁节点、钢筋环绕式节点的构造特点及各自优缺点。
最后本文对以上几种常见节点存在的问题进行了总结归纳,指出钢管混凝土梁柱节点在实际及理论中一些问题。
关键词:钢管混凝土梁柱节点牛腿加强环随着现代建筑逐渐往高层与超高层发展,钢管混凝土凭借其优劣的力学性能在工程实际中得到关注。
然而在高层建筑中钢管混凝土梁柱节点问题一直是制约其推广应用的主要因素。
节点是结构最薄弱的环节之一,是确定结构设计合理的关键问题。
我国《钢管混凝土结构设计与施工规程》当中明确要求钢管混凝土梁柱节点需要满足以下几个要求:构造简单,整体性好、传力明确、安全可靠、节约钢材和施工方便。
钢管混凝土节点设计合理与否对结构的整体稳定性和施工质量影响很大。
本文通过对工程中几种代表性的节点形式进行分析,讨论钢管混凝土梁柱节点连接问题。
1 节点分类1.1 刚节点(1)加强环式节点。
加强环式节点属于刚接节点,是当前应用比较多,研究比较成熟的节点形式。
加强环式节点又分内加强环和外加强环两种,如图1所示。
内加强环只应用于钢管直径≥1 m的情况,直径较小时不方便管内混凝土浇筑。
当在弯矩作用下的时候,外加强环外缘受到较大的拉力,钢管闭环环向受压,从而减小了钢管的紧箍作用。
采用内加强环的时候,内环的内缘受压,钢管的壁环受力作用,这时候拉力与钢管环向受力相重合,增加了钢管壁的负担,却增大了钢管的紧箍作用。
因此从受力特点上来说,内环要好于外环,同时也省钢。
(2)钢筋贯通式节点。
当工程中当框架梁为现浇钢筋混凝土梁时,可以将梁内纵向主筋贯通管柱形成钢筋贯通式节点,如图2所示。
这种节点方法必须要在钢管壁上进行开孔,现场穿过钢筋,为了弥补开孔产生的空洞对于钢管壁的削弱需在管壁开孔处加设加劲肋来对其增强。
由于在钢管内部贯通双向钢筋,对混凝土浇筑则是不利的,在小直径的钢管混凝土结构应用受到限制,但作为刚性节点还是十分稳定的。
钢管混凝土系杆拱桥质量通病及防治措施(一)钢管焊接缺陷钢管焊接缺陷有:对接焊冷裂纹、贴角焊冷裂纹、对接焊变形冷裂纹、对接焊缝热裂纹及对接焊缝的重热裂对接焊冷裂纹1.现象发生在热影响区和焊缝金属处的根部裂纹,纵向裂纹、横向裂纹、焊道下方的裂纹。
危害影响焊缝的强度。
2.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶约束应力和应力集中引起。
3.治理方法⑴进行预热或热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
贴角焊冷裂纹1.现象在热影响区产生的焊缝边缘裂纹,贴角焊缝根部裂纹。
2.危害影响贴脚焊缝的强度。
3.原因分析⑴焊缝钢中扩散性氢产生内压引起。
⑵钢材由于热影响使延伸性下降引起。
⑶因为咬边,造成形状不连续,而引起的应力集中,或因热变形,使基材出现错动,引起的应力。
4.治理方法⑴进行预热及热处理施工。
⑵使用烘干的低氢焊条。
⑶修整焊缝端部或选择适当的焊接条件防止基材错动。
对接焊变形冷裂纹1.现象发生于热影响区的变形冷裂纹。
2.危害产生焊接变形及损伤焊缝强度。
3.原因分析⑴由于咬边等造成形状不连续引起应力集中。
⑵由于随后进行焊接所引起的角变形。
4.治理方法⑴修整焊缝边缘。
⑵采用合理的焊接顺序。
对接焊缝热裂缝1.现象在焊缝金属中出现弧坑裂纹和梨状变形焊道裂纹。
2.危害焊缝的质量达不到要求。
3.原因分析⑴前者是由于焊接热,钢中的S、P等杂质,在弧坑中心处析出,引起或由于收缩产生的空孔引起。
⑵后者是低熔点杂质的析出。
4.治理方法⑴前者处理弧坑。
⑵后者选择适当的焊接条件以高速焊缝的截面形状。
⑶约束应力和应力集中引起。
对接焊缝的重热裂纹1.现象在热影响区消除应力的裂纹。
2.危害影响对接焊缝的强度。
3.原因分析进行消除应力处理时,在开关不连续处的塑性变形集中引起。
4.治理方法⑴选择消除应力的条件。
⑵防止应变的集中。
⑶控制残余应力的数值。
(二)拱脚钢管与混凝土相交处,混凝土表面产生纵向裂缝1.现象在拱脚钢管与混凝土相交处,沿拱轴线方向产生纵向裂缝。
工程技术关于钢管混凝土柱钢梁节点形式的探讨王振字(天津市建工工程总承包有限公司第三分公司,天津市300000)n。
脯要】近年来钢管混凝£柱在工程中得到广泛的应用,本文主要介绍了钢管混凝土柱钢粱节点的构造形式和相关的一些受力特点,希望与大家分享。
,.饫蒿黔初钢管混凝主柱;钢粱节点;形式钢管混凝土结构是在钢管柱内填充素混凝土,实现在受力过程中充分发挥钢管和混凝土两种材料互补作用的一种钢管混凝土组合结构。
该结构可使构件截面减小,承载能力提高,整体重量减轻:由于钢管壁板不需太厚,可大量使用国产钢材并实现工厂化生产:能够大幅度节约钢材和基础费用,降低结构造价;因施工中可省去大量支模板的工作,.--_r使T期缩短1/4—1/3,环境污染小;由于柱子截面的减小,可使使用面积增加5%~80/0。
由于节点是诸多构件的力流交汇之处,节点的受力模式较之于—般构件更为复杂,特暑U是在她震作用下的节点受力尤为复杂,而且节点联系着多个构件,其失效的后果比起—般的构件更为严重,因此,在工程实践中,对节点的性能应格外重视。
1钢管混凝土柱—钢粱框架节点形式1.1铰接节点钢管混凝土柱一钢梁的铰接连接是指节点在外力作用下,梁与柱轴线夹角的改变量将达到理想铰接(指能自由转动的连接)转角的80%以上。
这种节点—般只将梁的腹板通过焊接在柱上的连接件用高强螺栓与柱连接,如果梁端剪力较大,也可在柱E增设牛腿,以传递过大的梁端剪力。
铰接节点构造简单,施工方便,但只能传递较小的弯矩,主要是用于传递粱端剪力。
12半刚接节点钢梁与钢管混凝土柱的半刚性连接是指节点在外力作用下。
梁与柱轴线夹角的改变量介于铰接连接和刚接连接之间的连接。
半刚性节点不仅能够传递剪力,还能传递部分弯矩。
对于半刚接节点,由于受力过程中梁和钢管混凝土柱轴线的夹角发生改变,会引起结构内力重分布。
结构受力比较复杂,且变形较大,因此在设计中采用时须慎重对待。
13刚搪节点刚接连接是指节点在外力作用下,对转动约束能达到理想刚接C指梁与柱轴线夹角保持不变的连接)的900/o以上。
浅谈矩形钢管混凝土结构节点的应用摘要:本文主要介绍了钢管混凝土在实际工程应用中的优点,总结分析了矩形钢管混凝土框架节点的类型和性能,探讨了矩形钢管混凝土框架节点有待深入研究的问题,供工程设计参考。
矩形钢管混凝土结构的优越性已逐渐得到工程人员的认可,而且越来越多地被应用到实际工程中。
从已有的实例看,钢管混凝土结构一般用于承受较大荷载的结构,如高层建筑和桥梁结构。
钢管混凝土结构在我国已得到较为广泛的应用,并取得了较好的技术和经济效果。
一、钢管混凝土在实际工程应用中的优点钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
它利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中相互的组合作用,发挥了两种材料的优点,不仅使得混凝土的抗压强度提高、变形性能改善,而且避免或延缓了钢管发生局部屈曲。
这决定了它在实际工程应用中的一些优点:(一)承载力高。
如果仅仅对于薄壁钢管而言,其临界承载力很不稳定。
试验表明,它的实际承载力只有理论计算值的四分之一。
但在钢管中填充混凝土以后,可以延缓或避免钢管过早地发生局部屈曲。
钢管中的混凝土受到钢管的约束,可延缓其受压时的纵向开裂。
两种材料相互弥补了彼此的弱点,可以充分发挥各自的长处,从而使钢管混凝土具有很高的承载能力,一般高于组成钢管混凝土的钢管及核心混凝土单独承载力之和。
(二)抗震和变形能力。
对于钢管混凝土构件而言,其中的混凝土材料脆性很大,构件开裂后承载力和变形能力迅速降低。
如果将混凝土灌入钢管中形成钢管混凝土,核心混凝土在钢管的约束下,不但在使用阶段它的弹性模量得以改善,在破坏时也具有较大的塑性变形。
此外,若与钢结构相比,钢管混凝土结构由于混凝土的存在而提高了刚度,外力作用下的变形相对较小,在风荷载和地震荷载作用下,结构的水平位移可以严格控制。
(三)制作和施工方便。
与钢筋混凝土柱相比,钢管可以兼作柱的外模和临时支撑,免去了绑扎钢筋、支模和拆模等工序;而且柱内无钢筋,混凝土浇灌也相对简单的多,可以做到多层一次施工,并能更好的配合施工中的泵送混凝土、高位抛落免振捣混凝土和自密实混凝土等技术。
关于钢管混凝土结构承载力的分析与探讨摘要:随着我国经济和建设事业的迅猛发展,近年来,钢管混凝土以其独特的优势在各项建设事业中得到了较为广泛的应用,并且也是发展前景极为广阔的一种结构形式。
为了更安全合理地推广应用钢管混凝土结构,本文主要对不同截面形式钢管混凝土结构的承载力进行了分析。
关键词:不同截面;钢管混凝土结构;承载力1.钢管混凝土结构概述钢管混凝土结构是将混凝土注入封闭的薄壁钢管内形成的组合结构,通常用于轴心受压或偏心受压的柱,且一般都不再配筋,只有在极少数的情况下,例如柱子承受很大的压力,或压力小而弯矩大时,则在管内配置纵向钢筋和箍筋。
钢管混凝土是在劲性钢筋混凝土结构、螺旋配筋混凝土结构以及钢结构的基础上演变和发展起来的一种新型结构。
在性能方面,它利用钢管和混凝土材料在受力过程中的相互制约,不仅弥补了两种材料各自的缺点,而且能充分发挥二者的优点,使整个结构具有良好的受力性能。
由于钢管的存在,使核心混凝土处于三向受力的复杂应力状态,不仅使混凝土的强度提高,而且使原本脆性的混凝土由于受钢管的约束成为具有一定塑性性能的材料。
所以在钢管混凝土结构中,承载力是很重要的性质。
对于不同截面的钢管混凝土结构,其截面形式的受力特点及承载力是不同的,所以,下面就几种不同截面钢管混凝土结构的承载力进行分析。
2.不同截面形式钢管混凝土结构的承载力分析2.1常用截面形式2.1.1圆形截面圆形钢管混凝土是目前研究最为充分的截面形式且在工程中应用也最为广泛。
对于圆形钢管混凝土柱,混凝土受到钢管对其均匀约束作用。
圆形钢管混凝土承载力及变形能力均优于其他截面形式钢管混凝土构件。
由于圆形钢管对于混凝土约束效果比较好,所以圆形钢管混凝土构件主要用于轴压及小偏心受压构件。
对于大偏心受压构件来说,由于受拉侧钢管不能对混凝土约束,因此混凝土三向受压性能不能得到发挥。
2.1.2方形截面方形钢管混凝土构件在结构中应用也很广泛,但是方形钢管对于混凝土的约束不如圆形钢管的约束效果好,方形钢管混凝土的承载力明显低于圆形钢管混凝土。
Urban and Rural Studies城镇建设建筑施工型钢混凝土组合结构梁柱节点施工难点与突破贾志武陕西建工第一建设集团有限公司摘要:随着经济的发展和建筑行业的兴起,型钢混凝土被越来越广泛地运用,但其组合结构梁柱节点的连接工作一直是工作中的要点,本文以常用的三种节点的连接方式为例,深入分析了施工时的难点与突破。
关键词:型钢混凝土;梁柱节点连接;工程技术目前我国在建筑施工过程中常采用三种方式进行混凝土梁柱节点连接,分别是打孔法、焊接牛腿法、钢筋连接套筒法。
三种方法各有其优缺点:打孔法施工速度快,但在施工时对混凝土层的损伤较为严重且技术要求较为严格;焊接牛腿法对节点的连接效果较好,但施工量大且施工周期长;钢筋连接套筒法比前两种方法更为经济实惠,但只能处理较为简单的节点。
我们要根据施工的实际情况,结合自身技术水平,选择合适的施工方法,以求工程的顺利进行和使质量得到保障。
一、工程概况本工程为华海大厦项目,位于陕西省西安市高新区团结南路与科技一路十字东南角,建筑面积47184.4m2,框剪结构,地下三层,地上二十七层,主体建筑总高度99.95m。
根据设计图纸,本工程地下三层设计有4根组合型钢柱,所有钢柱焊接栓钉,钢板材质为Q345B。
由于塔吊末端吊重及环梁支撑高度限制,钢柱分段制作,现场对接安装,对接采用全熔透等强焊接;本工程二层设计有12根型钢芯柱,钢板材质为Q345B;主体结构二层至二十七层设计有50根(2根/层)型钢组合梁。
劲性混凝土柱技术指标、截面及分布概况见表1。
二、型钢混凝土组合结构型钢混凝土是施工过程中为了增加混凝土建构的抗压和黏合能力,通常在混凝土中安置与其质量匹配的型钢,以求改变混凝土使用属性的一种材料配置。
(一)型钢混凝土结构组合方式在配置型钢混凝土时,根据不同施工要求分为全部或部分构件采用添加型钢的混凝土。
其中,型钢混凝土根据连接时的不同操作可分为规则与不规则截面组合;型钢混凝土根据其钢柱内部构建要求不同可分为空腹式和实腹式。
钢管混凝土结构的若干方面探讨近30年来,钢管混凝土结构逐渐被应用于建筑结构尤其是在高层建筑结构中,随着建筑物高度的增加,钢管高强混凝土和钢管超高强混凝土结构的应用也将会得到快速的发展。
混凝土的抗压强度高,但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。
而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。
钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中,如厂房和高层。
钢管混凝土结构与传统结构进行经济对比分析,在造价、耗材、施工等各方面的综合经济效益显著。
特别是钢管高强和超高强混凝土结构在高层或超高层建筑中有广阔的应用前景。
1 钢管混凝土结构的特点及与传统结构的对比分析1. 1 结构面积减小,有效使用面积增加在建筑工程中钢管混凝土通常用做柱子,由于钢管混凝土是延性材料,在地震区可以做到不受轴压比的限制,只控制其长细比,因此,柱截面面积可减少很多,有效使用面积增大,结构自重减轻在50%以上,因此,地震作用和地基荷载均可减小,从而经济有效地解决了我国建筑工程领域长期存在而未能解决的“胖柱”问题。
1. 2 施工简便,可大大缩短工期钢管混凝土柱和普通混凝土柱相比,免除了支模、拆模、绑扎钢筋或焊接钢筋骨架等工序,省工省时;和普通钢柱相比,不用节点板,焊缝少,构造简单。
缩短工期,提前投产,其综合经济效益较好。
1. 3 同等承载力条件下有更大的经济效益钢管超高强混凝土柱的造价比普通混凝土柱的造价降低30%左右;钢管高强混凝土柱的造价比普通混凝土柱的造价偏高或大略相等。
可见,采用钢管超高强混凝土柱有更大的经济效益。
1. 4 耐火性能好钢管混凝土柱(空心钢柱用混凝土填实)有较高的耐火能力,因为钢柱吸热后有若干热量会传递到混凝土部分,减慢钢柱的升温速度,并且一旦钢柱屈服,混凝土可以承受大部分的轴向荷载,防止结构倒塌。
钢管混凝土柱一钢梁节点类型及优缺点分析摘要:钢管混凝土柱常和钢梁连接在一起,共同构成建筑组合结构。
钢管混凝土柱—钢梁节点作为构件间的传力枢纽,扮演重要角色。
钢管混凝土柱—钢梁节点在建筑工程中有着多种严密的受力原理。
按梁柱间的弯矩传递情况、节点设计原则和连接力的传递形式,研究者和结构工程师们发展出了大量类型丰富的节点连接形式。
每一类钢管混凝土柱—钢梁节点都有其自身的优缺点,需要我们在建筑施工中扬长避短。
关键词:钢管混凝土柱钢梁节点在现代的建筑工程中,大量运用到钢管混凝土,也大量运用到各种造型的钢梁,还经常将两种建材连接到一起构成组合结构,实现更好的建设效果。
为了保证钢管混凝土柱在建设过程中充分发挥其良好的承载力、轴力和剪力等性能,一般的施工都希望保持钢管混凝土柱竖向贯通。
这样一般的设计都是钢梁不直接穿过钢管混凝土柱,而是通过节点连接到钢管混凝土柱上。
于是,钢管混凝土柱—钢梁节点就变得非常关键。
特别是当建筑物遇到地震的影响时,节点对于建筑物的稳定和安全可以说是起到了决定性作用。
由于节点如此重要,实际建筑施工中,人们普遍要求节点的构造应满足刚度、强度、稳定性、抗震性能及具有良好塑性。
目前,理论界和实践界都对钢管混凝土柱—钢梁节点给予了较多的关注。
1 钢管混凝土柱—钢梁节点的基本分类钢管混凝土柱—钢梁节点已经在国内外的多、高层建筑中得到较为广泛的应用。
在实际应用中,钢管混凝土柱和梁组成框架或排架。
根据钢管混凝土柱和钢梁之间是否出现相对转动,或者按梁柱间的弯矩传递情况来分,钢管混凝土柱—钢梁节点可以分为三类:铰接节点、刚性节点、半刚性节点。
在科学研究和实践过程中,研究者和结构工程师们根据节点的设计原则和连接力的传递形式,发展出了一系列新颖独特且经济适用的节点连接形式,如外环板式节点、内隔板式节点、钢梁贯通式节点、栓钉锚固式节点、钢筋贯通式节点等。
李威2011年在其博士论文中对主要的节点形式进行了归纳,具体如图1所示:2 钢管混凝土柱—钢梁节点的受力原理在进一步介绍各种具体的钢管混凝土柱—钢梁节点形式之前,有必要系统了解一下这些节点形式的基本受力原理。
浅谈钢筋混凝土框架节点施工质量通病及解决方法摘要:本文笔者根据钢筋混凝土框架结构的特征,分析了其梁柱节点、主梁与次梁节点、顶层边柱与横梁节点施工中最容易出现的质量问题,并提出了相应的解决办法,从而解决了钢筋混凝土节点位置上的施工难题。
关键词:钢筋混凝土框架节点工程施工质量通病解决方法1 梁柱节点1.1 在该节点最容易出现的质量问题由于钢筋集中,较难绑扎,施工人员经常将柱箍筋遗漏,即使绑扎了柱箍筋,也是擅自加宽钢筋间距,敷衍了事。
施工中普遍采取先安装梁板模板,再绑扎梁钢筋,待梁钢筋绑扎完毕后整体沉梁,导致节点区箍筋无法绑扎,出现梁柱节点区的箍筋不放、少放或即使放也是杂乱的挤在一起的现象,给节点区质量留下隐患。
在沉梁之前把柱箍筋绑扎好,然后和梁一起下落。
由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡,使得箍筋不能下落,出现施工人员强力往下打的现象,不但把箍筋打得变形,而且也不能使箍筋到位,导致箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形,间距更不会满足设计及规范要求。
为解决上述问题,在柱箍筋实际绑扎施工的过程中,可采用以下两种方法。
1.2 方案一先绑扎纵横梁钢筋,在靠近柱的端部500mm~700mm范围内的箍筋先不绑扎。
由于该节点的柱箍筋大多是4肢箍,所以可将箍筋由“口”字形改成“[”形和“—”形组合。
按图纸设计要求和箍筋间距将“[”形箍筋分别从柱的两侧向柱内插入,然后用“—”形箍筋与柱纵筋和“[”,形箍筋焊接。
柱箍筋施工完毕后,将纵横梁靠近柱端部箍筋加密区的箍筋按图纸设计绑扎完毕。
1.3 方案二在钢筋下料加工的时候,就考虑增加若干根与箍筋同级别的短钢筋,具体长度根据节点区箍筋高度确定,箍筋开口处先焊接好,然后把柱箍筋按照设计问距用短钢筋焊接,可以在箍筋每边或两边相对焊接即可,加工成上下开口四周封闭的整体骨架。
在安装梁钢筋之前,把整体骨架套人柱纵筋并用垫木搁置在楼板模板上,然后穿梁纵向钢筋并绑扎,待梁钢筋安装完沉梁时,节点区骨架就与梁整体下落,且不会出现变形、开口的问题。
钢管混凝土结构梁柱节点受力性能研究摘要:本文介绍了钢管混凝土的特点,指出了目前在工程应用中存在对钢管混凝土节点抗震性能研究较少的问题,给出了运用非线性有限元进行节点受力性能分析的方法,基于材料的本构关系,给出了适合钢管混凝土节点受力性能分析的弹塑性本构模型,并分别给出了混凝土和钢材的应力-应变本构关系,通过对一工程中的节点进行非线性有限元分析,得到了节点的受力特征,为实际工程应用提供了参考。
关键词:节点非线性有限元受力1 前言钢管混凝土结构[1]作为一种新型的建筑结构体系形式,综合应用了新材料、新技术、新工艺和工业化的施工方法,加快了施工速度;以使用功能为目的的概念设计,可以有效地节约材料,这种结构体系还提供了更大的跨度和更灵活的建筑空间布置,获得较好的人文建筑环境;从施工要求来看,节点连接应尽量简洁,施工方便,节省钢材。
从建筑功能来讲,节点连接的设计应轻便简化,尽量避免占用建筑空间,影响室内家具的布置和室内美观,给用户带来不便。
从结构功能上来看,钢管混凝土柱与梁连接节点是连接梁与柱的关键部位,在框架中起着传递内力、分配内力和保证结构的整体性的重要作用,因而节点的设计必须传力路径明确,具有良好的延性,满足抗震设计的要求,同时节点还要具有足够的强度,使结构不会因连接过弱而破坏。
2 钢管混凝土结构的特点钢管混凝土组合结构是指在钢管中填充混凝土而形成的组合构件[2]。
一方面是借助内填混凝土增强钢管壁的稳定性;另一方面是借助钢管对混凝土的套箍作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使其具有更高的抗压强度和变形能力。
钢管和混凝土在受力过程中的共同组合作用,大大改善了混凝土的塑性和韧性性能,有以下特点:(1)承载力高,抗压和抗剪性能好,可以减小柱的截面尺寸,节约建筑材料,增加建筑空间;(2)塑性和韧性好,抗震性能优越,延性好;(3)钢管取材容易,制作工厂化,施工安装方便,符合现代化施工技术的要求;(4)简化安装施工工艺,节约模板,方便逆作法施工,可大大减少施工工期;(5)耐火性能好,与普通钢结构相比,可节约耐火材料一半以上;(6)可采用高强混凝土。
钢管混凝土组合柱——钢筋混凝土梁节点的力学性能研究摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的科学技术的发展也有了很大的提高。
钢管混凝土组合柱是我国自主研发的一种新型建筑结构构件。
它较钢筋混凝土柱和钢骨混凝土柱具有更优良的抗压性能和抗震性能。
目前组合柱节点研究较少,常用节点有环梁法、钢牛腿法以及钢板翅片转换型等连接方法,但是该节点的使用都存有局限性,基于此文章根据现有的某项工程为背景提出一种新型的穿筋节点连接方式。
文章利用ABAQUS研究该类节点的力学性能。
主要成果如下:综合考虑了材料的本构、混凝土损伤、钢管和混凝土的接触、纵筋和混凝土的接触关系等,建立有限元模型,并利用其他文献试验数据验证文章的研究思路,通过模拟计算得出的数据与试验数据相比较发现两者的数据较吻合,保证了文章研究思路的准确性。
文章根据得出的最优开孔方式和加强方式进行往复荷载作用下的抗震性能分析,通过得到的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线及累积耗能-相对位移曲线等分析表明穿筋节点有较好的抗震性能,另外使用同样的配筋建立相应的环梁节点,将两种节点的抗震性能比较得出穿筋节点的抗震性能较好。
最后深入分析了穿筋节点在往复荷载作用下的受力状态,得出该节点有较好的强度,能满足强节点弱构件的原则。
关键词:钢管混凝土组合柱;钢筋混凝土梁节点;力学性能研究引言钢管混凝土组合柱(以下简称为组合柱)是由截面中部的钢管混凝土和钢管外的钢筋混凝土组合而成的柱。
组合柱根据浇筑的时间可分为同期和不同期,管内外混凝土同期浇筑的称为组合柱,反之为叠合柱。
钢管混凝土组合柱是我国自主研发的一种新型建筑结构构件。
组合柱由于具有承载力高、抗震性能好和施工较方便的特点,适用于我国非抗震和抗震设防区的建筑结构。
组合柱是在施工初期,先固定钢管以其为模板,在管外绑扎好钢筋后同时浇筑内外混凝土,即形成组合柱。
它同时兼有混凝土和钢结构的优越性能,又能充分利用混凝土抗压性能好和钢管强度高、韧性好、塑性好等优点,通过外围混凝土和钢管对钢管内的混凝土的约束作用,提高了混凝土抗压能力,增强了柱子的承载能力、抗震能力,同时与钢筋混凝土柱相比较,减小了柱子的截面面积,增大建筑的使用面积。