第一篇:浅谈梁柱节点构造施工
浅谈框架结构梁柱节点的施工
梁柱节点是框架结构抗震设防的重要部位。文章从节点钢筋绑扎、模板安装及砼浇灌等方面探讨了如何保证梁柱节点的施工质量。
关键词:框架结构;梁柱节点;施工质量;节点箍筋;砼强度;模板
钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量。
1、节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点:
1.1 箍筋的间距。
1.2 纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。
工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。
另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。
实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。
实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。
2、节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:
2.1 在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。
2.2 根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40㎝便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。
2.3 安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18㎜厚夹板制作,用40㎜×50㎜(柱截面大于1000㎜时可用50㎜×100㎜)木枋做背楞,背楞间距不超过300㎜.装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。
2.4 随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。
采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度;工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量比较有保障,可减少或杜绝节点装模的通病;而且,模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。
3、节点区的砼浇灌框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等级应与柱相同。在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差5MPa,一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。
而在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa.这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500㎜,且≥1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5㎜网眼的密目铁丝网分隔(做为高低等级砼的分界),先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是: 3.1 节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。
3.2 应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩。
4、结语框架结构梁柱节点的施工质量不容忽视,应该提高对抗震节点重要性的认识,严格管理,采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,不留隐患。本文对节点施工的讨论、总结权当能为同行业者提供一个参考。
10.4.1 在框架中间层端节点处,根据柱截面高度和钢筋直径,梁上部纵向钢筋可采用直线锚固或端部带 90°弯折段的锚固方式。当柱截面不足以设置直线锚固段,而采用带 90°弯折段的锚固方式时,强调梁筋应伸到柱对边再向下弯折。试验研究表明,这种锚固端的锚固能力由水平段的粘结能力和弯弧与垂直段的弯折锚固作用所组成。在承受静力荷载为主的情况下,水平段的粘结能力起主导作用。国内外试验结果表明,当水平段投影长度不小于 0.4ιa,垂直段投影长度为 15d 时,已能可靠保证梁筋的锚固强度和刚度,故取消了要满足总锚长不小于受拉锚固长度的要求。
在原规范的 1992 年局部修订内容中,曾允许当在 90°弯弧内侧设置横向短钢筋时,可将水平投影长度减小 15%。但近期试验表明,该横向短钢筋在弯弧段钢筋未明显变形的一般受力情况下并不起作用,故本规范不再采用这种在 90°弯弧内侧设置横向短钢筋以减小水平锚固段长度的做法。
当框架中间层端节点有悬臂梁外伸,且悬臂顶面与框架梁顶面处在同一标高时,可将需要用作悬臂梁负弯矩钢筋使用的部分框架梁钢筋直接伸入悬臂梁,其余框架梁钢筋仍按 10.4.1 条的规定锚固在端节点内。当在其他标高处有悬臂梁或短悬臂(牛腿)自框架柱伸出时,悬臂梁或短悬臂(牛腿)的负弯矩钢筋亦应按框架梁上部钢筋在中间层端节点处的锚固规定锚人框架柱内,即水平段投影长度不小于 0.4ι
a,弯后竖直段投影长度取15d。
10.4.2 中间层中间节点和中间层端节点处的下部梁筋,以及顶层中间节点和顶层端节点处的下部梁筋,其在相应节点中的锚固要求仍基本沿用原规范有关梁纵向钢筋在不同受力情况下的规定。当梁下部钢筋根数较多,且分别从两侧锚人中间节点时,将造成节点下部钢筋拥挤,故增加了中间节点下部梁筋贯穿节点,并在节点以外梁弯矩较小处搭接的做法。当中间层中间节点左、右跨梁的上表面不在同一标高时,左、右跨梁的上部钢筋可分别按第 10.4.1 条的规定锚固在节点内。
当中间层中间节点左、右梁端上部钢筋用量相差较大时,除左、右数量相同的部分贯穿节点外,多余的梁筋亦可按第10.4.1 条的规定锚固在节点内。
10.4.3 伸入顶层中间节点的全部柱筋及伸人顶层端节点的内侧柱筋应可靠锚固在节点内。同时强调柱筋应伸至柱顶。当顶层节点高度不足以容下柱筋直线锚固长度时,柱筋可在柱顶向节点内弯折,或在有现浇板时向节点外弯折。当充分利用柱筋的受拉强度时,试验表明,其锚固条件不如水平钢筋,因此弯折前柱筋锚固段的竖向投影长度不应小于 0.5ι后的水平投影长度不宜小于 12d,以保证可靠受力。
10.4.4 在承受以静力荷载为主的框架中,顶层端节点处的梁、柱端均主要受负弯矩作用,相当于一段 90°的折梁。当梁上部钢筋和柱外侧钢筋数量匹配时,可将柱外侧处于梁截面宽度内的纵向钢筋直接弯入梁上部,作梁负弯矩钢筋使用。亦可使梁上部钢筋与柱外侧钢筋在顶层端节点附近搭接。规范推荐了两种搭接方案。其中设在节点外侧和梁端顶面的带 90°弯折搭接做法(规范图 10.4.4a)适用于梁上部钢筋和柱外侧钢筋数量不致过多的民用或公共建筑框架,其优点是梁上部钢筋不伸入柱内,有利于在梁底标高设置柱混凝土施工缝。但当梁上部和柱外侧钢筋数量过多时,该方案将造成节点顶部钢筋拥挤,不利于自上而下浇注混凝土。此时,宜改用梁、柱筋直线搭接,接头位于柱顶部外侧的搭接做法(规范图 10.4.b)。在顶层端节点处不允许采用将柱筋伸至柱顶,将梁上部钢筋按本规范第 10.4.1 条的规定锚人节点的做法,因这种做法无法保证梁、柱筋在节点区的搭接传力,使梁、柱端无法发挥出所需的正截面受弯承载力。
10.4.5 试验表明,当梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高时,将引起顶层端节点核心区混凝土的斜压破坏,故应通过本条规定对相应的配筋率作出限制。
a,弯折试验表明,当梁上部钢筋和柱外侧钢筋在顶层端节点外上角的弯弧半径过小时,弯弧下的混凝土可能发生局部受压破坏,故对钢筋的弯弧半径最小值做了相应规定。
10.4.6 非抗震框架梁柱节点配置水平箍筋的构造规定是根据我国工程经验并参考国外有关规范给出的。当节点四边有梁时,由于除四角以外的节点周边柱纵向钢筋不存在过早压屈的危险,故可不设复合箍筋。
钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量。
1、节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点:
1.1箍筋的间距。
1.2纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。
工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。
另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。
实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。
实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。
2、节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下:
2.1在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。
2.2根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40㎝便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。
2.3安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18㎜厚夹板制作,用40㎜×50㎜(柱截面大于1000㎜时可用50㎜×100㎜)木枋做背楞,背楞间距不超过300㎜.装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。
2.4随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。
采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度;工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量比较有保障,可减少或杜绝节点装模的通病;而且,模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。
3、节点区的砼浇灌框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等级应与柱相同。在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差5MPa,一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。
而在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa.这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500㎜,且≥1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5㎜网眼的密目铁丝网分隔(做为高低等级砼的分界),先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是:
3.1节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。
3.2应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩。
4、结语框架结构梁柱节点的施工质量不容忽视,应该提高对抗震节点重要性的认识,严格管理,采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,不留隐患。本文对节点施工的讨论、总结权当能为同行业者提供一个参考。
第二篇:梁柱节点计算书
夹层梁柱节点计算书
KL1-1、KL1-2与柱的连接
一、设计资料
节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接
其节点图见下图;
高强螺栓资料:
高强螺栓等级为:10.9级;
高强螺栓直径为:id=20mm;
根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2:
高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN;
焊缝资料:
焊缝强度与母材等强,ftw=310
MPa
KL1-1:
高强螺栓几何位置信息:
高强螺栓总数为:
6个;
每排高强螺栓的数量为:
2个;
高强螺栓共有:3排;
各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:
x1=80.0mm=
.080m;
最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;
最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=80.0mm;
KL1-1尺寸:
H350x200x6x8
KL1-2:
高强螺栓几何位置信息:
高强螺栓总数为:
10个;
每排高强螺栓的数量为:
2个;
高强螺栓共有:5排;
各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为:
x1=80.0mm=
.080m;
x2=160.0mm=
.160m;
最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm;
最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=80.0mm;
KL1-2尺寸:
H500x240x6x10
二、内力设计值
根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为:
KL1-1:
弯距:M=
18.5kN*m;
轴力:N=
6.4kN;(压力)
剪力:V=
13.8kN;
KL1-2:
弯距:M=
72.4kN*m;
轴力:N=
11.6kN;(拉力)
剪力:V=
43.6kN;
弯矩图(kN*m)
轴力图(kN)
剪力图(kN)
三、节点验算
KL1-1:
本文按摩擦型高强螺栓计算;
本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算:
单个螺栓的抗剪极限承载力为:
Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN
对接焊缝强度验算:
考虑焊缝承受全部的弯矩:
σ=M/(h*bf*tf)=18.5*10^6/[(350-8)*200*8]=33.8MPa MPa,满足 高强度螺栓摩擦型单剪连接: 考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度: 本节点设置2排6个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为: Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kN V=13.8kN,满足 腹板净面积验算: A0= (350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2 σ=V/A0=13.8*1000/1617=8.5MPa MPa,满足 KL1-2: 本文按摩擦型高强螺栓计算; 本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算: 单个螺栓的抗剪极限承载力为: Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN 对接焊缝强度验算: 考虑焊缝承受全部的弯矩: σ=M/(h*bf*tf)=72.4*10^6/[(500-10)*240*10]=61.6MPa MPa,满足 高强度螺栓摩擦型单剪连接: 考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度: 本节点设置2排10个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为: Vmax=n*Nvb=5*62.775=313.9kN V=43.6kN,满足 腹板净面积验算: A0= (500-2*10)*6-5*21.5*6=2235mm2 σ=V/A0=43.6*1000/2235=19.15MPa MPa,满足 连接板设计资料: 连接板厚度为:t=16.0mm; 连接板宽度为:b=200.0mm; 梁柱翼缘宽度为:bf=180.0mm; 梁柱腹板厚度为:tw= 6.0mm; 连接板材料为:Q345B钢; KL1、KL3与柱的连接 一、设计资料 节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接 其节点图见下图; 高强螺栓资料: 高强螺栓等级为:10.9级; 高强螺栓直径为:id=20mm; 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2: 高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN; 焊缝资料: 焊缝强度与母材等强,ftw=310 MPa KL1: 高强螺栓几何位置信息: 高强螺栓总数为: 12个; 每排高强螺栓的数量为: 2个; 高强螺栓共有:6排; 各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为: x1=40.0mm= .040m; x2=120.0mm= .0120m; x3=200.0mm= .200m; 最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm; 最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=140.0mm; KL1尺寸: H700x200x6x10 KL3: 高强螺栓几何位置信息: 高强螺栓总数为: 6个; 每排高强螺栓的数量为: 2个; 高强螺栓共有:3排; 各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为: x1=80.0mm= .080m; 最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm; 最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=87.0mm; KL3尺寸: H350x200x6x8 二、内力设计值 根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为: KL1: 弯距:M= 271.0kN*m; 轴力:N= 23.3kN;(拉力) 剪力:V= 147.0kN; KL3: 弯距:M= 53.3kN*m; 轴力:N= 55.5kN;(压力) 剪力:V= 31.2kN; 弯矩图(kN*m) 剪力图(kN) 轴力图(kN) 三、节点验算 KL1: 本文按摩擦型高强螺栓计算; 本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算: 单个螺栓的抗剪极限承载力为: Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN 对接焊缝强度验算: 考虑焊缝承受全部的弯矩: σ=M/(h*bf*tf)=271.0*10^6/[(700-10)*200*10]=196.4MPa MPa,满足 高强度螺栓摩擦型单剪连接: 考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度: 本节点设置2排12个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为: Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kN V=147.0kN,满足 腹板净面积验算: A0= (700-2*10)*6-6*21.5*6=3306mm2 σ=V/A0=147.0*1000/3306=44.5MPa MPa,满足 KL3: 本文按摩擦型高强螺栓计算; 本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算: 单个螺栓的抗剪极限承载力为: Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN 对接焊缝强度验算: 考虑焊缝承受全部的弯矩: σ=M/(h*bf*tf)=53.3*10^6/[(350-8)*200*8]=97.4MPa MPa,满足 高强度螺栓摩擦型单剪连接: 考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度: 本节点设置2排6个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为: Vmax=n*Nvb=3*62.775=188.3kN V=31.2kN,满足 腹板净面积验算: A0= (350-2*8)*6-3*21.5*6=1617mm2 σ=V/A0=31.2*1000/1617=19.3MPa MPa,满足 KL2与柱的连接 一、设计资料 节点形式:翼缘采用对接焊,腹板采用高强螺栓连接 其节点图见下图; 高强螺栓资料: 高强螺栓等级为:10.9级; 高强螺栓直径为:id=20mm; 根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中表7.2.2-2: 高强螺栓的预拉力为:P=155.0kN; 焊缝资料: 焊缝强度与母材等强,ftw=310 MPa KL2: 高强螺栓几何位置信息: 高强螺栓总数为: 12个; 每排高强螺栓的数量为: 2个; 高强螺栓共有:6排; 各排高强螺栓离螺栓群形心的距离为: x1=40.0mm= .040m; x2=120.0mm= .0120m; x3=200.0mm= .200m; 最外排高强螺栓到翼缘边的距离为:ef=50.0mm; 最外排高强螺栓到腹板边的距离为:ew=140.0mm; KL1尺寸: H700x200x8x12 二、内力设计值 根据主刚架计算书,可以查得本节点的最不利内力设计值为: KL2:(考虑连接点距轴线偏离500mm) 弯距:M= 388.0kN*m; 轴力:N= 47.6kN;(拉力) 剪力:V= 288.0kN; 弯矩图(kN*m) 剪力图(kN) 轴力图(kN) 三、节点验算 KL2: 本文按摩擦型高强螺栓计算; 本文根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中第7.2.2条计算: 单个螺栓的抗剪极限承载力为: Nvb=0.9*nf*μ*P=0.9*0.45*155=62.775kN 对接焊缝强度验算: 考虑焊缝承受全部的弯矩: σ=M/(h*bf*tf)=388.0*10^6/[(700-12)*200*12]=235.0MPa MPa,满足 高强度螺栓摩擦型单剪连接: 考虑螺栓承受全部剪力,验算螺栓强度: 本节点设置2排12个高强螺栓,则腹板连接处螺栓能承受的剪力为: Vmax=n*Nvb=6*62.775=313.9kN V=147.0kN,满足 腹板净面积验算: A0= (700-2*12)*8-6*21.5*8=4376mm2 σ=V/A0=288.0*1000/4376=65.8MPa MPa,满足 文档内容仅供参考 框架结构梁柱节点箍筋布置如何解决 很简单,按照建筑工程设计原则,强柱弱梁,所以,如果是框架柱和框架梁的节点,框架柱的箍筋按照正常设置,框架梁的第一道箍筋从两边50mm开始 框架结构梁柱节点施工 2009-01-22 09:30:39| 分类: 施工管理 | 标签: |字号大 中 小 订阅 钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区,是主体结构的重要组成部分。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区,节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏,严重时会引起整个框架的倒毁。我国新、老规范均强调了“强节点”的设计要求,对节点的箍筋和砼强度做了比较严格的规定。但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量控制不严。下面谈谈节点施工的一些问题,探讨如何保证节点区的施工质量。 1、节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点: 1.1箍筋的间距。 1.2纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。 工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。 另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。 实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。 实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点 (定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。 2、节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底。施工实践中最常见的是采用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大、拼缝不严密、表面平整度及接驳垂直度较差等通病,要拆除再重装往往十分麻烦,不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处理。结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模、穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板,可以采取框架梁宽度范围以外(框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法。其具体要点如下: 2.1在弄清每个节点处的梁柱、楼板的几何尺寸及相互位置关系后,对节点进行分类编号。 2.2根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案。矩形节点框架梁宽度范围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的搭接长度取40㎝便于固定。结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后,绘制出各节点的模板制作图。 2.3安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板,并做好相应的标识。模板可用18㎜厚夹板制作,用40㎜×50㎜(柱截面大于1000㎜时可用50㎜×100㎜)木枋做背楞,背楞间距不超过300㎜.装模专用的夹具也预先加工好,矩形柱采用钢管夹具,圆形柱采用扁铁圆箍夹具,紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。 2.4随施工进度,现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定,检查安装标高及垂直度,调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓,再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外,视情况可将节点模板与梁板模连结加固。 采用工具式定制节点模板体系,节点模板一般可以周转使用10次左右,可节省人工和材料;提前制作,又可节省现场作业时间,加快进度;工具式定制模板尺寸准确、接驳垂直、拼缝严密、不易变形,质量比较有保障,可减少或杜绝节点装模的通病;而且,模板装拆比较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎。 3、节点区的砼浇灌框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等级应与柱相同。在工程实践中,多层框架设计上一般都取梁板砼与柱砼强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差5MPa,一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区砼施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可。 而在高层框架结构的抗震设计中,为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大,往往需要取框架柱的砼强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa.这种情况,施工时就要采取特别措施保证节点砼的质量。比较成熟有效的做法是:在梁柱节点附近离开柱边≥500㎜,且≥1/2梁高处,沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5㎜网眼的密目铁丝网分隔(做为高低等级砼的分界),先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板砼。应注意的是: 3.1节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷缝。 3.2应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养护,以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝。节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼的收缩量。节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强砼的密实性,减少收缩。 4、结语框架结构梁柱节点的施工质量不容忽视,应该提高对抗震节点重要性的认识,严格管理,采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,不留隐患。本文对节点施工的讨论、总结权当能为同行业者提供一个参考 梁柱接头处的施工 1、钢筋绑扎 1、梁柱接头钢筋绑扎箍筋的间距。纵筋的锚固。设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋的规格、直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度。实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎、数量不足、间距不分,或者几个箍筋全堆在一起,或者空空的一长段没有箍筋;而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度不够。究其原因,一方面是部分施工管理、监理人员素质较低,对节点区的重要性缺乏认识,质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能。工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种:一种是将每层柱包括柱身、加密区和节点区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板、在梁底下5~10㎝处留施工缝浇灌柱砼,柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模(或者包括梁一边侧模),然后绑扎框架梁钢筋。这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业,砼工往往不得不解开扎丝,从侧面敲打已绑好的节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内。这样一来,节点区的箍筋就被打乱了,要恢复原状很不容易,而且要多费工时。在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与砼的粘结。此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支座)的底筋十分困难。这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造成纵筋的锚固不够。另一种是用所谓“沉梁法”绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工将节点模板、梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架将梁钢筋骨架落到梁模内。这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋,就是放了也往往是无法绑扎、数量不足、间距不分又难以调整。实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个角设导筋,将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼,然后再随梁骨架沉入模板内;或者采用两个“U”形开口箍套叠,再焊成封闭箍。实际上,只要是先把模板都安装好了再沉梁,无论是使用导筋还是“U”形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求。实践中常见的情况是:在验收梁、板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求施工班组整改。但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能整改到符合规范要求的。遗憾的是:实际上不少工程最后都是在“尽可能整改”中马虎过去。实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证节点区钢筋符合设计及规范要求。做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下;其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋;最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点(定位)箍筋。具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱要注意留够梁筋的锚固位置)拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模。这样的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架,这时可以用工具式脚手架来解决。如果楼板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架。绑扎接头中钢筋横向净距大于或等于钢筋直径且不小于25mm。同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:a 对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;b 对柱类构件,不宜大于50%。 2、梁柱接头处的模板支设 安装梁支柱前,支柱上垫通长木脚手板,支柱间距600mm,梁底支柱与楼板支柱同时安装。支柱安好后安装大小龙骨,大龙骨间距500mm,小龙骨间距300mm,根据梁底标高调节支柱高度,调平大龙骨,长度超过4m的梁起拱千分之二,然后铺梁底模,再安装梁侧模,加定型模板,安装侧模的龙骨和斜撑,斜撑间距600mm,模板间贴塑料胶带,以防漏浆(见梁模板支设图)。安装梁柱模板到梁柱接头处,取提前做好的定型梁柱接头模板进行安装,模板拼缝处粘贴塑料胶带,然后安装70*100的木方,最后安装斜撑(见梁柱接 头模板支设)。 3、梁柱接头处混凝土浇筑(混凝土标号超过两个等级)梁柱不同强度等级混凝土分别浇捣的施工根据高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣的情况,梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:不管柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设 计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。通常的施工方法是先浇节点处混凝土强度等级高的核心部分,然后于初凝前再浇梁板混凝土混凝土标号不一样,肯定得两次施工,这样就存在接头问题。施工缝留在梁底可以,但节点区必须要用高强砼浇捣,可以在节点往外30cm梁部位用专用细钢丝网做隔断,施工也是很方便的。节点砼应按照C40柱砼进行浇筑.并按梁高的 1/2留置,呈45度角与梁、板C25砼结合。当梁柱砼标号不一样时,梁柱接头处理方法有两种: 1、在梁钢筋绑扎完成沉梁后,用收口网在梁头附近封闭,位置图纸应标注,用柱砼标号的砼浇梁注节点,后用梁砼标号砼浇梁板。 2、在浇柱前,在梁柱节点增加插筋,数量规格图纸应标注,用梁砼标号砼浇梁板。 第二种方法施工方便。不过要是相差一个等级都不会进行处理,相差两个等级以上就要进行处理。处理方法有两种,一种就是在浇筑柱时在接头位置加插此钢筋,二是就是在在二分之一梁高位置加钢丝网做成斜口,并进行混凝土浇筑,但是现在大部分施工不会进行处理,这方面可能都没怎么注意了。书上有句话叫“强柱弱梁”,说的原理基本上就是梁、柱节点砼标号不一致的时候标号取高标号,一般做法在相差一个标号时也就是浇到梁底,相差两个标号时就在梁部位拦钢丝网 4、易出现哪些问题?如何处理?如何保证? 一、钢筋工程常见问题及防治措施 1.柱主筋移位:钢筋组装时位置不准确,或连接点绑扎不牢,绑扣松脱,钢筋固定不牢等,造成主筋移位 防治措施:测量工放线完毕后,绑扎墙柱钢筋前,先根据墙柱边线及控制线将主筋按 1:6打弯,调整到位后再进行箍筋的安装和绑扎,若先安装箍筋并绑扎,而后进行位置调整,难度加大;在柱内设置定位卡或定位箍,保证调整后不再变形。2.松扣和脱扣:主要原因是没有按照规定绑牢,或操作不妥,损坏骨架等造成。防治措施:松扣和脱扣:严格采用八字扣进行绑扎,扎丝采用两股或两股以上,绑扎牢固,成型后注意免受冲击荷载。3.箍筋弯曲变形:箍筋变形的主要原因是梁中钢筋骨架自重大,梁的高度大,没有设置构造筋和拉筋等,使箍筋被骨架自重压弯;箍筋加工时尺寸偏大也易造成箍筋弯曲变形 防治措施:箍筋弯曲变形:绑扎梁筋时及时穿构造钢筋,每个钢筋交点处都用扎丝绑扎牢固,及时垫垫块;后台加工箍筋严格按放样进行。 4.组装的钢筋弯钩反向:主要原因是,操作者不熟悉规范的规定,施工不负责任,导致钢筋弯钩方向反向防治措施:钢筋弯钩反向:绑扎过程中,加强自检和互检,发现后无条件改正到位,并对操作人员进行教育。 5.梁、板标高偏差:支模偏差引起钢筋绑扎一同偏差,柱头剔凿不到位引起梁顶标高偏差防治措施:顶标高偏差:模板提前进行预检,模板标高偏差及时调整;绑扎钢筋前提前处理柱头,剔凿到位,避免出现“枕头”状,主筋在节点处高于梁中部;顶板马凳正确摆放,马凳高度根据板厚提前做好备用并做好预检。6.梁柱节点处主筋打架引起梁端截面偏差,箍筋位置偏差防治措施:梁柱节点处因为钢筋密集,常引起墙柱主筋位置重叠,此时应保证柱筋位置,调整梁筋,调整后截面一般偏小,从柱边开始逐步调整梁截面,梁筋可按1:6打弯,弯曲段在箍筋角部插 14或 12钢筋,绑扎牢固,保证箍筋位置正确。 7.板筋弯曲不直,扭曲变形,观感差防治措施:绑扎板钢筋时应通长拉控制线或在模板上弹控制线,排筋时从梁边、墙边50mm处起步,与控制线重合(当拉小白线时与控制线平行),第二根与第一根平行,绑扎采用八字扣,绑扎完一段后进行微调,将偏差的部分调整到位; 8.梁箍筋保护层偏小或无保护层,梁主筋保护层左右不均防治措施:梁绑扎完毕后,及时垫底部保护层垫块,垫块垫在箍筋与主筋交点处,采用大理石垫块,主筋、腰筋与箍筋交点处均绑扎牢固,上下排丝扣方向相反,保证梁骨架不变形。 9.滚轧直螺纹连接露扣大于规范要求防治措施:滚轧直螺纹接头用专用扳手拧紧,完成一段后进行复检,检查完毕在套筒上点红油漆做标识; 10.梁柱节点处箍筋缺少或有箍筋但被切断防治措施:梁柱节点处钢筋密集,绑扎梁筋时先插底筋,然后绑扎柱箍筋,再插梁上铁。11.箍筋平行、间距不均匀防治措施:箍筋安装时在主筋上用石笔做标记,保证箍筋水平,间距均匀,绑扎过程中随时检查发现不水平不均匀的马上进行改正。 二、梁柱接头处易出现涨模、颈缩、不垂直等缺陷。预防措施:接头处采用木模板,并预先成型,安装时中间设预埋钢管,用Φ10拉杆固定,同时保证模板拼缝严密。支完后要检查梁、柱节点模板,使之垂直、方正。支撑要有足够的强度、刚度和稳定性。 三、控制和消除梁柱节点处裂缝的具体措施:产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因 (1)梁柱节点处,混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级混凝土的收缩有差异,所以在其交界附近容易产生裂缝。 (2)柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受柱子的强大约束,梁混凝土的收缩受限制,也容易产生裂缝。 (3)商品混凝土配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率、坍落度偏大,也会导致高低强度等级混凝土交界附近产生裂缝。 (4)现浇梁板的梁在板下,上面保养的水被板充分吸收,而梁得不到充足的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝。(5)有的梁侧面水平方向的构造钢筋太少,对梁的抗收缩裂缝不利。防止梁柱节点处裂缝的措施根据上述原因分析,采取改进的具体措施如下: (1)要求混凝土搅拌厂调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。 (2)节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,事先作好技术交底和准备工作。(3)梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。 (4)在产生裂缝相对较多的梁的侧面,增加水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。 (5)严格控制混凝土拌合物的坍落度,节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车混凝土都应进行坍落度检测。(6)加强混凝土的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,在满堂承重脚手架未拆除之前,可以用高压水枪对梁进行浇水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。 摘要:加强钢框架结构梁柱节点连接设计方法的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对钢框架结构梁柱节点连接设计方法进行了研究,具有重要的参考意义。 关键词:钢结构;钢框架结构;梁柱节点;连接设计;建筑设计 中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号: 梁柱节点的连接设计方法对于建筑物的安全起着十分重要的关键性作用,梁柱结点既是梁与梁交叉的受力结点也是梁与柱连接的受力结点,这个结点既是钢框架结构中的受力枢纽也是钢框架结构中的传力枢纽。梁柱节点在传统上一般采用螺栓锁紧、焊接、螺焊混合等连接方法。概述 钢框架结构在重量、韧性、安装周期、规模化生产、操作简易便捷等方面都优于钢筋混凝土框架结构框架,而且使用寿命也要长出许多,并且由于钢结构的坚固性与构件连接的多种选择性使得整座建筑的抗震性能与美观性方面都得到了加强。正是由于上述的这些优点,钢框架结构在近年来得到了长足的发展。梁柱节点是钢结构框设计之中的一个留给设计人员的最难抉择的关键点,几乎每一位设计师在处理这个关键部位时都会深思熟虑一番,因为梁柱节点是钢框架结构工程设计成败的关键所在。钢结构框梁柱节点可以采用的连接方式为下述几种: 1.1 刚性连接 这种连接方式可以获得最高的强度与刚度; 1.2 铰接连接 这种连接方式可以获得最大的柔性; 1.3 半刚性连接 这种连接方式所获得的刚性与柔性均介于上述两者之间。国内外的许多建筑工程专家们仍然在继续着对梁柱节点连接设计的研究与探索,相信在不远的将来更好的连接方法,更快速的施工方式都将随着新的创意、新的材料的出现而出现。在我国目前的建筑设计来看,无论是工业建、构筑物还是商业建筑物,抑或是民用建筑都越来越多的开始倾向于采用钢结构的半刚性连接,具体选择何种结构这是由其综合评估方面的考量所决定的。在实际施工过程中,采用半刚性接的方式可以大大加快施工进程,并且在施工过程中还省去了焊接的操作,铰接的连接方式也提高了构件标准化的进程。工商业建筑的刚性连接是考虑到所受的荷载较大。各种连接形式特点 上述的三种连接方式各有其特点,但是这些连接形式最终还要归结为下述的连接方法: 2.1 普通螺栓及高强度螺栓连接 2.1.1 普通螺栓 钢结构连接用的螺栓共分为 10 余个等级,分别为 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等级。等级在 8.8 级及以上的螺栓称为高强度螺栓,因为其制造材质为低碳合金钢或者是经过热处理过的中碳钢。在钢结构梁柱连接中较少使用 8.8 级以下的普通螺栓,绝大多数情况下都采用高强度螺栓以保证关键连接部位的安全可靠。 2.1.2 高强度螺栓 1)高强度螺栓种类。性能等级在 8.8 至 12.9 之间的高强度螺栓连接一般有两种形式:一种是通常用于 10.9 级及以上强度中的扭剪型高强度螺栓连接,另一种是大六角头高强度螺栓连接。在使用大六角头高强度螺栓连接时经常会出现施工人员安反垫圈的情况,这样就使得垫圈不但起不到紧固的作用反而会产生相反的松扣的作用了,正确的安装是有倒角侧朝向螺头。2)抗剪连接螺栓。在钢框架结构的梁柱节点连接中,高强度螺栓因其动力荷载的承受力、摩擦承压抗剪与耐疲劳等优良特性而得到了广泛的应用。根据高强度螺栓的抗剪性能的特性不同可划分为下述两种:a.摩擦型高强度螺栓。摩擦型的高强度螺栓是依靠其预拉力以提高梁柱之间的压力以对抗梁柱之间的分离的拉力产生的滑移。摩擦型的高强度螺栓承受剪力时,只是以其摩擦力对抗滑移。在实际的测试实验过程中,摩擦型高强高螺栓要求其抗滑移系数必须大于或等于其设计值。b.承压型高强度螺栓。承压型高强度螺栓是依靠其侧壁的压应力抵抗来自梁柱的剪力。承压型高强度螺栓与摩擦型高强度螺栓的最大不同就是承压型高强度螺栓允许剪力超过其摩擦力,当剪力超过其摩擦力致使接接件之间产生了滑移以后,螺栓杆与孔壁相接触,这时候承压型的特性就显现出来,螺栓与杆身的抗剪就是其区别于摩擦型的最大特点。 2.2 摩擦型高强度螺栓与焊缝形成的混合连接这种连接应注意以下几点: 1)焊缝的破坏强度高于高强螺栓连接的抗滑极限强度,其比值宜控制在 1~3 之间;2)不能用于需要验算疲劳的连接中;3)其施工顺序,应根据板件的厚度,施焊时能否采取反变形措施等具体条件分析决定,一般采用先栓后焊的方式,此时高强度螺栓的强度应计及焊接影响,作一定的折减;当采用先焊后栓且板间又不夹紧时,宜采用大直径螺栓,并需将螺栓的抗剪承载力设计值乘以折减系数;4)在静力荷载作用下,摩擦型高强度螺栓可以和侧角焊缝共同作用。在直接承受动荷载作用的连接中,则不能用这种连接,施工时一般采用先栓后焊的程序,并在设计中考虑温度影响将高强度螺栓的预拉力予以适当折减;5)能共同工作的混合连接,其总承载力可按不同连接方式承载力的总和考虑。 2.3 全焊型连接 全焊型连接时疲劳敏感,焊接结构的低温冷脆问题比较突出,产生焊接残余应力和变形,对结构工作产生不利影响,除因受力复杂,接头刚度大或施焊不便的安装接头不宜采用焊接外,可广泛用于工业与民用建筑钢结构中。 全焊型梁柱连接的优点及施工时注意事项试验结果表明,全焊型梁柱连接的滞回性能好于栓焊型混合连接,具有较好的塑性变形能力。在全焊型梁柱连接中,设计时应注意选择合适厚度的节点板。节点板太强,不仅浪费材料,也不能充分利用节点域的变形能力耗散地震能量;相反节点板太弱的梁柱连接虽然能发展相当大的塑性变形,但由于梁翼缘难以形成塑性,也限制了节点的耗能能力。同时,节点域的塑性转动过大会增加框架的水平位移,对框架的整体受力不利。在这种连接中,梁上、下盖板边缘加工后与柱采用对接焊缝连接,盖板与梁的连接采用角焊缝,梁腹板与柱连接通过钢板或角钢而连在一起,钢板或角钢与梁腹板采用角焊缝连接,钢板或角钢与柱采用对接焊缝连接。在施工时应保证对接焊缝的质量,对接焊缝必须焊透,梁上、下翼缘、盖板与柱对接焊缝的质量对梁柱刚性连接的滞回性能有很大的影响。特别是焊缝与柱翼缘的连接面应注意除油除漆,合理安排施工顺序。刚性连接的种类欧美及我国广泛采用的梁柱刚性连接又可分为三类 3.1 梁端与柱的连接全部采用焊接连接。 3.2 梁翼缘与柱的连接采用焊接连接,梁腹板与柱的连接采用摩擦型高强螺栓连接。 3.3 梁端与柱的连接采用普通形连接件的高强螺栓连接。提高框架梁柱节点抗震性能的措施 地震区的刚性连接节点设计要满足多遇地震下弹性状态的承载力要求和罕遇地震下弹塑性状态的承载力和变形要求。根据钢框架强柱弱梁的抗震设计原则,按照有效控制梁上塑性铰位置的思路,采用在梁腹板进行开孔削弱的节点形式促成塑性铰的形成。 结束语 螺栓与焊接是较为常用的梁柱连接方法,新的技术也在不断涌现。目前国外正在研究一种较为先进的类似卡榫结构与螺栓焊接融合的连接方法,这种连接方法不仅梁柱连接处的接触面积加大更有利于力的传导,而且由于兼用了螺栓与焊接的方法使得连接更加有保障,并且还避免了传统的螺栓连接因连接处螺栓断裂、连接头断裂等出现事故的情况。即使螺栓与焊接过程都出现问题,这种卡榫结构仍然会牢牢地将梁柱连接在一起,当然了,这种结构也需要螺栓与焊接手段对其进行最终加固。 参考文献: [1]郭猛 涂远军 框架结构梁柱节点区优化施工设计 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU-2007年6期 [2]郭佳齐 高层建筑框架结构梁柱节点施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》-2012年17期 [3]朱书田 抗震框架结构梁柱节点施工应注意的问题 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU-2008年10期第三篇:框架结构梁柱节点箍筋布置如何解决
第四篇:梁柱接头处的施工
第五篇:钢框架结构梁柱节点连接设计方法分析