商务建筑钢骨混凝土结构施工质量控制赵忠兴--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

商务建筑钢骨混凝土结构施工质量控制赵忠兴

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：赵忠兴

[导读] 摘要：随着经济社会的发展和空间构造功能的需要，一些超高、大跨结构逐渐出现在工程建设中。

        杭萧钢构（山东）有限公司山东济南 250000
        济南安齐房地产开发有限公司山东济南 250000
        山东天齐置业集团股份有限公司山东济南 250000
        摘要：随着经济社会的发展和空间构造功能的需要，一些超高、大跨结构逐渐出现在工程建设中。普通的混凝土结构大都由“梁、板、柱”组成，由于混凝土材料自重较大决定了混凝土结构不适用于较大跨度的建筑;钢结构自重轻，强度大，广泛应用于各种大跨度结构中，但防火性能差，易受外界腐蚀，后期维修保养费用较高。为了平衡钢结构和混凝土结构各自的优点和缺点，钢骨混凝土在现在的工程建设中占有了一定的比例。
        关键词：商务建筑；钢骨混凝土；结构施工；质量控制
        引言
        钢骨混凝土结构是利用叠加原理将钢结构和混凝土结构充分结合，在性能上得到很大的提升，具有承载强度大、延性好等特点，在建筑构件上存在于柱、框架、梁等。其截面又可分为空腹式和实腹式。空腹式利用缀板连接钢槽，实腹式利用普通钢板直接焊接而成，主要截面形状有H、T、槽型等。
        1商务建筑钢骨混凝土结构施工结构强度
        钢筋混凝土结构相比,钢骨混凝土结构的承载力较高,约为钢筋混凝土结构的1.5～2.0倍。在具体设计中,钢骨混凝土框架梁和钢骨混凝土框架柱的型钢配置,多采用充满型宽翼缘实腹型钢。充满型实腹型钢,是指型钢上翼缘处于戴面受压区,下翼缘处于截面受拉区,即设计中考虑在满足型钢混凝土保护层要求和便于施工的前提下,型钢的上翼缘和下翼缘尽量靠近混凝土截面的近边,这无疑能提高型钢混凝土结构构件的承载力。
        在设计剪力墙时,可在剪力墙两端或边柱中,配置实腹型钢以提高剪力墙的抗侧力,也在剪力墙腹板内加设斜向钢支撑。为了充分发挥型钢混凝土组合结构中型钢的作用,宜相应采用高强度混凝土,《型钢混凝土组合结构技术规程》中规定了混凝土强度等级不宜低于C30。
        工程设计中钢骨混凝土结构的混凝土强度等级采用C30～C60,比传统结构的C20～C45,混凝土强度等级相差10～15MPa,这是钢骨混凝土结构承载力高的又一个因素。钢材的弹性模量比混凝土高得多,几乎高出一个数量级:钢材的弹性模量E为206×103N/mm2,C20混凝土的弹性模量Ec为255×102N/mm2,E/Ec=206000/25500=8。因此,与钢筋混凝土结构相比,钢骨混凝土结构的刚度得到了显著的增大。
        2商务建筑钢骨混凝土结构性能比较
        2.1与钢结构相比
        钢骨混凝土结构是混凝土在钢结构的外层，对于延缓钢结构锈蚀起到了很大的作用，保证了构件的刚度，延缓破坏，使其强度得以充分发挥。在钢骨结构中，可以比使用纯钢结构节约50%以上的钢材，同时具有更大的刚度和阻尼，使结构变形得到了有效的控制。此外，在防火性和耐久性方面也得到了保护。起初，欧美国家对于钢骨混凝土结构的探究就是从防火性能开始的。
        2.2与钢筋混凝土结构相比
        通过使用这一构件，使其承载力、性能得以提高，同时改善了结构的抗震性能，不会像以往那样倒塌，提高了建筑物的韧性。正是由于这一点，使日本的兴业银行在地震中损失较少。再者，钢骨架本身就具有一定的承载力，可以承受一定荷载，省去了支撑这一步骤，在钢骨架上面直接悬挂模板，无须采用其他加固措施，省时、省力，加快了施工速度，保证了施工质量，在效果上得到了提升，施工周期大大减少。
        3商务建筑钢骨混凝土结构施工问题及预防措施
        3.1未合理对钢骨进行分段优化设计
        地上结构钢骨优化只需考虑每段钢骨高出楼板一定的距离，方便工人施工(钢骨固定、焊接等)，但对于钢骨从地下室基础上至地上结构的钢骨柱施工，由于地下室内支撑的存在，则需要考虑相关的碰撞问题。这就需要设计方根据实际内支撑位置，合理划分钢骨分段，以防内支撑影响钢骨柱施工。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3.2钢骨梁上下未预留足够的钢筋摆放位置
        对一些钢骨梁施工，由于未预留足够高的钢筋摆放位置，造成钢筋穿插施工困难。如某工程，单根钢骨梁下部钢筋间距刚好为一根钢筋直径距离，未考虑到钢骨梁交接位置，筋纵横走向，理论上纵横钢筋刚好填满钢骨下部空间，但此种设计对施工精度要求高，且未考虑套筒比钢筋大的问题，所以施工上不可行。预防措施:加大钢骨梁底部空间，即可以采用加大梁截面尺寸的方式。
        3.3未考虑梁节点位置
        设计师通常考虑的是主筋、箍筋等穿插是否与钢骨柱、钢骨梁等有碰撞，未考虑到腰筋在梁节点处的碰撞问题。腰筋的作用主要为提高梁的抗剪强度、加强箍筋的连接及提高抗扭破坏能力。在设计及图纸会审阶段需要留意设计是否有留设腰筋穿过孔，做好相应的加工工作，避免后期开孔。
        3.4梁柱箍筋施工问题对梁柱节点位置
        通常做法是在梁上开箍筋通过孔，但设计上需要考虑箍筋弯钩通过可行性，孔洞大小应保证箍筋弯钩可通过及施工上的一些可操作性(如对于钢骨柱，一般截面尺寸较大，外围大箍筋施工要么从上往下套，要么在原位掰开一定角度套住柱筋。在钢骨梁柱节点位置，后一种方法才可行)。对穿过钢骨柱的箍筋，由于箍筋数量多，如都开孔，对钢骨柱截面受力能力削弱大，某工程设计上采用拉筋代替箍筋形式，即在钢骨柱上焊接连接板，连接板上焊接连接钢筋，箍筋采用拉筋形式分别勾在连接钢筋和柱主筋上，很好地解决了箍筋过钢骨柱问题。
        4商务建筑钢骨混凝土结构构造及施工若干问题
        4.1梁、柱钢骨制作
        梁、柱钢骨均采用焊接型钢，由于框支梁、柱在结构中的重要性，因此应严格保证钢骨制作的质量。制作工艺流程为：放样一下料一钢板除锈、调直、整平一精密气割一精调、整平一打磨一拼装一施焊一超声波探伤一翼板矫正一精密钻孔一产品验收一合格出厂。其中，工字形截面采用一次组对成型整体焊接，具体做法是：把气割好的两块翼缘板和一块腹板放量于拼装胎架上，拼成工字形截面，然后用角钢点焊，临时支撑，最后对称点焊把工字钢截面焊牢。
        十字形截面采用多次对称组对，多次焊接成型法，先进行三块腹板焊接，然后再进行四块翼缘板焊接。焊接前应将焊接面的油、锈清除。钢骨柱拼接和梁柱节点连接的焊接质量应满足一级焊缝质量要求，不得有咬边、未焊满、根部收缩等缺陷。
        4.2梁、柱钢骨的拼接
        目前工程中梁、柱钢骨拼接主要采用2种方法，即栓焊混合连接和高强度螺栓连接。栓焊混合连接指梁钢骨翼缘与柱钢骨翼缘采用全熔透焊缝连接，梁钢骨腹板与焊于柱钢骨翼缘上的竖板之间采用摩擦型高强螺栓连接，这种连接方式在美国应用较多。高强度螺栓连接指采用全焊缝连接将悬臂梁段焊在柱钢骨翼缘上，现场再用高强度螺栓将梁钢骨与悬臂梁段连接，这种连接方式在日本应用较多。理论上，钢骨拼接接头应设在长期荷载下的反弯点处，但实际工程考虑构件运输及现场安装的方便，梁的拼接接头通常设在距柱边1m左右，柱的接头通常设在楼板以上约1rn处。
        4.3梁纵筋穿柱
        钢骨梁纵筋不应穿柱钢骨翼缘或与柱钢骨翼缘直接焊接，原因是翼缘被过大的削弱或焊接产生的残余应力对柱抗弯能力有很大的影响，对梁纵筋穿柱钢骨腹板后的腹板截面缺损率规范也规定了具体的限值。但实际工程中，梁往往配有较多的纵向钢筋，因此很难满足构造要求，工程中常通过在柱钢骨翼缘或腹板上加焊补强钢板或采用镦粗直螺纹钢筋接头来解决这一问题。
        结语
        综上所述，某工程钢骨混凝土施工实际情况，探讨钢骨混凝土施工需要注意的问题，并提出合理处理方法及预防措施，旨在帮助设计及施工管理人员，在施工前或施工中提前有针对性的解决相关问题，希望对相关人员等有所帮助。
        参考文献：
        [1]黄炜，张敏，江永涛等.装配式混凝土墙抗震性能试验研究[J].建筑结构学报，2015，36(10):88－95.
        [2]程蓓，苗小燕，徐建伟.一种新型装配式混凝土框架结构连接节点试验研究[J].工业建筑，2015，45(12):94－98.