高层建筑型钢混凝土组合结构转换桁架施工工法.doc

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1、高层建筑型钢混凝土组合结构转换桁架施工工法完成单位:福州铁建建筑有限公司主要完成人:蔡宗金郭自力翁志坚郭天长庄延清1前言1.0.1高层综合性建筑,在功能上常常是由高大空间的停车场或商场向小空间的住宅转换,为了满足建筑功能转变导致内部空间结构转换的需要,设计上常采用型钢混凝土转换桁架结构。在钢筋混凝土中增加型钢,既可以满足高层建筑高压力高延性的前提下,减小构件截面,又改变其脆性破坏的性质,型钢的塑性变形在结构中起主导作用,改善构件的抗震性能。型钢混凝土转换桁架结构,在型钢柱与型钢梁的连接、型钢柱与钢筋混凝土柱的连接、型钢梁与钢筋混凝土梁的连接、型钢梁与剪力墙的连接

2、、型钢柱梁腹板翼缘开孔补强以及节点箍筋做法上技术要求高,各工种的协作要求高,施工难度大,是型钢混凝土组合结构转换桁架施工中需解决的技术课题。1.0.2福州铁建建筑有限公司组织技术攻关,编制了“高层建筑型钢混凝土组合结构转换桁架施工工法”,对型钢混凝土组合结构转换桁架施工技术要点、施工工艺、工序质量及过程控制进行了综合研究,重点攻克了型钢混凝土转换桁架结构在型钢柱与型钢梁的连接、型钢柱与钢筋混凝土柱的连接、型钢梁与钢筋混凝土梁的连接、型钢梁与剪力墙的连接、型钢柱梁腹板翼缘开孔补强以及节点箍筋做法等关键技术,总结出高层建筑型钢混凝土组合结构转换桁架施工工法,可指导建

3、设工程中型钢混凝土组合结构转换桁架的施工。1.0.3本工法于2008年在厦门古楼公寓工程首次应用,随后在新建向莆铁路福州站北改扩建工程建设中得到进一步推广。其QC成果获得福建省工程质量安全管理协会二等奖、福建省优秀质量奖及中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2009年度科技进步一等奖。2工法特点2.0.1通过对型钢混凝土组合结构转换桁架中型钢柱与型钢梁的连接、型钢柱与钢筋混凝土柱的连接、型钢梁与钢筋混凝土梁的连接、型钢梁与剪力墙的连接、型钢柱梁腹板翼缘开孔补强以及节点箍筋做法等工艺的研究,解决了钢混凝土组合结构转换桁架施工难题,使型钢梁柱翼缘腹板的开孔补强、型钢

4、梁柱与钢筋混凝土结构的连接、梁柱节点箍筋做法等达到设计要求,保证了结构受力的有效传递。2.0.2对型钢混凝土组合结构转换桁架的每一个连接节点绘制钢筋穿过型钢翼缘或腹板穿孔及补强的节点大样,预先计划转换桁架梁柱节点纵筋弯折和锚固以及穿孔补强情况。型钢柱、梁构件实行工厂化制作,保证构件尺寸精度及开孔位置的准确,保证了梁柱纵向受力筋能准确、顺利穿过型钢柱、梁,避免了现场纠偏、补开孔的工作量,保证了质量和施工进度。2.0.3内肢箍筋分割成U形或L形,现场穿过型钢后再焊接成封闭的箍筋,箍筋上、下焊接位置交错的箍筋安装工艺,解决内肢箍筋穿过型钢柱腹板和翼缘难的问题。3适用范

5、围本工法适用于建筑结构中型钢混凝土组合结构转换桁架的施工。4工艺原理4.0.1通过绘制转换桁架梁柱节点大样图,将型钢柱、梁节点处每一面的纵筋穿孔及补强,以及钢筋的弯折和锚固等情况,精确投影至二维平面,通过加工厂的测量、排尺、放线,快捷、准确地完成型钢柱梁节点钢筋穿孔的定位,提高钢筋的穿孔率。4.0.2根据结构特点和设计要求,对梁柱的各类箍筋进行统筹安排,将柱的半数箍筋套入下段伸出楼面的型钢柱,另半数箍筋在每根型钢梁、柱吊装前套入型钢柱梁,随梁、柱吊装,待型钢梁柱焊接就位后,再逐个就位箍筋,其梁柱节点处采用将箍筋分割成U形或L形,现场穿过型钢后再焊接成封闭的箍筋,

6、箍筋上、下焊接位置交错。4.0.3型钢混凝土组合结构转换桁架的施工由型钢梁柱构制作与安装、钢筋安装、模板安装、砼浇筑等环节的构成。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.1.1型钢组合结构构件安装施工工艺流程:5.2操作要点5.2.1型钢构件的制作型钢构件及其制孔与补强均由工厂集中制作。1型钢构件应根据设计详图按1:1的比例翻样后下料。翻样时,应根据工艺要求预留制作与安装所需的焊接收缩量及切割、刨边和铣平等加工余量。其余量参考值如下表5.2.1-1和表5.2.1-2。表5.2.1-1焊接结构中各种焊缝的预留收缩量注:本表中焊缝收缩量仅适用于实腹式型钢表5.2.1-

7、2切割及加工预留余量(mm2型钢构件的翼缘板及腹板穿孔及补强1型钢构件制孔,采用工厂车床制孔,严禁现场用氧气切割开孔,为保证构件的安装精度与穿孔率,优先采用模板制孔,钢筋穿孔的孔径D一般为钢筋直径d+6mm。2型钢翼缘板和腹板穿孔应进行双面补强,其补强构造如图5.2.1-1:图5.2.1-1补强板构造图1—型钢翼缘板或腹板图中尺寸值:hf=1.2(tf1/2,t=hf+2~4mmw≥D/2且不小于20mmv≥D且≤12tf和200mm的较小值tf≥0.5tf且≤0.7tfn×m穿孔补强尺寸可以按该尺寸类推3当型钢梁外包梁底纵筋穿型钢柱,孔补强时其补强板尺寸高于型

8、钢梁下翼缘板,造成型钢梁