鋼筋混凝土梁與鋼骨柱節點連接施工技術

張祖昆

隨著建筑行業的發展和建筑工程技術的不斷進步，大跨度的建筑已經成為建筑結構發展的主要方向之一。而由混凝土包裹型鋼做成的鋼骨混凝土結構(SRC)，充分發揮了鋼與混凝土兩種材料的特點，與鋼筋混凝土結構相比，具有抗震性能好，抵抗變形能力強，整體穩定性高，相對節省鋼材的優點。因此，鋼骨混凝土結構在我國有著廣闊的應用前景。

1 概述

“山西體育中心”的訓練基地運動員訓練A館工程，為丙級體育建筑(沒有賽事要求的體育建筑)，工程總建筑面積約為: 24 122.10 m2，建筑高度:22.45 m(最高點高度)，地上4層。結構形式:主體結構為鋼筋混凝土框架結構，其中部分梁柱采用鋼骨混凝土結構形式。由于這種結構體系明顯的優勢，故在近年的建筑工程中得到了廣泛的應用。但由于種種原因，使得這種結構體系在梁柱節點位置處鋼筋與型鋼的連接導致傳力體系無法連續貫通的問題尤為突出，在施工中應對其加以重視。

2 工藝原理及關鍵技術

鋼骨混凝土框架節點的構造應該保證梁中鋼骨部分承擔的彎矩傳遞給柱中鋼骨，梁中鋼筋混凝土部分的彎矩傳遞給柱中鋼筋混凝土。本工藝關鍵技術為通過在型鋼柱翼緣上加焊鋼筋托板及加勁板，保證縱向受力鋼筋在型鋼梁柱節點處的貫通及結構受力的有效傳遞，從而保證型鋼和鋼筋在節點處為一個統一受力整體。

3 施工工藝流程及施工要點

3.1 施工工藝流程

測量放線→構件加工→焊接鋼筋托板→型鋼柱安裝→型鋼梁安裝→鋼筋綁扎。

3.2 施工要點

3.2.1 節點構造

各類型鋼混凝土柱節點連接，均宜采用柱型鋼貫通型，且柱中縱向受力鋼筋不應在中間各層節點截斷。另外，由于在有梁約束的節點區，型鋼混凝土柱型鋼的抗剪承載力較大，宜盡可能減少梁縱向鋼筋穿過型鋼混凝土柱的數量，且不宜穿過型鋼混凝土柱翼緣，以保證開孔處的抗剪承載力不被削弱。

1 )型鋼混凝土柱與型鋼混凝土梁的連接。節點內梁、柱型鋼的連接構造應滿足GB 50017-2003鋼結構設計規范的構造要求。為了保證梁端的內力更好地傳遞，還應沿高度方向，在型鋼柱對應型鋼梁的上、下翼緣處設置水平加勁肋。加勁肋應與梁端型鋼翼緣等厚，且其厚度不小于12 mm，加勁肋形式宜便于混凝土的澆筑。2)型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁節點連接。型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土梁連接的形式有:鋼筋混凝土梁鋼筋貫通、鋼筋混凝土梁縱筋與短鋼梁搭接、鋼筋混凝土梁縱筋焊于鋼牛腿三種連接方式。對于鋼筋混凝土梁縱筋與短鋼梁搭接連接，在柱的型鋼上加焊一段工字形短鋼梁，并在頂部加焊兩排栓釘連接件，其間距不小于100 mm。鋼筋混凝土梁的縱向鋼筋應伸入型鋼混凝土柱的節點，且應滿足鋼筋錨固要求。當無法滿足錨固長度時，在型鋼柱上焊接鋼筋托板，將梁縱向鋼筋雙面焊在托板上，同時在型鋼柱腹板內加設一道水平加勁肋，托板和加勁肋厚度不宜小于柱翼緣厚度，當必須在柱內型鋼翼緣上預留貫穿孔時，宜按柱端最不利內力組合計算預留孔承載力，若不滿足，應予以補償。

3.2.2 施工要點

型鋼混凝土結構是由混凝土包裹型鋼而成的構件，其特征是在型鋼結構的外面有一層混凝土外殼，配合使用縱向鋼筋和箍筋。

型鋼加工:根據鋼結構設計施工圖紙在加工車間將型鋼梁和型鋼柱進行加工，加工時根據梁柱節點標高加焊橫向鋼筋托板，托板寬度為型鋼柱翼緣寬b，托板厚度不小于型鋼柱翼緣厚度。

梁上部鋼筋托板位置=h1－a－d。

梁下部鋼筋托板位置=h2+a+d。

其中，h1為梁頂標高;h2為梁底標高;a為梁鋼筋保護層厚度;d為梁縱向受力鋼筋直徑。

施工中應確保現場型鋼柱拼接和梁柱節點連接的焊接質量，其焊縫質量應滿足一級焊縫質量要求。對一般部位的焊縫，應進行外觀質量的檢查，并應達到二級焊縫質量等級要求。水平加勁肋與翼緣的焊接應采用坡口熔透焊縫;鋼筋托板與翼緣的焊接、水平加勁肋與腹板的焊接可采用角焊縫。

構件加工完成后運至現場，按照鋼結構施工方案進行型鋼梁柱的吊裝、校正。柱縱向受力鋼筋連接:型鋼柱混凝土結構中的縱向鋼筋宜采用直螺紋套筒連接。對于柱縱向鋼筋貫通，在已焊好的梁鋼筋托板上鉆孔，鉆孔直徑應比柱縱向受力鋼筋直徑大10 mm左右，以保證柱鋼筋能穿過。同時在型鋼梁翼緣與鋼筋托板之間加焊一塊豎向鋼筋托板，將柱鋼筋雙面焊在豎向托板上，保證焊縫長度不小于5d，為了保證托板處型鋼柱抗剪能力不受影響，沿高度方向上，在柱腹板兩側各焊接一塊水平加勁肋，加勁肋位置與橫向鋼筋托板位置相同(見圖1，圖2)。

梁縱向受力鋼筋連接:鋼筋混凝土梁的縱向鋼筋應伸入型鋼混凝土柱的節點，且應滿足鋼筋錨固要求。當無法滿足錨固長度時，將不滿足要求的梁縱向鋼筋雙面焊在橫向托板上，同時應保證焊縫長度不小于5d(見圖3)。

混凝土澆筑:在梁柱接頭處和梁的型鋼翼緣下部，由于澆筑混凝土時有部分空氣不宜排出，或因梁的翼緣過寬導致混凝土不宜充實和填滿處。為此，要在一些部位預留排出空氣的孔洞和混凝土澆筑孔，在梁柱接頭處和梁型鋼翼緣下部等混凝土，應用小型振搗棒仔細進行澆筑和搗實，以確保其密實度。

4 結語

山西體育中心是省十大重點工程，其中運動員訓練基地訓練A館，部分主體工程中運用了這一結構體系，通過對方案的選定、優化，解決了鋼骨混凝土梁柱節點處的鋼筋的貫通問題。

［1］ GB 50017-2003，鋼結構設計規范［S］.

［2］ 《建筑施工手冊》編委會.建筑施工手冊［M］.第4版.北京：中國建筑工業出版社，2003.

［3］ GB 50205-2001，鋼結構工程施工質量驗收規范［S］.

［4］ JGJ 81-2002，建筑鋼結構焊接規程［S］.

［5］ 李興華.鋼骨柱施工中的難點和要點［J］.山西建筑，2010，36(5)：168-169.