鋼骨鋼筋混凝土組合結構梁柱節點設計施工探析

褚麗麗

摘? ?要：隨著社會主義現代化建設力度的不斷加強，各種新型的建筑類型涌現。新技術、新材料和新工藝的應用，促使新時期的建筑工程結構設計和施工變得愈加復雜。鋼骨鋼筋混凝土組合結構作為現代建筑工程的主要結構，施工難度大。梁柱節點作為組合結構內力傳遞和分配的關鍵，受力復雜，其設計和施工是否合理，在很大程度上決定了后續工程的質量。文章就鋼骨鋼筋混凝土組合結構的梁柱節點設計施工進行分析，把握設計要點，針對其中存在的問題尋求合理的措施予以解決，以打造高質量的工程項目。

關鍵詞：梁柱節點;設計施工;鋼骨鋼筋混凝土;組合結構

梁柱節點在鋼骨鋼筋混凝土組合結構中占據重要地位，直接承受梁柱傳遞的剪力和彎矩，受力特性較為復雜。結合國內外研究，如果發生地震，梁柱節點將是最容易損壞的位置，甚至會導致建筑結構整體崩塌。面對社會對建筑質量不斷提出的新要求，應該提高梁柱節點設計施工水平，制定合理的措施來解決復雜的受力問題，提升鋼骨鋼筋混凝土組合結構的穩定性，打造高質量的建筑工程項目;加強對鋼骨鋼筋混凝土組合結構梁柱節點設計施工的研究，轉變理念，改善結構中的問題，指導后續各項工作有序展開，打造高質量的工程項目。

1? ? 工程概況

以某建筑工程為例，建筑總面積為6.68萬m2，建筑結構為框架剪力墻—型鋼混凝土組合結構，檐口高109 m。鋼骨柱之間通過鋼骨梁彼此連接，構成了整體的鋼骨架。鋼骨鋼筋混凝土組合結構的梁柱節點結構復雜，類型多樣，加之梁柱節點排列密集，后期的設計和施工難度較大，容易受到客觀因素的影響，需要依據設計圖紙，借助相應的軟件進一步優化，并建立建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM），指導后續施工活動有序展開。

2? ? 鋼骨鋼筋混凝土組合結構梁柱設計

本工程為鋼骨鋼筋混凝土組合結構，內部結構復雜，梁柱節點多樣，有兩個高位轉換層。應深入優化梁柱節點設計，結合施工的具體情況，借助相應的軟件建立三維建筑模型，動態調整建筑模型的不足之處，以便于合理布設鋼筋，有效改善鋼骨的梁柱節點設計和施工問題[1]。具體設計表現在以下兩點。

2.1? 腹板打孔

在鋼骨鋼筋混凝土組合結構梁柱設計中，選擇腹板打孔、翼緣加鋼筋連接器的方式，在鋼骨柱腹板上打孔，建模型可以及時發現腹板打孔是否合理，比如孔徑與鋼筋匹配，打孔數量滿足腹板強度要求，不得削弱鋼骨腹板整體強度。翼緣套筒位置不易過密影響鋼筋安裝，如鋼筋密布無法保證每根鋼筋都安裝對應套筒，則應考慮保證配筋率增加鋼筋排數，或者采用翼緣上焊接鋼筋連接板，鋼筋現場焊接在連接板上，連接板寬15倍鋼筋直徑。在鋼筋連接器或連接板位置加設加勁板，板厚大于等于鋼筋直徑，加勁板開設灌漿孔及透氣孔滿足灌漿要求。使鋼骨柱位置連續貫通。工程設計優化后，摒棄原本的十字形鋼骨設計，選擇H型鋼骨柱，此種方式可以改善鋼骨柱翼緣板縱向受力鋼筋不連續的問題。鋼骨梁的縱筋量較多，角筋繞過鋼骨柱，在腹板打孔，并且在腹板打孔位置補強，此種方式可以保證在原本鋼骨柱受力形式不變的基礎上，確保鋼骨梁柱接頭位置上的鋼骨梁縱筋連續貫通。

2.2? 牛腿板與直螺紋套筒交錯焊接

在鋼骨鋼筋混凝土組合結構設計中，為了保證組合結構的整體穩定性，避免后期受到外部作用力而崩塌，可以選擇牛腿板和直螺紋套筒交接焊接方式，選擇直螺紋套筒焊接處理鋼骨柱的縱向受力鋼筋，上部連接鋼骨梁下翼緣板焊接牛腿板[2]。在此基礎上，通過一側的翼緣板焊接牛腿板，促使鋼骨梁縱向受力鋼筋與牛腿板連接，另一側通過螺紋套筒與縱向受力鋼筋連接在一起。同時，通過焊接直螺紋套筒，使套絲與縱向受力鋼筋連接，另一側焊接在牛腿板上。需要注意的是，此種焊接方式應該選擇上面焊接，以此來規避牛腿板長澆筑混凝土澆筑不便的問題[3]。牛腿板和直螺紋套筒交錯焊接，此種方式有助于合理布設梁柱節點的鋼筋，避免縱筋錨固難、施工不便的問題，為后續施工活動提供堅實保障。

3? ? 鋼骨鋼筋梁柱節點施工要點

3.1? 鋼骨梁柱節點深化設計與BIM建模

在設計好鋼骨鋼筋梁柱節點后，應該依據設計方案規范地施工，借助專門的軟件來建立BIM建筑模型，進一步優化鋼骨梁柱節點設計。基于此，在保證原有設計圖紙中梁柱節點受力形式不變的基礎上，細化鋼骨梁柱節點鋼筋布設內容，建立三維建筑模型，模擬施工鋼骨梁柱節點，分析設計方案的可行性，檢查梁柱節點的鋼筋位置和鋼骨位置是否合理，二者之間是否會出現碰撞問題，保證鋼筋和鋼骨之間的孔隙在合理范圍內，為后續混凝土澆筑活動的順利展開奠定基礎[4]。選擇合適的鋼筋與鋼骨連接的形式，實現結構設計的深化，制定合理的施工方案。

3.2? 鋼筋與鋼骨連接形式施工要點

在優化梁柱節點設計的同時，建立三維建筑模型，選擇合適的梁柱節點構造形式，在滿足質量要求的基礎上，保證鋼筋型號符合要求，同時，確定使用的牛腿板焊接厚度和延伸長度。在牛腿板上雙面焊接縱筋，在鋼骨柱腹板上焊接的同時，增設勁板，并確定合適的縱向受力鋼筋型號和數量，滿足不同焊接位置的需要。通過直螺紋套筒實現縱向受力鋼筋的一端連接，另一端在牛腿板上通過焊接方式連接在一起，為后續施工活動的有序展開提供支持。

3.3? 鋼骨梁柱加工

如果在具體施工中出現鋼材變形的問題，不符合變形控制范圍的，可以通過機械整平校正，依據設計要求來下料和切割鋼筋。在加工平臺上，集中統一拼裝焊接構件，借助CO2氣體保護焊將鋼材焊接在一起，并且對焊縫進行嚴格探傷檢查，質量符合要求后方可進行后續工作。組裝焊接后，檢查成品構件質量是否符合要求，不符合要求的矯正處理或剔除，鋼骨梁柱加工質量符合要求后，進行下一道工序。最后，根據圖紙要求來驗收組合結構的成品質量，驗收合格后做好配套記錄。

3.4? 進場復核驗收

型鋼構件加工后運輸到現場，由業主單位、施工單位和監理單位聯合驗收。梁柱節點鋼筋連接形式和構件尺寸、材質符合要求，為工程安裝質量提供堅實保障。

3.5? 鋼骨安裝

鋼骨安裝環節，用全站儀放線定位，測設軸線尺寸，并且在焊接安裝型鋼梁柱的基礎上，及時復核軸線與標高參數，確認鋼骨柱位置尺寸準確無誤后安裝定位。安裝鋼筋時，直螺紋套筒段優先施工，然后將另一端鋼筋同牛腿板焊接在一起。需要注意的是，穿筋孔不得作為吊裝孔使用，由于梁柱節點的鋼筋數量眾多，核驗鋼筋直徑，如需現場焊接鋼筋，保證焊接質量，尤其套筒連接時，保證連接強度，及時檢驗。應從整體角度來合理安排豎向縱筋、水平縱筋、構造筋和梁柱模板，避免因施工工序混亂而影響整體質量，出現無法規范化進行焊接施工的情況。

3.6? 混凝土澆筑

混凝土澆筑是最后的環節，同時，也是關乎組合結構整體質量和安全的關鍵。為了保證混凝土澆筑密實、質量符合要求、減少焊縫出現，應該做好混凝土的配合比設計，選擇同等級自密實混凝土標準化澆筑施工，施工后做好保養管理、灑水養護，減緩混凝土水分的蒸發速度，在加快施工進度的同時，切實提升混凝土澆筑的效率和質量。另外，梁柱節點的混凝土澆筑如果操作不當，就可能出現裂縫。如梁柱混凝土強度等級差異大，導致混凝土鄰近區域出現裂縫;混凝土配合比設計不合理，水泥量過多，水泥水化熱導致混凝土內外溫差過大，出現裂縫。所以，應該優化混凝土配合比設計，減少水泥用量，做好后期養護，并通過二次抹壓技術來消除裂縫。

4? ? 結語

面對現代建筑行業飛快發展的要求，應轉變理念，促使鋼骨鋼筋混凝土組合結構設計施工進一步優化，借助軟件建立BIM模型，深化設計，選擇合適的連接形式，規范地施工。通過此種方式，可以在保證工程質量的同時，優化施工工藝和施工技術，降低成本，打造高質量的建筑工程項目。

[參考文獻]

[1]武大偉.超高層勁性鋼筋混凝土結構土建深化技術研究及應用[J].建筑施工，2019（9）：1663-1665，1669.

[2]俞忠，黃慎江.預制裝配式鋼骨接頭鋼筋混凝土邊節點抗震性能有限元分析[J].工程與建設，2018（3）：377-382.

[3]楊冬，劉勇，袁光輝，等.廣州白云國際機場樹杈形鋼骨混凝土組合結構施工技術[J].施工技術，2018（6）：146-149.

[4]劉興國，朱寶君.箱形鋼骨柱型鋼組合結構大跨度懸挑鋼連廊高空施工技術[J].建筑施工，2018（2）：192-194，197.