型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的施工

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型鋼混凝土結(jié)構(gòu)亦稱(chēng)為勁性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或包鋼混凝土結(jié)構(gòu)，是在型鋼結(jié)構(gòu)的外面包裹一層混凝土外殼形成的鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)形式相比，具有以下特點(diǎn)： 　　
　　1)型鋼混凝土構(gòu)件比同樣外形鋼筋混凝土構(gòu)件的承載能力高出一倍以上，因而可以減小構(gòu)件截面尺寸，增加使用面積和降低層高。對(duì)于高層建筑而言，其經(jīng)濟(jì)效益顯著。 　　
　　2)型鋼在澆筑混凝土之前已形成鋼結(jié)構(gòu)，且具有較大的承載能力，能承受構(gòu)件自重和施工荷載，因而無(wú)需設(shè)置支撐，可將模板直接懸掛在型鋼上，這樣可以降低模板費(fèi)用，加快施工速度。由于無(wú)需臨時(shí)立柱，也為進(jìn)行設(shè)備安裝提供了可能。同時(shí)，澆筑的型鋼混凝土不必等待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度就可繼續(xù)進(jìn)行上層施工，可以縮短工期。 　　
　　3)型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比，耐火性能和耐久性能優(yōu)異，同時(shí)由于外包混凝土參與工作，和型鋼結(jié)構(gòu)共同受力，因此還可節(jié)省鋼材50％以上。 　　
　　4)型鋼混凝土尤其是實(shí)腹式型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的延性比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)明顯提高，因而具有良好的抗震性能。 　　
　　一、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造 　　
　　1、型鋼混凝土構(gòu)件 　　
　　型鋼混凝土構(gòu)件是采用型鋼配以縱向鋼筋和箍筋澆筑混凝土而成，其基本構(gòu)件有型鋼混凝土梁和柱。型鋼混凝土構(gòu)件中的型鋼分為實(shí)腹式和空腹式兩類(lèi)，實(shí)腹式型鋼由軋制的型鋼或鋼板焊成，空腹式型鋼由綴板或綴條連接角鋼或槽鋼組成。實(shí)腹式型鋼制作簡(jiǎn)便，承載能力大，空腹式型鋼節(jié)省材料，但制作費(fèi)用高。 　　
　　2、梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 　　
　　梁柱節(jié)點(diǎn)的基本要求是：內(nèi)力傳遞明確，不產(chǎn)生局部應(yīng)力集中現(xiàn)象，主筋布置不妨礙澆筑混凝土，型鋼焊接方便?！　?
　　在梁柱節(jié)點(diǎn)處柱的主筋一般在柱角上，這樣可以避免穿過(guò)型鋼梁的翼緣。但柱的箍筋要穿過(guò)型鋼梁的腹板，也可將柱的箍筋焊在型鋼梁上。 　　
　　梁的主筋一般要穿過(guò)型鋼柱的腹板，如果穿孔削弱了型鋼柱的強(qiáng)度，應(yīng)采取補(bǔ)強(qiáng)措施。圖5-44為十字形實(shí)腹式型鋼柱與H形型鋼梁的節(jié)點(diǎn)透視圖。 　　
　　3、柱腳節(jié)點(diǎn)構(gòu)造 　　
　　(1)柱腳的型鋼不埋入基礎(chǔ)內(nèi)部。型鋼柱下端設(shè)有鋼底板，利用地腳螺栓將鋼底板錨固，柱內(nèi)的縱向鋼筋與基礎(chǔ)內(nèi)伸出的插筋相連接。 　　
　　(2)柱腳的型鋼伸入基礎(chǔ)內(nèi)部。若型鋼埋入足夠深度，則地腳螺栓及底板均無(wú)需計(jì)算。 　　
　　4、保護(hù)層 　　
　　型鋼混凝土構(gòu)件混凝土保護(hù)層厚度，取決于耐火極限、鋼筋銹蝕、型鋼壓曲及鋼筋與混凝土的粘結(jié)力等因素。從耐火極限方面看，梁和柱中的型鋼要求2h的耐火極限時(shí)，保護(hù)層厚度應(yīng)為5cm；要求3h的耐火極限時(shí)，保護(hù)層厚度應(yīng)為6cm；墻壁中的型鋼要求2h耐火極限時(shí)，保護(hù)層厚度應(yīng)為3cm。梁和柱中的鋼筋，要求2h耐火極限時(shí)，保護(hù)層厚度應(yīng)為3cm；要求3h耐火極限時(shí)，保護(hù)層厚度為4cm。 　　
　　型鋼的保護(hù)層厚度不得小于5cm，但確定保護(hù)層厚度時(shí)，還要考慮施工的可能性及便于澆筑混凝土
　　5、剪力連接件
　　型鋼與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力只有圓鋼與混凝土粘結(jié)應(yīng)力的二分之一，因此為了保證混凝土與型鋼共同工作，有時(shí)要設(shè)置剪力連接件，常用的為圓柱頭焊釘。一般只在型鋼截面有重大變化處才需要設(shè)置剪力連接件
　　
　　二、型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工 　　
　　1、型鋼骨架的施工和鋼筋的綁扎 　　
　　型鋼骨架施工，應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)的規(guī)定。在安裝柱的型鋼骨架時(shí)，首先是在上下型鋼骨架處作臨時(shí)連接，然后觀測(cè)糾正其垂直偏差，再進(jìn)行焊接或高強(qiáng)度螺栓連接，其次是在梁的型鋼骨架安裝后，要再次對(duì)型鋼骨架進(jìn)行觀測(cè)糾正。為防止上層型鋼骨架垂直偏差積累超過(guò)允許值，除了力求柱的型鋼骨架下部校正準(zhǔn)確外，還應(yīng)將上部的安裝垂直中心線對(duì)準(zhǔn)。 　　
　　為使梁柱接頭處的交叉鋼筋貫通且互不干擾，加工柱的型鋼骨架時(shí)，在型鋼腹板上要預(yù)留穿鋼筋的孔洞，而且要相互錯(cuò)開(kāi)。預(yù)留孔洞的孔徑，既要便于穿鋼筋，又不能過(guò)多削弱型鋼腹板，一般預(yù)留孔洞的孔徑較鋼筋直徑大4～6mm為宜。 　　
　　在梁柱接頭處和梁的型鋼翼緣下部，由于澆筑混凝土?xí)r有部分空氣不易排出或因梁的型鋼翼緣過(guò)寬妨礙澆筑混凝土，為此要在一些部位預(yù)留排除空氣的孔洞和混凝土澆筑孔。 　　
　　型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋綁扎與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋綁扎基本相同，但也有其特點(diǎn)。由于柱的縱向鋼筋不能穿過(guò)梁的翼緣，因此柱的縱向鋼筋只能設(shè)在柱截面的四角或無(wú)梁的部位。 　　
　　在梁柱節(jié)點(diǎn)部位，柱的箍筋要在型鋼梁腹板上已留好的孔中穿過(guò)，由于整根箍筋無(wú)法穿過(guò)，只能將箍筋分段，再用電弧焊焊接。不宜將箍筋焊在梁的腹板上，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)處受力較復(fù)雜。
如腹板上開(kāi)孔的大小和位置不合適時(shí)，需征得設(shè)計(jì)單位的同意后，再用電鉆補(bǔ)孔或用絞刀擴(kuò)孔，不得用氣割開(kāi)孔。 　　
　　2、模板與混凝土澆筑 　　
　　型鋼混凝土結(jié)構(gòu)與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于型鋼混凝土結(jié)構(gòu)中有型鋼骨架，在混凝土未硬化之前，型鋼骨架可作為鋼結(jié)構(gòu)來(lái)承受荷載，因此施工時(shí)可利用這個(gè)特點(diǎn)，合理選擇模板材料和支模方法。在高層建筑現(xiàn)澆型鋼混凝土結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)濟(jì)效益較顯著的模板體系有：無(wú)支撐模板體系、升梁提(滑)模體系和外掛腳手升降體系等。如上海金茂大廈型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的滑模施工、重慶民族飯店的升梁提模工藝(圖5-48)等，都是利用型鋼骨架的承重能力為施工創(chuàng)造有利的條件。 　　
　　型鋼混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑，應(yīng)符合《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50204-2002)的規(guī)定。在梁柱接頭處和梁型鋼翼緣下部等混凝土不易充分填滿處，要仔細(xì)進(jìn)行澆筑和搗實(shí)。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)外包的混凝土外殼，要滿足受力和耐火的雙重要求.澆筑時(shí)要保證其密實(shí)度和防止開(kāi)裂。