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： 　　
　　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。對于高層建筑而言，其經(jīng)濟效益顯著。 　　
　　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用，加快施工速度。由于無需臨時立柱，也為進行設(shè)備安裝提供了可能。同時，澆筑的型鋼混凝土不必等待混凝土達到一定強度就可繼續(xù)進行上層施工，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)件中的型鋼分為實腹式和空腹式兩類，實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。實腹式型鋼制作簡便，承載能力大，空腹式型鋼節(jié)省材料，但制作費用高。 　　
　　2、梁柱節(jié)點構(gòu)造 　　
　　梁柱節(jié)點的基本要求是：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)點處柱的主筋一般在柱角上，這樣可以避免穿過型鋼梁的翼緣。但柱的箍筋要穿過型鋼梁的腹板，也可將柱的箍筋焊在型鋼梁上。 　　
　　梁的主筋一般要穿過型鋼柱的腹板，如果穿孔削弱了型鋼柱的強度，應(yīng)采取補強措施。圖5-44為十字形實腹式型鋼柱與H形型鋼梁的節(jié)點透視圖。 　　
　　3、柱腳節(jié)點構(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需計算。 　　
　　4、保護層 　　
　　型鋼混凝土構(gòu)件混凝土保護層厚度，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，保護層厚度應(yīng)為5cm；要求3h的耐火極限時，保護層厚度應(yīng)為6cm；墻壁中的型鋼要求2h耐火極限時，保護層厚度應(yīng)為3cm。梁和柱中的鋼筋，要求2h耐火極限時，保護層厚度應(yīng)為3cm；要求3h耐火極限時，保護層厚度為4cm。 　　
　　型鋼的保護層厚度不得小于5cm，但確定保護層厚度時，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)量驗收規(guī)范》(GB50205-2001)的規(guī)定。在安裝柱的型鋼骨架時，首先是在上下型鋼骨架處作臨時連接，然后觀測糾正其垂直偏差，再進行焊接或高強度螺栓連接，其次是在梁的型鋼骨架安裝后，要再次對型鋼骨架進行觀測糾正。為防止上層型鋼骨架垂直偏差積累超過允許值，除了力求柱的型鋼骨架下部校正準確外，還應(yīng)將上部的安裝垂直中心線對準。 　　
　　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，在型鋼腹板上要預(yù)留穿鋼筋的孔洞，而且要相互錯開。預(yù)留孔洞的孔徑，既要便于穿鋼筋，又不能過多削弱型鋼腹板，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。由于柱的縱向鋼筋不能穿過梁的翼緣，因此柱的縱向鋼筋只能設(shè)在柱截面的四角或無梁的部位。 　　
　　在梁柱節(jié)點部位，柱的箍筋要在型鋼梁腹板上已留好的孔中穿過，由于整根箍筋無法穿過，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，因為節(jié)點處受力較復(fù)雜。
如腹板上開孔的大小和位置不合適時，需征得設(shè)計單位的同意后，再用電鉆補孔或用絞刀擴孔，不得用氣割開孔。 　　
　　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)來承受荷載，因此施工時可利用這個特點，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)濟效益較顯著的模板體系有：無支撐模板體系、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，要仔細進行澆筑和搗實。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.澆筑時要保證其密實度和防止開裂。