專利名稱：一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及國際專利分類E04C建筑材料或結(jié)構(gòu)構(gòu)件施工技術(shù)，尤其是一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法。
背景技術(shù)：
公知技術(shù)中，勁鋼混凝土又稱型鋼混凝土或勁性混凝土，是由鋼骨架外包鋼筋混凝土而形成的一種新型組合建筑結(jié)構(gòu)，由于配置鋼骨架與高強混凝土之間相互約束使勁性混凝土結(jié)構(gòu)能夠更有效地發(fā)揮鋼材和混凝土兩種材料各自的優(yōu)點，同時克服了鋼結(jié)構(gòu)容易發(fā)生局部屈曲的缺點，增加了結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的延性，改善了由于高強混凝土本身延性差而帶來的不利于抗震的脆性特性；另外，相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說，采用勁性混凝土結(jié)構(gòu)有效地減小了構(gòu)件的截面尺寸，增大了使用空間；相對于鋼結(jié)構(gòu)來說，采用勁性混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)約 了鋼材用量，降低了造價，改善了防火和防腐性能。近年來，勁鋼混凝土越來越多地應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中，尤其是高層建筑結(jié)構(gòu)及大型工業(yè)民用建筑的人防地下室結(jié)構(gòu)中，隨著建筑物高度的增加及人防地下室設(shè)計及使用性能的要求不斷提高，勁鋼混凝土作為一種高效的結(jié)構(gòu)承力體系，被廣泛的推廣應(yīng)用到工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中。在已公開的相關(guān)專利文獻中有關(guān)勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)甚至鋼筋的布置技術(shù)內(nèi)容較少，中國專利申請201110069136公開了一種大型冶金工業(yè)廠房鋼骨混凝土鋼筋的布置方法，先安裝鋼骨柱并通過安裝調(diào)整墊板和纜風(fēng)繩調(diào)整合格后，再在兩相鄰鋼骨柱之間安裝鋼骨梁，并經(jīng)初步固定后，再全熔透的焊固到鋼骨柱上形成鋼骨架；然后按先布置鋼骨柱上的混凝土鋼筋，后布置鋼骨梁上的混凝土鋼筋，最后再布置鋼骨柱與鋼骨梁連接處的混凝土鋼筋的順序，布置鋼骨架外側(cè)的混凝土鋼筋，在布置各位置的混凝土鋼筋時，先布置栓釘，后布置豎向受力鋼筋，最后布置預(yù)制好的橫向固定箍筋。中國專利申請201110281013涉及一種鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點區(qū)鋼筋骨架安裝改進方法，在梁模板槽正上方搭設(shè)支架，梁的縱向鋼筋穿插在柱縱筋中放在支架上，核芯區(qū)柱箍筋放在柱縱筋位置、梁上下縱筋之間；梁的縱向鋼筋通過與梁的箍筋綁扎固定，柱箍筋通過與箍筋限位模桿綁扎固定，形成不與柱縱筋綁扎的在梁模板槽和柱、梁節(jié)點區(qū)正上方臨時放置的梁、柱節(jié)點區(qū)鋼筋骨架；最后將梁鋼筋骨架同柱箍筋籠整體沿柱縱筋下滑落入梁模板槽及梁、柱節(jié)點核芯區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)梁、柱節(jié)點區(qū)鋼筋骨架的最終位置。但是，雖然勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)體系簡單、受力明確、結(jié)構(gòu)形式多樣并充分發(fā)揮了剛?cè)醿煞N材料的優(yōu)勢，但在設(shè)計與施工的銜接結(jié)合方面還有待進一步提高，尤其是鋼筋的布置和穿越，在現(xiàn)場施工中實際難度大，對鋼筋的布置進行優(yōu)化，也未見較好的技術(shù)改進方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，以期實現(xiàn)既能保證梁、柱節(jié)點處鋼筋骨架安裝質(zhì)量又方便操作。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)措施實現(xiàn)的工序包括，二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工；施工具體步驟包括I) 二次設(shè)計對核心區(qū)的部位二次設(shè)計重排列孔圖，增加要求在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋密集處采取鋼構(gòu)加工廠成孔穿孔或焊接預(yù)留套筒。其原因在于，在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋較集中交叉較密，該處還存在包括柱主筋過型鋼梁套筒、鋼筋連接板預(yù)留孔、柱箍筋過型鋼梁孔以及梁鋼筋過型鋼柱套筒等均交匯在一起。2)柱、梁縱向鋼筋的連接柱縱向受力筋連接中，柱縱向受力鋼筋主要采用機械連接或直螺紋套筒連接，縱向受力筋穿過勁鋼梁柱節(jié)點翼沿板時，采取工廠加工成槽孔通過，縱向受力筋穿過梁柱桁架節(jié)點或鑄鋼節(jié)點時，縱向受力鋼筋與結(jié)構(gòu)擋板采取雙面搭接焊接連接；梁縱向受力筋連接中，梁縱向鋼筋兩端與矩形鋼柱上預(yù)留套筒進行連接，預(yù)留套筒在鋼柱出廠時已焊接在鋼柱上，在勁性梁柱主筋在梁中部時，采用長絲套筒進行連接，即在中部主筋一端絲扣加工長度剛好等于一個套筒的長度，先將套筒全部擰入，待與之連接的另一根主筋到位后將套筒后退擰入。3)柱箍筋及附加筋的施工分成兩段加工，然后分別從外面包裹，在柱側(cè)面采取 單面搭接IOd進行焊接，附加鋼筋采用綁扎搭接。4)梁箍筋及拉結(jié)筋的施工勁性鋼筋混凝土梁外部箍筋分成兩段，從上、下面騎在梁的主筋上，在梁高的中間部部位采取單面搭接IOd進行焊接。本發(fā)明的有益效果是僅需吊裝設(shè)備起吊主梁，減少了施工設(shè)備應(yīng)用成本，又能避免現(xiàn)場張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成工作面上的障礙，便于梁體質(zhì)量控制與安全文明施工管理；該種方法施工建構(gòu)的勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、變形小和伸縮縫少等優(yōu)點，經(jīng)優(yōu)化的布置鋼筋節(jié)約成本15 %，承載力可提高20 %-30%,縮短工期，降低施工成本，經(jīng)濟適用，操作簡便。
圖I是本發(fā)明工序示意圖。
具體實施例方式如附圖I所示，本發(fā)明施工方法工序包括，二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工；施工具體步驟包括I) 二次設(shè)計對核心區(qū)的部位二次設(shè)計重排列孔圖，增加要求在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋密集處采取鋼構(gòu)加工廠成孔穿孔或焊接預(yù)留套筒。其原因在于，在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋較集中交叉較密，該處還存在包括柱主筋過型鋼梁套筒、鋼筋連接板預(yù)留孔、柱箍筋過型鋼梁孔以及梁鋼筋過型鋼柱套筒等均交匯在一起。2)柱、梁縱向鋼筋的連接柱縱向受力筋連接中，柱縱向受力鋼筋主要采用機械連接或直螺紋套筒連接，縱向受力筋穿過勁鋼梁柱節(jié)點翼沿板時，采取工廠加工成槽孔通過，縱向受力筋穿過梁柱桁架節(jié)點或鑄鋼節(jié)點時，縱向受力鋼筋與結(jié)構(gòu)擋板采取雙面搭接焊接連接；梁縱向受力筋連接中，梁縱向鋼筋兩端與矩形鋼柱上預(yù)留套筒進行連接，預(yù)留套筒在鋼柱出廠時已焊接在鋼柱上，在勁性梁柱主筋在梁中部時，采用長絲套筒進行連接，即在中部主筋一端絲扣加工長度剛好等于一個套筒的長度，先將套筒全部擰入，待與之連接的另一根主筋到位后將套筒后退擰入。
3)柱箍筋及附加筋的施工分成兩段加工，然后分別從外面包裹，在柱側(cè)面采取單面搭接IOd進行焊接，附加鋼筋采用綁扎搭接。4)梁箍筋及拉結(jié)筋的施工:勁性鋼筋混凝土梁外部箍筋分成兩段，從上、下面騎在梁的主筋上，在梁直的中間部部位采取單面搭接進行焊接。前述中，在勁性梁柱主筋在梁中部時按常規(guī)做法采取綁扎或單面搭接焊連接，但是按現(xiàn)行驗收規(guī)范要求，直徑大于18_的鋼筋須采用機械連接，如果按現(xiàn)有常規(guī)做法將不符合該規(guī)范要求。前述中，長絲套筒處有一段主筋已加工成絲扣，需對長絲套筒接頭進行檢測，長絲套筒連接處強度必須符合要求。
前述中，柱箍筋的綁扎與現(xiàn)有的鋼筋混凝土柱箍筋綁扎不能采取相同方法。前述中，現(xiàn)有梁箍筋及拉結(jié)筋的施工中，內(nèi)部拉結(jié)筋焊接在鋼骨梁上的腹板上，這樣就增加了鋼筋的焊接量，且每根箍筋都有兩個焊接頭。實施例I :一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋布置優(yōu)化施工工序，包括施工準(zhǔn)備、二次設(shè)計、鋼筋翻樣和加工、柱梁縱向鋼筋連接、柱箍筋及附加筋施工、梁箍筋及拉結(jié)筋施工。本實施例中，為取得較好的實施的效果，除采取前述二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工外，還需要I) 二次設(shè)計前完成施工準(zhǔn)備利用類似工程施工經(jīng)驗，首先分析結(jié)構(gòu)體系鋼筋布設(shè)施工的難點、影響人工降耗和施工進度的主要因素，確定各類影響因素的控制對策；其次建立三維模型，在設(shè)計人員的認可下，進行試驗、論證；經(jīng)優(yōu)化的節(jié)點模型進行編號，便于鋼筋加工時統(tǒng)一編號。2)鋼筋翻樣和加工；按節(jié)點大樣模型明確的節(jié)點主筋、箍筋和拉筋的穿越連接形式，進行分類編號，按不同連接形式、不同連接節(jié)點分別進行加工，勁鋼筋混凝土梁主筋采用直螺紋套筒并結(jié)合焊接進行連接時，矩形鋼柱安裝完成后，勁性梁主筋的長度便已固定，否則，長則無法與套筒連接，短則伸入套筒內(nèi)長度不夠，對結(jié)構(gòu)受力有影響；同時要求，同一截面內(nèi)主筋接頭率不應(yīng)大于50%。本發(fā)明中，對于勁鋼砼結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點、箍筋和拉筋穿越綁扎，通過CAD輔助設(shè)計，建立有代表性節(jié)點的三維模型，模擬鋼筋的現(xiàn)場施工，以實施對核心區(qū)鋼筋布置排布進行二次設(shè)計。本發(fā)明實施例中，簡支梁的預(yù)應(yīng)力鋼束在工廠進行張拉，而負彎矩區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼束布置及張拉均在主梁上進行，預(yù)制梁采用標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件，進行工廠化統(tǒng)一生產(chǎn)和管理，僅需吊裝設(shè)備起吊主梁，減少了施工設(shè)備應(yīng)用成本，又能避免現(xiàn)場張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成工作面上的障礙，便于梁體質(zhì)量控制與安全文明施工管理；該種方法施工建構(gòu)的勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、變形小和伸縮縫少等優(yōu)點，節(jié)省了施工時間，縮短工期，提高經(jīng)濟效益；經(jīng)濟適用，操作簡便，并能節(jié)省施工經(jīng)費，降低施工成本。實施例2 :勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法具體步驟包括I)第一步A、利用類似工程施工經(jīng)驗，首先分析結(jié)構(gòu)體系鋼筋布設(shè)施工的難點、影響人工降耗和施工進度的主要因素，確定各類影響因素的控制對策；B、其次建立三維模型，在設(shè)計人員的認可下，進行試驗、論證；
C、經(jīng)優(yōu)化的節(jié)點模型進行編號，便于鋼筋加工時統(tǒng)一編號；2)第二步D、對核心區(qū)的部位二次設(shè)計重排列孔圖，增加要求在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋密集處采取鋼構(gòu)加工廠成孔穿孔或焊接預(yù)留套筒。3)第三步E、按節(jié)點大樣模型明確的節(jié)點主筋、箍筋、拉筋的穿越連接形式，進行分類編號，按不同連接形式和不同連接節(jié)點分別進行加工。 4)第 4 步F、柱縱向受力鋼筋過勁鋼梁柱節(jié)點翼沿板時，采取工廠加工成槽孔通過，過梁柱桁架節(jié)點或鑄鋼節(jié)點時，縱向受力鋼筋與結(jié)構(gòu)擋板采取雙面搭接焊接連接；G、梁縱向鋼筋兩端與矩形鋼柱上預(yù)留套筒進行連接，預(yù)留套筒在鋼柱出廠時已焊接在鋼柱上，梁主筋在中部時采用長絲套筒進行連接，長絲套筒連接處強度必須符合要求；5)第 5 步H、綁扎柱梁箍筋、附加鋼筋及拉結(jié)筋；本發(fā)明實施例中，經(jīng)優(yōu)化的布置鋼筋節(jié)約成本15%左右，減少空間占用高度；提高了建筑物抗震性能；與鋼結(jié)構(gòu)相比可節(jié)約鋼材20% -40%，與鋼筋砼結(jié)構(gòu)相比承載力可提高20% _30%，提高工程進度，確保工程質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，其特征是工序包括，二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工；施工具體步驟包括: (1)二次設(shè)計對核心區(qū)的部位二次設(shè)計重排列孔圖，增加要求在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋密集處采取鋼構(gòu)加工廠成孔穿孔或焊接預(yù)留套筒。其原因在于，在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋較集中交叉較密，該處還存在包括柱主筋過型鋼梁套筒、鋼筋連接板預(yù)留孔、柱箍筋過型鋼梁孔以及梁鋼筋過型鋼柱套筒等均交匯在一起； (2)柱、梁縱向鋼筋的連接柱縱向受力筋連接中，柱縱向受力鋼筋主要采用機械連接或直螺紋套筒連接，縱向受力筋穿過勁鋼梁柱節(jié)點翼沿板時，采取工廠加工成槽孔通過，縱向受力筋穿過梁柱桁架節(jié)點或鑄鋼節(jié)點時，縱向受力鋼筋與結(jié)構(gòu)擋板采取雙面搭接焊接連接；梁縱向受力筋連接中，梁縱向鋼筋兩端與矩形鋼柱上預(yù)留套筒進行連接，預(yù)留套筒在鋼柱出廠時已焊接在鋼柱上，在勁性梁柱主筋在梁中部時，采用長絲套筒進行連接，即在中部主筋一端絲扣加工長度剛好等于一個套筒的長度，先將套筒全部擰入，待與之連接的另一根主筋到位后將套筒后退抒入； (3)柱箍筋及附加筋的施工分成兩段加工，然后分別從外面包裹，在柱側(cè)面采取單面搭接IOd進行焊接，附加鋼筋采用綁扎搭接； (4)梁箍筋及拉結(jié)筋的施工:勁性鋼筋混凝土梁外部箍筋分成兩段，從上、下面騎在梁的主筋上，在里直的中間部部位采取單面搭接進行焊接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，其特征在于，除采取前述二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工外，還需要 (1)二次設(shè)計前完成施工準(zhǔn)備利用類似工程施工經(jīng)驗，首先分析結(jié)構(gòu)體系鋼筋布設(shè)施工的難點、影響人工降耗和施工進度的主要因素，確定各類影響因素的控制對策；其次建立三維模型，在設(shè)計人員的認可下，進行試驗、論證；經(jīng)優(yōu)化的節(jié)點模型進行編號，便于鋼筋加工時統(tǒng)一編號； (2)鋼筋翻樣和加工；按節(jié)點大樣模型明確的節(jié)點主筋、箍筋和拉筋的穿越連接形式，進行分類編號，按不同連接形式、不同連接節(jié)點分別進行加工，勁鋼筋混凝土梁主筋采用直螺紋套筒并結(jié)合焊接進行連接時，矩形鋼柱安裝完成后，勁性梁主筋的長度便已固定，否貝U，長則無法與套筒連接，短則伸入套筒內(nèi)長度不夠，對結(jié)構(gòu)受力有影響；同時要求，同一截面內(nèi)主筋接頭率不應(yīng)大于50%。
3.如權(quán)利要求I所述的一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，其特征在于，對于勁鋼砼結(jié)構(gòu)中梁柱節(jié)點、箍筋和拉筋穿越綁扎，通過CAD輔助設(shè)計，建立有代表性節(jié)點的三維模型，模擬鋼筋的現(xiàn)場施工，以實施對核心區(qū)鋼筋布置排布進行二次設(shè)計。
4.如權(quán)利要求I所述的一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，其特征在于，具體步驟包括 (I)第一步 A、利用類似工程施工經(jīng)驗，首先分析結(jié)構(gòu)體系鋼筋布設(shè)施工的難點、影響人工降耗和施工進度的主要因素，確定各類影響因素的控制對策； B、其次建立三維模型，在設(shè)計人員的認可下，進行試驗、論證；C、經(jīng)優(yōu)化的節(jié)點模型進行編號，便于鋼筋加工時統(tǒng)一編號； (2)第二步 D、對核心區(qū)的部位二次設(shè)計重排列孔圖，增加要求在梁柱接頭主節(jié)點鋼筋密集處采取鋼構(gòu)加工廠成孔穿孔或焊接預(yù)留套筒。
(3)第三步 E、按節(jié)點大樣模型明確的節(jié)點主筋、箍筋、拉筋的穿越連接形式，進行分類編號，按不同連接形式和不同連接節(jié)點分別進行加工。
(4)第4步: F、柱縱向受力鋼筋過勁鋼梁柱節(jié)點翼沿板時，采取工廠加工成槽孔通過，過梁柱桁架節(jié)點或鑄鋼節(jié)點時，縱向受力鋼筋與結(jié)構(gòu)擋板采取雙面搭接焊接連接； G、梁縱向鋼筋兩端與矩形鋼柱上預(yù)留套筒進行連接，預(yù)留套筒在鋼柱出廠時已焊接在鋼柱上，梁主筋在中部時采用長絲套筒進行連接，長絲套筒連接處強度必須符合要求； (5)第5步 H、綁扎柱梁箍筋、附加鋼筋及拉結(jié)筋。
全文摘要
一種勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)中優(yōu)化鋼筋布置的施工方法，工序包括，二次設(shè)計、柱、梁縱向鋼筋的連接、柱箍筋及附加筋的施工和梁箍筋及拉結(jié)筋的施工；僅需吊裝設(shè)備起吊主梁，減少了施工設(shè)備應(yīng)用成本，又能避免現(xiàn)場張拉預(yù)應(yīng)力鋼束造成工作面上的障礙，便于梁體質(zhì)量控制與安全文明施工管理；該種方法施工建構(gòu)的勁鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大、變形小和伸縮縫少等優(yōu)點，經(jīng)優(yōu)化的布置鋼筋節(jié)約成本15％，承載力可提高20％-30％，縮短工期，降低施工成本，經(jīng)濟適用，操作簡便。
文檔編號E04G21/12GK102936957SQ20121046916
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者繆建國, 高榮華, 吳亞澎, 劉博濤, 王慶元, 劉恒毅, 符正岳 申請人:永升建設(shè)集團有限公司