2015年一建備考《建筑工程》1A413045鋼-混凝土組合結構施工技術


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1A413045 鋼-混凝土組合結構施工技術
一、型鋼混凝土組合結構的特點與應用
由混凝土包裹型鋼做成的結構稱為型鋼混凝土組合結構。其特征是在型鋼結構的外面有一層混凝土外殼。型鋼混凝土中的型鋼,除采用軋制型鋼外,還廣泛采用焊接型鋼,配合使用鋼筋和鋼箍。型鋼混凝土可做成多種構件,能組成各種結構,可代替鋼結構和鋼筋混凝土結構應用于工業和民用建筑中。型鋼混凝土梁和柱是最基本的構件。
型鋼分為實腹式和空腹式兩類。實腹式型鋼可由型鋼或鋼板焊成,常用截面形式為I、工、[、T、+等和矩形及圓形鋼管。空腹式構件的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,近年來在日本和西方國家普遍采用。空腹式型鋼較節省材料,但其制作費用較多。型鋼混凝土組合結構的混凝土強度等級不宜小于C30。
型鋼混凝土組合結構具有下述優點:
(1)型鋼混凝土中型鋼不受含鋼率的限制,型鋼混凝土構件的承載能力可以高于同樣外形的鋼筋混凝土構件的承載能力一倍以上,因而可以減小構件截面。對于高層建筑,構件截面減小,可以增加使用面積和層高,經濟效益很大。
(2)型鋼在混凝土澆筑之前已形成鋼結構,具有較大的承載能力,能承受構件自重和施工荷載,可將模板懸掛在型鋼上,模板不需設支撐,簡化支模,加快施工速度。在高層建筑中型鋼混凝土不必等待混凝土達到一定強度就可繼續上層施工,可縮短工期。由于無臨時立柱,為進行設備安裝提供了可能。
(3)型鋼混凝土組合結構的延性比鋼筋混凝土結構明顯提高,尤其是實腹式型鋼,因而此種結構有良好的抗震性能。
(4)型鋼混凝土組合結構較鋼結構在耐久性、耐火等方面均勝一籌。最初人們把鋼結構用混凝土包起來,目的是為了防火和防腐蝕,后來經過試驗研究才確認混凝土外殼能與鋼結構共同受力。型鋼混凝土框架較鋼框架可節省鋼材50%或者更多。
二、型鋼混凝土結構施工
型鋼混凝土結構目前在我國還是一種新結構,型鋼混凝土結構是鋼結構與混凝土結構的組合體,這二者的施工方法都可以應用到型鋼混凝土結構中來。但由于二者同時并存,因此也有一些特點,充分利用這些特點就能使施工效率提高。
1.型鋼和鋼筋施工
型鋼骨架施工應遵守鋼結構的有關規范和規程。
安裝柱的型鋼骨架時,先在上下型鋼骨架連接處進行臨時連接,糾正垂直偏差后再進行焊接或高強度螺栓固定,然后在梁的型鋼骨架安裝后,再次觀測和糾正因荷載增加、焊接收縮或螺栓松緊不一而產生的垂直偏差。
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等級要求。
對一般部位的焊縫,應進行外觀質量檢查,并應達到二級焊縫質量等級要求。
工字形和十字形型鋼柱的腹板與翼緣、水平加勁肋與翼緣的焊接應采用坡口熔透焊縫,水平加勁肋與腹板連接可采用角焊縫。
箱形柱隔板與柱的焊接,宜采用坡口熔透焊縫。
栓釘焊接前,應將構件焊接面的油、銹清除;焊接后栓釘高度的允許偏差應在±2mm以內,同時按有關規定抽樣檢查其焊接質量。
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易排出,或因梁的型鋼翼緣過寬妨礙混凝土澆筑(圖1A413045-1),要在一些部位預留排除空氣的孔洞和混凝土澆筑孔(圖1A413045-2)。
型鋼混凝土結構的鋼筋綁扎,與鋼筋混凝土結構中的鋼筋綁扎基本相同。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在柱截面的四角或無梁的部位。
在梁柱節點部位,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,只好將箍筋分段,再用電弧焊焊接。不宜將箍筋焊在梁的腹板上,因為節點處受力較復雜。
如腹板上開孔的大小和位置不合適時,征得設計者的同意后,再用電鉆補孔或用鉸刀擴孔,不得用氣割開孔。
2.模板與混凝土澆筑
型鋼混凝土結構與普通鋼筋混凝土結構的區別在于型鋼混凝土結構中有型鋼骨架,在混凝土未硬化之前,型鋼骨架可作為鋼結構來承受荷載,為此”施工中可利用型鋼骨架來承受混凝土的重量和施工荷載,為降低模板費用和加快施工創造了條件。
可將梁底模用螺栓固定在型鋼梁或角鋼桁架的下弦上,以完全省去梁下模板的支撐。樓蓋模板可用鋼框木模板和快拆體系支撐,達到加速模板周轉的目的。
施工時有關型鋼骨架的安裝,應遵守鋼結構有關的規范和規程。
型鋼混凝土結構的混凝土澆筑,應遵守有關混凝土施工的規范和規程。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。型鋼混凝土結構外包的混凝土外殼,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。
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