劲性钢混凝土施工方案

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1、本工程中部框架柱采用C60混凝土,C60混凝土在一般工程中为高等级强度的混凝土,在配合比和施工中必须加以注意,以消除对工程质量造成的隐患。我司在全国各地曾多次进行C60混凝土及其以上强度等级混凝土的施工,一般是从材料和方便施工两方面进行控制。 材料选用: 52.5矿渣硅酸盐水泥,为保证C60混凝土的强度,要求水泥强度fc2.5MPa; 砂石:砂要求细度模数Mk2.6,级配良好,含泥量3%,泥块含量1%,碎石采用525mm连续级配,含泥量1%,泥块含量0.5%,压碎指标值20%; 外加剂选用SF高效缓凝泵送剂,其减水率25%; 为降低水化热,可掺用一定数量的级粉煤灰,取代系数K=1.3; 在试配

2、中可选用FS矿粉,其细度大于400目、活性较好。 在C60生产时,要求混凝土搅拌站符合以下几点要求: 搅拌站的计量:静态计量及动态计量均要符合要求; 搅拌站原材料要按我司要求进料,尤其是水泥及粗骨料; 搅拌站要严格控制塌落度及砂、石含水率,以及作相调整; 搅拌站中的砂、石料不能离析。 C60混凝土柱、剪力墙的施工 本工程框架柱、剪力墙混凝土标号较高,浇筑混凝土时应考虑对框架柱混凝土超灌一部分,为防止梁板低强度等级混凝土渗入柱内,我司拟将竖向构件与梁板分开施工,采取布料机浇注竖向构件混凝土,浇注竖向构件混凝土时,先用布料机放置于楼面上,浇注完毕后,用塔吊移走,再进行梁板结构施工;梁柱核心区部位少

3、量混凝土可配合塔吊调运。核心筒剪力墙因拟采用大爬模,故同一层分两次浇筑,第一次浇至板(梁)底,第二次进行梁板浇筑。C60混凝土施工注意事项 C60混凝土由于水泥用量较高、和易性比较好,因此在泵送中主要注意时间的控制和不使混凝土离析。施工中振捣应适时,混凝土下落入槽时应注意集中和均匀下料,接头处特别注意振动棒的插入深度和连续性。 C60混凝土更重要的是要求注意养护。由于混凝土强度等级高,初凝后强度值上升快,收缩率大,因此养护将直接关系到混凝土的质量,施工时将采取下列措施: 保水:对于坚向混凝土表面,当混凝土浇捣完约12小时后,模板将拆除,在拆除时及时用塑料薄膜粘贴或用无水养生液进行混凝土表面封闭

4、,以达到保水的目的。在养护期间,派专人随时检查,修复脱落的保水面层。 浇水:当模板拆除后,及时浇水养护,为保证坚向混凝土表面湿润,采取表面挂麻袋的方式,不断浇水达到养护的目的。平面混凝土可采取连续浇水的方式进行养护,当阳光较强时也须进行覆盖草袋,麻袋进行养护。劲性钢混凝土施工方案项目概况*工程建筑面积为20533,由地下一层、地上二十八层组成。建筑总高度115.9米,框剪结构,抗震等级为一级,抗震设防为烈度为7度。本工程型钢(劲性)混凝土框架柱、梁,分为两个阶段,第一阶段(地下室-4.56m14.34m)位于2/1、2/A轴相交斜线上,4根钢柱和两根钢梁组成,其中SZ1 600600 2根(-

5、4.56m3.94m )全高为8.50m, SZ2 、SZ3 600 11001700各1根(-4.56 m14.34m )全高为18.90m ,钢梁: KL2-21 (500800)、KL4-21(5001100)全长18.386 m各一道,均由焊接H型钢组成。第二阶段,为结构17层至28层(57.94 m 115.9 m),/轴间,由每层4根箱形柱(600600)和4根钢梁(400800)构成。设计要求所有的钢板材质均为Q235B,焊条采用E43低氢型,重点部位的焊接焊缝质量等级为一级,一般部位为二级。1、施工准备(1)钢构件进场为保证型钢柱、梁加工质量,从钢材下料入手严格控制。所有型钢均

6、购买成品或委托专业厂家制作。钢构件进场应按进场计划分批采用平板车运输相继进场,进场后用16吨汽车卸车,卸下的钢构件直接由汽车吊吊至安装位置附近,钢构件两端开45度K型坡口,腹板为双面坡口,翼缘板为单面坡口,坡口处用磨光机磨光,使之没有氧化物。2、国家有关强制性技术标准和验收规范、规程(含但不限于此): 建筑工程质量验收统一标准GBJ0300-2001 工程测量规范GB50026-93 型钢混凝土组合结构技术规程JGJ38-2001 、J130-2001 高层钢筋混凝土结构设计与施工规程JGJ3-91 碳素结构钢GB700 碳素钢焊条GB5117 熔化焊用钢丝GB/T14957 圆柱头焊钉GB1

7、0433-89 六角头螺栓A和B级GB5782-2000 建筑钢结构焊接规程JGJ81-2002 钢结构工程施工质量验收规范GB50505-2001 钢材力学及工艺性能试验取样规定GB2975-82 热扎钢板表面质量的一般要求GB/T14977-943、型钢柱制作(1)主要技术要求:由于型钢柱制作、安装质量直接影响主体结构安全,因而对其施工质量要求较高,其制作、运输、安装均按照钢结构工程施工及验收规范标准执行。主要要求如下:a.钢柱焊接所用钢板须经材料检验,防止分层。b.钢柱截面几何尺寸偏差3mm。c.翼缘板倾斜度1.5mm。d.柱身挠曲矢高11000柱高且不大于5mm。e.柱身长度偏差3mm

8、,柱身扭曲偏差5mm。f.柱安装中心偏差5,垂直度偏差11000柱高且不大于5mm。g.柱身型钢采用熔透焊,翼缘板与腹板“K”形焊缝及现场柱身对接焊缝质量均满足级焊缝检验标准。(2)施工工艺根据结构特点,型钢柱制作以设计层高进行分柱段加工,上下层柱端连接点位置位于楼面上1m处,钢柱制作在加工车间进行,经检验合格后运至现场,用塔吊配合龙门吊进行吊装就位,柱端连接点现场施焊。(3)型钢柱制作型钢柱制作进行分部件加工组装:一 十。 工艺流程:选材下料制孔部件拼装焊接矫正。a、下料根据钢板规格及分段长度,用火焰自动机采取分段间断切割法进行钢板切割,依靠钢板自身的刚性抑制其变形,同一楼层刚柱加工所需材料

9、一次下齐,并进行坡口、调直。坡口尺寸按照JGJ8191执行。b、制孔根据分段情况及设计要求,确定每段钢柱穿钢筋孔及连接孔位置,整批采用机械制孔。c、拼装型钢柱部件拼装在专用钢板平台上进行,腹板、翼板用专用夹具固定。钢板拼装前,所有连接面、沿焊缝边及所有范围内的铁锈、油污必须清除干净,用手工电弧焊点焊固定。d、焊接由于钢板厚度较厚,在焊接坡口两侧各80100mm范围进行预热,采取合理的施焊顺序、焊接工艺参数,用手工电弧焊打底,增加构件钢性,埋弧自动焊及CO2气体保护焊并用的焊接方式,按顺序先里后外,分层连续施焊。e、矫正焊缝施焊后钢板易产生变形,可用千斤顶组装矫正机结合火焰加热进行矫正,加热时正

10、火最高温度不大于9000C,加热矫正后,缓慢冷却。 4、型钢柱安装工艺流程:塔吊将钢柱部件吊装至安装附近位置门形桥架吊装就位检查垂直度、轴线偏差、标高连接板固定复核调整点焊固定焊接翼板、腹板焊缝外观检查超声波探伤。(1)安装控制在影响型钢柱安装精度的因素中,既有加工误差,也有吊装误差,为保证钢柱安装准确,为框架梁施工创造条件,型钢柱用门形桥架吊装就位后,需进行反复检测,纠正其安装误差,施焊过程中若发现焊接变形影响垂直精度,应及时调整。 a、标高控制根据设计要求,确定拟安装钢柱标高,误差控制在3mm以内,测定以安装型钢柱标高及偏差,根据拟安装钢柱长度来进行标高调整(型钢柱制作时,控制其尺寸比设计

11、尺寸略小于3mm)柱头间出现缝隙,用钢垫片调整。b、垂直度,偏扭控制在型钢柱相互垂直两翼缘板划出柱身中心线,根据楼层轴线,用两台经纬仪从不同方面进行观测,控制其垂直及偏扭,同时测量已安装型钢柱的垂偏直,进行适当调整,稍微预留倾斜量,在安装焊接过程中依靠变形将其抵消。c、复核型钢柱安装精度直接牵扯到框架梁施工,必须严格控制,逐层复核调整防止误差积累。(2)现场组焊型钢柱对接焊缝施工,是型钢柱安装的关键工序之一,直接关系到结构安全,且由于所有焊缝均为立焊,焊接难度较大,拟采用手工电弧焊。a、型钢柱安装调整就位,先安装联结板,校核调整后,采用点焊固定,所用焊接材料型号与正式焊接材料相同。b、采取两个

12、焊工同时对称、分段、反向施焊的工艺,并保证焊接参数、焊接速度一致,严格控制焊道平直,分层连续施焊,保证焊缝质量。每层焊道焊完后及时清理,如发现有影响焊接质量的缺陷,必须清除后再焊。5、钢梁的施工工艺(1)工艺流程起吊就位临时固定调节水平、竖向调节丝杆校正轴线垂直度、标高焊接固定点焊接腹板侧边焊接翼缘抗剪连接件焊缝处理焊接外观检验超声波探伤检验合格后交付土建作业。(2)钢梁安装a.吊装安装前应先在钢梁腹板侧边焊吊耳,用门形桥架、塔吊配合进行吊装。b.用塔吊(门形桥架)将梁运至钢柱的牛腿上,做临时连接,并找正位置,割掉钢梁腹板吊耳。c.钢梁翼缘中心线应对正牛腿中心线,以保证钢梁轴线位置。d.在安装

13、钢梁过程中,利用钢腹板两侧安装设备上的水平调节丝杆来调节钢梁的垂直度,利用自行设计在钢柱收缩来进行调整。e.安装钢梁时,需要反复观测并纠正其轴线、标高、垂直度偏差值,直至符合规范要求后,方可进行对接焊。f.钢梁焊接完毕后,割掉钢梁翼缘上的吊耳,并对钢梁的垂直度标高进行复验。g.在焊接好的钢梁上下翼缘确定抗剪连接件的轴线位置,并采用自动栓钉焊接机将抗剪连接价目(栓钉)焊接在钢梁翼缘上,做到焊接牢固可靠。h.为防止组合钢梁垂直度、标高轴线偏差值积累超过允许值,要求每次组合钢梁安装要严格校验钢柱垂直度以及钢柱上牛腿的轴线位置、标高。3、钢柱、钢梁中剪力连接件的设置要点(1)剪力连接件的顶面位置距板底

14、部不得小于30mm,剪力连接件上部砼保护层厚度不小于20mm。(2)剪力连接件的纵向间距不应大于300mm或四倍板厚。(3)剪力连接件应具有足够的抗水平剪力和竖向掀起力。(4)剪力连接件的边至钢梁边缘之间的距离不应小于20mm。(5)剪力连接件底部周围的砼应浇捣密实,当处于边梁位置时,板中横向钢筋应板边与相邻剪力连接件之间完全锚固。(6)剪力连接件应采用焊接性能良好的材料制作,并保证和钢梁的焊接可靠。6、型钢焊接要点(1)焊条采用E43型焊条,焊机选用630型号,所有焊条焊丝、焊剂必须有合格证,并按要求烘焙后使用。(2)焊缝全部为级焊缝,所有焊缝表面不得有裂缝,焊瘤夹渣,弧坑裂纹,电弧擦伤等缺

15、陷。(3)焊接尽量使用自动焊,不便于自动焊焊接部位,可使用单坡口单面手工焊接。(4)所有焊接透焊缝两端必须加引落弧板。(5)焊透焊缝背面气泡清除保证焊透。(6)焊缝外形要求均匀,成型较好,焊件与焊件、焊件与基础金属之间过渡平滑。(7)对焊时要用两个焊工双面同时对施焊工艺,做到焊接速度一至致,焊接参数相同,保证焊缝表面质量。(8)焊接完毕后,打磨焊缝质量。钢梁安装允许偏差表项 目质量标准测量工具和方法相邻两面梁接头部位项面高差+1mm水准仪测量梁安装在钢柱上对牛腿中心线偏移 5mm经纬仪测量梁垂直度5mm吊线钢尺测量梁水平标高5mm水准仪测量梁侧向弯曲10mm拉线钢尺测量挠曲10mm拉线钢尺测量

16、二级焊缝咬边质量标准项目允许偏差范围抽查标准等级咬边深度0.05t(板厚)且0.5mm连续长度100mm两侧咬边长度总抽查长度10%合格两侧咬边长度总抽查长度6%优良7、型钢施工质量控制措施(1)施工前质量控制a、施工前根据有关规范及设计要求编制制作、焊接工艺卡,并组织操作人员认真学习。b、所有电焊工必须进行技术培训,持证上岗,并做好焊接技术评定。c、钢材、焊材按相关标准验收合格后,方能使用。(2)施工阶段质量控制a、为保证型钢柱、梁加工质量,从钢材下料入手严格控制。所有型钢均委托专业厂家制作。b、组装前,连接面及沿焊缝每边50mm范围内的铁锈,油污等必须清除干净。焊接完毕后,清除溶渣和金属飞

17、溅物。c、焊缝表面不允许有裂缝,气孔等缺陷,焊脚高度、宽度严格按照JGJ8191焊接标准检查。d、型钢柱、梁安装精度严格按照技术要求控制,加强复核观测。e、柱梁焊缝、现场柱梁段对接焊缝全部进行超声波检测,若不合格,则分析原因,制订纠正和预防措施,对不合格产品必须返工。8、型钢柱梁砼施工(1)钢筋柱内钢筋采用竖向钢筋电渣压力焊连接,经检验全程合格后绑扎箍筋;在梁柱节点部位由于梁纵筋需穿越型钢柱,压力焊不易操作,因而施工中采用钢筋机械连接一套筒挤压技术,方便施工,亦能保证钢筋连接质量,且质量较为稳定。(2)模板采用胶合板模板组拼,由于柱中型钢柱影响,柱模无法用对拉螺栓砼浇筑对模板振动较大,故用48

18、3.5mm钢管双杆横向捆绑,间距500mm,柱身四周下部加斜向顶撑,防止柱身涨模及侧移。柱子根部留置清扫口,砼浇筑前清除残余垃圾。梁模板的支撑采用钢管扣件,经计算后确定支撑方案。(3)砼浇捣梁柱内砼采取现场搅拌,塔吊供料施工,由于高强砼质量易受各种微小因素的影响,故从原材料选用,搅拌、振捣、养护等各环节严格控制。型钢结构混凝土的浇捣,应严格遵守砼的施工规范和规程,在梁柱接头处和梁型钢翼缘下部等砼不易充分填满处,要仔细浇捣。a.每批原材料进场必须具有合格证,并经现场随机抽样复验,各项技术指标合格后方可使用。b.砼搅拌严格按照施工配合比投料,计量精确,且保证拌合物均匀,搅拌过程中严禁随意加水。c.

19、砼浇筑施工采用插入式高频振捣器,每次浇捣高度控制在50mm左右,防止分层,保证型钢梁柱身内外砼振捣密实。d.做好砼的早期养护,防止出现砼失水,影响其强度增长。e.在梁柱核心区节点部位,按照柱身砼强度等级和梁混凝土强度等级,砼之间不留施工缝。9、劲性混凝土柱梁质量通病防治(1)焊接质量(夹渣、未焊透、气孔等)a.加强操作工人的培训,组织学习焊接规范、规程及质量标准,建立岗位责任制,操作人员挂牌上岗。b.采用3.2mm的E4303焊条。c.预先在型钢上放大样,画线操作,采用气割坡口。d.第一层焊接完毕后,逐道焊缝进行清理、检查、直至清理干净。e.焊条使用前进行烘培1h以上,焊条进场应严格把关,杜绝

20、使用劣质产品。以免焊条受潮,药皮剥落,钢芯偏心。f.空气湿度大及阴雨天停止焊接施工。(2)焊接变形现场组装校正合格后的钢柱即使施焊,由两名焊工同时对称间隔分段反向施焊并在焊接处设立挡板,以消除施焊中热影响产生较大的焊段残余变形而导致垂直度发生偏差。型钢混凝土组合结构技术规程 JGJ138-2001 型钢混凝土组合结构技术规程总则1.0.1为在建筑工程中合理应用和发展型钢混凝土组合结构,做到技术先进、安全可靠、经济合理、确保质量,制定本规程。1.0.2本规程适用于非地震区和抗震设防烈度为6度至9度的多、高层建筑和一般构筑物的型钢混凝土组合结构的设计与施工。型钢混凝土组合结构构件应由混凝土、型钢、

21、纵向钢筋和箍筋组成。1.0.3型钢混凝土组合结构的设计与施工,除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。型钢混凝土组合结构技术规程术语符号术语2.1.1型钢混凝土组合结构STEELREINFORCEDCONCRETECOMPOSITESTRUCTURES混凝土内配置型钢(轧制或焊接成型)和钢筋的结构。2.2.1材料性能E_C混凝土弹性模量;E_S钢筋弹性模量;E_A型钢弹性模量;F_(CK)、F_C混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;F_Y、F_Y钢筋抗拉、抗压强度设计值;F_(YV)箍筋抗拉强度设计值;F_(YK)F(YK)钢筋抗拉、抗压强度标准值;F_A、F_A型钢抗拉、抗压强

22、度设计值;F_(AK)、F_(AK)型钢抗拉、抗压强度标准值。2.2.2作用和作用效应N轴向力设计值;M弯矩设计值;V剪力设计值;_S、_S正截面承载力计算中纵向钢筋的受拉、受压应力;_A_A正截面承载力计算中型钢翼缘的受拉、受压应力;_(MAX)型钢混凝土框架梁最大裂缝宽度。2.2.3几何参数A_S、A_S纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离;A_A、A_A型钢受拉翼缘截面重心、型钢受压翼缘截面重心至混凝土截面近边的距离;B混凝土截面宽度;H混凝土截面高度;H_O型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土截面受压边缘的距离;H_(OS)、H_(OF)纵向受拉钢筋、型钢受

23、拉翼缘截面重心到混凝土截面受压边缘的距离;H_A型钢截面高度;B_F型钢翼缘宽度;T_F型钢翼缘厚度;H_W型钢腹板高度;T_W型钢腹板厚度;E轴向力作用点至纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘合力点之间的距离;E_I初始偏心距;E_O轴向力对截面重心的偏心距,E_O=M/N;E_A附加偏心距;S箍筋间距;X混凝土受压区高度;C混凝土保护层厚度;A_C、A_A、A_SA_S、A_(AF)、A(AF)、A_(AW)分别为混凝土全截面、型钢全截面、受拉钢筋总截面、受压钢筋总截面、型钢受拉翼缘截面、型钢受压翼缘截面、型钢腹板截面的面积;B_S型钢混凝土框架梁截面短期刚度;B_L型钢混凝土框架梁截面长期刚度;I

24、_C混凝土截面惯性矩;I_A型钢截面惯性矩。2.2.4计算系数及其他偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数;混凝土相对受压区高度,X/H_O;_S、_S纵向受拉钢筋、受压钢筋配筋率。 型钢混凝土组合结构技术规程材料型钢3.1.1型钢混凝土构件的型钢材料宜采用牌号Q235B.C.D级的碳素结构钢,以及牌号Q345-B.C.D.E级的低合金高强度结构钢,其质量标准应分别符合现行国家标准碳素结构钢GB700和低合金高强度结构钢GB/T1951的规定3.1.2型钢可采用焊接型钢和轧制型钢。型钢钢材应根据结构特点选择其牌号和材质,并应保证抗拉强度、伸长率、屈服点、冷弯试验、冲击韧性合格和硫、磷、

25、碳含量符合使用要求。型钢焊缝和坡口尺寸应符合现行行业标准建筑钢结构焊接技术规程JGJ81的有关规定。当焊接型钢的钢板厚度大于或等于50MM,并承受沿板厚方向的拉力作用时,应按现行国家标准厚度方向性能钢板GB5313的规定,其附加板厚方向的断面收缩率不得小于该标准Z15级规定的允许值。考虑地震作用的结构用钢,其强屈比不应小于1.2,且应有明显的屈服台阶和良好的可焊性。3.1.3型钢材料的强度指标,应按表3.1.3的规定采用。 3.1.4型钢材料的物理性能指标,应按表3.1.4的规定采用。3.1.5型钢的焊接应符合下列要求:1手工焊接用焊条应符合现行国家标准碳素钢焊条GB5117或低合金钢焊条GB

26、5118的规定。选用的焊条型号应与主体金属强度相适应。2自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂,应与主体金属强度相适应。焊丝应符合现行国家标准熔化焊用钢丝GB/T14957的规定。3.1.6焊缝强度设计值应按表3.1.6的规定采用。注:表中所列一级、二级、三级指焊缝质量等级。3.1.7构件中设置的栓钉应符合现行国家标准圆柱头焊钉GB10433的规定。栓钉的力学性能应符合表3.1.7的规定。3.1.8型钢使用的螺栓、锚栓材料应符合下列要求:1普通螺栓应符合现行国家标准六角头螺栓-A和B级GB5782和六角头螺栓-C级GB5780的规定;2锚栓可采用现行国家标准碳素结构钢GB700规定的Q235钢或

27、低合金高强度结构钢GB/T1591规定的Q345钢;3高强度螺栓应符合现行国家标准钢结构高强度大六角头螺栓、大六角螺母,垫圈与技术条件GB/T1228-1231或钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB3632-GB3633的规定;4螺栓连接的强度设计值、高强度螺栓的设计预拉力值,以及高强度螺栓连接的钢材摩擦面抗滑移系数值,应按现行国家标准钢结构设计规范GBJ17的规定采用。3.2.1纵向钢筋宜采用II级、III级热轧钢筋;箍筋宜采用I级、II级热轧钢筋,其强度指标应按表3.2.1的规定采用。 注:热轧钢筋应符合国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-91的规定。3.2.2钢筋弹性模量E_S应

28、按表3.2.2的规定采用。型钢混凝土组合结构技术规程材料混凝土3.3.1型钢混凝土组合结构的混凝土强度等级不宜小于C30;混凝土的强度指标应按表3.3.1-1、表3.3.1-2的规定采用。 3.3.2混凝土弹性模量E_C应按表3.3.2的规定采用。3.3.3 型钢混凝土组合结构的混凝土最大骨料直径宜小于型钢外侧混凝土保护层厚度的1/3,且不宜大于25MM。型钢混凝土组合结构技术规程设计基本规定结构类型4.1.1型钢混凝土组合结构分为全部结构构件采用型钢混凝土的结构和部分结构构件采用型钢混凝土的结构。此两类结构宜用于框架结构、框架一剪力墙结构、底部大空间剪力墙结构、框架一核心筒结构、筒中筒结构等

29、结构体系。但对各类结构体系的框架柱,当房屋的设防烈度为9度,且抗震等级为一级时,框架柱的全部结构构件应采用型钢混凝土结构。4.1.2型钢混凝土框架柱的型钢,宜采用实腹式宽翼缘的H形轧制型钢和各种截面型式的焊接型钢;非地震区或设防烈度为6度地区的多、高层建筑,可采用带斜腹杆的格构式焊接型钢(图4.1.2)。 4.1.3型钢混凝土框架梁和框架柱中的型钢,宜采用充满型实腹型钢。充满型实腹型钢的一侧翼缘宜位于受压区,另一侧翼缘位于受拉区(图4.1.3);当梁截面高度较高时,可采用桁架式型钢混凝土梁。4.1.4型钢混凝土剪力墙,宜在剪力墙的边缘构件中配置实腹型钢;当受力需要增强剪力墙抗侧力时,也可在剪力

30、墙腹板内加设斜向钢支撑。4.2.1型钢混凝土组合结构的多、高层建筑的平面和竖向布置、地震作用或风荷载作用组合下的内力和位移计算等,应遵守国家标准建筑结构荷载规范GBJ9-87、建筑抗震设计规范GBJ11-89、混凝土结构设计规范GBJ10-89,以及行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ3-91、高层民用建筑钢结构技术规程JGJ99-98的有关规定。4.2.2在进行结构内力和变形计算时,型钢混凝土组合结构构件的刚度,可按下列规定计算:1型钢混凝土梁、柱构件的截面的抗弯刚度、轴向刚度和抗剪刚度可按下列公式计算: EI=E_CI_C+E_AI_A(4.2.2-1)EA=E_CA_C+E

31、_AA_A(4.2.2-2)GA=G_CA_C+G_AA_A(4.2.2-3)式中E_IE_AG_A型钢混凝土构件截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;E_CI_C、E_CA_C、G_CA_C钢筋混凝土部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;E_AI_A、E_AA_A、G_AA_A型钢部分的截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度。2端部配置型钢的钢筋混凝土剪力墙,其截面刚度可近似按相同截面的钢筋混凝土剪力墙计算截面抗弯刚度、轴向刚度、抗剪刚度;端部有型钢混凝土边框柱的的钢筋混凝土剪力墙,其截面刚度可按边框柱中的型钢折算为等效混凝土面积,以此作为有翼缘截面的翼缘面积,计算其抗弯刚度、轴向刚度;对于墙的抗剪

32、刚度只考虑边框柱中的型钢腹板的折算等效混凝土面积。4.2.3采用型钢混凝土组合结构时,房屋最大适用高度可比行业标准钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ391所规定的房屋最大适用高度适当提高;当全部结构构件均采用型钢混凝土结构,包括型钢混凝土框架和钢筋混凝土筒体组成的混合结构除设防烈度为9度外,房屋最大适用高度可相应提高30%40%,其结构阻尼比宜取0.04。4.2.4型钢混凝土结构构件设计,应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。4.2.5型钢混凝土结构构件的承载力设计,应采用下列极限状态设计表达式:非抗震设计_OSR(4.2.5-1)抗震设计SR/_RE(4.2.5-2)式中S

33、结构构件内力组合设计值,应按国家标准建筑结构荷载规范GBJ9-87、建筑抗震设计规范GBJ11-89的规定进行计算:_O结构构件的重要性系数,安全等级为一级、二级、三级的结构构件,其_O应分别取1.1、1.0、0.9;R结构构件承载力设计值;_(RE)承载力抗震调整系数,其值应按表4.2.5的规定采用。注:轴压比小于0.15的篇心受压柱,其承载力抗震调整系数按梁取用。4.2.6型钢混凝土组合结构构件的抗震设计,应根据设防烈度、结构类型、房屋高度按表4.2.6采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和抗震的构造要求。注:1框架-剪力墙结构中,当剪力墙部分承受的地露倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的

34、50%时,其框架部分应按框架结构的抗震等级采用;2部分框支剪力墙结构当采用型钢混凝土结构时,对8度设防烈度,其房屋高度不应超过100M;3有框支层的剪力墙结构,除落地剪力墙底部加强部位外,均按一般剪力墙结构的抗露等级取用;4设防烈度为8度的丙类建筑,且房厦高度不超过12M的规则的一般民用框架结构(体育馆和影剧院等除外)和类似的工业框架结构,抗震等级采用三级。4.2.7型钢混凝土组合结构在正常使用极限状态下,按风荷载或地震作用组合,以弹性方法计算的楼层层间位移与层高之比值U/H、顶点位移与总高度之比值U/H的限值,以及型钢混凝土组合结构的薄弱层层间弹塑性位移UP,应符合行业标准钢筋混凝土高层建筑

35、结构设计与施工规程JGJ391所规定的限值要求。4.2.8型钢混凝土梁的最大挠度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合影响进行计算,其计算值不应大于表4.2.8规定的最大挠度限值。注:1构件制作时预先起拱,且使用上也允许,验算挠度时,可将计算所得挠度值减去起拱值;2表中括号中的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件。4.2.9型钢混凝土组合结构构件的最大裂缝宽度不应大于表4.2.9规定的最大裂缝宽度限值。型钢混凝土组合结构技术规程设计基本规定一般构造英文词条名:4.3.1型钢混凝土组合结构构件中,纵向受力钢筋直径不宜小于16MM,纵筋与型钢的净间距不宜小于30MM,其纵向受力钢筋的最小锚固长

36、度、搭接长度应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的要求。4.3.2考虑地震作用组合的型钢混凝土组合结构构件,宜采用封闭箍筋,其末端应有135。弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于10倍箍筋直径。4.3.3型钢混凝土组合结构构件中纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ10-89的规定。型钢的混凝土保护层最小厚度,对梁不宜小于100MM,且梁内型钢翼缘离两侧距离之和(B1+B2),不宜小于截面宽度的1/3;对柱不宜小于120MM(图4.3.3)。 4.3.4型钢混凝土组合结构构件中的型钢钢板厚度不宜小于6MM,其钢板宽厚比应符合表4.3.4的规定(图4.3.

37、4)。当满足宽厚比限值时,可不进行局部稳定验算。4.3.5在需要设置栓钉的部位,可按弹性方法计算型钢翼缘外表面处的剪应力,相应于该剪应力的剪力由栓钉承担;栓钉承载力应按国家标准钢结构设计规范GBJ17-88的规定计算。型钢上设置的抗剪栓钉的直径规格宜选用19MM和22MM,其长度不宜小于4倍栓钉直径,栓钉间距不宜小于6倍栓钉直径。组合结构技术规程型钢混凝土框架梁承载力计算5.1.1型钢混凝土框架梁,其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算:1截面应变保持平面;2不考虑混凝土的抗拉强度;3受压边缘混凝土极限压应变_(CU)取0.003,相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值F_C,受压区应

38、力图形简化为等效的矩形应力图,其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8,矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值;4型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。设计计算时,简化为等效矩形应力图形;5钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变_(CU)取0.01。5.1.2型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁,其正截面受弯承载力应按下列公式计算(图5.1.2):非抗震设计 MF_CBX(H_O-X/2)+F_YA_S(H_O-A_S)+F_AA_(AF)(H_O-A_A)+M_(AW)(5.1.2-1)F_CBX+F_YA

39、_S+FAA_(AF)-F_YA_S-F_AA_(AF)+N_(AW)=0(5.1.2-2)抗震设计M1/(_(RE)F_CBX(H_O+X/2)+F_YA_S(H_O-A_S)+F_AA_(AF)(H_O-A_A)+M_(AW)(5.1.2-3)F_CBX+F_YA_S+FAA_(AF)+F_YA_S-F_AA_(AF)+N_(AW)=0(5.1.2-4)当_1H_O1.25X时N_(AW)=2.5-(_1+_2)T_WH_OF_A(5.1.2-5)N_(AW)=1/2(_12+_22)-(_1+_2)+2.5-(1.25)2T_WH_O2F_A(5.1.2-6)_B=0.8/(1+(F_Y

40、+F_A)/(20.003E_S)(5.1.2-7)混凝土受压区高度X尚应符合下列公式要求:X_BH_O(5.1.2-8)XA_A+T_F(5.1.2-9)式中相对受压区高度,X/H_O;_B相对界限受压区高度,_B=XB/H_O;X_B界限受压区高度;M_(AW)型钢腹板承受的轴向合力对型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点的力矩;N_(AW)型钢腹板承受的轴向合力;_1型钢腹板上端至截面上边距离与H0的比值;_2型钢腹板下端至截面上边距离与H0的比值;T_W型钢腹板厚度;T_F型钢翼缘厚度;H_W型钢腹板高度;H_O型钢受拉翼缘和纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压边缘距离;5.1.3型钢混凝土框架梁

41、考虑抗震等级的剪力设计值V_B应按下列规定计算:一级抗震等级V_B=1.05(M_(BUE)L+M_(BUE)R)/L_N+V_(GB)(5.1.3-1)二级抗震等级V_B=1.05(M_B1+M_BR)/L_N+V_(GB)(5.1.3-2)三级抗震等级V_B=(M_B1+M_BR)/L_N+V_(GB)(5.1.3-3)式中M_(BUE)L,M_(BUE)R框架梁左、右端采用实配钢筋和实配型钢、强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数的正截面受弯承载力所对应的弯矩值;M_B1,M_BR考虑地震作用组合的框架梁左、右端弯矩设计值;V_(GB)考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值,可

42、按简支梁计算确定;L_N梁的净跨。在公式(5.1.3-1)(5.1.3-3)中M_(BUE)L和M_(BUE)R之和,以及M_B1和M_BR之和,应分别按顺时针和逆时针方向进行组合,并取其较大值。每端的M_(BUE)可按本规程第5.1.2条中有关公式计算。5.1.4型钢混凝土框架梁的受剪截面应符合下列条件:非抗震设计V_B0.45F_CBH_O(5.1.4-1)(F_AT_WH_W)/(F_CBH_O)0.10(5.1.4-2)抗震设计V_B1/_(RE)(0.36F_CBH_O)(5.1.4-3)(F_AT_WH_W)/(F_CBH_O)0.10(5.1.4-4)5.1.5型钢为充满型实腹型

43、钢的型钢混凝土框架梁,其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计V_B0.08F_CBH_O+F_(YV)A_(SV)/SH_O+0.58F_AT_WH_W(5.1.5-1)抗震设计V_B1/_(RE)0.06F_CBH_O+0.8F_(YV)A_(SV)/SH_O+0.58F_AT_WH_W(5.1.5-2)集中荷载作用下的梁,其斜截面受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计V_B0.20/(+1.5)F_CBH_O+F_(YV)A_(SV)/SH_O+0.58/F_AT_WH_W(5.1.5-3)抗震设计V_B1/_(RE)0.06/(+1.5)F_CBH_O+0.8F_(YV)A_(S

44、V)/SH_O+0.58/F_AT_WH_W(5.1.5-4)式中F_(YV)箍筋强度设计值;A_(SV)配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积;S沿构件长度方向上箍筋的间距;计算截面剪跨比,可取=A/H_O,A为计算截面至支座截面或节点边缘的距离,计算截面取集中荷载作用点处的截面。当3时,取=3。5.1.6置桁架式型钢的型钢混凝土梁其受弯承载力可按国家标准混凝土结构设计规范GBJ1089的有关公式计算,计算中可将上、下弦型钢考虑为纵向钢筋;斜腹杆承载力的竖向分力可作为受剪箍筋考虑。轻型钢结构轻型钢结构主要是采用轻型H型钢(焊接或轧制;变截面或等截面)做成门形刚架,C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条

45、和墙梁,压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构,采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。5.2.1型钢混凝土框架梁应验算裂缝宽度;最大裂缝宽度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行计算。5.2.2考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响的最大裂缝宽度(按MM计)应按下列公式计算(图5.2.2): W_(MAX)=2.1_(SA)/E_S(1.9C+0.08D_E/_(TE)(5.2.2-1)=1.1(1-M_C/M)(5.2.2-2)M_C=0.235BH2F_(TK)(5.2.2-3)_(SA)=M/(0.87(A

46、_S*H_(OS)+A_(AF)*H_(OF)+KA_(AW)H_(OW)(5.2.2-4)D_E=(4(A_S+A_(AF)+KA_(SW)/U(5.2.5-5)U=ND_S+(2D_F+2T_F+2KH_(AW)0.7(5.2.2-6)_(TE)=(A_S+A_(AF)+KA_(AW)/(0.5BH)(5.2.2-7)式中C纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度;考虑型钢翼缘作用的钢筋应变不均匀系数;当1.0时,取=1.0;K型钢腹板影响系数,其值取梁受拉侧1/4梁高范围中腹板高度与整个腹板高度的比值;D_E、_(TE)考虑型钢受拉翼缘与部分腹极及受拉钢筋的有效直径、有效配筋率;_(SA)考虑型钢

47、受拉翼缘与部分腹板及受拉钢筋的钢筋应力值;M_C混凝土截面的抗裂弯矩;A_S、A_(AF)纵向受力钢筋型钢受拉翼缘面积;A_(AW)、H_(AW)型钢腹板面积高度;H_(OS)、H_(OF)、H_(OW)纵向受拉钢筋、型钢受拉翼缘、KA_(AW)截面重心至混凝土截面受压边缘的距离;N纵向受拉钢筋数量;U纵向受拉钢筋和型钢受拉翼缘与部分腹板周长之和。型钢混凝土组合结构技术规程型钢混凝土框架梁挠度验算英文词条名:5.3.1型钢混凝土框架梁在正常使用极限状态下的挠度,可根据构件的刚度用结构力学的方法计算。在等截面构件中,可假定各同号弯矩区段内的刚度相等,并取用该区段内最大弯矩处的刚度。受弯构件的挠度

48、应按荷载短期效应组合并考虑荷载长期效应组合影响的长期刚度B_1进行计算,所求得的挠度计算值不应大于本规程表4.2.8规定的限值。5.3.2当型钢混凝土框架梁的纵向受拉钢筋配筋率为0.3%1.5%范围时,其荷载短期效应和长期效应组合作用下的短期刚度B_S和长期刚度B_1,可按下列公式计算: B_S=(0.22+3.75E_S/E_C_S)E_CI_C+E_AI_A(5.3.2-1)B_1=M_S/(M_1(-1)+MS)B_S(5.3.2-2)式中E_C混凝土弹性模量;E_A型钢弹性模量;I_C按截面尺寸计算的混凝土截面惯性矩;I_A型钢的截面惯性矩;M_S按荷载短期效应组合计算的弯矩值;M_L

49、按荷载长期效应组合计算的弯矩值;考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数,按本规程第5.3.3条规定采用。5.3.3考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数可按下列规定采用:当_S=0时,2.0当_S=_S时,1.6当_S为中间数值时,按直线内插法取用。此处,_S、_S分别为纵向受拉钢筋和纵向受压钢筋配筋率,_S=A_S/BH_O、_SA_S/BH_O。型钢混凝土组合结构技术规程型钢混凝土框架梁构造要求5.4.1型钢混凝土框架梁的截面宽度不宜小于300MM;截面的高度和宽度的比值不宜大于4。5.4.2梁中纵向受拉钢筋不宜超过二排,其配筋率宜大于0.3%,直径宜取16V25MM,净距不宜小于30

50、MM和1.5D(D为钢筋的最大直径);梁的上部和下部纵向钢筋伸入节点的锚固构造要求应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ10-89的规定。5.4.3型钢混凝土框架梁的截面高度大于或等于500MM,时在梁的两侧沿高度方向每隔200MM,应设置一根纵向腰筋,且腰筋与型钢间宜配置拉结钢筋。5.4.4型钢混凝土框架梁在支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处,应在型钢腹板两侧对称设置支承加劲肋。5.4.5型钢混凝土框架梁中箍筋的配置应符合国家标准混凝土结构设计规范GBJ10-89的规定;考虑地震作用组合的型钢混凝土框架梁,梁端应设置箍筋加密区,其加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径应满足表5.4.5要求

51、。 5.4.6在箍筋加密区长度内,箍筋宜配置复合箍筋,其箍筋肢距,可按国家标准混凝土结构设计规范GBJ10-9的规定适当放松。5.4.7梁端箍筋设置,其第一个箍筋应设置在距节点边缘不大于50MM,处非加密区的箍筋最大间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍,沿梁全长箍筋的配筋率(_(SV)=(A_(SV)/(BS)应符合下列规定:非抗震设计 _(SV)0.24F_T/F_(YV)(5.4.7-1)抗震设计一级抗震等级 _(SV)0.3F_T/F_(YV)(5.4.7-2)二级抗震等级 _(SV)0.28F_T/F_(YV)(5.4.7-3)三级抗震等级 _(SV)0.26F_T/F_(YV)(5.4.

52、7-4)5.4.8对于转换层大梁或托柱梁等主要承受竖向重力荷载的梁,梁端型钢上翼缘宜增设栓钉。5.4.9配置桁架式型钢的型钢混凝土框架梁,其压杆的长细比宜小于120。5.4.10开孔型钢混凝土梁的孔位宜设置在剪力较小截面附近,且宜采用圆形孔,当孔洞位于离支座1/4跨度以外时,圆形孔的直径不宜大于0.4倍梁高,且不宜大于型钢截面高度的0.7;倍当孔洞位于离支座1/4跨度以内时,圆孔的直径不宜大于0.3倍梁高,且不宜大于型钢截面高度的0.5倍。孔洞周边宜设置钢套管,管壁厚度不宜小于梁型钢腹板厚度,套管与梁型钢腹板连接的角焊缝高度宜取0.7倍腹板厚度;腹板孔周围二侧宜各焊上厚度稍小于腹板厚度的环形补

53、强板,其环板宽度应取75125MM;且孔边应加设构造箍筋和水平筋(图5.4.10)。5.4.11型钢混凝土框架梁的圆孔孔洞截面处,应进行受弯承载力和受剪承载力计算;圆形孔受弯承载力计算应按本规程第5.1.2条,计算但计算中应扣除孔洞面积受剪承载力应按下列公式计算:非抗震设计V_B=0.08F_CBH_O(1-1.6D_H/H)+0.58F_AT_W(H_W-D_H)+SUMF_(YV)A_(SV)(5.4.11-1)抗震设计V_B=1/(_(RE)0.06F_CBH_O(1-1.6D_H/H)+0.58F_AT_W(H_W-D_H)R+0.8SUMF_(YV)A_(SV)(5.4.11-2)式

54、中孔边条件系数,孔边设置钢套管时取1.0,孔边不设钢套管时取0.85;D_H圆孔洞直径;SUMF_(YV)A_(SV)加强箍筋的受剪承载力。型钢混凝土组合结构技术规程型钢型钢混凝土组合结构技术规程型钢混凝土框架柱承载力计算:6.1.1型钢混凝土框架柱,其正截面偏心受压承载力计算的基本假定应符合本规程第5.1.1条的规定。6.1.2型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架柱,其偏心受压构件正截面受压承载力应按下列公式计算(图6.1.2): 非抗震设计NF_CBX+FYA_S+FAA_(AF)-_AA_S-_AA_(AF)+N_(AW)(6.1.2-1)N_AF_CBX(H_O-X/2)+FAAS

55、(H_O-A_S)+FAA_(AF)(H_O-A_A)+M_(AW)(6.1.2-2)抗震设计N1/(_(RE)F_CBX+F_YA_S+FAA_(AF)-_AA_(AF)+N_(AW)(6.1.2-3)N_A1/(_(RE)F_CBX(H_O-X/2)+F_YA_S(H_O-A_S)+F_AA_(AF)(H_O-A_A)+M_(AW)(6.1.2-4)E=E_I+H/2-A(6.1.2-5)E_I=E_O-E_A(6.1.2-6)当_1H_O时,N_(AW)=2.5-(_12+_22)-(_1+_2)+2.5-(1.25)2T_WH_O2F_A(6.1.2-8)当_1H_O1.25X,_2H_O1.25X时,N_(AW)=(_2-_1)T_WH_OF_A(6.1.2-9)M_(AW)=1/2(_12-_22)+(_2-_1)T_WH_O2F_A(6.1.2-10)受拉边或受压较小边的钢筋应力_S和型钢翼缘应力_A可按下列条件计算当X_BH_O时,为大偏心受压构件,取_S=F_Y,_A=F_A;当X_BH_O时,为小偏心受压构件,_S及_A分

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