鋼框架施工-鋼結(jié)構(gòu)框架基本體系、柱、樓板

鋼結(jié)構(gòu)施工課件鋼框架的基本鋼框架結(jié)構(gòu)組成鋼柱

P1821、H型鋼柱：H型鋼柱是由三塊鋼板組成的H形截面承重構(gòu)件對于房間開間較小的鋼框架結(jié)構(gòu)，為降低用鋼量和充分發(fā)揮截面承重能力，其鋼柱一般采用H型鋼柱，其強軸平行于建筑物縱向設(shè)置。2、焊接箱型或方鋼管截面柱P182焊接箱型截面柱是由四塊鋼板組成的承重構(gòu)件，在它與梁連接部位還設(shè)有加勁隔板，每節(jié)柱子頂部要求平整。對于房間開間較大的縱橫向承重的鋼框架結(jié)構(gòu)，為充分發(fā)揮截面承重能力，其鋼柱一般采用焊接箱型截面柱。3、鋼管、鋼管混凝土柱P183（2）鋼管混凝土柱【基本原理是借助鋼管對核心混凝土的套箍約束作用，使核心混凝土處于三向受壓狀態(tài)，能夠充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點】（1）鋼管柱鋼管混凝土柱：使混凝土的強度、塑性和韌性大為改善，可以避免或延緩鋼管發(fā)生局部屈曲，從而使鋼管混凝土具有強度高、重量輕、延性好、耐疲勞、耐沖擊等優(yōu)越的力學(xué)性能和省工省料、架設(shè)輕便、施工快速等優(yōu)點。SRC+SRC心筒型鋼混凝土柱（SRC）SteelReinforcedConcrete，簡稱SRCCFT+混凝土核心筒圓鋼鋼管混凝土柱（CFT）鋼管混凝土柱，concretefilledsteeltubularcolumnCFRT+混凝土核心筒矩形鋼管混凝土柱（CFRT）Concrete-filledsteelRectangularTubular(CFRT)CFRT+混凝土核心筒矩形鋼管混凝土柱（CFRT）4、十字柱P183每根十字柱采用一根H型鋼柱與兩根由H型鋼剖分形成的⊥型鋼焊接而成。對于高層建筑的柱，可采用十字柱外包鋼筋混凝土形成的勁性柱，為確保十字柱與鋼筋混凝土協(xié)同工作和變形，沿著十字柱高度方向應(yīng)焊有栓釘。鋼梁1、H型鋼梁對于柱距較小的鋼框架結(jié)構(gòu)，其鋼梁一般采用H型鋼，其強軸平行于水平面設(shè)置。2、焊接箱型截面梁對于柱距特別大的鋼框架結(jié)構(gòu)，其鋼梁一般采用焊接箱型截面，其強軸平行于水平面設(shè)置。樓面P185樓面種類在鋼結(jié)構(gòu)住宅中樓板的形式也呈現(xiàn)多樣性。近年來，采用較多的樓板形式主要有以下幾種。1、壓型鋼板混凝土樓板P186壓型鋼板混凝土樓板于20世紀(jì)60年代前后在歐美、日本等國多層及高層建筑中得到了廣泛應(yīng)用。壓型鋼板混凝土組合樓板：將壓型鋼板鋪設(shè)在鋼梁上，在壓型鋼板和鋼梁翼緣板之間用圓柱頭焊釘進行穿透焊接。壓型鋼板即可作為澆筑混凝土?xí)r的永久性模板，也可作為混凝土板下部受拉鋼筋與混凝土一起共同工作。在實際應(yīng)用中壓型鋼板混凝土樓板又分為兩種形式，一種為非組合樓板，另一種是組合樓板。（2）兩者區(qū)別主要在于使用階段，組合樓板中的壓型板不僅用作永久性模板，而且代替混凝土的下部受拉鋼筋與混凝土一起共同工作，承受包括自重在內(nèi)的樓面荷載；非組合樓板中的壓型鋼板僅用作永久性模板，不考慮與混凝土共同工作。（1）在施工階段（兩者的作用是一樣的）壓型鋼板作為澆筑混凝土板的模板，即不拆卸的永久性模板，合理設(shè)計后，不需要設(shè)置臨時支撐，即由壓型鋼板承受濕混凝土板重量和施工活荷載。兩種形式區(qū)別非組合樓板的特點：1、在使用階段，壓型鋼板不代替混凝土板的受拉鋼筋，屬于非受力鋼板。2、在施工階段，壓型鋼板作為澆筑混凝土板的模板，其下一般不再設(shè)置臨時支撐，由壓型鋼板承擔(dān)未結(jié)硬的濕混凝土板的重量和施工活荷載。3、由于壓型鋼板不起混凝土板內(nèi)的受拉鋼筋作用，可不采用防火涂料，但宜采用具有防銹功能的鍍鋅鋼板。4、壓型鋼板與混凝土之間的疊合面可放松要求，不要求采用帶有特殊波槽、壓痕的壓型鋼板或采用其他措施。5、仍需采用圓柱頭焊釘將壓型鋼板與鋼梁焊接固定，保證施工人員在壓型鋼板上行走及操作安全。采用閉合式壓型鋼板，依靠楔形混凝土塊體為疊合面提供必要的抗剪能力。采用帶壓痕、沖孔或加勁肋的壓型鋼板，靠壓痕、沖孔或加勁肋為疊合面提供必要的抗剪能力在無壓痕壓型鋼板上口鋼板上翼緣加焊橫向受力鋼筋以承受鋼板與混凝土疊合面的縱向剪力。保證壓型鋼板和混凝土疊合面之間的剪力傳遞的措施組合樓板1、壓型鋼板混凝土樓板特點，優(yōu)點P186:1）合理的設(shè)計后，可不設(shè)施工專用的模板系統(tǒng)，實現(xiàn)多層同時施工作業(yè)，大大加快施工進度。2）壓型鋼板的凹槽內(nèi)可鋪設(shè)通訊、電力、通風(fēng)、采暖等管線，吊頂方便。1、壓型鋼板混凝土樓板特點，優(yōu)點

P186:3）壓型鋼板便于運輸、堆放，安裝方便，不需拆卸，火災(zāi)危險性小。4）施工時可起增強鋼梁側(cè)向穩(wěn)定性作用，在組合樓板中壓型鋼板可以作受拉鋼筋使用。不利的因素:1）用壓型鋼板后，增加了材料的費用，尤其是鍍鋅壓型鋼板，本身造價較高，需進行防火處理。2）樓板中增加了壓型鋼板，樓層凈高有少量的降低（按每層75mm計，24層大樓合計為1.8m）。3）壓型鋼板目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，每個生產(chǎn)廠商都有各自的一套技術(shù)資料，給設(shè)計人員帶來不便。2、壓型鋼板混凝土組合板的構(gòu)造要求P186壓型鋼板混凝土組合樓板根據(jù)結(jié)構(gòu)布置方案的不同主要有板肋垂直于主梁、板肋平行于主梁兩種形式。壓型鋼板端部的連接壓型鋼板端部的連接應(yīng)設(shè)置錨固件與鋼梁連接，可采用塞焊、貼角焊或采用圓頭柱栓釘穿透壓型鋼板與鋼梁焊接壓型鋼板長邊的連接壓型鋼板長邊的相互之間連接采用搭接后，并用貼角焊或塞焊進行焊接，以防止壓型鋼板相互移動或分離，每段焊縫長度為20mm~30mm，焊縫間距為300mm左右。組合板中采用的壓型鋼板凈厚度不小于0.75mm，最好控制在1.0mm以上。P187為便于澆筑混凝土，要求壓型鋼板平均槽寬不小于50mm，當(dāng)在槽內(nèi)設(shè)置圓柱頭焊釘時，壓型鋼板總高度（包括壓痕在內(nèi)）不應(yīng)超過80mm。組合樓板中壓型鋼板外表面應(yīng)有保護層以防御施工和使用過程中大氣的侵蝕。組合板總厚度h不應(yīng)小于90mm，壓型鋼板翼緣以上混凝土厚度hc不應(yīng)小于50mm。支撐于鋼梁上連續(xù)板或搭接板，最小支撐長度。組合板在下列情況下，應(yīng)配置鋼筋P187：1）當(dāng)僅考慮壓型鋼板時組合板的承載力不滿足設(shè)計要求時，應(yīng)在板內(nèi)混凝土中配置附加的抗拉鋼筋；2）在連續(xù)組合板或懸臂組合板的負彎矩區(qū)應(yīng)配置連續(xù)鋼筋；3）在集中荷載區(qū)段和孔洞周圍應(yīng)配置分布鋼筋；4）為改善防火效果，增加抗拉鋼筋。連續(xù)組合板按簡支板設(shè)計時，支座區(qū)的負鋼筋斷面不應(yīng)小于混凝土截面的0.2％；抗裂鋼筋的長度從支承邊緣起，每邊長度不應(yīng)小于跨度的1/4，且每米不應(yīng)小于5根。連續(xù)組合板負彎矩的開裂寬度，室內(nèi)正常環(huán)境下不應(yīng)超過0.3mm，室內(nèi)高溫度環(huán)境或露天時不應(yīng)超過0.2mm。2、自承式鋼筋桁架壓型鋼板組合樓面P188自承式鋼筋桁架壓型鋼板組合樓面，利用混凝土樓板的上下層縱向鋼筋，與彎折成形的鋼筋焊接，組成能夠承受荷載的小桁架，組成一個在施工階段無需模板的能夠承受濕混凝土及施工荷載的結(jié)構(gòu)體系。在使用階段，鋼筋桁架成為混凝土樓板的配筋，能夠承受使用荷載。鋼筋桁架模板是將現(xiàn)澆混凝土樓板中的上、下層縱向鋼筋（上、下弦桿），與彎折成形的小直徑鋼筋（腹桿）焊接，組成具有一定剛度且能夠承受荷載的小桁架，再將該小桁架的彎腳與肋高僅2mm，板厚為0.4～0.6mm的壓型鋼板焊接。所有這些加工操作均是在工廠內(nèi)利用自動化生產(chǎn)線完成的。鋼筋桁架混凝土樓板縱剖面圖鋼筋桁架混凝土樓板橫剖面圖鋼筋桁架模板在施工階段，將底下的壓型鋼板相互扣接，以托住混凝土，由鋼筋桁架提供強度和剛度；在使用階段，鋼筋桁架就是混凝土樓板的配筋，以承受使用荷載。因此，它具有壓型鋼板組合或非組合樓板的施工速度快的優(yōu)勢，又具有現(xiàn)澆整體剛度大，抗震性能好的優(yōu)點，具有廣闊的使用前景。桁架高度范圍70mm≤ht≤270mm桁架長度范圍1m～12m鋼筋保護層厚度c=15mm，30mm上下弦直徑6mm～12mm腹桿直徑4mm～7.5mm底模厚度0.5mm綜合起來，鋼筋桁架模板混凝土樓板有以下特點：

（1）現(xiàn)場綁扎工作量減少60％～70％，可進一步縮短工期。（2）比普通壓型鋼板—混凝土組合樓板的厚度減少約20～50mm，混凝土用量減少，室內(nèi)凈高增加。（3）栓釘焊接質(zhì)量更容易保證。（4）底面平整，感觀好，鋼板損耗少。（5）力學(xué)性能與現(xiàn)澆樓板基本相同，使用階段板底基本不開裂。綜合起來，鋼筋桁架模板混凝土樓板有以下特點：

（6）與現(xiàn)澆樓板的防火性能相當(dāng)。鋼板不參與使用階段受力，不需考慮防腐問題。（7）鋼筋排列均勻，保護層厚度有可靠保證。（8）通過改變桁架高度擬適用跨度較大的樓板。（9）樓板的雙向剛度相近，有利于建筑物抗震，也可做成雙向板。（10）桁架受力模式合理，綜合造價低。3、現(xiàn)澆整體混凝土樓蓋現(xiàn)澆整體混凝土樓蓋是結(jié)構(gòu)設(shè)計中最常用的一種樓板，也是設(shè)計及施工人員最為熟悉的一種結(jié)構(gòu)形式。它的做法與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中現(xiàn)澆板的做法基本相似，只是現(xiàn)澆板與鋼梁之間需要增加抗剪連接件，使現(xiàn)澆板與鋼梁形成一個整體。組合梁可利用鋼梁作混凝土樓板的模板支撐，以節(jié)約費用。現(xiàn)澆整體混凝土樓板特點P188現(xiàn)澆整體混凝土樓板與其它樓板形式相比，具備以下一些特點。它的一些主要優(yōu)勢是：1）施工工藝簡單，取材方便，造價低廉，適用范圍廣；2）平面整體剛度大，抗震性能好；3）和鋼梁共同工作，形成組合梁，可減小梁截面的高度；4）不受房間形狀的限制，開洞方便，便于設(shè)備和管道的垂直鋪設(shè)；5）取消了壓型鋼板，減少了用鋼量。現(xiàn)澆整體混凝土樓板特點P188盡管它有以上許多優(yōu)點，但在多高層結(jié)構(gòu)的樓板設(shè)計中受到一定的限制，主要是由于以下幾點不利因素：1）自重較大，現(xiàn)場濕作業(yè)多，現(xiàn)場凌亂。2）它需要傳統(tǒng)的模板支撐系統(tǒng)，阻礙下部交通，支模拆模比較繁瑣。3）混凝土澆筑完成后，不能及時為后續(xù)工作提供條件。4）樓板混凝土的硬化需要較長的時間，對工期的影響較大。4、混凝土疊合板樓蓋。混凝土疊合板是將預(yù)制鋼筋混凝土板支撐在焊有栓釘?shù)匿摿荷?，在鋪設(shè)完現(xiàn)澆層中的鋼筋之后澆混凝土，當(dāng)現(xiàn)澆混凝土達到一定的強度時，栓釘、現(xiàn)澆層及預(yù)制板與鋼梁連成整體共同工作，形成鋼-混凝土疊合板。5、SP預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心板。SP板既可用作樓板，又可用作墻板，能很好地滿足房屋的建筑和結(jié)構(gòu)的要求。6、密肋OSB板。其樓蓋由C型的輕鋼龍骨與鋪于龍骨上的薄板組成。樓面結(jié)構(gòu)板材一般采用OSB板（定向刨花板）。龍骨在腹板上開有大孔，這樣對于管線的穿越與布置極為方便。7、雙向輕鋼密肋組合樓蓋由鋼筋或小型鋼焊接的單品桁架正交成的平板網(wǎng)架，并在網(wǎng)格內(nèi)嵌入五面體無機玻璃鋼模殼而形成雙向輕鋼密肋組合樓蓋。除了以上幾種形式外，在鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)中還采用過：鋼骨架輕質(zhì)保溫隔聲復(fù)合樓板、密排托架一現(xiàn)澆混凝土組合樓板、雙向輕鋼密肋組合樓蓋、輕骨料或加氣混凝土樓板（ALC板）、現(xiàn)澆鋼骨混凝土大跨度空心樓蓋（有兩種形式:①梁式鋼骨混凝土空心樓蓋，框架梁為鋼骨混凝土明梁。②暗梁鋼骨混凝土空心樓蓋。樓板中埋設(shè)GBF輕質(zhì)高強復(fù)合薄壁空心管。）等樓板形式。鋼骨架輕質(zhì)保溫隔聲復(fù)合樓板鋼筋桁架壓型鋼板組合樓面鋼筋桁架混凝土現(xiàn)澆板的施工應(yīng)遵守以下操作程序:擬定施工計劃→樓承板進場、起吊→樓承板安裝→附加鋼筋綁扎及管線敷設(shè)→栓釘焊接→邊模安裝→隱蔽工程驗收→混凝土澆筑?，F(xiàn)場堆放邊模板安裝澆筑完成底部的效果澆筑混凝土在施工中還應(yīng)注意以下問題：1、為了滿足受力及確保在澆筑混凝土?xí)r不漏漿，鋼筋桁架樓承板伸入鋼梁上翼緣邊緣的長度，必須滿足設(shè)計要求。在任何情況下，鋼筋桁架在鋼梁上的擱置長度不宜小于5d（d為鋼筋桁架下弦鋼筋直徑）及50mm兩者中的較大值；鍍鋅鋼板伸入鋼梁上翼緣邊緣的長度不宜小于30mm。2、鋼筋桁架樓承板就位后，應(yīng)立即將其端部豎向鋼筋與鋼梁點焊牢固；沿板寬度方向，將底模與鋼梁點焊，焊接采用手工電弧焊，間距不大于300mm。待鋪設(shè)一定面積后，必須及時綁扎板底筋，以防鋼筋桁架側(cè)向失穩(wěn)；同時必須及時按設(shè)計要求設(shè)臨時支撐，并確保支撐穩(wěn)定、可靠。3、避免在