型钢与钢筋混凝土连接方式的探讨.pdf

洪金彪等 ： 型钢与钢筋混凝土连接方式的探 讨 7 3 型钢 与钢 筋混凝土连接 方式 的探讨 洪金彪 ， 赵林 ， 卢丹 ( 中国建筑第 -7 程局 武汉4 3 0 0 7 0) 【 摘要】 结合沈阳市府广场塔楼部分采用型钢混凝土结构柱和混凝土梁连接的实例， 通过采用钢筋连接 板的连接方法， 达到了满足设计要求、 保证施工质量、 简便施工工艺等效果 ， 为类似工程提供了参考意见。 【 关键词】 型钢混凝土柱；钢筋连接板； 焊接 【 中图分类号】 T U 5 2 8 5 7 1 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 7 30 2 型钢混凝土组合结 构构件 是由混凝 土 、 型钢 、 纵 向 钢筋和箍筋组成 ， 共同承受高层建筑的水平和竖向荷 载 ， 在施 工过程 中梁柱 节点 的连接 较 为复杂 ， 工 程 中 常用钢筋直螺纹连接器， 钢筋连接板等方式连接。塔 楼框梁钢筋 与钢 柱连 接原 设计 采用 钢 筋直 螺纹 连 接 器 ， 由于该种连接方式 施工难 度大 、 工 艺要求 高 、 施 工 工期 长等 因素 ， 经过试 验证 明采用 3 0哪 厚钢 板连 接 ， 也能满足相关规范及质量要求。下面就工程施工中采 用钢筋连接板替代钢筋直螺纹连接器做具体阐述。 1 钢筋连接板的优点 采用连接板连接 时 ， 可 以避 免使用 钢筋 连接 器在 接 头处密集连接 ， 影 响工程质 量。钢筋 连接板 可预先 焊接在型钢柱上， 根据接头处钢筋排数选择连接板数 量。焊接时 ， 钢筋与钢筋连接板的上表面焊接， 钢筋可 在型钢柱吊装就位之后在作业面进行焊接。这样就可 以将仰焊操作改变为平焊操作， 既保证了施工质量， 又 降低了施工难度。图 1为图纸设计钢筋直螺纹连接器 与优化方案采用钢筋连接板示意图。 J ，一级焊缝 m m 、 2 焊缝 图1钢筋连接器连接与钢筋连接板对 比不意图 2施工流程 连接板 加工一 连 接板 焊接一 连 接板 质量 验 收一 梁上层钢筋焊 接一 梁底 筋 焊接 一 钢筋 焊 接质 量验 收 ( 合格) 一梁箍筋安装一梁模板安装一梁混凝土浇筑 3施工工艺 3 1 材料要求 选用 3 0嘲厚的 Q 3 4 5 B钢板 ； H R B 4 0 0钢筋 与钢板 焊接采用 C O 气体保护焊； 钢板与劲性柱采用 C O 气 体保护焊。 3 2 焊缝形式及焊缝演算 ( 1 ) 钢板与劲性柱焊缝采 用坡 口全熔透等 强焊 缝 ， 一级 焊缝 。选 取 梁 宽 l m 的框 梁 为 例 ， 由于 与 1 m 宽的框梁连接的型钢尺寸为 8 0 0 ra m宽， 所以有 4根钢 筋为直接锚 固柱支座 中， 实际支座处 2 0根钢筋 与连 接 板焊接的最大数量为 l 6 根 。 根据 图纸 框梁 配筋 可 知 ， 由 韭3 2钢筋 强度 设计 值 = 3 6 0 N ra m ； 截面面积： S=8 0 4 2 m i l l ； 梁面筋 抗拉设计强 度值 N=1 63 6 08 0 4 2= 4 3 6 3 1 9 2 N； 钢 板厚度 t ： 3 0 m m ； 考 虑折减后焊缝设计强 度 2 9 5 0 8 5 0 9= 2 2 5 7 N ra m ； 焊缝 长度 Z ：8 0 0 2 X 3 0= 7 4 0 ll m； ( 7 -= Nl = 4 3 6 3 1 9 2 7 40 3 0 ： 2 0 8 7 Nra m 2 2 5 7 N ra m ； 因此满足设计及质量要求。 ( 2 ) 梁钢筋 与连 接板的 焊接角焊缝 高度 1 6 m il l ， 二级 焊缝 。以直径 业3 2钢筋 为例进行计算 ， 根据钢结 构设计规范， h f 1 5 4 ； =1 5 3 2= 8 5 m m ； h f 1 2 3 0： 3 6 m i ll ， 取 焊缝 焊脚 尺寸 为 1 6 m i l l 。两 焊脚 尺寸 相等 ， 考虑折减后 的焊缝设计 强度为 2 0 0 0 8 5 0 9 = 1 5 3 N m m ； 焊缝计算长度 h =0 7 h f =1 1 2 m m ； 焊 缝 长度 Z =1 7 021 1 2=1 4 7 6 m r fl ； 梁 面 筋抗拉 设 计强度值 N=3 6 08 0 4 2=2 8 9 5 1 2 N； =N h 。 f ： 2 8 9 5 1 2 ( 1 1 2 X 1 4 7 62)=8 7 6 N ra m 1 5 3 N ra m ； 因此 满足设计及质 量要求 。 ( 3 ) 抗扭钢筋与型钢采 用 1 4 m m 厚钢板 连接 ， 焊 缝采 用 单 面 角 焊 缝。焊 缝 高 度 1 6 m m ， 连 接 板 尺 寸 1 0 0 0 mm 1 2 0ram 1 4 m il l 。 由图纸上侧 向抗扭配筋为 4盐2 2进行验 算 ， 韭2 2 钢筋强 度设计 值： =3 6 0 N ra m ， 截 面面积： S： 3 8 0 1 m n l ； 梁侧面钢筋抗拉设计强度值 N= 4 3 6 0 3 8 0 1 = 5 4 7 3 4 4 N ； f 1 5 7 ；= 1 5 = 1 4 2 m m ； h 1 21 4=1 6 8 m m ， 取 焊缝 焊脚 尺寸 1 6 m m ； 焊缝计 算长度 h =0 7 h ， =1 1 2 m m ； 考虑折减后焊缝设计强 度 2 0 0 0 8 5 0 9 ：1 5 3 N m m ； 焊缝长度 Z =1 0 0 0 2 1 6 = 9 6 8 m m； = h e Z ：5 4 7 3 4 4 9 6 8 1 1 2 ： 5 0 5 N m m 1 5 3 N ra m ， 满足设计及质量要求。 ( 4 ) 梁钢筋与连接板的焊接角焊缝高度 1 0 m m ， 二级焊缝。以直径 业2 2钢筋为例进行 计算 ， 根 据钢结 7 4 低温建筑技术 2 0 1 1 年第 1 期( 总第 1 5 1 期) 无线传感器 网络在桥梁健康监测 中的应 用 党星海 ， 陈元鹏 ( 1 兰州理工大学土木 - r 程学院 兰州7 3 0 0 5 0； 2 甘肃省土木工程防灾减灾重点实验室 。 兰 州7 3 0 0 5 0 ) 【 摘要】 阐述了结构健康监测系统的基本概念和构成体系。通过无线传感器网络的建设， 对桥梁结构进 行静载试验和动载试验， 利用静态测试数据的传感技术和实时动态监测的信号来对结构损伤部位进行分析， 使无 线传感器监测系统满足结构的健康监测要求。 【 关键词】 无线传感器网络； 桥梁结构健康监测； 损伤检测 【 中图分类号】 T U 7 5 5 7 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 0 7 4 0 3 桥梁在营运过程中不可避免地会出现各种损伤 现象 ， 使得结构承载力与安全性降低。全国公路桥梁 普查结果显示， 已有相当一部分桥梁存在不同程度的 损伤， 仅据 2 0 0 3年江苏交通统计年鉴显示 ， 全省由公 路部门管养的桥梁中危桥数即达到 1 3 0 7座。国内外 近年来发生的如韩国圣水大桥、 中国四川宜宾南门桥、 辽宁盘锦田台庄大桥等一系列的桥梁垮塌事故， 提醒 我们必须要重视桥梁 的定期健康 监测 与安全评 估。 无线传感器网络技术 由于其 自组织性 、 微结构性 、 低成 本、 灵活性、 监测精度高、 可靠性高、 安装维护成本低廉 等特点， 在结构健康监测系统作为一种新型的数据传 输方式正受到 日益广 泛的关 注。 1 结构健康监测系统 结构健康监测系统( S t r u c t u r a l H e a l t h M o n i t o r i n g ) 指利用现场的无损伤传感技术， 通过包括结构响应在 内的结构系统特性进行分析监 测 、 评估 ， 以达 到检测结 构损伤或者退化的目的。结构健康监测的一个 目 标就 是为大型结构在特殊气候或运营状况严重异常时发 出预警信号 ， 提早检测 出结构 的损 伤 ， 为结 构 的维 护、 维修和管理决策提供依据和指导 ， 这是个实时的在线 监测过程 。 结构监测系统一般 由以下几部分 组成 ： ( 1 ) 传感系统。由传感器， 二次仪表， 如加速度 计 、 风速风 向仪 、 位移计 、 温度计 、 应 变计 、 信 号放大处 构设计规范， h f 1 5 = 1 5 x v 2 2= 8 5 m m ； h f 1 2 x 1 4= 2 8 m il l ， 取焊缝焊脚尺寸 1 0 m il l 。两焊脚尺寸相等 ； 考 虑折减后焊缝设计强度 2 0 0 0 8 5 X 0 9=1 5 3 N m m ； 焊 缝计算长度 h =0 7 h f = 7 m m ； 焊缝长度 z = 1 2 0 2 1 0 = 1 0 0 m m ； 梁面筋抗拉设计强度值 N=3 6 0 X 3 8 0 1= 1 3 6 8 3 6 NO - = N h Z =1 3 6 8 3 6 ( 7 x 1 0 0 2 ) = 9 7 7 4 N m In 2 1 5 3 N I n m 2 ； 满足设计及质量要求。 4 焊接 注意事项 控制焊接变形， 采取相应的预热温度及层间温度 的控制措施 ， 实施多层 多道焊 ， 每焊完一焊道后应及时 清理焊渣及表面飞溅 ， 发现影响焊接 质量 的缺 陷时 ， 应 清 除后方可再焊 ， 在连续 焊接过程 中应 控制 焊接 区母 材温度， 使层间温度的上下限符合工艺条件要求。遇 有 中断焊接作业的特殊情况 ， 应采取后热保温措施 ， 再 次焊接时， 应重新预热且应高于初始预热温度。焊后 清理及外观检查： 认真清除焊缝表面飞溅、 焊渣， 焊缝 不得有咬边、 气孔、 裂纹、 焊瘤等缺陷和焊缝表面存在 几何尺寸不定现象， 不得因切割连接板、 刨除焊垫板等 工作而伤及母材， 连接板、 引入、 引出板、 垫板刨除后的 表面应光滑平整。 5结 语 工程中通过对焊缝的质量评定和对焊接试件的 送样检测 ， 结构均为合格 ， 验证 了用连 接板代替直螺纹 连接器的连接方式， 既满足设计质量要求 ， 同时优化了 施工工艺， 保证了现场施工进度， 为今后在此类施工中 获取 了宝贵 的经验 。 参考文献 1 梁威， 王吴； 我国型钢混凝土梁柱节点构造综述 J 结构工 程师 ， 2 0 0 7 ， ( 4) 2 肖辉 ， 李爱群 ， 陈丽华 ， 杜德润 ， 石 启印 钢与混凝土组合梁 的 发展、 研究和应用 J 特种结构。 2 0 0 5 ， ( 1 ) 3 韩林海 ； 陶忠 钢管混凝土结构节点力学性能研究若干 问题探 讨 c 中国钢结构协会钢 一 混凝土组合结构分会第十次年 会论文集 ， 2 0 0 5 4 孙晓辉 浅析型钢混凝土结构节点连接 J 特种结构， 2 0 0 7 ， ( 1 ) 收稿日期 2 0 1 0- 0 9 3 O 作者简介】 洪金彪( 1 9 8 8 一) ， 男 ， 长春人， 助理工程师， 从事 现代施工管理工作。