建筑结构设计论文钢筋工程方向论文范文

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　　摘要：钢筋工程是房屋建筑工程中一个非常重要的分项工程，其施工的正确性和质量好坏直接影响结构的安全。目前，施工人员主要根据《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（03G101-1,下简称《平法》）进行钢筋的安装，如果现场施工人员、监理人员对施工验收规范以及设计规范不熟悉，结构设计总说明不够明确；设计人员没有针对工程的具体特点进行技术交底；钢筋安装就会出现一些偏差。

　　关键词：钢筋工程,安装,结构,影响

　　一、钢结构施工工艺

　　1箱型柱制作工艺。

　　1.1钢板拼接。为了确保在下料后钢板的直线度，我们首要做的是把两块钢板拼接在一起。注意，要在钢板的两端开坡口;

　　1.2划线下料。要依据排料图划线，在划线时，长度方向留余量五十毫米(并沿着划线每隔五米钻8mm孔)，宽度方向三毫米。注意，中间的隔板划线不再留余量。使用两台半自动切割机一同沿着划线中心进行切割。注意，每隔五米要留出100毫米不切割，要等到其冷却之后在进行切割;

　　1.3组装焊接。采用H型钢作为暂时的组装平台，并组装焊接衬板以及在两个腹板上划上组装线。注意，在组装之前，我们要将平台用水准仪找平，同时稳固并垫实H型钢。定位焊。在衬板内侧每隔300mm焊10—20mm焊缝。将一腹板与隔板组对，定位焊。组对两盖板。定位焊。组装腹板，定位焊。把三根相同长度的箱体并排起来，同时两点焊。在设置自动焊接轨道时，我们可以用两边的箱体。焊接：采用两台埋弧自动焊沿着相同的方向去焊接两条焊缝。注意，在焊缝的两边要加上一百毫米的熄弧焊以及引弧板。继一层焊接完成后，要把箱体翻过来，焊另一面的两条焊缝。其方法与上述的相同。等到焊接完成再把箱体翻身去焊接另一面的两条焊缝去。焊接完成后，我们就要把引熄弧板在离母材五毫米处切断，同时要使用砂轮机将其修磨平整，然后对其切割面做检查。注意，不能使用锤子将其击落。焊缝无损检测，使用超声波探伤。探伤长度为每条焊缝的20%，按JB11345的规定不低于Ⅱ级。

　　2梁及连接板加工及组焊。

　　2.1下料。我们在下料时，型钢要使用型钢切割机。钢板要使用半自动切割机;

　　2.2钻孔。在构件上，我们首先要使用划针与钢尺划出孔的中心与直径，在孔的四周，大约九十度的位置，打四个冲孔，然后进行检查;

　　2.3高强度螺栓摩擦面处理。喷砂处理高强度螺栓摩擦面的表面粗糙度：喷砂压力约6Kg/cm2，石英砂的粒度1.5～4mm，加工后的钢材表面呈现灰白色;我们在打磨钢板的表面时应使用电动砂轮机。在这里要注意，打磨的范围要在螺栓直径的四倍以上，打磨的过程当中不要在钢板的表面磨出清晰的凹坑，同时，打磨的方向要垂直于受力的方向。

　　3钢结构安装。

　　3.1箱型柱安装。在实际的施工过程中，箱型柱的完成要依照五步：1)材料采购;2)加工;3)运输;4)吊装;5)连接。所以，在刷防锈油漆前，我们应把钢结构表面的铁锈、油污等清除掉。注意，机械除锈达到Sa2，手工除锈达到St2。在此工程四层以下裙楼立柱是四十八根，主楼立柱是三十七根。截面的形状应该是箱形。剪力墙框架立柱为150*150H型钢。立柱单根(其最大设计重量为三点五吨，最小设计重量为一点八八吨)最长是十二点五米，最短的是四点五米。吊装顺序的基本思路是从中心向四周拓展，进而确保框架在安装时的对称以及牢固。立柱安装吊装采用QTZ-80型塔式起重机，利用柱顶临时设计连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺栓进行连接，形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测;

　　3.2钢梁安装。对于安装钢梁，我们可以将其分为主梁(其材质是Q345B轧制H型钢)安装，次梁安装以及外挑梁安装。同时要注意，在立柱形成单元后，主梁要使用捆绑串吊施工，依据此工程的设计要求吊装的数量应在两到四根。因为空间与接点的现实情况，次梁与剪力墙框架梁通常使用单根吊装;

　　3.3高强螺栓安装。在当前的建筑钢结构连接方法中，高强螺栓可以说是最先进的。高强螺栓的特征有以下三点：1)可以拆换;2)方便施工;3)传力平均。在此工程的设计方案中，高强螺栓使用的是摩擦型连接。紧固的方法是我们使用专用的棘轮扳手与扭矩扳手在经过初拧与终拧之后完成。

　　3.4栓钉焊接。在高层钢结构施工环节中，栓钉焊接是不可或缺的。我们通常看到两种方式栓钉焊接：1)直接的焊接在钢梁上;2)在穿过压型钢板后焊接在钢梁上。此工程使用的方式是第一种。

　　4混凝土施工。在工程中，混凝土部分主要有两个部分：

　　4.1现浇混凝土楼面;

　　4.2核心筒筒壁。混凝土主要通过砼泵竖向运输。依据工程的结构特点，楼面模板支撑方案使用H型梁下翼缘支撑小规格H型钢，并在其上放置竹胶板和钢筋。箱型柱内浇混凝土所使用的方法是借助泵的压力把混凝土从下往上压入箱型柱，即顶升法。在未混凝土顶升时，对顶升入口处的管壁，要与设计方做出具体的验算，来保证顶升压力保持在规定的强度之内，另外，要在柱下部侧壁安装特种压力表，以便我们不论何时都能监测柱内混凝土的压强变化。同时，为了确保混凝土的坍落度在二百毫米以上，我们要严格要求混凝土的配合比。

　　二、钢筋安装过程中应注意的结构问题

　　1梁柱纵筋

　　（1）顶层端节点处是较容易出现问题的部位，应正确选择连接的构造详图，一种是柱纵筋伸入梁内，另一种是梁纵筋伸入柱内，前一种方式柱纵筋伸入梁内与梁上部纵筋搭接长度≥1.5LaE，且至少要保证有65%AS1（AS1¬—柱外侧纵筋总面积）的柱纵筋伸入梁内，梁宽范围以外的柱纵筋可以伸入现浇板内。当柱外侧纵筋配筋率＞1.2%时，还应分两次截断，两个断点相距20d，当采用后一种方式时，梁纵筋伸入柱内竖直段长度≥1.7LaE，当梁上部纵筋配筋率＞1.2%时，也应分两次截断，断点相距20d，究竟采用哪一种方式，视柱施工缝留设位置而定，通常柱施工缝留在梁底或梁底下100mm，多采用第一种方式，当采用第二种方式时，必须把柱的施工缝留在1.7LaE或1.7LaE+20d以下。

　　（2）底部框架—抗震墙结构中的转换层的托墙梁上部纵筋应按框支梁进行钢筋安装,而不能按一般框架梁来处理。《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）（下简称《抗规》）7.5.4条第4款规定：“……支座上部的纵向钢筋在柱内的锚固长度应符合钢筋混凝土框支梁的有关要求”。这一条是强制性条文，必须严格执行。这种情况下，柱施工缝必须留在外排纵筋的LaE以下。某一底框商住楼工程，底部二层框架梁（托墙梁）的钢筋安装就出现过错误，由于施工单位把柱施工缝留在梁底，从而造成外排纵筋的锚固长度不满足LaE要求，最后只得把柱施工缝以下混凝土打掉一段并且焊接加长外排纵筋来解决。

　　2箍筋加密区

　　框架梁、框支梁箍筋加密范围可依据《平法》构造详图按不同抗震等级选用，一般无多大问题，但框架柱箍筋加密范围常存在较大问题，须注意以下几个方面：

　　（1）底层柱,《抗规》新增一条：底层柱根加密区≥Hn/3，Hn为柱净高，柱根是指地下室顶面，无地下室时,应为基础顶面（柱基基顶）起算，实际施工时柱根加密区常没达到这一要求。《平法》40页对上述要求有详图描述。

　　（2）框支柱、角柱，框支剪力墙结构中所有柱子箍筋都应沿全高加密，但是并非对所有角柱都要沿全高加密箍筋，只有抗震等级为一、二级时才需加密，结构设计总说明中往往只说明结构抗震等级，施工人员一般并不了解设计规范有相应要求。高层建筑中主楼与裙房之间设有伸缩缝时，由于主楼与裙房的抗震等级是分别确定的，主楼部分的角柱可能需沿全高加密箍筋，裙房部分的角柱则可能不需要。

　　（3）特殊部位的柱，一般发生在楼梯间位置和填充墙部位，由于楼梯平台梁支承在框架柱上，往往使相邻两框架柱变为短柱（Hn/h＜4），填充墙设置也会使相邻柱形成短柱，这些部位的柱应沿全高加密箍筋。

　　在框架—抗震墙结构中，一些小墙肢（Lw≤3bw，bw为墙厚，Lw一墙肢长度），应沿全高加密箍筋，抗震墙的底部加强部位的端柱、紧靠抗震墙洞口的端柱均应沿全高加密箍筋。

　　3腰筋

　　腰筋实际上包括三种情况，梁侧面构造筋、抗扭筋、框支梁腰部纵筋。《平法》表示的施工图中，构造筋符号是G，抗扭筋符号是N，两者作用不完全相同，构造措施不一样，须引起注意。

　　构造筋主要是为防止梁侧面产生收缩裂缝而构造设置。《混凝土结构设计规范》（下简称《混规》）（GB50010-2002）第10.2.16条的规定比原规范要求更为严格，钢筋用量增加较多，但须注意只有当hw≥450mm时，才需设置，每侧腰筋面积≥0.1%bhw。其间距≤200mm，hw强调的是梁腹板高度，并非梁截面高度h，严格来讲，《平法》中hw的标注仅是一种近似处理,与规范规定并不相符,《混规》中,对矩形截面hw=h0(h0为有效高度),对T形截面hw=ho-t(t为翼缘厚)。另外,构造筋伸入柱内的锚固长度为15d。

　　抗扭筋是由抗扭计算确定的，目的是抵抗扭矩产生的斜裂缝，这种钢筋伸入柱内的锚固长度应为LaE(La)。

　　由于框支梁是偏心受拉构件，其腰部的纵筋可以起到承担拉力的作用，构造上要求直径不小于Φ16，间距不大于200mm，伸入柱内的锚固长度为LaE(La)。

　　4悬臂梁纵筋

　　施工中发现的问题有：梁上部第一排纵筋切断和纵筋在端部弯下条件的判断有误，过去设计悬臂梁时，只要满足抵抗负弯矩的要求，除两根角筋通长布置外，悬臂梁施工图中一般将其余第一排纵筋在0.75l处截断，但《混规》10.2.4条明文规定“在钢筋混凝土悬臂梁中,……其余钢筋不应在梁的上部截断，……”这里的上部应理解为第一排，原因是悬臂梁全长受负弯矩作用，临界斜裂缝的倾角明显偏小，不允许截断。由于施工人员已习惯过去的做法，当梁上部只有一排纵筋时，仍将第一排中间纵筋在0.75l处截断，今后必须改正这一做法。不应截断的纵筋是否需在端部弯下，视l与hb的关系而定，若l＞4hb，则在端部弯下，若l＜4hb，不必弯下，但此时必须通长设置，如梁上部纵筋有二排时，第二排纵筋可以在0.75l处截断（参见《平法》66页详图）。

　　5钢筋连接接头

　　框架梁、柱纵筋连接方法在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）6.5.3条第四、五、六款均有规定，其连接质量控制在《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）中5.4条也有具体要求，目前，梁、柱主筋采用绑扎搭接方法已很少，焊接连接、机械连接用得最多，隐蔽验收时发现的主要问题有：

　　（1）接头位置不对。接头位置要设在受力较小处。施工人员应掌握一定的力学知识,应当知道梁跨中正弯矩较大，支座附近负弯矩、剪力较大，柱端在水平力作用下弯矩较大，接头应尽量避开这些位置，事先要算好钢筋下料长度，梁上部纵筋接头尽量靠近跨中，下部纵筋（若要焊接）尽量远离跨中（建议设在梁箍筋加密区外且离支座ln/3的范围内）。柱筋接头尽量远离柱端，所有焊接接头均应避开梁、柱箍筋加密区，确实无法避开时，宜采用机械连接。

　　（2）接头数量不符合规范要求。这主要是要理解“同一连接区段”的概念，它指的是35d(d—纵筋较大直径)且不小于500mm的长度范围，凡接头中点位于此长度内的接头均视为同一连接区段的接头，并且要求纵筋焊接接头面积百分率应该小于等于50%，如图6，当l1=600mm＜35d=35×22=770mm，接头A与上面(或下面)两个接头构成同一连接区段的接头(共3×4=12个)，接头面积百分率是12/16=75%＞50%,不满足要求。若l1=800mm＞770mm，接头A与上面(或下面)两个接头则不属于同一连接区段,此时,接头面积百分率分别是4/16=25%和8/16=50%。对机械连接接头，也应改变原来的做法，已经修订的《钢筋机械连接通用技术规程》将其分为三个等级，I级接头面积百分率不受限制，II级接头面积百分率不大于50%，III级接头面积百分率不大于25%。

　　三、结束语

　　钢筋安装必须按照规范来进行。一方面设计人员要加强工作责任心，结构设计总说明要具体、明确，有针对性，重要部位要认真交底，不要仅仅依赖《平法》，另一方面，施工人员、监理人员除了熟悉掌握施工验收规范外，还应学习一些设计规范中关于结构构造规定的相关要求，只有这样，才能提高自己的工作水平，适应社会发展的需要，保证钢筋安装的正确性和提高安装的质量。

　　参考文献：

　　[1]宋剑竹.钢结构工程全面质量控制探讨与实践[D].长安大学，2011.

　　[2]袁继胜.钢结构加工和安装偏差对结构性能影响[D].郑州大学，2010.

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