一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及建筑施工领域，特别是一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法。


背景技术：

2.随着人民生活水平的不断提高，日益增长的物质与精神文化需要对建筑提出了新的要求。为适应时代需求与社会的蓬勃发展，建筑业追求建筑结构形式多样化，作为独立的艺术门类，建筑的外观（包括材料、造型、色彩乃至光影变化）提供了丰富的视觉体验，给人以很大的优美感。
3.为了不断满足新的市场需求而不断发展，建筑越来越高，跨度越来越大，但是所要求的施工周期越来越短。因此新型的结构形式越来越多。超高层（或超大跨度空间结构）里面的混合结构（钢砼框架梁柱和混凝土筒体结合的形式）会有较大发展。既保留了砼框剪结构建筑布置灵活、延性好的特点，又具有钢结构刚度大、承载力高、抗震性能好的优点，同时还可充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。
4.劲性柱钢柱芯与超限梁主筋的主筋必须断开，无法保障有效连接、无法保证了施工质量及成型效果。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法，要解决劲性柱与超限梁梁柱的节点的处理方式，劲性柱钢柱芯与超限梁主筋如何有效连接并且保证了施工质量及成型效果。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构，包括钢结构劲性框架柱、设置在钢结构劲性框架柱四个侧面的超限梁1以及填充设置在钢结构劲性框架柱与超限梁1连接节点处的混凝土层，所述钢结构劲性框架柱包括矩形框架柱本体3、设置在框架柱本体3内侧面的柱身配筋4、设置在框架柱本体3中心位置的方钢柱芯构件5、填充设置在方钢柱芯构件5内的填充料6以及限位紧固筋8；超限梁1包括上部纵筋11、下部纵筋12、绑扎在上部纵筋11和下部纵筋12外侧面的箍筋、连接套筒13和至少一个矩形水平连接板7，上部纵筋11和下部纵筋12靠近框架柱本体3的一侧均套接设置有连接套筒13；矩形水平连接板7短边一侧与框架柱本体3固定连接，水平连接板7上端面与上部纵筋11下端面固定连接；所述限位紧固筋8至少有四根并且围合设置在钢结构劲性框架柱与超限梁1连接节点处。
7.进一步，矩形水平连接板7的短边长度小于矩形框架柱本体3短边长度的
⅔
。
8.进一步，水平连接板7的短边宽度与上部纵筋11的最外侧两根主筋之间的距离相适应。
9.进一步，限位紧固筋8呈ω型，包括中间限位部81和对称设置在中间限位部81两端的固定部82，中间限位部81贴合设置在框架柱本体3外侧面，固定部82与上部纵筋11固定连接。
10.进一步，连接套筒13与框架柱本体3之间焊接固定。
11.进一步，所述上部纵筋11与下部纵筋12的数量相同；上部纵筋11至少有四根。
12.进一步，填充料6为c40高强度无收缩cgm灌浆料。
13.进一步，连接套筒13内径与上部纵筋11的外径相适应。
14.进一步，相邻两根上部纵筋11之间的距离为50-200mm。
15.进一步，上部纵筋11与下部纵筋12之间的距离50-100mm。
16.进一步，钢结构劲性框架柱的截面为1000*1000mm。
17.进一步，方钢柱芯构件5截面尺寸为600*600*30*30，采用q345b。
18.进一步，超限梁1的梁截面为800*900mm或者800*1300mm。
19.另一方面本发明还提供上述钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构的施工方法，包括如下步骤：步骤一：钢结构劲性框架柱的钢柱芯预制成型，钢柱芯在场外车间分型号按钢结构柱深化图节点做法要求下料、焊接成型、检测等工序，预留出钢柱芯四周牛腿，预留出柱核心箍筋穿牛腿预留孔，钢柱芯构件经检验合格后运输至施工现场按要求吊装到位，安装、校正；步骤二：劲性柱钢柱芯安装完毕、预验收合格后，按要求绑扎劲性柱体钢筋，验筋、合柱模、校正、浇筑柱混凝土至梁底下返预留高度位置；步骤三，在搭设的超限梁1底支撑架体的主龙骨上，纵向放置木方；两侧木方两边固定两个十字扣件固定木方的位置，木方上铺设超限梁1底模板，圆弧梁梁底模架设亦同此；步骤四，梁筋绑扎成型，梁两侧端头500范围内箍筋根数按要求安放但不绑扎，梁上下铁主筋两端抵在钢柱芯边，主筋端头均加设连接套筒13，钢柱芯牛腿宽度范围内的梁主筋与牛腿单面焊，其余梁主筋端头套筒与钢柱芯面有效焊接；步骤五：超限梁1截面宽度大于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋从钢柱芯两侧直通过去与劲性柱另一侧梁主筋相连；超限梁1截面宽度小于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋与钢柱芯面有效焊接后，另设元宝型弯筋设置在钢柱芯两侧，元宝型弯筋两端直筋分别与劲性柱两侧梁的角部位主筋有效焊接，将劲性柱两侧的梁角部位主筋连接贯通。
20.步骤六：现场通过测量放线，劲性柱轴线定位；安装钢柱芯、校正，劲性柱柱体钢筋绑扎成型，合模、劲性柱混凝土浇筑；超限梁1铺底模，梁筋绑扎成型，梁主筋与钢柱芯焊接拉结，超限梁1合模；顶板模板支设成型，顶板钢筋绑扎成型后，梁板进行混凝土正常浇筑；步骤七：待顶板混凝土强度达到要求后，进行上一层楼层结构顺序施工。
21.进一步，步骤三，木方尺寸为50*100，数量为5根。
22.进一步，有效焊接为单面焊10d。
23.本发明的有益效果体现在：1，本发明提供的一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法，施工便捷、结构准确、安装方便、稳定性好。超高的钢结构劲性框架柱结构完整、没有任何穿孔，牢
固耐用，误差小，精度高。
24.2，本发明提供的一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法，大大保证了劲性柱与超限梁（普通梁、圆弧梁）梁柱的节点处，劲性柱钢柱芯与超限梁主筋（主筋必须断开）连接的成型质量， 尤其适用于大跨度、大空间劲性柱、超限梁结构的施工。
25.3，本发明提供的劲性钢结构与超高超限混凝土框架结构组合建筑不仅具有结构布置灵活、延性好的特点，又具有钢结构刚度大、承载力高、抗震性能好的优点，同时还可充分发挥材料的强度作用，能达到较好的技术经济指标。
26.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
27.下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
28.图1是钢结构劲性框架柱与超限梁平面图。
29.图2是劲性柱平面图。
30.图3是限位紧固筋位置示意图。
31.图4是施工流程示意图。
32.图5是劲性柱和超限梁的平面示意图。
33.图6是实施例1示意图。
34.图7是实施例2示意图。
35.图8是实施例2示意图。
36.附图标记：1-超限梁、11-上部纵筋、101-第一纵筋、102-第二纵筋、12-下部纵筋、13-连接套筒、14-竖向连接板、3-框架柱本体、4-柱身配筋、5-方钢柱芯构件、6-填充料、7-水平连接板、8-限位紧固筋、81-中间限位部、82-固定部、10-水平承接板。
具体实施方式
37.以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。
38.实施例1参见图1-图6所示,本发明提供一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构，包括截面为1000*1000mm的钢结构劲性框架柱、设置在钢结构劲性框架柱四个侧面的超限梁1以及填充设置在钢结构劲性框架柱与超限梁1连接节点处的混凝土层，所述钢结构劲性框架柱包括矩形框架柱本体3、设置在框架柱本体3内侧面的柱身配筋4、设置在框架柱本体3中心位置的方钢柱芯构件5、填充设置在方钢柱芯构件5内的c40高强度无收缩cgm灌浆填充料6以及限位紧固筋8。限位紧固筋8呈ω型，包括中间限位部81和对称设置在中间限位部81两端的固定部82，中间限位部81贴合设置在框架柱本体3外侧面，固定部82与上部纵筋11固定连接。其中，方钢柱芯构件5的截面尺寸为600*600*30*30，采用q345b。
39.超限梁1包括上部纵筋11、下部纵筋12、绑扎在上部纵筋11和下部纵筋12外侧面的箍筋、连接套筒13和至少一个矩形水平连接板7，上部纵筋11和下部纵筋12靠近框架柱本体
3的一侧均套接设置有连接套筒13；连接套筒13与框架柱本体3之间焊接固定。连接套筒13内径与上部纵筋11的外径相适应。所述上部纵筋11与下部纵筋12的数量相同；上部纵筋11至少有四根。相邻两根上部纵筋11之间的距离为50-200mm。上部纵筋11与下部纵筋12之间的距离50-100mm。
40.矩形水平连接板7短边一侧与框架柱本体3固定连接，水平连接板7上端面与上部纵筋11下端面固定连接；所述限位紧固筋8至少有四根并且围合设置在钢结构劲性框架柱与超限梁1连接节点处。超限梁1的梁截面为800*900mm或者800*1300mm。
41.其中,矩形水平连接板7的短边长度小于矩形框架柱本体3短边长度的
⅔
。水平连接板7的短边宽度与上部纵筋11的最外侧两根主筋之间的距离相适应。
42.施工方法：钢结构劲性框架柱的钢柱芯预制成型，现场按柱位安装、校正，劲性柱柱体钢筋绑扎成型，劲性柱合模、混凝土浇筑。超限梁1底模板铺设，梁筋绑扎成型，梁两侧端头500范围内箍筋根数按要求安放但不绑扎，梁上下铁主筋两端抵在钢柱芯边，因劲性柱内含有钢柱芯，所以超限梁1的上下铁主筋遇钢柱芯要断开。
43.主筋端头均加设连接套筒13，钢柱芯牛腿宽度范围内的梁主筋与牛腿单面焊10d焊接且端头套筒也与钢柱芯面有效焊接， 其余梁主筋端头套筒与钢柱芯面有效焊接。超限梁1截面宽度大于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋从钢柱芯两侧直通过去与劲性柱另一侧梁主筋相连；超限梁1截面宽度小于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋（套筒）与钢柱芯面有效焊接后，另设元宝型弯筋设置在钢柱芯两侧，元宝型弯筋两端直筋分别与劲性柱两侧梁的角部位主筋有效焊接（单面焊10d），将劲性柱两侧的梁角部位主筋连接贯通。现场通过测量放线，劲性柱轴线定位；安装钢柱芯、校正，劲性柱柱体钢筋绑扎成型，合模、劲性柱混凝土浇筑；超限梁1铺底模，梁筋绑扎成型，梁主筋与钢柱芯焊接，超限梁1合模；顶板模板支设成型，顶板钢筋绑扎成型后，梁板进行混凝土正常浇筑。待顶板混凝土强度达到要求后，进行上一层楼层结构顺序施工。参见图1所示。
44.一种劲性柱测量放线方法，劲性柱施工放线：采用平面主控线
ꢀ→ꢀ
柱、梁轴线
→ꢀ
柱身线
→
柱身外返辅助线 方法进行放线。
45.具体的，步骤一：钢结构劲性框架柱的钢柱芯预制成型，钢柱芯在场外车间分型号按钢结构柱深化图节点做法要求，经过本工程结构设计审核通过后，进行下料、焊接成型、检测等工序，预留出钢柱芯四周牛腿，预留出柱核心箍穿牛腿预留孔，运输至施工现场按要求吊装到位，安装、校正。劲性柱柱体钢筋绑扎成型，劲性柱合模、混凝土浇筑。
46.步骤二：劲性柱钢柱芯安装完毕、预验收合格后，按要求绑扎劲性柱体钢筋，验筋、合柱模、校正、浇筑柱混凝土至梁底下返预留高度位置。劲性柱的截面宽度大于超限梁1的截面宽度。
47.步骤三，在搭设的超限梁1底支撑架体的主龙骨上，纵向放置5根50*100木方。两侧木方两边固定两个十字扣件固定木方的位置，木方上铺设超限梁1底模板，圆弧梁梁底模架设亦同此；步骤四，梁筋绑扎成型，梁两侧端头500范围内箍筋根数按要求安放但不绑扎，梁上下铁主筋两端抵在钢柱芯边（因劲性柱内含有钢柱芯，所以超限梁1的上下铁主筋遇钢柱芯要断开），主筋端头均加设连接套筒13，钢柱芯牛腿宽度范围内的梁主筋与牛腿单面焊
10d焊接且端头套筒也与钢柱芯面有效焊接， 其余梁主筋端头套筒与钢柱芯面有效焊接。（所使用的焊接方式、焊接材料、焊接遍数、焊缝宽度、焊缝厚度等必须符合要求且不得有焊接缺陷）， 其余钢柱芯宽度范围内梁主筋端头套筒与钢柱芯面有效焊接。
48.步骤五：超限梁1截面宽度大于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋从钢柱芯两侧直通过去与劲性柱另一侧梁主筋相连；超限梁1截面宽度小于钢柱芯截面宽度时，梁角部位主筋（套筒）与钢柱芯面有效焊接后，另设元宝型弯筋设置在钢柱芯两侧，元宝型弯筋两端直筋分别与劲性柱两侧梁的角部位主筋有效焊接（单面焊10d），将劲性柱两侧的梁角部位主筋连接贯通。
49.步骤六，现场通过测量放线，劲性柱轴线定位；安装钢柱芯、校正，劲性柱柱体钢筋绑扎成型，合模、劲性柱混凝土浇筑；超限梁1铺底模，梁筋绑扎成型，梁主筋与钢柱芯焊接拉结，超限梁1合模；顶板模板支设成型，顶板钢筋绑扎成型后，梁板进行混凝土正常浇筑。
50.步骤七，待顶板混凝土强度达到要求后，进行上一层楼层结构顺序施工。
51.超限梁1主筋与劲性柱钢柱芯焊接验收合格后，将超限梁1两端箍筋绑扎完毕，合梁模、校正，支设顶板模板，绑扎顶板钢筋、验收，浇筑顶板、梁混凝土。本发明大大保证了劲性柱与超限梁1（普通梁、圆弧梁）梁柱的节点处，劲性柱钢柱芯与超限梁1主筋（主筋必须断开）连接的成型质量， 尤其适用于大跨度、大空间劲性柱、超限梁1结构的施工。
52.实施例2，一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法，同实施例1，不同之处在于：所述上部纵筋11包括第一纵筋101和第二纵筋102；参见图7和8所示。
53.所述水平连接板7短边一侧与框架柱本体3外侧面固定连接，水平连接板7上端面与第一纵筋101下端面固定连接，第一纵筋101靠近框架柱本体3外侧面的一侧与框架柱本体3外侧面之间留有间隙，第一纵筋101端头外部不设置套筒；第二纵筋102有两根并且对称设置在水平连接板7长边外侧面，第二纵筋102一侧端头与框架柱本体3外侧面固定连接、该端头外部还设置有加固套筒。还包括设置在水平连接板7正下方的矩形水平承接板10，水平承接板10短边一侧与框架柱本体3固定连接，水平承接板10下端面与下部纵筋12上端面固定连接；水平承接板10和水平连接板7之间还设置有竖向连接板14。
54.实施例3，一种钢结构劲性框架柱与超限梁连接结构及其施工方法，同实施例1，上部纵筋11端头位置不设置套筒。还包括设置在水平连接板7正下方的矩形水平承接板10，水平承接板10短边一侧与框架柱本体3固定连接，水平承接板10上端面与下部纵筋12下端面固定连接；水平承接板10和水平连接板7之间还设置有竖向连接板14。
55.以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。