黃書鑫

中建八局鋼結構工程公司/廣州經(jīng)理部 廣東 廣州 510000

前言

隨著我國經(jīng)濟水平的提高，超高層建筑隨之增多，進一步助推了混合結構體系的快速發(fā)展。該結構體系具有較高的剛度、良好的延性、穩(wěn)定的滯回性能以及內(nèi)力重分布能力強等優(yōu)點。尤其適用于高烈度地區(qū)，在高層建筑結構中得到了越來越多的應用[1-3]。在高層剪力墻連梁內(nèi)增加全長雙面設置栓釘?shù)匿摪?，焊接在鋼板上的栓釘能較好地傳遞混凝土與鋼板之間的橫向力，能充分發(fā)揮鋼材與混凝土在強度、剛度、延性、耗能性能及建筑功能適用性方面的優(yōu)勢，并提高結構的抗震性級及抗側剛度。該結構體系可充分發(fā)揮混凝土勁性鋼柱柱與連梁鋼板各自性能的優(yōu)勢，是性能優(yōu)異的結構體系[4-6]。近年來已經(jīng)越來越廣泛的應用在高層建筑中，是符合我國基本國情的一種高層結構形式，具備良好推廣性。

1 工程概況

項目包括辦公1#樓（31 層）、住宅2#樓（56 層）、住宅3#樓（38 層）、住宅4#樓（28 層）、商業(yè)2-1#、3-1#樓（2 層裙樓）、幼兒園6#樓（3 層）。其中，1#樓建筑高度151.7m，2#樓建筑高度204m，結構均采用混合框架+鋼骨混凝土核心筒；3#樓建筑高度132m，為鋼筋混凝土剪力墻結構；4#樓建筑高度88.2m，為鋼筋混凝土剪力墻結構；6#樓為幼兒園，建筑高度12.3m，采用鋼框架結構。整個工程總用地面積29023㎡，總建筑面231823.167㎡，地上計容建筑面積156723.44㎡，地上不計容面積7599.73㎡，地下建筑面積67500㎡。

2 連梁鋼板優(yōu)點及受力特性

超高層建筑重力載荷巨大，結構的重力載荷代表值可達數(shù)十萬t以上，豎向構件能夠承受很大的豎向載荷，而連梁鋼板構件可以明顯地提高結構的抗側剛度，因此，該組合結構在抵抗風荷載和地震作用時也將發(fā)揮巨大作用。利用屈曲后性能的連梁鋼板作為一種新型抗側力構件，其邊緣框架是保證鋼板形成拉力帶并充分發(fā)揮作用的基礎，而形成拉力帶的鋼板又對邊緣框架產(chǎn)生較大的作用力[7]。該結構既能滿足高層建筑對承載力及延性的要求，又能充分發(fā)揮鋼材與混凝土的強度。同時降低構件尺寸，減輕建筑自重，提高建筑使用空間，因此在超高層建筑得到了廣泛應用。

3 連梁鋼板安裝節(jié)點形式

連梁鋼板的使用雖然有諸多優(yōu)點，但作為較新型的節(jié)點形式，還沒有相對完善的施工工藝標準，目前主要通過項目的實際結構形式，結合現(xiàn)場施工的操作流程來確定連梁鋼板的安裝節(jié)點形式。本論文結合項目工程實踐，針對四種安裝節(jié)點形式進行探討。

（1）連梁鋼板與核心筒勁性鋼柱直接焊接節(jié)點。在高層剪力墻結構設計中，剪力墻連梁的兩端常設置有勁性鋼柱。在施工過程中，為提高施工效率，常會將連梁鋼板直接焊接于H勁性鋼柱腹板上（如圖1所示），使連梁鋼板和勁性鋼柱成為統(tǒng)一受力體。此種節(jié)點處理方式優(yōu)點是，節(jié)點深化簡單，加工方便，便于工人按圖施工。但此節(jié)點仍存在一定局限性，對于高層混凝土結構中的勁性鋼柱多為大截面H型鋼柱，過長的H型勁性鋼柱又會在豎向高度上設置加勁板。因此造成連梁鋼板安裝時無法很理想的安裝進兩根H型勁性鋼柱內(nèi)，同時由于安裝誤差，導致連梁鋼板兩端無法保證與鋼柱腹板剛好接觸。這時需要對連梁鋼板進行端頭切割，切割后又會導致鋼板與H型勁性鋼柱腹板有較大縫隙，無法正常焊接，因此該節(jié)點較適宜于小截面H勁性鋼柱和寬度小于300mm的連梁鋼板。

（2）連梁鋼板與核心筒勁性鋼柱的鋼板牛腿對接焊接節(jié)點。通過工程實踐，對較大截面的H型鋼勁性鋼柱與寬度大于300mm連梁鋼板相結合的節(jié)點進行優(yōu)化設計。在勁性鋼柱的連梁鋼板位置，深化設計出安裝牛腿，將連梁鋼板與伸出勁性鋼柱翼緣板的牛腿進行對接焊接（如圖2所示）。該節(jié)點將焊接位置移到了H型勁性鋼柱外側，提高了施工的方便性。雖然此節(jié)點解決了連梁鋼板無法安裝到兩根H型勁性鋼柱之間的問題，但施工過程中兩根牛腿之間的間距難以控制，過大的間距不利于焊接，間距過小又無法正常安裝，需要修改連梁鋼板長度或者牛腿長度。故此節(jié)點適用于現(xiàn)場勁性鋼柱安裝精度高，便于調(diào)整固定的施工條件。

（3）連梁鋼板與核心筒勁性鋼柱的鋼板牛腿搭接焊接節(jié)點。綜合上述兩種情況，并結合連梁鋼板的受力特性，將連梁鋼板與H型勁性鋼柱的節(jié)點進一步優(yōu)化為鋼板與鋼柱牛腿搭接拴接形式（如圖3所示）。螺栓孔根據(jù)規(guī)范要求，優(yōu)化成橢圓孔，便于適當調(diào)節(jié)連梁鋼板的水平位置，可大幅度減小由牛腿間距偏差所帶來的影響。此節(jié)點便于施工，并具有施工效率高，后期調(diào)整方便等優(yōu)點。

（4）連梁鋼板直接與鋼筋梁柱固定節(jié)點。在高層中，隨著樓層的逐漸增高，勁性鋼柱由下往上逐步減少至沒有。但是連梁鋼板會一直存在，此時連梁鋼板將與鋼筋梁柱固定連接（如圖4所示）。此連接關鍵在于鋼筋綁扎與連梁鋼板安裝工序的對接，必須待鋼筋柱綁扎到連梁鋼板位置，下部箍筋全部綁扎固定后進行。鋼筋柱垂直度調(diào)整到位后安裝連梁鋼板，其兩端埋入鋼筋柱內(nèi)，并確保鋼板兩端錨固于混凝土內(nèi)長度不小于500mm。連梁鋼板端頭焊接垂直于勁性鋼柱方向的d22鋼筋，防止連梁鋼板端頭從鋼筋柱中滑出，連梁鋼板安裝固定完成后，再對鋼板上部箍筋進行綁扎。

此節(jié)點應在連梁鋼板內(nèi)預留出箍筋孔，使鋼板寬度范圍內(nèi)的柱箍筋能正常綁扎。

4 安裝節(jié)點對比總結

通過現(xiàn)場實踐歸納出以上四種安裝節(jié)點方式，對比發(fā)現(xiàn)在有勁性鋼柱的情況下，第三種連梁鋼板節(jié)點相較于其他方法具有施工效率高，人工投入小，質(zhì)量便于保證等優(yōu)勢，具有很強的適用性。在沒有勁性鋼柱的結構中，就采取節(jié)點四安裝形式，該節(jié)點條件下可以將連梁鋼板的長度適當加長10cm，確保兩端錨固長度足夠并增加節(jié)點牢固性。

5 結束語

本論文根據(jù)現(xiàn)場施工對連梁鋼板的安裝節(jié)點優(yōu)化過程，總結了四種安裝節(jié)點的優(yōu)缺點，并歸納出各種安裝節(jié)點的適用條件，以期為同類型工程提供參考。