超高层建筑中钢柱与钢筋几种连接方式的优点与缺点

1、 超高层建筑中钢柱与钢筋几种连接方式的优点与缺点 摘 要：本文以超高层工程中常见的钢柱与钢筋连接形式为例作对比，超高层建筑中常用的劲性混凝土钢结构连接为钢柱腹板开孔钢筋穿孔连接、钢柱连接板与钢筋焊接连接、钢柱焊接钢筋接驳器，钢筋与接驳器连接这三种连接方式，因三种连接方式各有优点与缺点，本文把各种连接方式的优与缺点逐一罗列对比，为以后类似工程选择何种连接方式提供参考。关键词：超高层；钢柱；钢筋连接方式优点与缺点对比1、工程概况庆阳金融中心商业综合体项目位于庆阳市岐黄大道西侧、朔州西路南侧，建筑性质集商业、办公、酒店、公寓为一体的综合性超高层大型建筑群，总建筑面积309426平方米，其中1号楼为超

2、高层办公楼，2、3、4号楼为酒店、公寓用房。地下3层，地上31层，建筑高度为142米，其中11、21层为避难层兼做设备层，结构形式主要为劲性混凝土框架-核心筒结构体系，本文主要介绍劲性混凝土钢柱与钢筋的连接方式对比，建筑效果图见图1。图1 庆阳金融中心商业综合体项目效果图2、 钢柱与钢筋的连接方式当今，城市发展日星月异，而作为城市发展不可或缺的高层建筑也在不断突破新高度，为城市的建设添砖加瓦，为了满足建筑高度的不断增加，大量的钢结构被应用到建筑当中。本文就正在施工中的几种钢柱与钢筋连接方式进行比较，从庆阳金融中心商业综合体项目中采用的劲性混凝土钢柱与钢筋连接方式连接比较为例，总结提炼对比，为以

3、后类似工程选择何种连接方式提供一定参考。劲性混凝土中钢柱与钢筋的连接方式共有三种(1)钢柱腹板开孔，钢筋穿越。(2)钢柱焊接连接板，钢筋与连接板焊接。(3)钢柱焊接钢筋接驳器，钢筋与接驳器连接。以上三种方式根据钢柱的截面形式不同，可以配合使用，不一定局限于一种。2.1 钢柱腹板开孔，钢筋穿越的方式优点：这种方式在施工时速度快，施工质量有保证，工序简单，不需要其他工种配合。缺点：钢结构深化时，钢构开孔前，应认真分析每根与钢柱相连的梁中钢筋，确定其在柱中的锚固长度，从而确定钢柱开孔数量，同时确定每根钢筋的水平间距和竖向排距，从而确定钢柱开孔的准确定位尺寸，以及后期钢筋安装时的箍筋尺寸。因此前期深化

4、阶段工作量大，深化图纸中钢筋定位的尺寸必须准确。开孔位置如果出现错误，在施工中会带来极大不便。应对措施：针对该连接方式的缺点，应做到以下几点。绘制钢柱开孔定位图前，应绘制草图，确定钢筋水平、竖向及保护层厚度、钢筋锚固长度等。钢柱开孔定位应至少由两人完成，一人负责绘制孔的定位图，一人负责校核。利用专业的软件进行放样，如autocad、bim、teklastructure等。其中后者在这方面更有优势，在钢结构深化设计时应优先选择能够使用这项技术的单位。图2 钢筋穿越钢柱连接方式2.2 钢柱焊接连接板，钢筋与连接板焊接。优点：不需要确定每根钢筋的水平间距，只需确定钢筋的排距，及钢筋在梁内的具体标高。

5、缺点：现场施工时，钢筋与连接板的焊接量大，需要焊工配合，钢连接板需预留梁柱核心区箍筋的穿筋孔，且穿越钢连接板箍筋需设置为开口箍，安装后在对箍筋进行焊接，焊工水平的好坏直接影响连接质量，质量控制相对于第一种连接方式存在一定难度。应对措施：针对该连接方式的缺点，应做到以下几点。采取钢筋与连接板双面焊的方法，减小焊缝长度，从而减小钢连接板的外伸长度，减少穿越钢连接板的箍筋数量。梁主筋与钢连接板焊接采用co2气体保护焊，该焊接质量比电弧焊易于保证质量，同时焊接工人应持证上岗。钢结构的深化图纸，应专人进行校对，重点是连接板标高与钢筋标高是否一致，柱脚底标高是否正确，连接板的箍筋穿筋孔位置是否与下料箍筋匹

6、配。图3 钢筋焊接在连接板上（牛腿上）2.3 钢柱焊接钢筋接驳器，钢筋与接驳器连接。优点：现场施工时，无需焊接，不需要特殊工种配合。钢筋接驳器在工厂内与钢柱焊接，焊接质量有一定保证。缺点：钢结构深化时，工厂内进行钢筋接驳器与钢柱焊接前，应认真分析每根与钢柱相连的梁中钢筋，确定其在柱中的锚固长度，从而确定钢筋接驳器的数量，同时必须确定每根钢筋的水平间距和竖向排距，从而确定钢筋接驳器在钢柱上的准确定位尺寸，以及后期钢筋安装时的箍筋尺寸。因此前期深化阶段工作量大，深化图纸中钢筋接驳器的定位尺寸准确度高于钢柱开孔的要求。接驳器定位尺寸若有偏差，将造成钢筋无法与钢筋接驳器对中，造成不能连接的现象。存在的

7、另缺点是，钢筋安装困难。与钢柱关联的梁筋均需分段配筋，并且分段钢筋需采取搭接方式连接，对于配筋大的框架梁，钢筋间距很密，混凝土下料及振捣困难。另就是钢筋接驳器与钢结构柱的材质不同，接驳器为45#特种钢，而钢结构柱多为q345钢，不同材质采用什么焊接方式才能保证焊接可靠，是需要考虑的问题。应对措施：针对该连接方式的缺点，应做到以下几点。绘制钢柱开孔定位图前，应绘制草图，确定钢筋水平、竖向及保护层厚度、钢筋锚固长度等。钢柱接驳器定位应至少由两人完成，一人负责绘制接驳器的定位图，一人负责校核。利用专业的软件进行放样，如autocad、bim、teklastructure等。其中后者在这方面更有优势，在钢结构深化设计时应优先选择能够使用这项技术的单位。梁采用分段配筋，同时分段钢筋连接采用加锁紧螺母型连接套筒，可避免钢筋搭接带来的钢筋间距过密的现象。3、结论综上说述，钢柱穿孔的连接方式应优先选用，而钢筋与连接板焊接次之，最后才选择利用钢筋接驳器进行连接的方式。参考文献:1、钢结构设计标准：gb50017-2017 北京：中国建筑工业出版社 20182、钢结