某型钢混凝土转换梁柱头箍筋配置问题浅见

某型钢混凝土转换梁柱头箍筋配置问题浅见某型钢混凝土转换梁柱头箍筋配置问题浅见摘要：相关规范仅提出了柱头箍筋的加密要求，但是型钢混凝土转换梁的梁柱节点内柱箍筋配筋如果严格要求加密，箍筋配置位置需穿过型钢腹板，造成型钢的局部削弱，且施工困难。本文对上面问题提出解决办法和见解。关键词：型钢混凝土；梁柱节点；型钢腹板中图分类号：TU375文献标识码：A文章编号：引言：随着社会经济的快速发展和建筑功能的多元化，城市人口的不断增加以及建筑用地的日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速的发展。高层建筑使用功能多样化甚至综合化，造成上下层竖向构件出现连续的情况，这类高层建筑只有设置结构转换层才能实现建筑不同层之间使用功能的转变。随着层数、跨度等要求越来越高，普通钢筋混凝土转换梁的截面、自重偏大，不能满足建筑空间需要。型钢混凝土转换梁相对较轻巧，应用越来越多。型钢混凝土梁柱节点处箍筋需要穿过型钢腹板，造成施工困难等问题。1．工程概况某高层建筑位于成都市市中心顺城大街与体育场路交汇处，地理位置优越，处于成都市市区中心地段，商机无限，但由于成都市是一个人文生活比较注重的城市，市民生活节奏不需要太快，同时商业发达但是很优雅娴静。本于以上原因本建筑想打造成综合型的商业办公及住宅等多功能混合的综合大型中心。建筑主体为5栋（西塔B1-B5）48层（156.4m）超高层办公楼（或住宅）、2栋9层（42.1m）裙房；建筑层高为3.0〜7.1m。均设有4层地下室，地下层为设备用房和汽车库，地下四层战时为六级人防，地下室埋深约16.3m,筏板基础。办公楼部分采用框支一剪力墙结构，底部大空间层数为4层（楼面标高17.2m）,转换层层高6.1m，采用型钢混凝土梁转换；裙楼部分采用框架结构。因应建筑物位置和造型需要，该建筑物转角处造成一个比较特别的柱截面，同时经过详细计算对比，与该柱相连的转换梁为型钢混凝土转换梁。型钢柱和型钢梁对接梁柱节点非常复杂，而且施工难度大，必须从设计图纸开始采取措施减少施工困难。其柱截面如下图图1核心区箍筋布置大样示意图2.型钢柱和型钢混凝土转换梁节点区箍筋问题转换梁和框支柱的柱头节点区由于有型钢的加入显得特别复杂，这时规范规定的柱头箍筋加密间距在实际设计和施工中难以实行。本工程特别复杂的一个型钢柱柱头如上图，该节点箍筋若按规范要求需要100mm的间距，这样在跟钢梁连接处箍筋就需要在钢梁上开洞才能穿过，不仅施工困难而且消弱了型钢在节点区的有效连接截面。根据配箍特征值计算所得钢筋量后，发现其12mm直径钢筋配筋间距很小，确实只有100mm。《钢筋混凝土原理》中12.2.2充分解析了箍筋作用机理。箍筋对约束混凝土的增强作用，因配箍数量和构造而变化，主要因素为：约束指标（配箍特征值入t）、箍筋间距（s）和箍筋的构造和形式。约束指标（配箍特征值入t）---箍筋越多越强，对核芯混凝土的约束应力越大，约束混凝土的抗压强度和峰值应变都随之加快增长。箍筋间距（s）——它影响控制截面，即相邻箍筋中间截面的约束面积和约束应力值。而且试验表明：当箍筋间距s>（1~1.5b）（b为试件截面宽度）时，约束作用甚微。一般认为s《b箍筋才有明显的约束作用。故本工程将这类节点的箍筋改为25@200，等强度代换为大直径钢筋，保证了其箍筋强度即配箍特征值不变；同时因该柱头s《b,即2s《b成立（s=100mm，b单边最小为2000mm），故在箍筋明显的约束作用未显著改变情况下可适当加大了箍筋间距，达到减少柱头箍筋通过转换梁型钢腹板数量的目的；再者箍筋形式不变保证了其构造和形式不变。如此一来保证了结构安全又降低了施工难度。箍筋穿过型钢转换梁腹板开洞见下图：图2柱箍筋穿型钢梁腹板开洞图3.小结对于型钢混凝土转换梁柱头箍筋配置问题，虽然现行我国规范有明确要求布置较密，但是在实际施工中确实困难重重，特别是箍筋较密的情况最困扰施工单位，且施工质量也难以保证。我们设计师可以从构件本身的设计概念出发，根据实际情况，通过转换箍筋间距配置，在保证其箍筋约束能力强度和作用机理不变的情况下，达到方便施工提高施工质量和减少对型钢腹板局部削弱作用的目的。在此仅提出本人以上见解，期盼日后有其他设计师提出更好的解决措施和方法。参考文献：中华人民共和国行业标准，钢骨混凝土结构设计规程(YB9082-97)，北京.中华人民共和国行业标准，型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2001),北京.中华人民共和国行业标准.高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)，北京.过镇海，《钢筋混凝土原理》，清华大学出版社，北京.谢晓锋.高层建筑转换层结构型式的应用现状及问题,广东土木