框架柱范文第1篇
一、有限元模型的建立
本文主要建立了四个节点模型, 具体编号及参数见图1和表1, 钢管内填C40混凝土, 钢材均采用Q235钢。为了缩短计算时间, 减小计算成本, 对模型进行了一定的简化。
(一) 单元选取及界面模型
在节点模型中, 钢管采用壳单元S4R, 钢梁、外加强环板、连接板、加劲肋以及管内核心混凝土均采用三维实体单元C3D8R, 顶部加载板、底部垫板采用解析刚体, 并通过在板中心处设置参考点RF实现荷载的施加和边界的约束条件。
混凝土与钢管内壁的界面模型在切线反向采用库仑摩擦模型, 取摩擦系数为0.25, 法线方向采用“硬接触, 有限滑移”;混凝土与顶部加载板、底部垫板的连接采用只考虑法线方向的硬接触;其它构件之间的连接均采用TIE进行自由度耦合模拟。有限元模型的网格划分采用映射自定义网格划分, 通过设置合理的网格密度, 以确保其计算精度和计算效率, 模型及网格划分如图2所示。
(二) 材料的本构模型
核心混凝土选用ABAQUS[5]中提供的塑性损伤模型进行模拟, 其中混凝土受压的本构关系采用韩林海[6]提出的公式;混凝土受拉的本构关系采用沈聚敏[7]提出的表达式;针对钢管混凝土在承受循环荷载作用时的特点, 钢材在三向受力状态下采用文献[6]的二次塑流本构关系。
(三) 加载方式、边界条件及求解
本文主要采用位移加载控制, 节点的边界条件:对底部垫板的参考点施加X、Y、Z三个方向的位移约束 (模拟铰支座) , 节点右侧横梁端部放松X方向位移, 在Y、Z方向上施加位移约束 (产生侧移) , 顶部加载板参考点施加X方向上的水平往复位移荷载和Z方向上的轴向荷载。模型主要采用牛顿迭代法进行非线性求解。
二、理论分析结果
(一) 节点有限元破坏形态图及理论分析
根据有限元模拟分析结果表明, 编号为TE-1、TE-2和TE-3的节点, 其破坏形态相同, 均为剪压复合应力状态下的节点核心区剪切破坏, 为“弱节点”。
以节点TE-1为例进行理论分析。图3 (a) 为节点加载初期, 因荷载比较小, 各构件均处于弹性工作阶段, 试件外观没有明显变化;随荷载增大, 构件进入到弹塑性工作阶段, 从图4的节点区应力分布及发展云图可以看出, 应力在下加强环板与U形柱连接的节点角隅处最大, 且逐渐沿对角线向整个节点区域扩散, 此处为节点的薄弱点, 剪力也最大, 进入到塑性阶段以后, 整个节点域处于轴压力、弯矩及剪力的复合应力状态下, 为最不利受荷状态, 然后达到破坏。图6 (a) 为试件屈服时的主矢图, 与应力云图一致, 说明节点域主要承受剪力作用。而且, 试件破坏时, 钢梁尚未达到屈服, 属于节点核心区破坏, 如图7 (a) 所示。
TE-4为典型的“强节点, 弱构件”, 节点加载初期与TE-1一样, 处于弹性工作阶段, 试件外观没有明显变化, 如图3 (b) 所示;随着荷载的增大, 构件进入到弹塑性工作阶段, 从图5可以看出, 应力在横梁的变截面处达到最大, 产生集中, 然后向整个翼缘扩散并延伸。这主要是因为梁翼缘与节点处外加强环板厚度相差较大引起, 梁的刚度被削弱, 使得塑性铰在此处形成, 钢梁达到屈服, 节点域完好, 试件破坏。图6 (b) 为钢梁屈服时的主矢图, 从图中可以看出, 梁上部翼缘拉应力最大, 加强环板的应力远小于梁端的应力, 整体为钢梁的破坏, 如图7 (b) 所示。
(二) 有限元滞回曲线
图8为各节点的有限元滞回曲线图, 均呈现出饱满的梭形, 说明这种加强环式节点具有比较好的滞回耗能性能。
三、参数分析
为了更深入的研究异形柱节点的受力性能, 本文在节点TE-2的基础上通过改变混凝土、钢材强度等级、钢管壁厚以及轴压比这些参数, 对节点进行了滞回性能影响的分析, 得出的骨架曲线分别如图9、10、11、12所示。
从图9可以看出, 混凝土强度等级的改变对节点的滞回性能影响不是很大, 这主要是因为节点柱钢管壁较薄, 对核心混凝土的约束作用不强, 且节点为异形节点, 形状也不规则, 所以节点承载力提高不明显。从图10可以看出, 随着钢材屈服强度等级的增大, 弹性阶段无变化, 后期变化显著, 对节点的滞回性能产生了一定影响。这主要是因为随着钢材屈服强度值的提高, 其屈服应变和极限应变也相应增大, 并且对核心混凝土的约束作用也加强, 所以使得节点后期的承载力也得以提高。从图11可以看出, 随着钢管壁厚的增加, 曲线弹性阶段不明显, 随后有显著提高, 然后趋于稳定。这主要是因为钢管壁厚的增加使整个构件的含钢率提高, 比重增大, 对核心混凝土的约束套箍效应也增强, 因而承载力得以显著提高, 后期, 因为钢管壁厚过大后, 核心区混凝土抗剪能力达到最大值时, 钢管的应力可能还很低, 随荷载的继续增加, 核心区混凝土的承载力开始下降, 其横向变形还在不断增加, 这就相当于给钢管壁施加了一个额外的荷载, 削弱了钢管的抗剪承载力, 因此后期作用已不明显, 但是整体上还是提高了节点的承载力的, 只是效果不如图10的明显。从图12可以看出, 轴压比的改变对节点的承载力及滞回性能产生了比较大的影响, 说明轴压比是构件抗震性能飞行重要的一个指标。
四、结论
本文主要通过有限元建模对T形钢管混凝土柱-钢梁外加强环式节点进行了非线性有限元分析, 研究了其在低周往复荷载作用下的抗震性能, 得出以下结论:
(1) 节点TE-1、TE-2和TE-3的破坏形态相同, 均为剪压复合应力状态下的节点核心区剪切破坏, 节点TE-4为钢梁的局部屈曲破坏, 通过有限元模拟得出的破坏形态与设计的“弱节点、强节点”破坏模式相符, 说明利用有限元软件对构件抗震性能进行非线性分析是可行的;
(2) 各节点模拟得出的滞回曲线均呈现饱满的梭形, 说明这种加强环式节点具有比较好的滞回耗能性能。但有限元建模偏于理想化, 本文尚未建立恢复力模型进行计算, 所以存在一定的缺陷与误差。
(3) 通过参数分析发现, 影响节点滞回性能的主要因素是轴压比、钢材屈服强度和钢管壁厚, 而混凝土强度等级影响不大。
摘要：为了更好的研究异形截面钢管混凝土框架节点的抗震性能, 本文主要利用有限元软件ABAQUS建立了相应的三维实体节点模型, 对其进行计算机模拟和理论分析。通过剖析各节点在低周往复荷载作用下的应力分布和破坏机理情况明晰各节点的宏观变形形态和微观应力状态, 并给出了相应的滞回曲线。同时, 本文还通过改变混凝土强度等级、钢材强度等级、钢管壁厚以及轴压比这些参数, 对节点进行了滞回性能影响的分析, 为将来异形柱节点的研究提供一定的基础。
关键词：异形截面钢管混凝土,框架节点,有限元,理论分析,滞回性能
参考文献
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[6] 韩林海.钢管混凝土结构-理论与实践[M].北京:科学出版社, 2007.
框架柱范文第2篇
第一节 分部分项工程概况
我公司承建的湖北十白高速公路SHTJ08合同段位于湖北十堰市郧县鲍峡镇，标段起点位于十堰市郧县鲍峡镇姚家湾村，分标点桩号为K31+400，上接SHTJ07标段，路线向西展布，穿过无漏沟，在北湾附近两次跨越G316，沿大峡河北缘西行，走小花果北面，在殷家湾跨越G316和襄渝铁路，沿G316南面山坡西行，上爬至分水岭，设置宋家湾隧道。分标段桩号为K41+100。本标段长度(右幅)9.791公里，多为整体式路基。本合同段设有长链一处：K33+741.297=K33+650.110，长链91.187米。
本合同段主要结构物有：隧道2座，长度1190m;大桥1587m/4座，中桥164m/2座，其中襄渝铁路跨线桥同时跨越G316和襄渝铁路;涵洞15道;鲍峡服务区一处;通道11道;天桥一座;路基土石方1933千立方米;排水防护231.4千立方米。施工合同工期24个月，开工日期2010年6月20日，竣工日期2012年6月20日。工程总投资4.3亿元。
第二节 建设地的自然、环境特征
(一)地形地貌情况
沿线主要行政村：姚家湾村、花园村、郭家店村、大庙村、分水岭村。
本合同段线路区域主要出露岩石以中元古界武当山群(Pt2dw)变质片岩为主;在沟谷和山麓缓坡地带，则为第四系全新统(Q4el+dl)残破积层和(Q4al+pl)冲积层等。沿线地势起伏较大，沟壑纵横，地层 1 岩性、地址构造、工程条件及水文地质条件比较复杂，局部山坡存在垮塌现象。
(二)气象与水文情况
十堰市属于北亚热带大陆性季风气候。山区多雾多雨，
8、
9、10月份为雨季，
7、8月最为炎热，最高气温达40℃,1月份气温最低，可达-13.5℃。年平均气温为15.3℃，11月份至翌年3月为降雪期。年平均日照时数1655~1958小时，无霜期224~255天。平均年降水量800毫米以上，六至八月是本市全年雨水、热能最丰富的季节。夏季平均气温大都高于25℃，其中七月平均为27℃左右，气温较高。
七、八月份降水量一般都在100毫米以上。气候复杂的另一表现是灾害性天气较多。干旱居各种灾害之首，多发生于7~8月。
本项目所经区域属汉江流域，路线所经区域的主要河流有堵河、将军河、大峡河。其它为山涧溪流，水量受本区域季节性降雨影响，春夏水量较大、秋冬水量小。
(三)工程地质情况
本合同段构造剥蚀丘陵-低山地貌区。山体相对高度100~200m，自然坡角40~50。，植被茂密。地表水主要为山涧溪流，地下水主要为孔隙水和基岩裂隙水。斜坡上基岩大都直接出露，为中元古界武当群片岩、晋宁期侵入辉绿岩和砂砾岩，岩层倾角陡，地质构造复杂，岩体裂隙发育，挖方过程中易崩塌掉快，局部覆盖层厚的路段，路基稳定性较差。总体而言，本合同区线路地质条件基本适宜公路建设。
本合同段桥址区基岩以片岩和辉绿岩为主，当桥台一带覆盖层厚度较小时，桥台一般可采用浅基础(扩大基础)，以岩层为基础持力层;桥墩宜采用桩基础，奠基于中风化岩上。各桥址区工程地质条件总体较好。
2 第三节 安全施工平面布置图
3
第二章 编制依据
(一)编制依据
1、《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令70号);
2、《建筑工程安全生产管理条例》(国务院393号令);
3、《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076-95);
4、《生产安全事故报告和调查处理条例》(国务院493号令);
5、《公路桥涵施工技术规程》;
6、《爆破安全规程》(GB722-2003);
7、《施工现场临时用电安全技术规范》(JCJ46-2005);
8、《企业职工伤亡事故分类标准》(GB6441-1986);
9、《职业病范围和职业病患者处理办法的规定》和《职业病目录》;
10、《湖北十白高速公路施工安全管理办法(试行)》(鄂十白指质[2010]53号);
11、《十白高速公路第八合同段施工设计文件》。
第三章 危险源辨识及分析
(一)施工危险源的识别
在基础开挖、模板安装、混凝土浇注、钢筋制作、爆破作业、支架搭设等施工过程中，根据施工工艺和使用的设备情况，主要有以下几种危险源：
1.高处坠落 2.机械伤害 3.触电
5 4.车辆伤害 5.倾覆 6.物体打击 7.火灾
(二)对危险源的评价
1、高处坠落——高空作业时，不按照要求系安全带，容易出现高空坠落事故。
2、机械伤害——机械运转工作时，因机械意外故障或违规操作可能造成人身伤害或机械损害的。
3、触电——工程外侧边缘距外电高压线路未达到安全距离，用电设备未做接零或接地保护，保护设备性能失效，移动或照明使用高压，违规使用和操作电气设备，对人身造成伤害或损害的。
4、车辆伤害——在施工过程中，所用车辆较多、加上施工便道坡陡弯急，还存在与既有线路(G
316、村道)交叉路口，操作不慎，容易出现车辆伤害事故。
5、倾覆--在桥墩模板、大型起吊设备等因材料不合格、操作不当、基础不牢实，支架搭设不符合要求等原因容易出现倾覆事故。
6、物体打击---基坑、支架、模板安装、架梁施工作业过程中容易出现高空坠物造成打击伤害事故。
7、火灾---因施工现场人员复杂，易燃易爆物品较多，如因操作不当或管理不善等容易造成火灾事故，火灾事故频发区域：库房和民工宿舍以及施工区域周边树木从等地段。
(三)安全预防措施
1、危险源的综合预防、控制措施
6 (1)对重大危险要采取“两个控制”，即前期控制、施工过程控制。
a 前期控制：工程开工前在编制施工组织设计或专项施工方案时，针对工程的各种危险源，制定出防控措施。
b 施工过程控制：在工程施工过程中，严格按照各项操作规程和专项安全施工方案施工和监督检查，认真落实整改。
(2)加强安全生产的综合管理。
a认真落实各级安全生产责任制，建立健全各项管理制度，杜绝一切人为事故的发生。
b加强对员工队伍人员的安全教育，提高作业人员素质和安全生产自我保护意识。
c增强各级管理人员安全责任意识，加强安全专业知识培训。 d严格加强各种危险源预防管理工作，结合工程特点，针对确认的危险源实施相应的预防控制措施。
(3)切实加强安全交底制度的落实
a交底必须在施工作业前进行，任何项目在没有交底前不准施工作业。
b交底工作一般在施工现场由项目部安全部实施。
c安全交底应在交底人、被交底人、现场监理三方同时在场，三方签字确认，安全部门留一份存档。
d被交底者在执行过程中，必须接受项目部的管理、检查、监督、指导，交底人也必须深入现场，检查交底后的执行落实情况，发现有不安全因素，应马上采取有效措施，杜绝事故隐患。
2 危险源的具体预防措施 (1)预防高处坠落事故的防护措施
7 为贯彻“安全第
一、预防为主、综合治理”的方针，根据本工程的结构特点和工程实际，在确定高处坠落危险源后制定本措施。
a为防止高处坠落事故的发生，在工程施工前对所从事高处作业的人员进行安全基本知识，安全注意事项等安全技术交底。
b施工作业人员进场后，按不同层次(项目部、施工队、班组)进行三级教育工作。
c凡患有高血压、心脏病及年龄超过55岁的人员，严禁参加高处作业工作。
d为保证防护措施能真正起到应有的防护作用，除在具体实施过程中由项目负责人、安全专职人员及相关作用班组长，对防护设施进行必要的监督制作过程和验收外，还应按规定要求每周进行不少于一次的检查工作，以确保防护设施的完好性，防止坠落事故的发生。
e凡作业层以下无安全防护设施作业时，施工作业人员必须佩戴安全带或安全绳(使用前必须对安全防护设施进行检查)，其安全带或安全绳的使用必须遵照高挂低用的原则。凡未使用防护用品用具的不准作业，以防止高处坠落事故的发生。
f临边设置安全防护栏杆，同时设立警示标识。 (2)预防机械伤害事故的防护措施
a对所有各种机械设备进场后，必须由设备部负责人会同安全员和使用机械的人员共同对该机械设备进行进场验收工作，经验收发现安全防护装置不齐全的或有其它故障的应退回设备保障部门进行维修和安装。
b设备安装调试合格后，应进行检查，并按标准要求对该设备进行验收，经项目部组织验收合格后方能正常使用。
8 c使用前要对设备使用人员进行必要的安全技术交底和教育工作，使用人员必须严格执行交底内容及按操作规程操作。
d使用中要经常对该设备进行维修保养。
e各种机械设备必须专人专机，凡属特种设备，其操作负责人要按规定每周对施工现场的所有机械设备进行检查，发现问题及隐患及时解决处理，确保机械设备的完好，防止机械伤害事故的发生。
f作业人员必须持证上岗，没有资格证的人员应通过培训经考核合格，取得操作资格证后方可进行机械操作。
(3)预防触电事故的防护措施
根据国家JGJ46—2005 规范规定，为了加强施工现场用电管理，保障施工现场用电安全，防止触电事故发生。
A施工现场专用的中性点直接接地的供电线路必须实行TN—SR接零保护系统，同时必须做到三级控制两级保护，电箱为标准电闸箱，并采取防雨、防潮措施。
b电气设备应根据地区或系统要求，做保护接零，或做保护接地，不得一部分设备做保护接零，另一部分设备做保护接地。
c必须由持有合格证件的专职电工，负责现场临时用的电管理及安拆。
d在建工程外侧与外电高压线路未达到安全距离应增设屏障遮栏、围栏或保护网等防护。
e对新调入工地的电气设备，在安装使用前，必须进行检验测试。经检测合格方能投入使用。
f专职电工对现场电气设备每月进行巡查，项目部每月对施工用电系统、漏电保护器进行一次全面系统的检查。
9 g配电箱设在干燥通风的场所，周围不得堆放任何防碍操作、维修的物品，并与被控制的固定设备距离不得超过3 米。安装和使用按“一机、一闸、一箱、一漏”的原则，不能同时控制两台或两台以上的设备，否则容易发生误操作事故。
h配电箱应标明其名称、用途，并做出分路标志，门应配锁，现场停止作业1 时间以上时，应将开关箱断电上锁。
i照明专用回路设专用漏电保护器，灯具金属外壳做接零保护，室内线路及灯具安装高度低于2.5 米的应使用安全电压。在潮湿和易触及带电体的照明电源必须使用安全电压，电气设备架设或埋设必须符合要求，并保证绝缘良好。任何场合均不能拖地。
j线路过道应按规定进行架空或地埋，破皮老化线路不准使用。 h凡从事与用电有关的施工作业时，必须实行电工跟班作业。 (4)预防车辆事故的安全措施
a所有机动车辆进场前须经相关部门检验，确认性能合格。 b所有车辆司机必须持证上岗。 c施工前对司机进行安全技术交底。
d建好施工便道，及时对存在潜在危险的便道进行加固、维修。 e对工地车辆要求限速行驶，并保持一定车距，避免交叉作业。 f在交叉路口等特殊地段要有专人指挥车辆。 (5)预防倾覆事故的安全措施
a支架搭设作业工人必须经过专业培训，持证上岗; b制定详细的施工方案，严格按照方案施工; c模板、支架材质必须符合相关规范、规程的要求; d模板加固、承重等必须经过验算可行后方能施工作业; e作业人员必须身体健康状况良好，严禁酒后或带病作业;
10 f大型起吊设备在作业时，设备性能必须能满足起吊要求。作业范围之内的基础必须牢实，要有专人指挥。作业人员要持证上岗，严格执行《十不吊》准则。
(6)预防坍塌、滑坡事故的安全措施
a为防止坍塌事故事发生，在施工前加强对员工的安全基本知识教育，严格按技术交底内容和操作规程施工。
b隧道施工按照爆破设计方案组织爆破施工，按“浅孔、少药、短进尺、强支护、早衬砌”的原则组织施工。
c发现隧道开挖面有裂痕，疏松等危险征兆，应立即采取措施，消除隐患。
d遇有特殊情况，进行抢工作业时，要加强周边的警戒力量，保证安全施工。
e做好隧道排水，避免隧道被水浸泡松软; f路基边坡应严格按照设计的坡度放坡开挖或填筑。
g路基边坡开挖完成，应及时的对其完成边坡防护的施工，避免长期裸露，岩石风化变软引起坍塌。
h发现有坍塌迹象的边坡，应立即停工并做好警戒，上报项目部，经处理后方可重新开工。
i遇有特殊情况，进行抢工作业时，要加强周边的警戒力量，保证安全施工。
j基坑四周之内严格控制材料等堆放，禁止车辆在基坑、边坡缘等危险地段行驶，严格按照设计要求以及规范、规程的要求做好护壁施工。
K加强汛期安全巡查力度，做好滑坡体的监测工作，在雨季保证施工区域之内的排水设施通畅、完善。
11 (7)预防爆破伤害事故的安全措施
a所有爆破作业人员必须持证上岗，爆破作业施工队队长及爆破人员与项目部签订爆破安全包保责任状。
b爆破施工前对涉爆人员进行安全技术交底，请联棚派出所人员对涉爆人员进行安全教育。
c炸药的审批、领取、使用严格按照程序实施，遵守爆破操作规程。
d爆破施工前对周围建筑及其他设施提前做好炮损标定。 e火工品库房做好消防保卫，做好爆破物品使用台帐，确保爆炸物品不丢失。
f严格按照爆破设计方案组织爆破。 g做好爆破警戒工作。
h危险地段的爆破做安全专项方案。 (8)预防中毒、窒息伤害事故的安全措施
a隧道、深基坑施工必须满足机械强制通风要求，通过机械通风降低隧道内粉尘及其他有毒气体的含量，减少对人体的伤害。保证深基坑内供氧充足。
b深基坑外要有专人看护。
(9)预防物体打击伤害事故的安全措施
a基坑四周不得堆积施工材料等物质，做好三级防护措施，设立警示标识;
b基坑内有人员作业时，坑外要有专人看护;
c支架搭设过程中要设立警戒线，非作业人员不得进出; d高空作业人员必须配备合格的、满足施工作业要求的工具袋，不得随意放置工具;
12 e严禁酒后、带病作业;
f安全防护措施要设置合理，保证施工安全。 (10)预防火灾事故的安全措施 a加强消防安全的宣传教育;
框架柱范文第3篇
关键词：钢管混凝土柱;加强环式节点;立式手工浇捣法;高层住宅;民用建筑;钢架结构 文献标识码：A
在我国绿色建筑理念快速发展的大趋势下，装配式建筑逐渐成为房地产行业新的发展方向。本项目为西南地区首例将钢管混凝土应用于装配式住宅中的工程。其位于成都平原西南，Ⅱ类场地，7度抗震设防。建筑面积约7.8万m2，地下两层，钢筋混凝土筏板基础。2栋22F和2栋25F的单体住宅采用钢架结构，建筑高度分别为69.3m和78.3m。梁、板和墙分别为H型钢梁，钢筋桁架楼承板和现浇泡沫混凝土轻钢龙骨复合墙。本文以2#楼2层柱GKZ-1为例，分析该构件在承载力方面的优势，描述了梁柱节点连接构造方式和钢管内浇灌混凝土过程中的质量控制要点。
1 承载力优势
本文仅考虑轴压状态下钢管混凝土柱承载力，忽略偏心状态和三维空间效应影响。GKZ沿高度逐渐缩小管径和钢管壁厚，并且减小内灌混凝土标号，具体数值见表1。二层柱子GKZ-1的柱高为h为3.6m，柱长和宽b均为600mm，钢管厚度tw为30mm，内灌混凝土强度为C60，钢管选用Q345B。选取沿D轴线方向，以钢框梁1来计算横梁线刚度之和与柱线刚度的比值。GKL-1为Q345B热轧H型钢，规格为550×250×10×16。
根据规定，钢管混凝土单肢柱的承载力按式(1)至式(6)计算。
式中：N0为钢管混凝土柱轴心受压柱的承载力设计值;θ为钢管混凝土的套箍指标;fc为混凝土的抗压强度设计值;Ac为钢管内混凝土的横截面面积;fa为钢管的抗压强度设计值;Aa为钢管的横截面积;1为考虑长细比影响的承载力折减系数;2为考虑偏心率影响的承载力折减系数，本文中取为1.0;le为柱的等效计算长度;k为等效计算系数，本例中取为1.0;μ为计算长度系数，通过查表计算本例为0.765。
联立式(1)至式(6)，经计算GKZ-1的承载力Nu为42028kN。
如果采用同标号的普通钢筋混凝土柱承担上述荷载，按照最大配筋率5%的限制，根据式(7)可以计算出，柱子截面边长为1000mm，配筋为48根直径36mm的HRB500。
通过对比计算结果可以看出，当承载力相同的情况下，钢管混凝土柱的截面面积和比强度分别是普通混凝土柱的36%和2.01倍。对于2#楼而言可以减小柱子面积约83m2，而整个工程可以增加使用面积约412m2。这不仅可以增加住户住宅使用面积，增加开发商的土地利用率，而且降低了混凝土材料的使用量，减轻了建筑的自重。在地震作用下，用更高的抗力来抵抗较小地震的效应，使得住宅抗震性能更好。
2 梁柱节点连接构造
按照节点的传力机理，钢管混凝土柱节点可分为刚接、铰接和半刚接三种类型。本工程中不存在梁柱铰接节点，而刚性节点根据不同的构造特点又可以分为加强环式节点、环梁式节点、穿心钢牛腿节点、钢筋贯通式刚接节点和锚定式节点等5种类型。本文仍以2#楼2层的GKL-1和GKZ-1为例，其梁柱节点连接形式如图1和图2所示。
从图中可以看出，该连接方式为加强环式节点。H型钢梁上下翼缘开1/4圆弧口，腹板通过双排8个10.9级M22螺栓与钢管混凝土柱上前后两块厚度为8mm的连接板以摩擦型方式铰接。其中，高强螺栓行与列的间距均为75mm。翼缘再由现场的单边V形焊与外加强环焊接在一起。严格而言，该连接方法应该属于半刚性连接。当受到设防等级烈度的地震作用时，节点处刚性V型焊接处首先断裂消耗部分能量，然后摩擦型螺栓可以使梁端在平面内上下转动，卸去弯矩，再次消耗地震能量。对于钢管混凝土柱，由于在梁上下翼缘处均设置间距为550mm的内外加强环，因此为了传递剪力作用，在柱内侧3个方向焊接了厚度为6mm的加劲肋。在内加强板上留置了直径问为250mm的注浆孔和4个排气孔用来灌注混凝土。
从节点的连接形式可以看出，需要在工地现场完成的工作只有：首先用摩擦型高強螺栓连接H型钢梁腹板和钢管混凝土柱连接板;其次焊接连接板;最后将柱上的加强环和梁上下翼缘处焊接。因此与普通混凝土梁柱节点相比，不仅工厂化、预制化程度极高，而且施工快捷方便，还避免了节点处钢筋过密，混凝土浇筑振捣不密实的隐患。
3 浇灌混凝土质量控制要点
钢管混凝土柱在工程应用过程中，涉及到了工厂加工、拼装组合、吊装和浇灌混凝土等阶段。国家钢结构规范或技术规程明确规定了各阶段施工的方法和允许误差。该构件浇灌混凝土常采用的有泵送顶升法、立式手工浇捣法和高位抛落无振捣法。
泵送顶升法指的是在钢管接近地面的适当位置留进料孔，用泵车的输送管直接从下往上压入混凝土的施工方法。管内空气可以从柱上端排气孔逸出，并且依靠自重足以使混凝土密实，从而省略振捣过程。该工艺适用于钢管直径800mm以下、混凝土强度C60以下和顶升高度小于60m的工况。
高位抛落无振捣法指的是从钢管上端投入混凝土，利用下落势能达到振捣目的的施工方法。其适用于管径大于350mm且高度小于4m的工况。
立式手工浇捣法指的是混凝土从钢管上口灌入，且用振捣器捣实的施工方法。该工艺只要求管径大于350mm，且可以排除混凝土灌入时裹挟的气泡。
从梁柱节点的构造可以看出，本工程采用了立式手工浇捣法。在浇筑过程中控制要点如下：(1)混凝土中粗骨料的直径为1～4cm，塌落度为2～4cm，水灰比小于0.45;(2)为了避免浇筑过程中粗骨料产生弹跳现象，应先浇灌一层10～20cm厚与混凝土同等级的水泥砂浆;(3)每次振捣时间不小于30s，浇筑高度不宜超过2m;(4)当混凝土达到钢管顶端稍溢出时，随即将封顶板电焊。待混凝土强度达到设计值的50%后，再按要求补焊;(5)用敲击钢管法或者超声波法检查浇灌质量。对不密实部位，采用钻孔压浆法补强，然后将钻孔补焊封固。
相比于普通钢筋混凝土框架柱，该构件施工时省去了支模拆模过程，且工程质量更加易于控制。
4 结语
本文以西南首例应用钢管混凝土柱的住宅建筑为例，分析了该构件的承载力优势，得出了同一承载力下，钢管混凝土柱的截面面积和比强度分别是普通混凝土柱的36%和2.01倍，且具有更好的抗震性能;描述了梁柱加强环式节点构造形式，介绍了浇灌混凝土过程中的质量控制要点，从中可以看出该构件施工时方便快捷、工厂化程度高、质量容易控制。
参考文献
[1] 杨有福.钢管混凝土结构设计规程比较[J].福州大学学报(自然科学版)，2004，32(5).
作者简介：周永纲(1973-)，男，陕西武功人，西安航天建设监理有限公司高级工程师，研究方向：建设工程项目管理。
(责任编辑：蒋建华)
框架柱范文第4篇
1)
二、工程概况
本工程采用桩承台+筏板基础;上部结构为框架或剪力墙。本工程采用钢筋级别有一级钢、二级钢、三级钢，规格主要有直径
8、
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三、工程目标
1、进度目标：垫层浇筑完毕场地移交后，我司即可开展基础及主体结构施工。
2、质量目标：一次性验收合格。确保工程质量符合GB50300-20XX《建筑工程施工质量验收统一标准》合格要求。
3、安全文明管理目标：责任事故死亡率为零;轻伤频率控制在1‰以内。
4、环境管理目标：噪声排放达标;控制粉尘;达到ISO4001环保认证的要求
四、施工准备
(一)、技术准备
1、施工方案报审;
2、施工技术交底;
(二)、现场准备
每层混凝土浇筑完毕，完成墙柱定位弹线，复核工作后。
(三)、劳动力配置计划偏位校正配备工人：钢筋工2人、砼工1人，杂工1人。
(四)、物资配置计划
准备好钢筋校正扳手，加固钢筋，电焊机，电箱。
五、现浇结构(柱、墙)钢筋偏位处理方案
1、钢筋偏位(柱≤5mm，墙≤3mm)：在规范允许范围内不进行处理。
2、钢筋偏位在(柱>5mm≤25mm;墙>3mm≤15mm)，范围内,且不超出保护层厚度时：按国标图集03G101-1柱、墙钢筋在楼面变截面时钢筋弯曲做法，直接按照1：6的比例在结构面调整钢筋，见图1。
3、钢筋偏位(柱>25mm≤50mm;墙>15mm≤30mm)向内偏：如果钢筋位移在25mm到50mm之间且向内偏，可直接在楼面上按1:6比例调整钢筋，保证模板支设，同时采取钢筋根部绑扎和点焊钢筋的方法进行加固，加筋的直径为14，加筋需要与打弯的钢筋绑扎搭接在一起。见图2。
4、钢筋偏位(柱>25mm;墙>15mm)向外偏超过保护层：如果钢筋偏位(柱>25mm;墙>15mm)，向外偏超过保护层厚度，结构截面不能局部加大处理时可将偏位钢筋打弯锚固，割除长出部分原钢筋，再另植相同钢筋的方法处理，见图3。
5、钢筋偏位(柱>50mm;墙>30mm)向内偏时：如果钢筋偏位柱>50mm;墙>30mm以上向内偏，保留偏位原钢筋，另在设计位置用植筋的方法处理，见图4。植筋锚固长度可与现浇砼钢筋锚固设计长度相同或按结构加固设计规范GB50367-20XX，植筋技术部分计算植筋深度设计值ld(、);当植筋深度为按构造配置时最小锚固长度符合受压钢筋锚固;受拉钢筋锚固的规定。规格同原钢筋。所植钢筋需要与打弯的钢筋或焊接绑扎搭接在一起。植筋所用锚固胶的锚固性能通过专门的试验确定，或获准使用的植筋锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外，现场施工中不宜随意增添掺料。植筋时先把混凝土表面清理干净，用比所植钢筋直径略大的加长钻头钻孔时在钻头上做好钻孔深度标志，然后用电吹风机的吹风管深入钻孔吹干净灰尘，植筋胶置入锚孔后，在固化完成前，应在固化期间禁止扰动。植筋完毕应静置养护，养护的条件和时间应按产品使用说明书的规定执行;养护到期的应进行拉拔试验。
六、现浇框架结构钢筋钢筋偏位及产生原因
1、柱纵向受力钢筋发生水平或扭转偏位，主要为基础伸出地面处、上下层柱楼板处、角柱、边柱。偏位原因：柱轴线放线不准确;柱模板搭设支撑不牢;柱钢筋骨架绑扎不牢，在节点处梁柱钢筋交叉，梁钢筋就位时把柱钢筋挤歪了;浇注砼时振动不当，把纵筋骨架振松。
2、梁、板、墙、构造柱等钢筋偏移，主要原因为钢筋绑扎不牢固、操作不规范、人为踩踏、来回泵管的拖拉等。
七、现浇框架结构钢筋钢筋偏位预防措施
1、熟悉图纸，按图纸及工艺标准要求，向班组进行技术交底。
2、做好抄平放线工作，弹好水平标高线，柱、墙外皮尺寸线，并进行复核。
3、根据弹好的外皮尺寸线，检查下层预留搭接钢筋的位置、数量、长度，如不符合要求时，应进行处理。绑扎前先整理调直下层伸出的搭接筋。
4、严格按钢筋绑扎工艺标准进行施工，钢筋应绑扎牢固。
5、成品保护及施工注意事项 ○1柱子钢筋绑扎后，不准踩踏。
○2楼板的弯起钢筋、负弯矩钢筋绑好后，不准在上面踩踏行走。浇筑混凝土时派钢筋工专门负责修理，保证负弯矩筋位置的正确性。○3安装电线管、暖卫管线或其他设施时，不得任意切断和移动钢筋。
○4浇筑混凝土前检查钢筋位置是否正确，振捣混凝土时防止碰动钢筋，浇完混凝土后立即修整甩筋的位置，防止柱筋、墙筋位移。
○⑤绑竖向受力筋时要吊正，搭接部位绑3个扣，绑扣不能用同一方向的顺扣。并采取加斜撑等措施固定钢筋，防止柱、墙钢筋骨架不垂直。
○6绑板的钢筋时用尺杆划线，绑扎时随时找正调直，防止板筋不顺直，位置不准。 ○⑦允许偏差项目，见下表：
现浇框架钢筋绑扎允许偏差(见附表2)
八、安全管理措施
1、进入施工现场必须遵守安全生产六大纪律及工程操作规程的规定，健全安全制度，加强对每个职工的安全教育，特殊工种持证上岗。
2、钢筋扳拉校正时注意用力均匀且当。
3、临边操作注意身体重心，当心失稳造成伤害。
九、应急预案
(一)、电焊伤害事故应急措施
(1)未受过专门训练的人员不准进行焊割工作。经过培训考试和补充考试合格，并持有相应部门颁发的上岗证书，方可允许工作。
(2)焊工应穿防护工作服，戴工作帽及配备专用护目镜和面罩，上衣不准扎在裤子里。口袋须有遮盖，脚下穿绝缘橡胶鞋，以免焊接时被烧伤。
(3)焊工应带绝缘手套，不得湿手作业操作，以免焊接时触电。 (4)禁止使用有缺陷的焊接工具和设备。
(5)高空电焊作业人员，应正确佩戴安全带，作业面设水平网兜并铺彩条布，周围用密目网维护，以防焊渣四溅。
(6)不准在带有压力(液体压力或气体压力)的设备上或带电的设备上进行焊接。 (7)现场上固定的电源线必须加塑料套管埋地保护，以防止被加工件压迫发生触电。 (8)电焊施工前，项目要统一对人员进行安全技术交底并办理动火证。
(二)、小型机械设备事故应急措施
(1)发生各种机械伤害时，应先切断电源，再根据伤害部位和伤害性质进行处理。 (2)根据现场人员被伤害的程度，一边通知急救医院，一边对轻伤人员进行现场救护。 (3)对重伤者不明伤害部位和伤害程度的，不要盲目进行抢救，以免引起更严重的伤害。
篇二：6#楼电梯井剪力墙柱钢筋偏位处理方案(726字)
6#楼地下室基础底板砼浇捣完毕后，项目部经过轴线测量放线，检查发现电梯井剪力墙钢筋存在明显偏移，偏移量最大达到10~14cm。
钢筋偏移产生原因分析：砼浇筑入模时未在电梯井四周均匀放料，导致模板向一侧挤压钢筋后使钢筋移位。具体移位见下图。(见附图1)
二、钢筋偏位的处理方法
施工、监理及建设单位经过现场检查，针对现场钢筋偏位情况，为了尽量减少对剪力墙柱结构受力部位的影响。建议对钢筋偏位质量缺陷采取以下处理方法：
1、对于南侧两个暗柱钢筋：把原来外侧的钢筋作为内侧的钢筋使用，在外侧承台梁上定位好柱钢筋的位置后植筋，钢筋规格同原暗柱钢筋(Φ18三级钢)。
2、对于北侧的墙柱钢筋：把原来内侧的钢筋作为外侧的钢筋使用，在内侧电梯井底板上定位好钢筋的位置后植同规格的柱钢筋(Φ18三级钢);墙钢筋(Φ8三级钢);在电梯井的内侧壁上植拉钩(Φ6园钢)，间距450;在内侧壁上用人工凿毛，重新支设内侧模板，浇筑高一个标号(C40P8)的砼。
3、剪力墙柱竖向钢筋偏位在3cm以内的，剪力墙的竖筋在底板砼面以上15cm高度范围内按不大于1：6坡度进行斜弯调整。(见附图2)
4、剪力墙柱竖向钢筋偏位在3~5cm内的，先按1：6坡度进行斜弯调整，然后采用同直径L型垫筋加强调整，垫筋与两侧竖筋点焊牢固。(见附图3)
三、质量处理控制管理
1、项目部派钢筋工长和专职质检员负责监督整改。在工人进行操作整改时，要进行指导控制，以保证施工质量。
2、确保植筋胶的质量，植筋胶必须有出厂合格证和检验报告方可使用。
3、打孔、清孔完成后必须经过监理工程师的验收后方可进行下一道工艺的施工。
4、植筋完成后必须按规定的数量进行拉拔试验，试验合格后方可进行下道工序的施工。 篇三：墙柱钢筋偏位处理方案 (1678字)
1、混凝土结构加固设计规范GB50367-20XX
2、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204(20XX版)
3、混凝土结构工程施工规范GB50666-20XX
4、混凝土结构施工图平面整体标示方法
5、制图规则和构造详图03G101-1
二、工程概况
本工程采用桩承台独立基础;上部结构为框架或剪力墙。本工程主要采用三级抗震钢，规格主要有直径
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三、原因分析
发生偏位的原因，可能有以下几种：
1、由于未放线钢筋绑扎人员自行尺量进行插筋，或者绑扎人员未严格按测量控制线进行插筋;
2、墙体插筋偏位是由于墙筋加固不牢，绑扎、点焊不到位;
3、柱的插筋在底板、地梁或承台的交界处的钢筋较密集，柱钢筋定位难以到达理论上位置;
4、柱的定位放线本身就存在误差;
5、混凝土浇筑时泵管对墙筋的振动产生位移，或者振捣手不正确的操作方法(强振钢筋)是造成墙体钢筋偏位的主要原因;
6、图纸中存在墙体厚度与其相连的约束边缘柱宽不同，如墙宽300mm,柱宽250mm，现场班组自行决定做法，未向项目技术部反应;
四、钢筋偏位处理方法
1、钢筋偏位(墙柱≤5mm)，在规范允许范围内不进行处理。
2、钢筋偏位在(墙柱>5mm≤25mm;)范围内,且不超出保护层厚度时：按国标图集03G101-1柱、墙钢筋在楼面变截面时钢筋弯曲做法，直接按照1：6的比例在结构面调整钢筋，见图1。
3、钢筋偏位(墙柱>25mm≤50mm)向内偏：如果钢筋位移在25mm到50mm之间且向内偏，可直接在楼面上按1:6比例调整钢筋，保证模板支设，同时采取钢筋根部绑扎和点焊钢筋的方法进行加固，加筋的直径为14，加筋需要与打弯的钢筋绑扎搭接在一起。见图2。
4、钢筋偏位(墙柱>25mm;)向外偏超过保护层：如果钢筋偏位(柱>25mm;墙>15mm)，向外偏超过保护层厚度，结构截面不能局部加大处理时可将偏位钢筋打弯锚固，割除长出部分原钢筋，再另植相同钢筋的方法处理，见图3。
5、钢筋偏位(墙柱>50mm;向内偏时：如果钢筋偏位墙柱>50mm;以上向内偏，保留偏位原钢筋，另在设计位置用植筋的方法处理，见图4。
植筋锚固长度可与现浇砼钢筋锚固设计长度相同或按结构加固设计规范GB50367-20XX，植筋技术部分计算植筋深度设计值Ld，当植筋深度为按构造配置时最小锚固长度Lmin符合受压钢筋锚固;受拉钢筋锚固的规定。规格同原钢筋。所植钢筋需要与打弯的钢筋或焊接绑扎搭接在一起。植筋所用锚固胶的锚固性能通过专门的试验确定，或获准使用的植筋锚固胶，除说明书规定可以掺入定量的掺和剂(填料)外，现场施工中不宜随意增添掺料。植筋时先把混凝土表面清理干净，用比所植钢筋直径略大的加长钻头钻孔时在钻头上做好钻孔深度标志，然后用电吹风机的吹风管深入钻孔吹干净灰尘，植筋胶置入锚孔后，在固化完成前，应在固化期间禁止扰动。植筋完毕应静置养护，养护的条件和时间应按产品使用说明书的规定执行;养护到期的应进行拉拔试验。
五、钢筋偏位预防措施
1、严格管理，加强质量检查制度的贯彻落实工作。
2、钢筋工插筋前，墙柱定位放线必须到位，并进行了有关交底。
3、墙的插筋固定，在墙体底部加焊水平定位筋一道，其上绑三道以上水平筋和暗柱箍筋，必要时在根部(譬如底板或承台)也绑扎或点焊一道水平筋，总之必须保证墙体插的整体稳定，以避免混凝土浇筑时产生移位。
4、钢筋下料时，尽可能降低节点处钢筋的密集程度，梁的主筋采取“能通则通”原则，避免“平行接触搭接”,对插筋处的钢筋适当进行打弯或撬开。
5、加强定位对定位放线的复核，避免或减少误差的发生。
6、混凝土浇筑严禁泵管直接接触、支承和碰撞墙柱钢筋，对振捣手加强技术交底，避免强振钢筋导致钢筋移位。
7、每次浇筑混凝土前由钢筋班挑选有经验的工人进行钢筋纠正，并在浇筑混凝土过程中全程监控看护，随时检查钢筋位置，及时校正，尽量不碰撞钢筋，严禁砸压、踩踏钢筋和直接顶撬钢筋。
框架柱范文第5篇
1 柱中纵筋移位的原因
(1) 柱中纵筋与箍筋绑扎不牢, 在浇注砼时使个别纵筋产生移位。
(2) 柱中纵筋与模板上口固定不牢。在浇注砼时使外伸纵筋产生整体移位。
(3) 梁柱节点内钢筋较密。柱子纵筋被挤压而造成柱中外伸钢筋移位。
(4) 振动棒接触钢筋, 钢筋被振动而移位。
(5) 施工中被碰撞或其它人为原因造成。
2 预防措施
(1) 对于柱子的延伸钢筋要绑扎一定数量的箍筋, 绑扎要牢靠或适当的点焊。
(2) 在模板上口上方安装支撑以保持纵筋位置正确;绑扎合适的垫块以防止钢筋骨架发生整体移位。
(3) 封模前和浇注砼前, 对柱中钢筋进行一次检查和校正, 对移位的钢筋进行纠正。
(4) 砼浇筑时安排钢筋工跟班配台作业, 及时校正复位。
3 钢筋移位后的处理措施
当砼成型后发现钢筋移位, 应根据不同的情况不同的部位分别加以处理, 一般砼柱中钢筋的移位≤40mm, 且不超过柱短边的10%者, 属于一般性移位, 否则, 应按严重移位对待。对移位租严重的钢筋的处理, 应会同设计人员研究处理措施。
3.1 一般性移位的处理措施
(1) 移位较小的柱筋采用较平缓的办法倾斜复位, 以使其处于正常承力传力的状态。
(2) 移位较大但仍属于一般性移位的柱筋, 尤其是柱中角部钢筋, 在楼面部位进行搭接, 可将上部搭接钢筋下端弯成直钩, 咀增加锚固长度, 而后进行焊接。直钩的长度一般取300mm~400mm, 直钩放置在箍筋范围内。
(3) 对于在楼面以上不进行搭接的直通钢筋, 一般性移位的处理办法是, 将移位的柱筋平缓地倾斜复位, 再在该筋原位增设一根同规格、下端带直钩的钢筋, 柱角上的钢筋处理的恰当与否很重要。
新增设钢筋的上端与平缓复位的原筋焊接.下端钢筋弯折处增设规格相同的横向短筋施焊, 若这种短筋位于柱角时, 宜弯成直角, 每边肢长为300mm~400mm。此种处理可使短筋与增设的纵筋焊牢以增强锚固作用, 并要求与其它有关纵筋焊牢, 使增设的钢筋有效地发挥作用, 同时增设的钢筋也弥补了空缺纵筋的位置有利于箍筋绑扎。
3.2 严重移位钢筋的处理
当钢筋移位过大时, 该部位柱的有效截面受到严重削弱, 影响了柱的承载能力, 可采用栽筋的方挂加以纠正, 即在纵筋的正确位置机械成孔, 插进新立钢筋, 灌凡环氧树脂、建筑胶或其它胶结材料胶结, 类似于加层钢筋生根的处理方法。当采用上述方法有困难时, 在征得设计单位的同意后, 可采用增大截面的方法进行补强, 从而解决移位钢筋的复位问题。
4 钢筋在竖向荷载作用下的变形和受力特点
工程实践中, 现浇钢筋在竖向荷载下的变形和受力特点, 取决于主粱、次粱与板的相对剐度, 板格所处位置, 恒荷载、括荷载的大小和活荷载的最不利布置形式。工程实践中被为常用的含2根次粱3×3跨多区格双重井字形楼板 (多跨单向或双向板也有相通之处) , 各块楼板按所处位置可分为中间格楼板、边格楼板、角格楼板。每块楼板以主粱、次梁为界又可划分为若干板格。虽然次梁作为植的支撑会对板形成局部加强, 但楼板的变形在主梁跨度范围内仍然保持一定的整体性, 即窄板格的变形并非因为次粱的存在相互独立, 而是彼此之间有着密切的联系。板格所处位置不同, 蛰形与受力特点不同。当次梁与主梁的相对线刚度之比越小时, 主梁支座处与次梁支座处的板面负弯之比越大。原因是次粱对板的约束已由剐性较铰立座转化为柔性更大的弹性铰支座, 板的次粱弹性钮支座的柔性卸去了次粱对板的部分板面负弯短, 轻加给了板的跨中和主粱支座处板面。同一格板各叶角以及不同位置格板各个角的顿面变形与受力。阳板格处位置不同而不同。在设计中依据抗弯承载王计算板的支座上部负弯矩钢筋面积后, 在构造上, 主梁的支座处板面的负弯矩, 按计算结果宜适当增加即支座的竖向刚性越大, 板的负弯矩钢筋增加相应越大。
对于移位钢筋, 一般现象常常采用钢筋扳手将钢筋急弯复位, 给工程带来了严重的隐患, 因此, 我们要重视这个问题。
摘要：在建筑工程施工过程中, 混凝土柱中钢筋移位是经常遇到的现象, 纵筋移位严重时, 会影响结构的承载力, 对抗震性能也有更明显的影响, 该情况应引起足够的重视。