本發(fā)明涉及建筑施工，尤其涉及一種鋼管柱與斜面混凝土結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及施工方法。

背景技術(shù)：

1、隨著冰雪經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來(lái)越多的中心城市開(kāi)始興建大型室內(nèi)滑雪場(chǎng)，以滿足廣大冰雪運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者日益高漲的滑雪熱情。

2、為滿足無(wú)阻礙的大空間功能需求，并兼顧經(jīng)濟(jì)適用性，一般大型室內(nèi)滑雪場(chǎng)中間僅設(shè)有少數(shù)鋼管混凝土圓柱來(lái)支撐上部鋼結(jié)構(gòu)屋蓋傳來(lái)的荷載，同時(shí)柱下部與呈斜面的混凝土結(jié)構(gòu)滑道相連接，以承受局部滑道傳來(lái)的荷載。

3、傳統(tǒng)的鋼管柱與混凝土梁板連接方式一般有“柱壁開(kāi)孔穿筋+單個(gè)鋼牛腿”，即在每個(gè)混凝土梁的位置設(shè)置一個(gè)長(zhǎng)約500mm的h型鋼牛腿，混凝土梁的主筋通過(guò)柱壁預(yù)留孔錨入柱內(nèi)，該方式雖有利于鋼筋錨固，但對(duì)混凝土梁穿筋孔三維位置的精度要求極高，容易出現(xiàn)梁端主筋位置與設(shè)計(jì)狀態(tài)不匹配、梁端箍筋無(wú)法按設(shè)計(jì)尺寸閉合、多根混凝土梁主筋在柱內(nèi)碰撞導(dǎo)致穿筋困難等問(wèn)題，而且對(duì)鋼管柱柱壁截面有一定損壞。另外還有“柱壁焊接套筒連接鋼筋+單個(gè)鋼牛腿”的方式，雖成本低，但梁鋼筋較多導(dǎo)致套筒沒(méi)有施焊空間，且鋼管圓柱的圓弧面上鋼筋方向與斜面混凝土梁方向不一致，存在主筋與套筒難以順利對(duì)接的問(wèn)題，同時(shí)容易受施工環(huán)境因素影響，導(dǎo)致連接可靠性不高。

4、鑒于此，如何采取有效方法解決室內(nèi)滑雪場(chǎng)鋼管柱與斜面混凝土結(jié)構(gòu)相連節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)安全性問(wèn)題和施工效率問(wèn)題，是當(dāng)前實(shí)際施工中亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種鋼管柱與斜面混凝土結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造及施工方法，能夠有效提升室內(nèi)滑雪場(chǎng)等類似建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和安全性。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

3、一種鋼管柱與斜面混凝土結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，包括豎直設(shè)置的鋼管混凝土柱、以及與鋼管混凝土柱傾斜設(shè)置的上部斜梁和下部斜梁；所述上部斜梁和下部斜梁與鋼管混凝土柱的連接處均設(shè)有環(huán)形混凝土牛腿和環(huán)形鋼牛腿，所述環(huán)形鋼牛腿設(shè)于環(huán)形混凝土牛腿的內(nèi)部下方；所述上部斜梁包括主筋c、主筋d和箍筋b，所述主筋c和主筋d通過(guò)箍筋b連接；所述下部斜梁包括主筋a、主筋b和箍筋b，所述主筋a和主筋b通過(guò)箍筋b連接；所述主筋c和主筋d分別向下或向上彎折15d錨固至環(huán)形混凝土牛腿中，所述主筋a向下彎折15d錨固至環(huán)形混凝土牛腿中，所述主筋b直錨入環(huán)形混凝土牛腿中并與環(huán)形鋼牛腿下腹板焊接連接。

4、優(yōu)選地，所述環(huán)形鋼牛腿包括上腹板和下腹板，所述上腹板和下腹板之間設(shè)有若干個(gè)環(huán)梁肋板，若干個(gè)環(huán)梁肋板呈扇形狀均勻間隔分布，所述上腹板和下腹板上均分別設(shè)有上下對(duì)應(yīng)設(shè)置的通氣孔。

5、優(yōu)選地，所述環(huán)形混凝土牛腿的上部設(shè)有上部環(huán)形主筋，所述環(huán)形混凝土牛腿的中間設(shè)有中部環(huán)形主筋，所述環(huán)形混凝土牛腿的底部設(shè)有下部環(huán)形主筋(6)，且所述環(huán)形混凝土牛腿的腰部設(shè)有環(huán)形腰筋，且上部環(huán)形主筋、中部環(huán)形主筋、下部環(huán)形主筋和環(huán)形腰筋均通過(guò)箍筋c連接。

6、優(yōu)選地，所述鋼管混凝土柱的內(nèi)壁設(shè)有若干個(gè)栓釘，且在環(huán)形鋼牛腿上方鋼管混凝土柱的外表面增設(shè)三排栓釘；所述鋼管混凝土柱的柱身內(nèi)部節(jié)點(diǎn)處設(shè)有帶若干個(gè)澆注孔的橫隔板和加勁環(huán)，所述鋼管混凝土柱的內(nèi)部中間位置設(shè)有鋼筋混凝土芯柱，鋼筋混凝土芯柱內(nèi)設(shè)鋼筋籠，通過(guò)導(dǎo)管法澆筑自密實(shí)混凝土形成。

7、優(yōu)選地，所述環(huán)形鋼牛腿的側(cè)部還設(shè)有模板加固件，所述模板加固件包括l型鋼筋、卡扣、短頭鋼筋、絲桿和模板，所述l型鋼筋的彎折一端與鋼管混凝土柱焊接固定，所述l型鋼筋的另一端與與絲桿焊接連接，所述短頭鋼筋與絲桿焊接固定用于模板的內(nèi)支撐，所述卡扣通過(guò)絲桿固定在模板的外側(cè)。

8、本發(fā)明還提供了一種鋼管柱與斜面混凝土結(jié)構(gòu)相連的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的施工方法，包括如下步驟：

9、步驟a、鋼管混凝土柱施工

10、地下的鋼管混凝土柱施工流程為：墊層澆筑→放線定位→基礎(chǔ)底筋綁扎→鋼柱柱腳安裝→鋼柱柱腳復(fù)核→首節(jié)鋼柱吊裝→鋼柱臨時(shí)固定→鋼柱測(cè)量校正→基礎(chǔ)鋼筋綁扎及澆筑→地上部分鋼柱吊裝；

11、地上的鋼管混凝土柱施工流程為：搭設(shè)操作平臺(tái)及防護(hù)→鋼柱吊裝及臨時(shí)固定→測(cè)量校正→檢驗(yàn)→焊接→檢測(cè)→鋼筋籠吊放→混凝土澆筑→下一段鋼柱吊裝；

12、步驟b、環(huán)形混凝土牛腿的鋼筋定位鋼筋施工

13、基于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，鋼管混凝土柱與上部斜梁相連接的節(jié)點(diǎn)上表面為斜面，下表面被環(huán)形混凝土牛腿包裹為平面，首先依據(jù)圖紙中環(huán)形混凝土牛腿中主筋和腰筋的設(shè)計(jì)位置，在鋼管混凝土柱的外表面進(jìn)行標(biāo)記，其中上部環(huán)形主筋的標(biāo)識(shí)點(diǎn)為環(huán)形混凝土牛腿上表面扣除上部環(huán)形主筋的混凝土保護(hù)層厚度和上部環(huán)形主筋的直徑，下部環(huán)形主筋的標(biāo)識(shí)點(diǎn)為環(huán)形混凝土牛腿下表面扣除混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋的直徑，環(huán)形腰筋的標(biāo)識(shí)點(diǎn)則沿著上部環(huán)形主筋和下部環(huán)形主筋標(biāo)識(shí)點(diǎn)均勻分布，中部環(huán)形主筋位于環(huán)形鋼牛腿的上方，其標(biāo)識(shí)點(diǎn)為環(huán)形鋼牛腿的上部腹板上方5cm處；上述標(biāo)識(shí)點(diǎn)分布在鋼管混凝土柱的前后左右四個(gè)方向，每個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)上均布置對(duì)應(yīng)的定位鋼筋a和定位鋼筋b，定位鋼筋a和定位鋼筋b采用直徑為20mm鋼筋，通過(guò)焊接方式固定在鋼管混凝土柱上，定位鋼筋a和定位鋼筋b的長(zhǎng)度為環(huán)形混凝土牛腿的半徑扣除鋼管混凝土柱的半徑和混凝土保護(hù)層厚度；其中下部環(huán)形主筋、中部環(huán)形主筋和環(huán)形腰筋的定位鋼筋b均沿水平方向根據(jù)標(biāo)識(shí)點(diǎn)與鋼管混凝土柱焊接，上部環(huán)形主筋的定位鋼筋a依據(jù)標(biāo)識(shí)點(diǎn)沿斜梁方向焊接牢固；

14、步驟c、上部斜梁和下部斜梁施工

15、首先鋪設(shè)上部斜梁和下部斜梁的底模，然后進(jìn)行斜梁鋼筋綁扎，鋼管混凝土柱的上部斜梁中的主筋c和主筋d分別向下和向上彎折15d錨固至環(huán)形混凝土牛腿中，鋼管混凝土柱的下部斜梁中的主筋a向下彎折15d錨固至環(huán)形混凝土牛腿中，主筋b直錨入環(huán)形混凝土牛腿的下部腹板下表面，其中下部斜梁的下表面主筋與腹板下表面通過(guò)焊接連接，采用單面焊接，焊接長(zhǎng)度為10d，主筋綁扎完成后，按圖完成斜梁箍筋b施工，主筋通過(guò)綁扎連接與斜梁箍筋b固定；

16、步驟d、環(huán)形混凝土牛腿的主筋施工

17、在定位鋼筋a和定位鋼筋b上分別標(biāo)記上部環(huán)形主筋、下部環(huán)形主筋以及中部環(huán)形主筋在圖紙上的位置；在進(jìn)行環(huán)形鋼筋施工時(shí)由上而下依次施工，施工順序?yàn)椋汗拷頲→內(nèi)環(huán)的環(huán)形腰筋→上部環(huán)形主筋→中部環(huán)形主筋→下部環(huán)形主筋→外環(huán)的環(huán)形腰筋；

18、將圖紙中所有環(huán)形鋼筋依據(jù)圖紙尺寸加工為環(huán)形鋼筋a和環(huán)形鋼筋b兩個(gè)部分，環(huán)形鋼筋a和環(huán)形鋼筋b長(zhǎng)度均為半圓形，同時(shí)兩端各延長(zhǎng)10d長(zhǎng)度，其半徑為圖紙中環(huán)形混凝土牛腿的半徑扣除混凝土保護(hù)層厚度；

19、依據(jù)鋼管混凝土柱四個(gè)方向的定位鋼筋a和定位鋼筋b將環(huán)形混凝土牛腿分為第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域、第四區(qū)域共計(jì)4個(gè)區(qū)域；

20、在實(shí)際施工時(shí)，先將同一截面的大小箍筋c配置成套，根據(jù)圖紙數(shù)量要求將成套箍筋c放置在各個(gè)區(qū)域內(nèi)，然后依次在第一區(qū)域、第二區(qū)域、第三區(qū)域、第四區(qū)域?qū)h(huán)形主筋a和環(huán)形主筋b穿過(guò)每套箍筋，環(huán)形主筋a和環(huán)形主筋b分別與對(duì)應(yīng)的定位鋼筋a和定位鋼筋b上的標(biāo)識(shí)點(diǎn)焊接固定，待環(huán)形主筋全部施工完成后，將環(huán)形主筋a和環(huán)形主筋b焊接連接，形成閉環(huán)，焊接長(zhǎng)度為10d，最后在每個(gè)區(qū)域內(nèi)將箍筋c按設(shè)計(jì)間距呈扇形均勻分布，并將箍筋c綁扎固定好的環(huán)形主筋上，即完成鋼管混凝土柱與上部斜梁和下部斜梁相連的節(jié)點(diǎn)鋼筋綁扎；

21、步驟e、環(huán)形混凝土牛腿模板安裝

22、使用定型化模板對(duì)環(huán)形混凝土牛腿進(jìn)行支模，模板加固件采用鋼筋+絲桿的組合方式，首先將直徑為16mm的鋼筋加工成l型，l型鋼筋的一端與鋼管混凝土柱的外表面焊接固定，l型鋼筋的另一端與絲桿焊接連接，鋼筋+絲桿組合的總長(zhǎng)度為環(huán)形混凝土牛腿的半徑扣除鋼管混凝土柱半徑再加100mm，即模板加固件外露模板100mm，在模板內(nèi)側(cè)焊接短頭鋼筋作為內(nèi)撐，防止模板收縮，外側(cè)使用卡扣與絲桿固定，由此形成環(huán)形混凝土牛腿的加固件，加固件沿環(huán)形混凝土牛腿圓心按間距200mm呈扇形分布；

23、完成上述步驟后，隱蔽驗(yàn)收后澆筑混凝土即可。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

25、1、本發(fā)明采用“環(huán)形鋼牛腿+環(huán)形混凝土牛腿+免穿孔式混凝土梁鋼筋錨固”的組合式，使得環(huán)梁牛腿增大了混凝土梁的支承面積，避免了對(duì)柱壁的開(kāi)孔損傷，使鋼柱柱壁受力更加均衡，鋼環(huán)梁的工廠加工更利于質(zhì)量和進(jìn)度，現(xiàn)場(chǎng)施工速度快。

26、2、本發(fā)明的免穿孔式混凝土梁鋼筋錨固方式更適用于斜面混凝土結(jié)構(gòu)，易于控制鋼管圓柱四周的斜面混凝土標(biāo)高。

27、3、本發(fā)明采用鋼管圓柱內(nèi)部的橫隔板起到柱內(nèi)分倉(cāng)作用，且在牛腿節(jié)點(diǎn)處增強(qiáng)柱壁剛度，限制環(huán)向變形。同時(shí)，鋼柱內(nèi)壁的大量栓釘也限制了柱內(nèi)混凝土的收縮，并提高鋼管與混凝土的軸向協(xié)同受力性能。

28、4、本發(fā)明通過(guò)柱內(nèi)的橫隔板設(shè)置通氣孔有利于提高澆筑柱內(nèi)混凝土?xí)r混凝土的密實(shí)程度，有效避免因通氣問(wèn)題導(dǎo)致的混凝土與柱壁或橫隔板脫開(kāi)的問(wèn)題。