一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法及其应用技术领域
本发明涉及一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法及其应用，属于结构施工技术领域。
背景技术
混凝土异形柱结构具有在建筑功能上不露柱角，在结构性能上抗侧移能力强等特点，是一种符合现代建筑发展方向和潮流的结构形式，深受使用者青睐。大量理论与试验研究及工程实践表明，混凝土异形柱结构抗震性能不理想。2006年，国家颁布实施的混凝土异形柱技术规程规定，8度（0.2g）地区，异形柱框架结构最大高度仅为12m，这一规定给混凝土异形柱结构在高烈度地区的推广应用造成了困难。此规定的依据是在行业标准编制过程中所进行的研究发现，节点承载力不足是混凝土异形柱结构抗震性能不理想的主要体现，这也成为高烈度区混凝土异形柱结构最大适用高度的控制因素。为解决混凝土异形柱结构在高烈度地区的推广应用困难，国内部分高校及科研单位的学者针对异形柱结构抗震性能的改善提出了很多措施，例如采用型钢混凝土异形柱，采用基础隔震，节点区采用高强混凝土，节点区加腋，节点区加型钢等等。采用型钢混凝土异形柱这种措施研究成果最多，效果也较好，但成本较高；采用基础隔震方式的研究成果主要集中在理论分析层面；节点区采用高强混凝土措施对混凝土异形柱结构抗震性能有一定的改善，但采用高强混凝土导致节点延性变差；节点区加腋的研究成果较少；节点区加型钢钢骨的措施对混凝土异形柱结构抗震性能改善效果明显，成本较低，是一种经济可行的措施，但节点区加型钢钢骨会给节点施工带来一定的困难，主要体现在普通实腹式型钢钢骨加入会阻断梁板钢筋在节点区的穿过，节点区箍筋施工也会受到阻碍。另外，理论分析中发现，在地震荷载作用下，仅节点区加型钢钢骨会出现型钢钢骨与混凝土间粘接不足，出现钢骨滑移，针对节点区加型钢钢骨后造成施工困难及粘接不足的问题，本发明提出了一种改善混凝土异形柱结构节点施工及增强钢骨与混凝土粘接的带圆孔的空腹式型钢钢骨。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：本发明针对异形柱结构在节点区加普通实腹式型钢钢骨会给施工增加难度及钢骨与混凝土粘接不足的问题，提出了一种改善异形柱结构节点施工和增强节点区混凝土与钢骨粘接的带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法及应用，通过对加入节点区的型钢钢骨进行处理，形成带圆孔的空腹式型钢钢骨，在不增加成本的前提下，不仅便利了节点施工，增强了节点区混凝土与钢骨之间的粘接，而且不影响甚至有利于节点抗震性能提升。
本发明技术方案是：一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法的具体内容如下：
首先根据异形柱节点型式，选取型钢肢板；根据梁截面尺寸及节点区梁钢筋分布情况，对型钢肢板进行切割加工，各型钢肢板被切割为包括前肢板1、后肢板2和肢条3三部分的型钢肢板；根据异形柱节点区楼板钢筋筋及节点箍筋数量及分布情况，确定前肢板1上圆孔4的数量及分布；然后进行圆孔4加工；根据异形柱节点型式，采用焊接方式将加工完成的包括前肢板1、后肢板2和肢条3的各型钢肢板焊接起来形成带圆孔的空腹式型钢钢骨。其中前肢板1与后肢板2之间的间距必须保证对应梁钢筋均可穿过，但从前肢板1与后肢板2之间荷载传递考虑，两者之间的间距也不应过大，因此两者间距取对应梁宽的一半。
本发明的另一个目的是将所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨应用于改善异形柱结构节点施工及增强节点区混凝土与钢骨的粘接。
所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨使用时，把制作好的带圆孔的空腹式型钢钢骨吊装至梁柱节点处，带圆孔的空腹式型钢钢骨应放置在梁柱截面的中央，绑扎梁板钢筋时，根据钢筋施工图，将节点区需贯穿前肢板1的纵向钢筋及箍筋穿过前肢板1上预留圆孔4和前肢板1与后肢板2之间的连接间隙，同时，贯穿圆孔4和前肢板1与后肢板2连接间隙的钢筋作为约束钢骨滑移的栓钉。
在空腹式型钢钢骨的前肢板1上攻钻圆孔4，圆孔4攻钻原则是保证异形柱节点区贯穿前肢板1的钢筋能按设计图纸施工且不被截断，圆孔4直径至少比贯穿前肢板1钢筋的直径大2mm，以确保施工过程中钢筋的顺利贯通。
本发明的有益效果是：
1、将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨有利于节点区钢筋穿过，保证了梁主筋的连续性，方便了节点施工；前肢板1上的圆孔4作为节点箍筋及楼板钢筋的通道，保证了节点区箍筋和楼板钢筋的顺利施工和构造规定。
2、将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨，不仅不会削弱节点加入型钢钢骨的作用，在一定程度上还会提升节点的抗震性能。梁主筋在节点区的连续性，保证了梁主筋在节点区受力的连续性；前肢板1的圆孔4作为节点区楼板钢筋与箍筋的穿过通道，可严格按设计要求进行钢筋施工，保证了施工质量，同时，穿过圆孔4的楼板钢筋与箍筋可作为型钢钢骨与混凝土之间的抗剪栓钉，防止钢混之间的相对滑移，增加节点受力的整体性。
3、带圆孔的空腹式型钢钢骨各肢板的前肢板1、后肢板2和肢条3是由一块钢板切割而成，整体性很好。
附图说明
图1是本发明带圆孔的空腹式型钢钢骨示意图。
图1中各标号：1-前肢板，2-后肢板，3-肢条，4-圆孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1所示，一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法的具体内容如下：
首先根据异形柱节点型式，选取型钢肢板；根据梁截面尺寸及节点区梁钢筋分布情况，对型钢肢板进行切割加工，各型钢肢板被切割为包括前肢板1、后肢板2和肢条3三部分的型钢肢板；根据异形柱节点区楼板钢筋及节点箍筋数量及分布情况，确定前肢板1上圆孔4的数量及分布；然后进行圆孔4加工；根据异形柱节点型式，采用焊接方式将加工完成的包括前肢板1、后肢板2和肢条3的各型钢肢板焊接起来形成带圆孔的空腹式型钢钢骨。
本发明的另一个目的是将所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨应用于改善异形柱结构节点施工及增强节点区混凝土与钢骨的粘接。
所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨使用时，把制作好的带圆孔的空腹式型钢钢骨吊装至梁柱节点处，带圆孔的空腹式型钢钢骨应放置在梁柱截面的中央，绑扎梁板钢筋时，根据钢筋施工图，将节点区需贯穿前肢板1的纵向钢筋及箍筋穿过前肢板1上预留圆孔4和前肢板1与后肢板2之间的连接间隙，同时，贯穿圆孔4和前肢板1与后肢板2连接间隙的钢筋作为约束钢骨滑移的栓钉。
本实施例中将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨有利于梁主筋穿过，保证了梁主筋的连续性，方便了节点施工；前肢板1上的圆孔4作为节点箍筋及楼板钢筋的通道，保证了节点区箍筋和楼板钢筋的顺利施工和构造规定。
将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨，不仅不会削弱节点加入型钢钢骨的作用，在一定程度上还会提升节点的抗震性能。梁主筋在节点区的连续性，保证了梁主筋在节点区受力的连续性；前肢板1的圆孔4作为节点区楼板钢筋与箍筋的穿过通道，可严格按设计要求进行钢筋施工，保证了施工质量，同时，穿过圆孔4的楼板钢筋与箍筋可作为型钢钢骨与混凝土之间的抗剪栓钉，防止钢混之间的相对滑移，增加节点受力的整体性。
实施例2：如图1所示，一种带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法的具体内容如下：
首先根据异形柱节点型式，选取型钢肢板；根据梁截面尺寸及节点区梁钢筋分布情况，对型钢肢板进行切割加工，各型钢肢板被切割为包括前肢板1、后肢板2和肢条3三部分的型钢肢板；根据异形柱节点区楼板钢筋筋及节点箍筋数量及分布情况，确定前肢板1上圆孔4的数量及分布；然后进行圆孔4加工；根据异形柱节点型式，采用焊接方式将加工完成包括前肢板1、后肢板2和肢条3的各型钢肢板焊接起来形成带圆孔的空腹式型钢钢骨。其中前肢板1与后肢板2之间的间距必须保证对应梁钢筋均可穿过，但从前肢板1与后肢板2之间荷载传递考虑，两者之间的间距也不应过大，因此两者间距取对应梁宽的一半。
本发明的另一个目的是将所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨应用于改善异形柱结构节点施工及增强节点区混凝土与钢骨的粘接。
所述的带圆孔的空腹式型钢钢骨使用时，把制作好的带圆孔的空腹式型钢钢骨吊装至梁柱节点处，带圆孔的空腹式型钢钢骨应放置在梁柱截面的中央，绑扎梁板钢筋时，根据钢筋施工图，将节点区需贯穿前肢板1的纵向钢筋及箍筋穿过前肢板1上预留圆孔4和前肢板1与后肢板2之间的连接间隙，同时，贯穿圆孔4和前肢板1与后肢板2连接间隙的钢筋作为约束钢骨滑移的栓钉。
在空腹式型钢钢骨的前肢板1上攻钻圆孔4，圆孔4攻钻原则是保证异形柱节点区贯穿前肢板1的钢筋能按设计图纸施工且不被截断，圆孔4直径至少比贯穿前肢板1钢筋的直径大2mm，以确保施工过程中钢筋的顺利贯通。
本实施例中将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨有利于梁主筋穿过，保证了梁主筋的连续性，方便了节点施工；前肢板1上的圆孔4作为节点箍筋及楼板钢筋的通道，保证了节点区箍筋和楼板钢筋的顺利施工和构造规定。
将节点型钢钢骨制作为带圆孔的空腹式型钢钢骨，不仅不会削弱节点加入型钢钢骨的作用，在一定程度上还会提升节点的抗震性能。梁主筋在节点区的连续性，保证了梁主筋在节点区受力的连续性；前肢板1的圆孔4作为节点区楼板钢筋与箍筋的穿过通道，可严格按设计要求进行钢筋施工，保证了施工质量，同时，穿过圆孔4的楼板钢筋与箍筋可作为型钢钢骨与混凝土之间的抗剪栓钉，防止钢混之间的相对滑移，增加节点受力的整体性。
实施例3：如图1所示，本实施例与实施例2相同，其中，节点类型为L型时，后肢板2选用L型的，所述带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨为L型。
实施例4：如图1所示，本实施例与实施例2相同，其中，节点类型为T型时，所述带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨为T型。
实施例5：如图1所示，本实施例与实施例2相同，其中，节点类型为十型时，所述带圆孔的空腹式型钢钢骨的制作方法制得的带圆孔的空腹式型钢钢骨为十型。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。