史绍鑫 郭丽丽
齐齐哈尔龙铁建筑安装股份有限公司
摘要：随着建筑物朝着高层、超高层的方向不断发展，钢管混凝土凭借其良好的力学性能和耐久性得到工程施工人员的关注。但具体工程施工中，钢管混凝土柱节点施工质量一直难以得到有效控制，成为严重制约这一混凝土施工技术推广及普及主要因素。本文就钢管混凝土柱的集中常见节点施工形式进行分析。
关键词：钢管混凝土；建筑结构；施工技术；节点形式
近年来，建筑高层化、多层化和超高层化趋势越来越明显，给各种施工新技术、新材料的应用提供了市场基础。钢管混凝土在这种时代背景下以优良的力学性能、较好的耐久性等优势被人们重视，但在具体施工中梁柱节点施工问题一直是制约其发展与推广的主要问题。节点作为建筑结构连接最薄弱的环节之一，确定结构设计合理与否是施工质量控制的重点，因此在这里我们有必要对此类施工技术分析。
一、钢管混凝土柱施工优越性
钢管混凝土柱是以钢管和混凝土两种建筑施工材料相互配合形成的复合材料，这种材料由于钢管柱与混凝土两种材料性能的优势互补，充分发挥两种材料各自的优越性能来改变传统混凝土结构塑性、韧性不佳问题，同时有效避免了局部屈曲的问题，使得整个混凝土结构承载力、塑性和韧性得到有效的保证。在当今建筑工程项目中，钢管混凝土柱施工技术广泛的应用在地震频率较高的地区，有效解决了因为地震荷载而引起的建筑物脆性破坏，大幅度提升了建筑结构的整体强度、降低了工程造价。
二、钢管混凝土柱常见的节点形式与施工要点
由于钢管混凝土柱与普通梁板结构连接、预应力梁板连接结构复杂，施工难度大、质量问题多，因此一直以来这一施工内容都深受业界重视，由此也促使了很多节点施工新方法、新内容形成。在当今节点施工中常见的方法包含了加强环式节点、连接双梁式节点、梁端局部加宽式节点、环梁式节点、半穿心式节点等。
1、加强环式节点
（1）加强环式节点是钢管混凝土柱在施工中利用上下钢板加强环传递结构弯矩应力的一种施工方法，同时在一些特殊环境的工程施工中还会在加强环之间设置放射状的加劲肋板，并且将加劲肋板同上下加强环结构焊接成一个整体，从而达到应力科学、合理传递的目的。在这种节点施工当中，加强环的厚度、宽度是根据梁端纵筋的强度为标准的，且最小宽度不能小于连接宽度的70%。
（2）加强环式节点施工技术在应用中具备着刚度大、承载能力强且无需要其他部件穿过结构的一种施工方法，因此在具体的工程施工中特别适用于那些直径小、承载力低的工程建设领域。尤其在那些多层建筑结构施工中，这种节点施工方法的选择能实现钢管混泥土柱一次浇筑成型的施工要求，且由于管道内部不存在障碍物，使得整个混凝土柱的质量得到有效保证。
（3）在施工中，如果钢管的直径比较大的时候，加强环式节点施工方法选用上要做一定的改动，要增加钢板加强环的钢材用量。同时还需要注意，由于梁端的纵筋和钢板之间本身的焊接工作量大，因此要高度重视焊接工作及焊接缝的控制。
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2、连接双梁式节点
（1）连接双梁式节点在应用中通常都提前设置一个I形状的承载钢柱，这一钢柱通常都是在钢管外侧沿着应力传递方向配合梁体结构主筋浇筑同步进行的。在具体施工操作中，钢筋混凝土梁结构必须要一分为二，且分别布置在钢管的两侧，这个时候连接梁的四个主轴方向的轴端只是承担荷载力度，而不承担弯矩力和其他应力，其牛腿的抗弯强度也并不是很大，有效减少了节点区域钢管、混凝土的连接宽度，也避免了钢管混凝土柱混凝土施工缝的出现，有效的缓解了裂缝的出现率，提高节点区域的整体性和质量。
（2）连接双梁式节点梁的纵向钢筋无须穿过钢管，不用打弯，施工方便；且楼板的实际跨度减少，配筋较省。
（3）这种节点是通过牛腿传递剪力的，应力较集中。
3梁端局部加宽式节点
（1）梁端局部加宽式节点是以纵向钢筋连续绕过钢管的构造形式来实现的。在开始加宽处须增设附加箍筋将纵向钢筋包住，梁端局部加宽式节点的钢牛腿与普通钢筋混凝土梁的搭接过渡区能可靠传递梁端内力，钢牛腿既参与抗弯又参与抗剪。
（2）本节点传力途径明确、可靠，现场焊接量少，施工较为方便。
（3）这种节点均通过牛腿传递剪力，应力较集中。
4、环梁式节点
环梁式节点是对钢板加强环节点的改进，其形式是绕钢管设置一钢筋混凝土环梁用于传递弯矩；在环梁中部或底部钢管外表面贴焊一环形钢筋，用于传递剪力。
4.1、环梁式节点与加强环节点的异同
（1）节点不设置任何穿心构件，梁端剪力经管壁间接传递给核心混凝土；梁端纵向钢筋的拉力亦为间接传递。
（2）不同点是加强环式节点的加强环及加劲肋用钢板制作，加强环与梁端纵向钢筋需现场焊接；而环梁的材料是钢筋混凝土，与楼层梁板整体浇筑，框架梁的纵向钢筋可锚固在环梁内，无须现场焊接，施工方便，造价低。
4.2环梁式节点的缺点
（1）由于框架梁端弯矩是通过环梁间接传递的，环梁顶面的裂缝方向大体与框架梁的轴线垂直，且在框架梁与环梁的连接处，存在应力集中现象；钢筋混凝土梁材料为各向异性，若无加强措施，某些截面可能会过早破坏或出现较大的裂缝。
（2）由于梁端剪力亦为间接传递，即通过抗剪环筋及其贴焊焊缝传给管壁，再经管壁传给核心混凝土，当环梁出现裂缝或局部破坏时，抗剪环筋的抗剪承载力将大幅度减低。
5、半穿心式节点
半穿心式节点的特点是采用半穿心抗剪暗牛腿和在角部增设4个抗弯牛腿。牛腿的腹板深入钢管四分之一管径即可满足锚固要求；当柱与单梁连接时，梁端纵向钢筋锚入环梁内，类似环梁节点的作法；当柱与双梁连接时，框架梁直接由柱侧穿过。
（1）四角抗弯牛腿能较有效地提高整体节点区的刚度，避免节点混凝土面与钢管外表面过早脱离，从而提高整个节点的承载力；
（2）有混凝土握裹的钢筋混凝土柱节点的半穿心牛腿可代替穿心牛腿，其受力虽不如穿心牛腿理想，但能满足工程要求；
（3）节点附近的楼板应加强配筋，且要求间距稍密，以减少节点区板面的早期裂缝。
6、柱脚节点
柱脚节点就是柱与基础的连接处。钢管混凝土柱脚与基础的连接可分为插入式和端承式两种。柱脚钢管的端头在与基础连接前须先用封头板封固。插入式柱脚的设计和构造与预制钢筋混凝土柱的基础杯口相同，柱脚深度不宜小于2倍钢管直径。端承式柱脚设计和钢结构大致相同，但要注意相同。验算柱与基础连接面的局部受压强度。
三、结束语
通过大量工程实践证明，钢管混凝土柱在高层、多层建筑结构中应用优势明显，这也让它在原有基础上得到大幅度发展，也引发众多结构不同、形式多样的钢管混凝土柱施工新方法，其节点施工方法也多种多样。从文中我们便可看出节点施工的重要性，即在施工中要根据不同施工标准和方法选择科学节点施工技术，从而保证工程施工质量和效益。
参考文献：
[1]容柏生，陈宗弼，陈星，罗赤字. 高层建筑钢管混凝土柱节点设计及构造研究（一）[J]. 建筑结构. 1999（10）
[2]方小丹，李少云，陈爱军. 新型钢管混凝土柱节点的试验研究[J]. 建筑结构学报. 1999（05）
[3]罗亚，郝晓，郝凌云. 钢管混凝土柱的设计[J]. 平顶山工学院学报. 2002（03）
论文作者:史绍鑫,郭丽丽
论文发表刊物:《基层建设》2015年6期供稿
论文发表时间:2015/9/25
标签：节点论文; 钢管论文; 混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 应力论文; 钢筋论文; 纵向论文; 《基层建设》2015年6期供稿论文;