本发明涉及一种劲性混凝土框架结构，其框架柱由芯柱钢骨和外围的柱钢筋混凝土结构浇筑为一体，芯柱钢骨内浇注有混凝土，芯柱钢骨的外围布有垂直于钢骨面的栓钉，并通过栓钉嵌固于柱钢筋混凝土结构中；所述柱钢筋混凝土结构的钢筋包括立筋、柱箍筋和拉钩，梁柱节点处上部的梁主筋分为贯穿梁主筋和绕柱梁主筋，上部的绕柱梁主筋绕过框架柱中的芯柱钢骨时，绕柱梁主筋按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋穿过框架柱中的芯柱钢骨上的预留孔，下部的梁主筋的端部锚入柱钢筋混凝土结构内或向上弯折。本发明解决了钢骨-混凝土结构梁柱节点区的钢筋穿过芯柱钢骨困难，混凝土浇筑振捣不方便，浇筑效果差的问题，可广泛应用于大跨度多高层框架结构。
1.一种劲性混凝土框架结构的施工方法，所述劲性混凝土框架结构，由框架柱和框架梁（9）组成，框架梁（9）为钢筋混凝土梁，所述钢筋包括梁主筋（7）和梁箍筋，梁主筋（7）包括通长筋和非通长筋，框架梁（9）连接在框架柱的侧面或顶端，框架梁（9）上搭设有楼板，楼板和框架梁（9）现浇为一体，所述框架柱由芯柱钢骨和外围的柱钢筋混凝土结构浇筑为一体，芯柱钢骨（1）内浇注有混凝土，芯柱钢骨（1）的外围布有垂直于钢骨面的栓钉（2），并通过栓钉（2）嵌固于柱钢筋混凝土结构（3）中；所述柱钢筋混凝土结构（3）的钢筋包括立筋（4）、柱箍筋（5）和拉钩（6），梁柱节点处上部的梁主筋（7）分为贯穿梁主筋（7.1）和绕柱梁主筋（7.2），上部的绕柱梁主筋（7.2）绕过框架柱中的芯柱钢骨（1）时，绕柱梁主筋（7.2）按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋（7.1）穿过框架柱中的芯柱钢骨（1）上的预留孔，下部的梁主筋（7）的端部锚入柱钢筋混凝土结构（3）内或向上弯折；所述框架柱为独立柱（11）或附墙柱（12），所述芯柱钢骨（1）为方钢管或圆钢管；其特征在于：施工步骤如下：步骤一，预埋框架柱与柱基础连接的地脚螺栓；
步骤三，根据放线确定的框架柱的位置，在地面安装框架柱的芯柱钢骨（1）并校正；
步骤四，根据施工图及放线位置固定框架柱的立筋（4）；
步骤五，芯柱钢骨（1）的底部灌注自密实免振捣混凝土，混凝土强度达到设计强度后，清理底部的混凝土渣，根据柱边线校正立筋（4）位置，然后进行对立筋（4）的接头进行机械连接并对立筋（4）进行绑扎；
步骤六，套立筋上的柱箍筋（5）和拉钩（6），柱箍筋（5）开口处沿框架柱四角通转布置；
步骤七，检查立筋（4）的接头，合格后用脚手架临时固定立直，并将已套好的柱箍筋（5）由上向下绑扎；
步骤十一，穿梁柱节点处梁主筋（7）；上部的绕柱梁主筋（7.2）绕过框架柱中的芯柱钢骨（1）时，绕柱梁主筋（7.2）按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋（7.1）穿过框架柱中的芯柱钢骨（1）上的预留孔，下部的梁主筋（7）的端部锚入柱钢筋混凝土结构（3）内或向上弯折；
步骤十二，在梁主筋上标识箍筋间距，然后在梁主筋（7）上穿梁箍筋，并对梁主筋（7）和梁箍筋进行绑扎；
步骤十三，在框架梁设计位置支设框架梁（9）的侧模；
2.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述柱钢筋混凝土结构（3）的混凝土为自密实免振捣混凝土，混凝土粗骨料最大粒径小于钢骨混凝土保护层的1/3，且不大于25mm。
3.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述柱箍筋（5）沿框架柱全高加密，所述拉钩（6）绕芯柱钢骨（1）周边分布，拉结在立筋（4）上。
4.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述附墙柱（12）的墙体水平钢筋（13）绕至附墙柱（12）的侧面断开，并与附墙柱内的芯柱钢骨（1）双面焊接。
5.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述框架梁（9）的支座处上部的梁主筋（7）为一排、两排或三排。
6.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述框架梁（9）的支座处上部的梁主筋（7）或下部的梁主筋（7）为两排时，靠近梁中心线的非通长筋在梁中心线两侧对称分布。
7.根据权利要求1所述的劲性混凝土框架结构的施工方法，其特征在于：所述框架柱侧面连有补强板（10）或没有补强板，框架柱宽度大于框架梁（9）的截面宽度时，框架梁（9）的端部加腋为加腋梁（8），加腋梁（8）外侧的梁主筋（7）绕过立筋（4）。
劲性混凝土框架结构及其施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种劲性混凝土框架结构及其施工方法。
背景技术
[0002] 目前建筑结构通常采用的结构形式为钢结构或钢筋混凝土结构，钢结构存在用钢量大，防火性差，维修成本高等缺点，对于多高层大跨度建筑，由于钢结构构件截面相对钢筋混凝土构件截面偏小，结构整体稳定问题突出，钢筋混凝土结构施工工作量大，尤其对多高层结构，结构构件截面偏大，导致结构自重大，对地基要求较高，钢-混凝土结构除了有钢结构的优点外，还具备混凝土结构的优点，同时结构具有良好的防火性能。是多高层大跨度建筑较好的结构形式选择，但是，由于钢骨的存在，梁柱节点区钢筋的穿筋问题和钢筋混凝土区混凝土下料和振捣成为大范围应用钢-混凝土结构的障碍，本发明旨在提供解决梁柱节点区钢筋穿过钢骨，以及外侧钢筋混凝土浇筑的技术方案。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种劲性混凝土框架结构及其施工方法，要解决钢-混凝土结构节点区穿过芯柱钢骨的技术问题；并解决钢—混凝土结构外围混凝土浇筑的技术问题。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种劲性混凝土框架结构，由框架柱和框架梁组成，框架梁为钢筋混凝土梁，所述钢筋包括梁主筋和梁箍筋，梁主筋包括通长筋和非通长筋，框架梁连接在框架柱的侧面或顶端，框架梁上搭设有楼板，楼板和框架梁现浇为一体，所述框架柱由芯柱钢骨和外围的柱钢筋混凝土结构浇筑为一体，芯柱钢骨内浇注有混凝土，芯柱钢骨的外围布有垂直于钢骨面的栓钉，并通过栓钉嵌固于柱钢筋混凝土结构中；所述柱钢筋混凝土结构的钢筋包括立筋、柱箍筋和拉钩，梁柱节点处上部的梁主筋分为贯穿梁主筋和绕柱梁主筋，上部的绕柱梁主筋绕过框架柱中的芯柱钢骨时，绕柱梁主筋按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋穿过框架柱中的芯柱钢骨上的预留孔，下部的梁主筋的端部锚入柱钢筋混凝土结构内或向上弯折。
[0005] 所述框架柱为独立柱或附墙柱，所述芯柱钢骨为方钢管或圆钢管。
[0006] 所述柱钢筋混凝土结构的混凝土为自密实免振捣混凝土，混凝土粗骨料最大粒径小于钢骨混凝土保护层的1/3，且不大于25mm。
[0007] 所述柱箍筋沿框架柱全高加密，所述拉钩绕芯柱钢骨周边分布，拉结在立筋上。
[0008] 所述附墙柱的墙体水平钢筋绕至附墙柱的侧面断开，并与附墙柱内的钢骨双面焊接。
[0009] 所述框架梁的支座处上部的梁主筋为一排、两排或三排。
[0010] 所述框架梁的支座处上部的梁主筋或下部的梁主筋为两排时，靠近梁中心线的非通长筋在梁中心线两侧对称分布。
[0011] 所述框架柱侧面连有补强板或没有，其宽度大于框架梁的截面宽度时，框架梁的端部加腋为加腋梁，加腋梁外侧的梁主筋绕过立筋。
[0012] 施工步骤如下：步骤一，预埋框架柱与柱基础连接的地脚螺栓。
[0013] 步骤二，根据设计图纸，放线确定框架柱的地面位置。
[0014] 步骤三，根据放线确定的框架柱的位置，在地面安装框架柱的芯柱钢骨并校正。
[0015] 步骤四，根据施工图及放线位置固定框架柱的立筋。
[0016] 步骤五，芯柱钢骨的底部灌注自密实免振捣混凝土，混凝土强度达到设计强度后，清理底部的混凝土渣，根据柱边线校正立筋位置，然后进行对立筋的接头进行机械连接并对立筋进行绑扎。
[0017] 步骤六，套立筋上的柱箍筋和拉钩，柱箍筋开口处沿框架柱四角通转布置。
[0018] 步骤七，检查立筋的接头，合格后用脚手架临时固定立直，并将已套好的柱箍筋由上向下绑扎。
[0019] 步骤八，支设框架柱模板。
[0020] 步骤九，进行柱钢筋混凝土结构的混凝土浇筑。
[0021] 步骤十，铺设楼板底模。
[0022] 步骤十一，穿梁柱节点处梁主筋；上部的绕柱梁主筋绕过框架柱中的芯柱钢骨时，绕柱梁主筋按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋穿过框架柱中的芯柱钢骨上的预留孔，下部的梁主筋的端部锚入柱钢筋混凝土结构内或向上弯折。
[0023] 步骤十二，在梁主筋上标识箍筋间距，然后在梁主筋上穿梁箍筋，并对梁主筋和梁箍筋进行绑扎。
[0024] 步骤十三，在框架梁设计位置支设框架梁的侧模。
[0025] 步骤十四，绑扎楼板下网钢筋和楼板上网钢筋。
[0026] 步骤十五，浇筑框架梁和楼板混凝土。
[0027] 与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：首先，本发明的框架柱采用劲性混凝土结构除了有钢结构的优点外，还具备混凝土结构的优点，同时结构具有良好的防火性能。
[0028] 其次，本发明通过梁柱节点处上部的梁主筋分为贯穿梁主筋和绕柱梁主筋,上部的绕柱梁主筋绕过框架柱中的芯柱钢骨时，绕柱梁主筋按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋穿过框架柱中的芯柱钢骨上的预留孔，下部的梁主筋的端部锚入柱钢筋混凝土结构内或向上弯折等措施解决了如何合理穿梁柱节点区钢筋的穿筋问题，以确保节点良好的受力性能与加快施工速度。有效地解决了劲性柱梁柱节点钢筋绑扎问题，加快了施工进度，又减少了钢筋的浪费。
[0029] 其次，本发明的框架柱的混凝土采用自密实免振捣混凝土，既解决了混凝土下料难的问题，又提高了施工进度，同时免振捣工艺又确保了钢柱不因外力碰触而发生偏移，混凝土外观质量达到了清水混凝土的效果。
[0030] 本发明克服了传统结构形式防火性能差的缺点，解决了钢-混凝土结构节点区穿过钢骨的技术问题；并解决钢—混凝土结构外围混凝土浇筑的技术问题。
[0031] 本发明可广泛应用于大跨度多高层建筑结构。
附图说明
[0032] 下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0033] 图1是本发明钢骨为箱型的独立柱结构示意图。
[0034] 图2是本发明钢骨为环形的独立柱结构示意图。
[0035] 图3是本发明钢骨为环形的独立柱与框架梁节点区示意图。
[0036] 图4是本发明钢骨为箱型的独立柱与框架梁节点区示意图。
[0037] 图5是本发明附墙柱结构示意图。
[0038] 图6是本发明有补强板框架柱与框架梁节点区示意图。
[0039] 附图标记：1－芯柱钢骨、2－栓钉、3－柱钢筋混凝土结构、4－立筋、5－柱箍筋、6－拉钩、7－梁主筋、7.1－贯穿梁主筋、7.2－绕柱梁主筋、8－加肋梁、9－框架梁、10－补强板、11－独立柱、12－附墙柱、13-墙体水平筋。
具体实施方式
[0040] 实施例参见图1～图6所示，某工程B1层为结构转换层，采用劲性混凝土框架结构，由框架柱和框架梁9组成，框架梁9为钢筋混凝土梁，所述钢筋包括梁主筋7和梁箍筋，梁主筋7包括通长筋和非通长筋，框架梁9连接在框架柱的侧面或顶端，框架梁9上搭设有楼板，楼板和框架梁9现浇为一体，所述框架柱由芯柱钢骨和外围的柱钢筋混凝土结构浇筑为一体，芯柱钢骨1内浇注有混凝土，芯柱钢骨1的外围布有垂直于钢骨面的栓钉2，并通过栓钉2嵌固于柱钢筋混凝土结构3中；所述柱钢筋混凝土结构3的钢筋包括立筋4、柱箍筋5和拉钩6，梁柱节点处上部的梁主筋7分为贯穿梁主筋7.1和绕柱梁主筋7.2，上部的绕柱梁主筋7.2绕过框架柱中的芯柱钢骨1时，绕柱梁主筋7.2按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋7.1穿过框架柱中的芯柱钢骨1上的预留孔，下部的梁主筋7的端部锚入柱钢筋混凝土结构3内或向上弯折。所述框架柱为独立柱11或附墙柱12，所述芯柱钢骨1为方钢管或圆钢管。所述柱钢筋混凝土结构3的混凝土为自密实免振捣混凝土，混凝土粗骨料最大粒径小于钢骨混凝土保护层的1/3，且不大于25mm。所述柱箍筋5沿框架柱全高加密，所述拉钩6绕芯柱钢骨1周边分布，拉结在立筋4上。所述附墙柱12的墙体水平钢筋13绕至附墙柱12的侧面断开，并与附墙柱内的钢骨1双面焊接。所述框架梁9的支座处上部的梁主筋7为一排、两排或三排。所述上部的梁主筋7为一排时，非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/4；上部的梁主筋7为两排时，最上一排非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/3与Ln/4+La中的较大值，第二排非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/4；上部的梁主筋7为三排时，第三排非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/4，第二排非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/3与Ln/4+La中较大值，最上一排非通长筋自框架柱、框架梁9或墙体外边缘的延伸长度为Ln/3+La与Ln/4+2La中较大值，Ln和La的具体取法按钢筋混凝土施工规范取。所述框架梁9的支座处上部的梁主筋7或下部的梁主筋7为两排时，靠近梁中心线的非通长筋在梁中心线两侧对称分布。所述框架柱侧面连有补强板10或没有，其宽度大于框架梁9的截面宽度时，框架梁9的端部加腋为加腋梁8，加腋梁8外侧的梁主筋7绕过立筋4。
[0041] 框架柱的截面尺寸为1100×1100、900×900mm等，芯柱钢骨—劲性混凝土柱的强度等级为C40，采用自密实免振捣细石混凝土，混凝土粗骨料最大粒径宜小于钢骨混凝土保护层的1/3，且不宜大于25mm。立筋采用直径为25、28、32及12、16的钢筋，箍筋及拉钩采用14@100（转换层柱箍筋全高加密）。
[0042] 框架梁采用C30混凝土，梁截面尺寸为1000×950、500×950、400×600、400×700等，钢筋采用直径为18、20、22、25、28、32或12、14、16或8、10。
[0043] 框架梁中梁主筋穿过或绕过框架柱的芯柱钢骨。
[0044] 针对大截面框架梁，如1000×950mm，上部和下部梁主筋每排不多于10根，外侧4根绕过钢骨，中间6根穿过钢骨。
[0045] 400×950mm框架梁，上部和下部梁主筋每排不多于5根，外侧2根加腋绕过芯柱钢骨，3根穿过芯柱钢骨。
[0046] 附墙柱12的墙体水平钢筋13绕至附墙柱12的侧面断开，并与附墙柱内的钢骨1双面焊接5d，d为墙体水平钢筋13的直径。
[0047] 本发明的具体施工步骤如下：步骤一，预埋框架柱与柱基础连接的地脚螺栓。
[0048] 步骤二，根据设计图纸，放线确定框架柱的地面位置。
[0049] 步骤三，根据放线确定的框架柱的位置，在地面安装框架柱的钢骨1并校正。
[0050] 步骤四，根据施工图及放线位置固定框架柱的立筋4。
[0051] 步骤五，芯柱钢骨1的底部灌注自密实免振捣混凝土，混凝土强度达到设计强度后，清理底部的混凝土渣，根据柱边线校正立筋4位置，然后进行对立筋4的接头进行机械连接并对立筋4进行绑扎；立筋4，同一平面内的接头按50%错开不小于35d（d为立筋4的直径）。
[0052] 步骤六，套立筋上的柱箍筋5和拉钩6，柱箍筋5开口处沿框架柱四角通转布置。
[0053] 步骤七，检查立筋4的接头，调整合格后在框架柱的顶端设置柱定距框（固定钢筋的位置，可周转使用），并且在框架柱的顶端设置1～2道柱限位箍筋，定距框与限位箍筋与立筋绑扎牢固。立筋绑扎完毕后设置保护层垫块，立筋保护层30mm。塑料垫圈卡在柱箍筋上，间距600mm用于检查框架柱是否有歪、扭位现象，检查合格后用脚手架临时固定立直，并将已套好的柱箍筋5由上向下绑扎；绑扎柱箍筋5时，在框架柱的立筋4上用粉笔自砼面50mm起，按要求划好柱箍筋5间距，然后将已套好的柱箍筋5由上向下绑扎。框架柱的立筋4与柱箍筋5绑扎时，转角处采用兜扣绑扎，中间采用八字扣绑扎，并且绑扣的多余绑丝必须朝向构件内部。梁主筋7与框架柱的立筋4冲突时，梁主筋从框架柱的立筋4的内部通过，梁主筋让框架柱的立筋4。
[0054] 步骤八，支设框架柱模板。
[0055] 步骤九，进行柱钢筋混凝土结构3的混凝土浇筑；浇筑过程中注意：卸料前罐车高速旋罐90s左右；浇筑时在浇注范围内尽可减少浇筑分层（分层厚度取为1m），使混凝土的重力作用得以充分发挥，并尽量不破坏混凝土的整体粘聚性。混凝土浇筑时，使用锤子敲击模板，起到辅助流动和辅助密实的作用。自密实混凝土浇筑至设计高度后可停止浇筑，20min后再检查混凝土标高，如标高略低再进行复筑，以保证达到设计要求。浇筑完毕后，柱面采用双层塑料布包裹，以防止水分散失，终凝后立即洒水养护，不间断保持湿润状态。为了确保钢柱不因浇筑而发生位移，混凝土浇筑时采用塔吊进行混凝土吊装，对边均匀下料。
用小铁锤敲击模板外侧，提高混凝土的密实度。养护时间下少于14天，混凝土表面与内部温差小于25℃。
[0056] 步骤十，铺设楼板底模。
[0057] 步骤十一，穿梁柱节点处梁主筋7；上部的绕柱梁主筋7.2绕过框架柱中的芯柱钢骨1时，绕柱梁主筋7.2按1∶6的坡度向外弯折；上部的贯穿梁主筋7.1穿过框架柱中的芯柱钢骨1上的预留孔，下部的梁主筋7的端部锚入柱钢筋混凝土结构3内或向上弯折。
[0058] 步骤十二，在梁主筋上标识箍筋间距，然后在梁主筋7上穿梁箍筋，并对梁主筋7和梁箍筋进行绑扎；梁主筋接头位置：上部的梁主筋在跨中，上部的梁主筋在支座处。本工程B1层框架抗震等级为二级。直径≥16mm钢筋采用直螺纹连接，Ⅰ级接头。梁主筋锚固长度Lae：直径为28mm和32mm 取45d，直径为18、20、22和25取41d，直径为16取35d。
[0059] 步骤十三，在框架梁设计位置支设框架梁9的侧模。
[0060] 步骤十四，绑扎楼板下网钢筋和楼板上网钢筋。
[0061] 步骤十五，浇筑框架梁9和楼板混凝土。
[0062] 另外，工程中的受力钢筋采用HPB235级、HRB335和HRB400级钢，由于HRB335级和HRB400级钢的外观相同，区别的标记不明显。因此在施工中，采取严格有效的管理措施，HRB335和HRB400级钢原材和半成品分区堆放，以免在施工中产生HRB335级和HRB400级混用的现象，确保施工质量。
