在型鋼與鋼筋的連接中,連接方式的優(yōu)劣直接影響工程質(zhì)量與進(jìn)度。
采用傳統(tǒng)焊接連接方法,鋼柱翼緣外挑鋼牛腿連接板與鋼筋焊接的方案,現(xiàn)場不僅鋼筋焊接困難,焊接質(zhì)量以及鋼筋位置的準(zhǔn)確性難以得到保證,而且現(xiàn)場焊接時間長,往往也無法滿足對工期、質(zhì)量的要求。同時,影響焊接的因素有環(huán)境、人工、機(jī)具等,因此焊接質(zhì)量控制困難、效率低。
常見的擠壓套筒連接,雖在一定程度上能實(shí)現(xiàn)連接,但存在諸多弊端。擠壓后的鋼筋易發(fā)生延展變形,同心度較差,這會對整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。而且操作時間長,設(shè)備也較為笨重,無論是在施工效率還是設(shè)備搬運(yùn)便捷性上,都難以滿足現(xiàn)代化高效施工的需求。
分體式連接套筒由兩片半圓形螺紋套筒和兩個鎖套組成。這種連接方式具有一些優(yōu)勢:連接速度較快,連接強(qiáng)度大,接頭質(zhì)量可靠。然而,分體式套筒連接并非完美無缺。當(dāng)面對不能動的兩根鋼筋連接時,內(nèi)螺紋難以保證在同一個軌跡線,這極易導(dǎo)致試驗(yàn)不合格,給工程質(zhì)量埋下隱患。同時,分體套筒的連接過程相對繁瑣,需要更多的操作步驟和時間,在一定程度上影響了施工效率。
而五隆興雙螺套鋼筋連接技術(shù),完美解決了上述連接方式的難題。它以 “鋼筋不旋轉(zhuǎn)” 連接為主要特征,不改變被連接鋼筋的位置,可實(shí)現(xiàn) “原位連接”,這一特性使其對待連接鋼筋位置具有較大的寬容度。
從操作層面來看,其連接速度快,使用普通扳手即可完成連接,無需復(fù)雜設(shè)備與電源,施工極為方便。在質(zhì)量方面,連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠,符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ 107 中 500MPa 級 I 級接頭性能的規(guī)定,且通過接頭外觀就能容易地判識連接質(zhì)量,大大降低了質(zhì)檢難度與成本。
雙螺套鋼筋接頭的設(shè)計、施工主要應(yīng)用依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2016中500MPa級?I 級接頭的規(guī)定。
雙螺套接頭應(yīng)用滿足規(guī)程要求,規(guī)程內(nèi)容具體如下:
4接頭應(yīng)用
4.0.1接頭等級的選用應(yīng)符合下列規(guī)定:
1混凝土結(jié)構(gòu)中要求充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度或?qū)ρ有砸蟾叩牟课粦?yīng)選用II級或I級接頭;當(dāng)在同一連接區(qū)段內(nèi)鋼筋接頭面積百分率為100%時,應(yīng)選用I級接頭。
2混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋應(yīng)力較高但對延性要求不高的部位可選用III級接頭。
4.02連接件的混凝保護(hù)層厚度宜符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB 50010 中的規(guī)定,且不應(yīng)小于075 倍鋼筋最小保護(hù)層厚度和15mm 的較大值。必要時可對連接件采取防銹措施。
4.03結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的接頭宜相互錯開。鋼筋機(jī)械連接的連接區(qū)段長度應(yīng)按 35d 計算,當(dāng)直徑不同的鋼筋連接時按直徑較小的鋼筋計算。位于同一連接區(qū)段內(nèi)的鋼筋機(jī)械連接接頭的面積百分率應(yīng)符合下列規(guī)定:
1接頭宜設(shè)置在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉鋼筋應(yīng)力較小部位,高應(yīng)力部位設(shè)置接頭時,同一連接區(qū)段內(nèi)I級接頭的接頭面積百分率不應(yīng)大于 25%,II級接頭的接頭面積百分率不應(yīng)大于 50%。I級接頭的接頭面積百分率除本條第 2款和第4款所列情況外可不受限制。
2接頭宜避開有抗震設(shè)防要求的框架的梁端、柱端箍筋加密區(qū);當(dāng)無法避開時,應(yīng)采用II級接頭或I級接頭,且接頭面積百分率不應(yīng)大于50%。
3受拉鋼筋應(yīng)力較小部位或縱向受壓鋼筋,接頭面積百分率可不受限制。
4對直接承受重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,接頭面積百分率不應(yīng)大于50%
4.0.4 對直接承受重復(fù)荷載的結(jié)構(gòu),接頭應(yīng)選用包含有疲勞性能的型式檢驗(yàn)報告的認(rèn)證產(chǎn)品。
雙螺套接頭可達(dá)I級接頭強(qiáng)度,可在同一截面進(jìn)行連接,鋼筋無需錯開。
下面,我們就上述的第一種情況,介紹雙螺套接頭在該結(jié)構(gòu)連接中的方法及特點(diǎn)。
(1)型鋼與鋼筋的組合連接
如圖1、圖2所示的型鋼柱與鋼筋梁的組合連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1(俯視圖)
之前,我們常用的連接方法是,結(jié)構(gòu)設(shè)計中在鋼柱翼緣范圍內(nèi)采用鋼柱上外挑牛腿與之連接,以外鋼柱翼緣板寬280mm翼緣板上焊接連接板為例,鋼筋通常需要通過焊接在連接板上實(shí)現(xiàn)鋼筋梁與型鋼柱的連接,如圖2所示(插入該方法連接實(shí)物照片)。
采用傳統(tǒng)焊接連接方法,鋼柱翼緣外挑鋼牛腿連接板與鋼筋焊接的方案,現(xiàn)場不僅鋼筋焊接困難,焊接質(zhì)量以及鋼筋位置的準(zhǔn)確性難以得到保證,而且現(xiàn)場焊接時間長,往往也無法滿足對工期、質(zhì)量的要求。
圖3??水平鋼筋與型鋼柱采用翼緣板焊接連接構(gòu)造示意圖
(1)單根水平鋼筋與型鋼柱連接方案
焊接型直螺紋接頭+雙螺套接頭+焊接型直螺紋接頭,可減少大量焊接作業(yè)時間及焊接質(zhì)量風(fēng)險,可節(jié)約連接鋼板、焊接材料的昂貴費(fèi)用,現(xiàn)場操作方便快捷。
雙螺套接頭的構(gòu)造如圖3、圖4所示。連接后的施工現(xiàn)場圖片如圖5、圖6所示。
圖5? 焊接端照片
新型連接方法,勁性柱兩端使用焊接套筒,中間采用雙螺套套筒進(jìn)行對接!
圖6? 雙螺套中間端照片
北京五隆興科技發(fā)展有限公司全自主研發(fā)“WL 雙螺套鋼筋接頭”,以“鋼筋不旋轉(zhuǎn)”連接為主要特征,具有連接速度快、施工便利、質(zhì)量可靠、成本低、可以全天施工等特點(diǎn)。
雙螺套具有以下技術(shù)特點(diǎn):
①連接接頭處無濕作業(yè),全機(jī)械連接;②連接快速,僅需 20 秒。連接完成后即可承力;
③鋼筋連接質(zhì)量合格與否可目測檢驗(yàn),簡單清晰;
④現(xiàn)場接頭質(zhì)量檢驗(yàn)簡單、快捷,與普通直螺紋接頭一致;
⑤鋼筋連接作業(yè)面無需其機(jī)具設(shè)備,僅需連接扳手。
幾種連接方法,可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要,自行選擇連接位置!
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接下來以32mm為例,將雙螺套連接及焊接的成本進(jìn)行更詳盡的對比。
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通過了國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心型式檢驗(yàn)HRB400E Ⅰ級接頭
HRB500E Ⅰ級接頭
通過了國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心“美標(biāo)”型式檢驗(yàn)
通過了國家建筑鋼材質(zhì)檢中心200萬次疲勞性能檢驗(yàn)
取得了國核示范工程“榮成核電”允許使用批復(fù)
通過了中國建筑科學(xué)院“CABR”產(chǎn)品認(rèn)證
【案例】鋼筋混凝土梁與型鋼混凝土柱連接瓶頸技術(shù)
鋼筋與型鋼鋼骨柱連接,在很多大型公建項(xiàng)目上都會遇到連接所帶來的的質(zhì)量控制問題,具體如下;
圖一:? 鋼筋的一端進(jìn)行直螺紋加工與型鋼柱通過焊接套筒進(jìn)行有效連接,其特點(diǎn)方便快捷,操作簡單,質(zhì)量穩(wěn)定且可控,功效高,成本較低。
圖二:另一端鋼筋因無法轉(zhuǎn)動,采用連接板焊接操作。特點(diǎn)能夠解決鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下與型鋼柱連接,但焊接質(zhì)量不合格項(xiàng)較多,質(zhì)量管控難度大,連接效率低,探傷檢測合格率低,質(zhì)量不穩(wěn)定,連接板重量大造價高,檢測難度大。
圖三:兩端均采用焊接套筒連接,因鋼筋無法再次轉(zhuǎn)動,造成連接困難,采用焊接連接。焊接長度損失原料,焊接質(zhì)量同樣不可控,焊接作業(yè)時間長,合格率低,功效低,探傷檢測無法保證100%合格,且檢測費(fèi)用高,施工進(jìn)度難以保證。
圖四 :一種新型裝配式機(jī)械連接工藝,型鋼鋼骨柱均采用焊接套筒連接,中間不能轉(zhuǎn)動的部位,采用新型機(jī)械連接方法,將兩根不能轉(zhuǎn)動的鋼筋進(jìn)行原位連接,連接時連接鋼筋不會產(chǎn)生位移,操作僅需要連接扳手。連接速度一分鐘完成操作(鋼筋同樣是直螺紋絲頭),現(xiàn)場構(gòu)件割取,達(dá)到一級接頭強(qiáng)度,批量連接質(zhì)量非常穩(wěn)定,作業(yè)時間大幅降低,質(zhì)量驗(yàn)收可操作性強(qiáng)?,F(xiàn)場無明火作業(yè),大量節(jié)省焊工作業(yè)及費(fèi)用。
圖五:豎向鋼筋與型鋼梁連接,同樣上下兩個鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下,通過旋轉(zhuǎn)套筒完成原位連接。
圖六 直螺紋與新型套筒的完美結(jié)合,各施所長,降本增效。
從以上數(shù)據(jù)及案例不難看出,在勁性柱連接時選擇雙螺套連接方案優(yōu)勢一目了然!
]]>高效型鋼勁性柱機(jī)械連接方法:焊接套筒+雙螺套套筒+焊接套筒
優(yōu)點(diǎn):減少大量焊接作業(yè),節(jié)約連接板昂貴的費(fèi)用,現(xiàn)場操作方便快捷。
鋼筋與型鋼鋼骨柱連接,在很多大型公建項(xiàng)目上都會遇到連接所帶來的質(zhì)量控制問題,具體如下:
鋼筋的一端進(jìn)行直螺紋加工與型鋼柱通過焊接套筒進(jìn)行有效連接,其特點(diǎn)方便快捷,操作簡單,質(zhì)量穩(wěn)定且可控,功效高,成本較低,如圖1
圖1
?另一端鋼筋因無法轉(zhuǎn)動,采用連接板焊接操作。特點(diǎn)能夠解決鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下與型鋼柱連接,但焊接質(zhì)量不合格項(xiàng)較多,質(zhì)量管控難度大,連接效率低,探傷檢測合格率低,質(zhì)量不穩(wěn)定,連接板重量大造價高,檢測難度大,如圖2
圖2
兩端均采用焊接套筒連接,因鋼筋無法再次轉(zhuǎn)動,造成連接困難,采用焊接連接。焊接長度損失原料,焊接質(zhì)量同樣不可控,焊接作業(yè)時間長,合格率低,功效低,探傷檢測無法保證100%合格,且檢測費(fèi)用高,施工進(jìn)度難以保證,如圖3
圖3
一種新型裝配式機(jī)械連接工藝,型鋼鋼骨柱均采用焊接套筒連接,中間不能轉(zhuǎn)動的部位,采用新型機(jī)械連接方法,將兩根不能轉(zhuǎn)動的鋼筋進(jìn)行原位連接,連接時連接鋼筋不會產(chǎn)生位移,操作僅需要連接扳手。連接速度一分鐘完成操作(鋼筋同樣是直螺紋絲頭),現(xiàn)場構(gòu)件割取,達(dá)到一級接頭強(qiáng)度,批量連接質(zhì)量非常穩(wěn)定,作業(yè)時間大幅降低,質(zhì)量驗(yàn)收可操作性強(qiáng)?,F(xiàn)場無明火作業(yè),大量節(jié)省焊工作業(yè)及費(fèi)用,如圖4
圖4
豎向鋼筋與型鋼梁連接,同樣上下兩個鋼筋在無法轉(zhuǎn)動的情況下,通過旋轉(zhuǎn)套筒完成原位連接,如圖5
圖5
直螺紋與新型套筒結(jié)合,各施所長,降本增效,如圖6圖7
圖6
圖7
]]>1.柱的翼緣較窄,梁所有的鋼筋都從柱型鋼翼緣邊通過,又穿過腹板,該種形式既不會造成型鋼翼緣的截面損失,又能保證梁縱筋的貫通或錨固;同時,也方便施工,因此,應(yīng)優(yōu)先使用。
2.采用新型鋼筋接頭將兩根不能夠旋轉(zhuǎn)的鋼筋 通過旋轉(zhuǎn)套筒進(jìn)行連接
3.柱豎向鋼筋與型鋼梁連接
整個連接過程與焊接技術(shù)對比 功效提高一倍,質(zhì)量優(yōu)于焊接,效益顯著。
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勁性柱另一端連接圖
勁性柱兩端使用焊接套筒,中間采用雙螺套套筒進(jìn)行對接。
雙螺套套筒技術(shù)特點(diǎn):屬于滾壓螺紋連接,無需轉(zhuǎn)動鋼筋即可完成對接,鋼筋間的間距不發(fā)生任何改變。
幾種連接方法,可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要,自行選擇連接位置
動圖及圖片演示:
1.豎向鋼筋與型鋼梁連接
2.柱鋼筋與型鋼梁上的焊接套筒進(jìn)行連接,中間位置不能旋轉(zhuǎn)的連接點(diǎn)采用雙螺套連接接頭,進(jìn)行原位連接
3.柱鋼筋與型鋼梁連接完成
?5.柱鋼筋與型鋼梁連接遠(yuǎn)景
1.型鋼勁性鋼骨柱放棄連接板采用機(jī)械連接焊接型套筒
2.鋼筋與型鋼柱上的焊接型套筒連接
3.鋼筋與另一端型鋼柱通過直螺紋與焊接套筒連接
4.鋼筋分別與型鋼柱完成連接后,中間位置的鋼筋無法旋轉(zhuǎn),采用雙螺套連接技術(shù),連接時只需要調(diào)整套筒,即可完成原位連接。
5.原位連接完成后進(jìn)行箍筋綁扎
6.雙螺套型鋼勁性柱連接全部完成
7.雙螺套原位連接完成后近景圖片