摘要:随着现代经济的发展,城市化的进程逐渐加快,大量的高层建筑出现在城市中,一方面节约了建设用地,另一方面也为城市活动提供了更大的空间,但是在实际的设计过程中,由于其结构复杂,建设难度大,所以在结构设计时难度较大。因此,本文通过对高层建筑中的钢筋结构设计和施工工艺进行仔细的分析,以期更好的保证其建设质量。
关键词:高层建筑;钢筋结构设计;施工工艺
引言:建筑行业的发展可谓是日新月异,在城市的发展进程中起到了不可替代的作用,高层建筑物的建设使得城市功能更趋于完善,在高层建筑中,钢筋混凝土设计已经成为主要的结构形式。在建筑中使用钢筋混凝土,在很大程度上可以提高建筑的性能和质量,从整体上促进建筑水平的发展。因此,在实际的设计过程中,如果设计不合理,会对其质量和性能造成严重的而影响,更主要的是会威胁到人们的生命财产安全。因此加大对高层建筑中钢筋结构设计的分析研究力度就显得尤为重要。
1高层建筑钢筋结构设计
1.1墙梁节点钢筋设计
对于框架-剪力墙结构,次梁、框架梁于核心筒墙体过梁、暗梁之上进行直接安置,框架梁截面要是与过梁、暗梁的截面高度一样,会致使核心筒过梁、暗梁主筋与框架梁主筋位置发生矛盾。此节点设计应遵循的原则为,依照固定端框架梁存在的弯距形式,框架梁处于支座位置,下铁受压及上铁受拉;墙体过梁、暗梁受扭。尽可能确保连梁、暗梁箍筋存在的完整性。其设计对策有,过梁下铁设置不能高于六根主筋成为两排进行布置,框架梁下铁于过梁下铁一排与二排钢筋间进行设置,同时框架梁接头位置都处于支座旁边。接头要根据5O%比例进行错开。框架梁上铁于过梁上铁之上进行搁置,确保框架梁主筋锚固长符合规范。针对GB50204-2000其中要求,过梁以及框架梁的箍筋尺寸分别取为负误差及正误差,最终确保框架梁、过梁的保护层厚度。把暗梁、过梁截面减少、降低5cm,于过梁之上,进行框架梁上铁的直接锚固,确保框架梁与楼板钢筋具有的保护层厚度。
2 小高层建筑结构设计的几个关键因素
2.1 水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。
2.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
3梁柱受力主筋位置设计
基于两种情形,框架梁及框架柱的受力主筋位置出现矛盾,其一为框架梁截面宽与框架柱边长等同;其二为框架梁一边重合于框架柱。节点设计要遵循的原则为,“强剪弱弯、强柱弱梁”为框架结构设计遵循的原则,要确保框架柱受力主筋处于的位置。其设计策略为,于框架柱内侧,框架梁主筋得以通过。为了确保框架梁截面尺寸,于框架梁接近于柱侧四角进行4根钢筋的加设,当作架立钢筋。
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4劲性柱主筋与框架梁主筋锚固长度存在的关系
框架梁针对框架端柱,它的锚固长度符合不了规范具有的最低直锚长,进行现场施工,要弯锚或者运用机械锚同手段,由于此框架柱上层钢筋存在的连接点处于跨中位置,因为在弯锚端,钢筋太长,在施工现场,外围挡安全对策和结构面只相距50cm,造成此钢筋连接现场确保不了。因此上层钢筋实施不了弯锚,不然现场施工操作极难。要采用如下解决方法,现场施工均运用机械锚固对策,其一为有清楚规定的焊接等直径钢筋的对策,其二为于钢筋端部,进行直螺纹连接套筒的加设,使钢筋握裹性能加大,现场进行试拉钢筋混凝土试块的制造,最终结果说明了于端部加设直螺纹套筒的施工策略与施工规范相符,施工还很便利。
5高层建筑钢筋结构施工工艺
总的来说,对于高层建筑钢筋结构施工工艺而言,其流程主要为:钢筋柱制作---钢筋柱柱脚环板定位及附件安装---钢筋柱现场安装---钢筋混凝土环梁施工---钢筋混凝土结构施工。
5.1钢筋柱制作
应确保各部件制作、位置、焊接尺寸及标高等必须准确到位,比如钢筋材质、柱脚定位环板、抗剪环箍、螺栓配件等,必须符合相关规定之后方可运往现场安装。
5.2钢筋柱柱脚环板定位及附件安装
(1)应先做好构件防腐与除锈处理,如采用人工除锈、表面涂富锌防锈漆等;
(2)钢筋长度应根据现场吊装条件及运输情况来确定,一般不宜长于12m;
(3)钢筋的对接必须保证焊接之后的平直,除了应控制好焊接尺寸之外,还应注意变形及保持对称等;
(4)附件的安装必须符合相关规定,尽量满足实际施工需求。
5.3钢筋柱现场安装
(1)吊装设备及方法。由于高层建筑有着一定的高度,必须选择一定承载力的塔吊才行,起吊时采用钢丝绳捆绑扎实,并用抗剪环箍后垂直起吊。
(2)钢筋柱组装完成之后,在吊装时应控制好表形,这就需要把握好吊点的位置,一般应根据钢筋柱承载力与稳定性来确定,必要的时候可以采用一定的加固措施处理。
5.4钢筋混凝土结构施工
当完成了钢筋混凝土环梁制作与施工之后便可以进行钢筋混凝土结构的施工。在这里应注意的是环筋的制作,应分两次成型;此外还应注意混凝土的铺设与钢筋结构之间的联系,尽量保证施工的安全与准确。
6 结束语
在当前这些高层建筑建设过程中,通常会应用到钢筋混凝结构。应用钢筋混凝土结构能够有效地提高建筑的质量和性能,从而使得现代建筑的水平向前迈出了一大步。然而就目前高层建筑中钢筋结构设计的实际情况而言,由于目前还没有形成一个统一全面的设计方法,因此在进行钢筋结构设计时,经常会出现配筋率过大和钢筋锚固不够等问题。通过本文对高层建筑中钢筋结构设计的探讨,相信读者对其也有了更深刻的认识,总而言之,在高层建筑钢筋结构的设计中,必须要结合建筑的实际情况,进行精心的设计,才能够确保建筑的质量和性能。
参考文献:
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[3]覃力,高层建筑设计的一种倾向--大规模高层建筑的集群化和城市化,高层建筑与智能建筑国际学术研讨会,2002.
论文作者:王长幸
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/8
标签:钢筋论文; 框架论文; 过梁论文; 高层建筑论文; 荷载论文; 结构论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第11期论文;