摘要:目前,我国高层建筑数量逐渐增多,在高层建筑框架结构的梁柱节点的施工上,仍存在较大问题。为了保证框架结构的稳固性,因此,要求节点要具有一定强度和抗剪性能,并且对外界荷载的承受能力也要加强。本文通过对框架节点处理技术基础理论进行分析与阐述,进而对梁柱节点施工技术存在的问题进行研究与思考,并提出有针对性的措施和意见,对高层建筑的施工质量提供强有力的理论依据。
关键词:框架节点;理论;施工技术;高层建筑
一、框架节点处理技术的基础理论
钢筋混凝土框架节点的受力机理指通过合理的计算假定模式,描述由梁、板、柱传来的内力在框架节点核心区的传递和由此产生的各种破坏形式。从节点混凝土强度方面看,混凝土强度直接影响框架节点抗剪承载力,对于承受一定荷载的框架节点,混凝土强度越高,则梁、柱的截面尺寸越小,框架节点核心区混凝土的承剪截面也相应减小,在一定配箍率下,对其抗震性能反而不利。
在水平反复荷载作用下,框架节点核心混凝土出现交叉斜裂缝后,剪力的传递由斜压杆作用过渡到水平箍筋承担水平分力、柱纵向钢筋承担竖向分力以及平行于斜裂缝的混凝土骨料咬合力所构成的桁架抗剪机制,设置竖向箍筋可承担框架节点剪力的竖向分量,减少混凝土的负担,从而提高框架节点的抗剪承载力,但施工不便。柱纵向钢筋通常按抗弯要求设置,沿柱截面的高度方向,按构造规定也相应配置一定数量的纵向钢筋。这些纵筋与水平箍筋联合对框架节点核心区混凝土形成双向约束。
二、框架节点处理技术在施工中的应用
2.1梁柱节点随柱、梁、板统一浇捣的施工技术
在施工过程中,无论柱顶留或不留施工缝,均应先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位,分层振捣,在楼面梁板处留出45°斜面。在混凝土初凝前,随之泵送浇筑楼面梁板的混凝土。采用这种方法浇捣楼层柱、墙、梁、板混凝土时,应重点控制高低强度等级混凝土的邻接面不能形成冷缝,故宜在柱顶梁底处留设施工缝,以缩小节点核心区高强度等级混凝土浇捣时间,避免高低强度等级混凝土的邻接面形成冷缝。同时对梁柱节点钢筋密集的核心区用小型插入振捣器加强振捣,杜绝漏振死角,对于钢筋确实过分密集的情况,应事先和设计单位联系采取适当的技术措施,确保节点核心区混凝土的密实性和设计强度。
2.2梁柱节点只随同楼面统一浇捣的施工
梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法,给施工带来不便,且容易形成邻接面的冷缝,故当柱子混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过二级时(10N/mm2),可考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣。但应当指出:此时,梁柱节点处的混凝土强度如果取用梁板的混凝土强度,会引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足,以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足,所以一般不应采用。考虑到梁柱节点区需要处理的都在高层建筑的下部,该区段的柱主筋配筋率一般接近或略大于1%,因此根据现场施工技术经验,可将节点区的施工措施归纳如下:
当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时,节点区完全可以与楼盖一起浇筑。当梁板比柱的混凝土强度等级分别低10MPa和15MPa时,节点区需增设竖向短筋,其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%。当梁板比柱的混凝土强度等级低20MPa及20MPa以上时,再靠增设节点区竖向短筋来提高其抗压强度是不可行的,其原因一是无法布筋,二是短筋数量太大。此时节点区需采用与柱同等级混凝土单独浇筑,虽然有一定的施工难度且需有较严密的施工组织措施,但所占的分量不是很大,仍可以接受。偏心受压计算公式中没有体现节点区各方向水平梁对其提高强度的影响,事实上该影响是存在且有效的,尤其中柱节点通常有两向梁对其约束产生的效果较为显著。
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三、施工中应注意的问题
3.1钢筋制作方面的问题及处理方法
由上述内容可知,节点配筋是由箍筋和主筋的节点锚固控制的。且箍筋对混凝土结构的抗剪性能有着直接的影响,当箍筋的间距不断缩小时,节点的抗剪性能和受剪性能都有所提升。在节点的内部,纵梁、横梁和纵向柱相互交叉,这样便给箍筋的施工操作带来一定的困难和挑战。通常情况下,可先进行模板的施工操作后,再放入钢筋骨架,随后进行节点的箍筋操作。但是由于钢筋的安插密度较大,在进行箍筋时,所需的捆绑操作也会较为困难,因此常会出现一些施工人员在进行箍筋糙所时,为了能够降低难度,便不放或少放箍筋,或是捆绑不牢固,这对框架结构的稳固性造成严重影响,如钢筋出现松动或是脱落,都会造成不可估计的严重后果。
节点区的箍筋捆绑要注意其牢固性,因此要对施工技术进行严格控制。在进行箍筋时,可先完成钢筋笼的制作,再与纵向钢筋相连接,进而进行捆绑和焊接等固定操作,在保证加固完成后,放入梁的钢筋,这样便可使钢筋的质量得以保证。在整个施工过程中,要做好技术交底工作,且做好工程的监督与管理。
边柱的节点需额外注意,梁钢筋在插入节点处时要注意弯折的角度,才能够对钢筋的锚固长度进行合理控制。在进行结构的设计时,设计人员通常都会将最小锚固长度进行重点标注,却忽视最小水平锚固长度和垂直锚固长度在结构中的作用情况。因此,在设计的过程中,要考虑到结构的整体性,更具实际情况进行图纸的设计,确定钢筋的布置位置,以免在施工中出现相关质量问题。
3.2节点箍筋加密的问题及处理方法
规范明确规定:框架节点核心区内箍筋量,不应小于柱端加密区的实际配箍量。这可以提高柱子的承载力。避免主筋受剪切弯曲破坏。可是有些设计、施工人员对节点箍筋加密的必要性认识不足:设计人员未考虑节点内力分析,在节点核心区也无明确标注;对于施工人员而言,节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集,按正常绑扎钢筋已感困难,要求加密难度更大,在施工图无明确标注的情况下,也就很难按照规范要求进行箍筋安装绑扎。
3.3工程造价的问题及处理方法
有与高程建筑在建设中有别于其他普通的工程建设,在质量、材料、设备、技术上都有着较高的要求,且建筑单位由原本的单一结构转变化多层次的现代化结构,异地承包或跨行业领域工程建设单位也越来越多,因此在工程造价的控制方面也与过去有着较大的差异。由于很多工程承包单位并不是专业的建筑行业从业单位,对建筑行业中的相关规定较为模糊,在工程造价的预算和编制过程中,也常会出现较大的偏差和疏漏。
加强工程建设全过程的造价管理。通过对工程经济指标的测算,确定合理的工程投资估算指标和设计概算依据。通过加强投资估算管理和推行限额设计,合理确定工程的静态投资,充分预测动态投资,保证建设项目在决策时打足资金,不留缺口。加强设计阶段对造价的控制工作,在项目建设过程中和竣工验收时,应注意同设计方案对照检查,对工程造价有较大影响的设计变更,须经原项目批准机关认可,未经批准同意,擅自追加投资、改变设计、提高标准、扩大建筑面积的,审查造价时不予承认,有关部门还应追究相应责任。
结束语:
随着城市建设的发展,高层建筑越来越多,工程质量越来越受到人们的重视,采用此施工技术,对梁柱节点区的处理,有效地解决了混凝土浇筑的不便,既做到抗震结构“三强”,即“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点、强锚固”的设计准则,又使施工简便,不但保证工程质量,而且施工进度明显加快。
参考文献:
[1]杨建新.对框架结构高层建筑梁柱节点的施工技术探讨[J].价值工程,2011(3).
[2]裴宪丽.关于高层建筑框架结构梁柱节点施工技术分析[J].山西建筑,2013(32)
论文作者:王立华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/11
标签:节点论文; 梁柱论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 强度论文; 框架论文; 核心区论文; 《基层建设》2017年第16期论文;