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【摘 要】在高层建筑的结构施工中,受力性能最复杂的部位莫过于梁柱节点部位。这些部位受到不同方向不同性质的作用力,若不进行合理的处理,势必会影响到高层建筑的整体稳定性。目前存在于高层建筑梁柱节点的施工问题主要体现在设计、施工和裂缝问题等三方面。现本文就主要针对这三方面问题进行分析,并探讨其各自的解决应对措施,以供参考。
【关键词】高层建筑;梁柱节点;受力分析;设计;施工;对策
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
在高层建筑的梁柱结构施工中,一般会选择不同强度的等级的混凝土来进行梁和柱的浇筑施工,这是出于节约成本的考虑。但是这样一来,就会给两者相接的节点部位施工带来很大难题。因为混凝土的强度等级不同,施工方式会有一定差异,其受能承受的抗拉力和强度各不相同,极易出现节点裂缝等现象,影响梁柱的稳定性和安全性。为此,在进行高层建筑梁柱节点施工时,必须要采取一些特殊的施工技术方法,来保证梁柱节点施工质量。以下笔者就结合自己的工作体会,来对梁柱节点施工中的问题及对策进行简单探讨。
一、高层建筑梁柱节点施工中存在的问题分析
一般来讲,高层建筑梁柱结构的施工都是一项重点施工项目,无论是设计还是施工,都要经过仔细的判断和严谨的技术来完成。但是尽管如此,受一些其他因素的影响,目前很多高层建筑在进行梁柱节点设计和施工时,还是会存在很多的问题,这对于节点的施工质量控制来讲是极为不利的。具体可以表现在以下几方面:
1、节点结构的设计与施工不合理
基于高层建筑本身结构的特殊性,一般对建筑结构中柱的承载能力要求较高,并且建筑的高度越大,強度要求就越高。而梁板仅仅只作为一层的承重结构,对其的承载能力要求并没有柱高。为了能够在满足结构需要的前提下,尽可能的减少施工成本,避免资源浪费,通常都会采用高强度的混凝土进行柱结构施工,而采用相对较低等级的混凝土进行梁板结构施工。这样一来,梁柱的强度等级就有会有很大的差距,在两者的节点处施工应当按照高等级混凝土的施工方法进行浇筑还是按照低等级混凝土的施工方法进行浇筑,才能最大程度的保证节点的施工质量呢?这成为了梁柱节点结构的施工设计难题。若在此过程中的设计方案不够科学合理,或者施工时浇筑混凝土的操作不当,都会引起节点处的质量问题。
2、节点部位的裂缝问题
由于梁柱的混凝土强度等级不同,因此其内部的收缩应力也各不相同,常常会出现一定的裂缝问题。这些裂缝只是轻微的表面裂缝,短期内不会影响结构稳定性。但却会影响建筑的整体观感,并且若不进行处理解决,这些小裂缝会逐渐变大,成为威胁结构安全的重要因素。为此,我们也应当重视起节点裂缝这一质量问题。在对其成因进行分析后,可以得知,导致高层建筑梁柱节点部位出现裂缝的原因主要有以下几点:
2.1梁柱所使用混凝土的强度等级差过大,水灰比不同,所产生的热量自然也会有很大差别,就会很容易使两者分界处出现裂缝。
2.2高层建筑柱结构施工一般都是采用高强度商品砼作为施工材料,浇筑方式也多为泵送混凝土浇筑方式。这种情况下的混凝土为了能够保证浇筑顺利,一般多是砂浆多,石子少的配比,此时对于混凝土裂缝的控制难度较大,易产生裂缝。
2.3由于柱结构的断面刚度较大,因此梁的断面会受到其一定程度的影响,从而限制了梁板的混凝土收缩,这样也易产生裂缝。
二、关于梁柱节点问题的对策建议
1、结构设计问题的应对
在结构设计方面,对于高层建筑混凝土结构的竖向施工和水平构件的混凝土强度等级需要进行严格的控制,并且在工程施工中保证梁柱节点区与梁板混凝土施工质量,设计工作人员在工作中需要充分的将各种问题进行系统总结,在工程中合理的评价混凝土的强度等级,并且对于施工中所涉及到的等级问题要进行合理的取值。首先,在工程施工中竖向混凝土构件等级种类都不应该太多,且在工作中将其与竖向截面的变化要错层分布;其次,水平构件的混凝土等级强度和种类也不应该过多,同时在工作中要竖向构件、相匹配,使得工程施工简单化,尽量减少梁柱节点区单独的浇筑混凝土结构,从而做到施工设计控制要求。
2、施工技术方面
为做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎,在组织流 水段浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的 体积,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以确保两种混凝土接槎在 2h内完成。另外,还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。一般可分2个班组进行 施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区),要在梁板混凝土 接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)混凝土。为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级 混凝土流入梁柱节点区,可在柱外侧30mm位置采取用快易收口网进行隔离。
3、防止不同强度等级混凝土梁柱节点产生裂缝的措施
3.1一定厚度的混凝土保护层,对钢筋的黏结锚固作用是有益的,而且混凝土的碱性环境可使包 裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀,是结构耐久性的必备条件;但过厚的保护层容易引起梁柱节点处的混凝土裂缝。可以通过调整混凝土配合比设计,在满足强度等级和可泵性的条件下,减少柱混凝土的水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并相应调整粉煤灰和外加剂的用量。 节点处混凝土实行“先高后低”的浇筑原则,即先浇筑梁柱节点区混凝土,并在节点混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。严格控制节点区柱子部位混凝土的坍落度,该部位混凝土宜采用塔吊输送,以降低坍落度。若柱混凝土坍落度较大,柱头混凝土应待梁板混凝土卸料后再振捣,以避免柱混凝土浆液过多的透过钢丝网流失到梁中在梁侧面增加水平方向的构造筋,以提高梁的抗裂性。
3.2 框架角节点处的防裂措施:高层框架结构的顶层角节点处,由于钢筋实际加工的原 因,一般会出现角节点外侧钢筋保护层过厚的情况,此时应加设钢筋网片,以提高角节点处 的抗裂性。
3.3 梁边与柱边平齐时梁侧的防裂措施:框架柱与梁相交时,柱的纵筋必须包梁的纵筋 ,即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧。特别是当梁边与柱边平齐时,为保证柱的纵筋位置,梁的 上下层外侧纵筋到柱位时要沿水平方向稍加弯折,放在柱筋内侧,这时要在弯折处加设附加 2φ10的钢筋。
三、结束语
从目前的建筑行业发展趋势来看,高层建筑和超高层建筑在未来必然还会有更大的发展。因此积极解决高层建筑梁柱节点问题也显得非常有必要。以目前的节点施工技术来讲,高层建筑的梁柱节点施工质量并不能完全达到理想状态,还需要我们继续在实践中总结经验,不断改进节点处的施工技术方法,以提高梁柱节点部位的整体性能,促进高层建筑施工水平的快速发展。
参考文献
[1]郭彬彬.简述高层框架结构设计和施工中的现实问题[J].黑龙江科技信息.2011(13)
[2]周立斌.混凝土强度等级不同的梁柱节点处理的几个问题[J].建筑技术.2003(01)
[3]张建华.高层框架结构施工存在的现实问题及控制措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(06)
【关键词】高层建筑;梁柱节点;受力分析;设计;施工;对策
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
在高层建筑的梁柱结构施工中,一般会选择不同强度的等级的混凝土来进行梁和柱的浇筑施工,这是出于节约成本的考虑。但是这样一来,就会给两者相接的节点部位施工带来很大难题。因为混凝土的强度等级不同,施工方式会有一定差异,其受能承受的抗拉力和强度各不相同,极易出现节点裂缝等现象,影响梁柱的稳定性和安全性。为此,在进行高层建筑梁柱节点施工时,必须要采取一些特殊的施工技术方法,来保证梁柱节点施工质量。以下笔者就结合自己的工作体会,来对梁柱节点施工中的问题及对策进行简单探讨。
一、高层建筑梁柱节点施工中存在的问题分析
一般来讲,高层建筑梁柱结构的施工都是一项重点施工项目,无论是设计还是施工,都要经过仔细的判断和严谨的技术来完成。但是尽管如此,受一些其他因素的影响,目前很多高层建筑在进行梁柱节点设计和施工时,还是会存在很多的问题,这对于节点的施工质量控制来讲是极为不利的。具体可以表现在以下几方面:
1、节点结构的设计与施工不合理
基于高层建筑本身结构的特殊性,一般对建筑结构中柱的承载能力要求较高,并且建筑的高度越大,強度要求就越高。而梁板仅仅只作为一层的承重结构,对其的承载能力要求并没有柱高。为了能够在满足结构需要的前提下,尽可能的减少施工成本,避免资源浪费,通常都会采用高强度的混凝土进行柱结构施工,而采用相对较低等级的混凝土进行梁板结构施工。这样一来,梁柱的强度等级就有会有很大的差距,在两者的节点处施工应当按照高等级混凝土的施工方法进行浇筑还是按照低等级混凝土的施工方法进行浇筑,才能最大程度的保证节点的施工质量呢?这成为了梁柱节点结构的施工设计难题。若在此过程中的设计方案不够科学合理,或者施工时浇筑混凝土的操作不当,都会引起节点处的质量问题。
2、节点部位的裂缝问题
由于梁柱的混凝土强度等级不同,因此其内部的收缩应力也各不相同,常常会出现一定的裂缝问题。这些裂缝只是轻微的表面裂缝,短期内不会影响结构稳定性。但却会影响建筑的整体观感,并且若不进行处理解决,这些小裂缝会逐渐变大,成为威胁结构安全的重要因素。为此,我们也应当重视起节点裂缝这一质量问题。在对其成因进行分析后,可以得知,导致高层建筑梁柱节点部位出现裂缝的原因主要有以下几点:
2.1梁柱所使用混凝土的强度等级差过大,水灰比不同,所产生的热量自然也会有很大差别,就会很容易使两者分界处出现裂缝。
2.2高层建筑柱结构施工一般都是采用高强度商品砼作为施工材料,浇筑方式也多为泵送混凝土浇筑方式。这种情况下的混凝土为了能够保证浇筑顺利,一般多是砂浆多,石子少的配比,此时对于混凝土裂缝的控制难度较大,易产生裂缝。
2.3由于柱结构的断面刚度较大,因此梁的断面会受到其一定程度的影响,从而限制了梁板的混凝土收缩,这样也易产生裂缝。
二、关于梁柱节点问题的对策建议
1、结构设计问题的应对
在结构设计方面,对于高层建筑混凝土结构的竖向施工和水平构件的混凝土强度等级需要进行严格的控制,并且在工程施工中保证梁柱节点区与梁板混凝土施工质量,设计工作人员在工作中需要充分的将各种问题进行系统总结,在工程中合理的评价混凝土的强度等级,并且对于施工中所涉及到的等级问题要进行合理的取值。首先,在工程施工中竖向混凝土构件等级种类都不应该太多,且在工作中将其与竖向截面的变化要错层分布;其次,水平构件的混凝土等级强度和种类也不应该过多,同时在工作中要竖向构件、相匹配,使得工程施工简单化,尽量减少梁柱节点区单独的浇筑混凝土结构,从而做到施工设计控制要求。
2、施工技术方面
为做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑面的接槎,在组织流 水段浇筑时,要根据浇筑面的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的 体积,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以确保两种混凝土接槎在 2h内完成。另外,还要确保低等级混凝土不能流入高等级混凝土中。一般可分2个班组进行 施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区),要在梁板混凝土 接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)混凝土。为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级 混凝土流入梁柱节点区,可在柱外侧30mm位置采取用快易收口网进行隔离。
3、防止不同强度等级混凝土梁柱节点产生裂缝的措施
3.1一定厚度的混凝土保护层,对钢筋的黏结锚固作用是有益的,而且混凝土的碱性环境可使包 裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀,是结构耐久性的必备条件;但过厚的保护层容易引起梁柱节点处的混凝土裂缝。可以通过调整混凝土配合比设计,在满足强度等级和可泵性的条件下,减少柱混凝土的水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并相应调整粉煤灰和外加剂的用量。 节点处混凝土实行“先高后低”的浇筑原则,即先浇筑梁柱节点区混凝土,并在节点混凝土初凝前浇筑梁板混凝土。严格控制节点区柱子部位混凝土的坍落度,该部位混凝土宜采用塔吊输送,以降低坍落度。若柱混凝土坍落度较大,柱头混凝土应待梁板混凝土卸料后再振捣,以避免柱混凝土浆液过多的透过钢丝网流失到梁中在梁侧面增加水平方向的构造筋,以提高梁的抗裂性。
3.2 框架角节点处的防裂措施:高层框架结构的顶层角节点处,由于钢筋实际加工的原 因,一般会出现角节点外侧钢筋保护层过厚的情况,此时应加设钢筋网片,以提高角节点处 的抗裂性。
3.3 梁边与柱边平齐时梁侧的防裂措施:框架柱与梁相交时,柱的纵筋必须包梁的纵筋 ,即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧。特别是当梁边与柱边平齐时,为保证柱的纵筋位置,梁的 上下层外侧纵筋到柱位时要沿水平方向稍加弯折,放在柱筋内侧,这时要在弯折处加设附加 2φ10的钢筋。
三、结束语
从目前的建筑行业发展趋势来看,高层建筑和超高层建筑在未来必然还会有更大的发展。因此积极解决高层建筑梁柱节点问题也显得非常有必要。以目前的节点施工技术来讲,高层建筑的梁柱节点施工质量并不能完全达到理想状态,还需要我们继续在实践中总结经验,不断改进节点处的施工技术方法,以提高梁柱节点部位的整体性能,促进高层建筑施工水平的快速发展。
参考文献
[1]郭彬彬.简述高层框架结构设计和施工中的现实问题[J].黑龙江科技信息.2011(13)
[2]周立斌.混凝土强度等级不同的梁柱节点处理的几个问题[J].建筑技术.2003(01)
[3]张建华.高层框架结构施工存在的现实问题及控制措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2010(06)