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摘要:近年来,建造水平不断提升,材料科学不断进步,高强轻质高阻尼的混凝土和大跨度的大空间结构在高层建筑中的使用次数越来越多,建筑构件的截面尺寸需求也变得越来越大。满足抗震要求的框架柱轴压比需要满足设计要求,又需要尽可能避免截面尺寸过大而影响正常使用功能。设计人员在选择柱的时候,通常会把混凝土强度设计为梁、板强度的两级或者两级以上。高层建筑梁柱节点在受力时,状态复杂,承受梁、板、墙柱之间相互传递的各种内力的综合作用,因此施工的质量对于节点混凝土工程质量来说有着重要作用。如何保证梁板、墙柱节点处的不同强度等级的混凝土施工质量是相关从业人员始终关注的一个问题。
关键词:房建工程;梁柱节点;混凝土;施工技术
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2021)-01-135
引言
建筑工程中,框架结极的节点作为整个建筑工程的枢纽,节点绑扎施工质量影响着整个建筑工程质量。建筑工程节点部位承受来自梁、柱传来的轴力、弯矩和剪力,因此要求节点部位具有足够的受力强度,以保证整个建筑结极的安全稳定。
1房建工程中梁柱节点的施工技术要点
1.1节点处不同等级混凝土同步浇筑方法
根据平常高层建筑工程的施工实践来看,在按照上述工艺施工不同强度等级的梁柱节点混凝土之时,混凝土质量缺陷最常见的是不同等级混凝土,界面附近的轻微收缩裂缝。导致这种情况发生的具体原因是:梁柱强度与混凝土节点强度相差较大,柱体体积大,水泥用量大,产生的水化热高,且高、低强度混凝土收缩不同,会容易在接头附近出现裂缝。其次,梁、柱构件的刚度往往相差很大,通常刚度较小的梁会受到柱的强烈约束,并因为梁部分混凝土的收缩而受到限制,这是产生裂缝的重要原因之一。在后期养护时,由于现浇梁板的梁在板的下面,板能首先充分吸收在上面保养的水分,使得梁不会有足够的养护水分,这使得内外梁不均匀收缩,从而导致在梁两个侧面上面产生裂缝。
面对上述施工方法中出现的种种问题,为了能够保证不同强度梁柱水平混凝土的质量,改进的具体措施如下:在高强混凝土墙柱侧面 500mm 处,不同强度等级混凝土的交接处采用快易封闭网垂直封堵,实施同时浇筑高、低强度混凝土的施工方案。在具体施工过程中,先支好梁板底模,扎好梁板钢筋,在离墙柱边500mm 位置用双箍筋或圆 12 钢筋作加强筋垂直绑扎,将快易收口网套入主筋,再绑扎剩余箍筋;板部位因上下钢筋间距小,钢丝网绑扎在板的上、下筋上,中间适当增加钢筋支撑即可,从而能够有效实现分离高、低强度等级混凝土的目的。在社会上不同等级的混凝土技术要求我们必须选用同一种类品种的水泥,通过掺加外加剂,可使高、低强度设计等级混凝土的初凝和终凝时间管理基本保持同步,使梁、板,高、低强度混凝土结构施工技术研究与应用墙柱同时浇筑。楼面结构模板、钢筋、高低强度等级混凝土分隔的钢丝网验收合格后,组织最少两班混凝土浇筑人员,进行楼面结构混凝土浇筑,其中一组用高强度等级混凝土来浇筑墙、柱部位,另一组用低强度混凝土浇筑梁板,同时要在收口两边排放,振动,避免混凝土堆积物高度发生合拢网的变形和损坏,这样可以使得高强度和低强度级的同步浇筑混凝土的实现。
1.2半刚性连接节点
半刚性连接是介于刚性连接和铰接连接的一种连接方式,耗能能力高于刚性连接。实际工程中大多数节点均处于半刚性连接,因此这种连接方式在工程中应用的最為广泛。结构在受力时,相互连接的构件转角和位移可小幅度发送变化,具有有效减少结构应力集中,同时当结构受到振动与冲击时,节点能有效吸收并耗散能量,提高结构耗能能力的特点。目前常用的连接形式有矮端板连接、顶底角钢连接、带双腹板角钢的顶底角钢连接、延伸或齐平端板连接、短 T 形钢连接、双角钢腹板连接及单角钢腹板连接。主要研究方法分为试验法和有限元分析法。
以半刚性连接钢框架为研究对象,对其受力、变形性能和破坏特点进行分析,并对带双腹板角钢的顶底角钢连接钢框架进行极限承载力静力试验。得到结构的极限承载力及对应的荷载 – 位移曲线。研究发现,半刚性连接钢框架在达到极限承载力前会出现很大的变形。当半刚性钢框架结构中出现侧移时,二阶效应在分析中不可忽略。
以半刚性连接组合框架梁为研究对象,分析其在地震作用下的动力特性及破坏模式,选用一足尺模型开展模拟地震振动台试验。分别分析试件在小震、中震及大震条件下结构的动力特性、位移反应、加速度反应和半刚性节点的内力反应、结构破坏模式。同时建立试件有限元模型,对其进行非线性动力时程分析。研究发现,试件表现出了良好的抗震性能,有限元分析结果与试验结果较为吻合。
2进一步提高梁柱节点处工程质量的措施
通常在实际操作中,往往会有隐患在工程质量的安全中,其中一部分的原因归咎于部分地方严重违反了工程建设相关的法律法规和技术标准,违规生产、使用不符合国家规定的预拌混凝土,甚至采用不合格的海砂、麻刚沙来生产预拌混凝土,因此需要进一步提高梁柱节点处工程质量。由本文中所说,当有差别较大的混凝土强度等级在高层建筑梁柱节点处时,会在其交界附近产生裂缝,这是一种常见的工程质量通病。采用上述同步浇筑施工技术,就能够有效地减少节点处裂缝这种情况的发生,为进一步提高高层建筑梁柱节点处的工程质量作出努力。为了能够同时在混凝土配比、后期养护等方面进行改进,可以结合其他一些在节点处裂缝产生的可能原因来采取以下改进措施:
(1)对于施工现场的每辆车上的混凝土都进行坍落度检测,以此来严格管理控制混凝土中的拌合物坍落度。在节点核心区柱子部位,混凝土通常是采用塔吊输送,以此来达到降低坍落度的目的。
(2)预拌混凝土生产企业,应建立健全生产管理制度、产品质量保证体系和产品质量跟踪制度,以此来切实保证预拌混凝土的生产质量,并严格执行有关法律法规和技术标准的办法,加强检查和原材料的质量控制。原料的采购,建立并完善了管理制度和使用原材料的台账,使原材料具备可追溯性,对于一些不合格的原材料,一律禁止工人使用。
(3)可以通过适当增加水平构造钢筋,以提高梁的抗裂性,这是因为在有点梁侧面水平方向上的构造钢筋太少,这一点不利于梁的抗收缩裂缝。
(4)对混凝土要加强养护,特别是梁,在浇水时,不仅要在板面上浇,还要在板下梁侧也浇。在满载之前脚手架不除去,用高压水喷射,可以对梁进行浇水养护,也可优选使用节水梁,以延缓在模具侧梁的去除时间的拆模时间,达到养护的目的。
结束语
结构设计人员经常会采用不同强度等级的混凝土,用于高层建筑框架结构的节点处,这样对施工的操作人员来说就有了更高的要求。常见的施工方法,通常是首先浇注节点混凝土的高强度等级芯,然后按照之前的初始设定,倒入比混凝土板低的强度级混凝土。同步浇筑法从技术可行性和经济合理性上都表明了其相对于以往常见施工方法的优势。显然,只要能够对高层建筑梁柱节点精心施工,并采取有针对性的措施,高、低强度混凝土的施工质量是可以保证无误的。
参考文献
[1]冯占宇.浅谈梁柱节点处不同强度等级混凝土的施工技术措施[J].民营科技,2015(12):155.
[2]吕飞,曹立英.梁柱节点不同强度等级混凝土的施工方法研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(03):148-149.
[3]周光进.浅谈高层建筑梁柱节点混凝土施工技术[J].江西建材,2016(24):98-99.
广西大通建设监理咨询管理有限公司融安分公司 广西 柳州市 545400
关键词:房建工程;梁柱节点;混凝土;施工技术
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2021)-01-135
引言
建筑工程中,框架结极的节点作为整个建筑工程的枢纽,节点绑扎施工质量影响着整个建筑工程质量。建筑工程节点部位承受来自梁、柱传来的轴力、弯矩和剪力,因此要求节点部位具有足够的受力强度,以保证整个建筑结极的安全稳定。
1房建工程中梁柱节点的施工技术要点
1.1节点处不同等级混凝土同步浇筑方法
根据平常高层建筑工程的施工实践来看,在按照上述工艺施工不同强度等级的梁柱节点混凝土之时,混凝土质量缺陷最常见的是不同等级混凝土,界面附近的轻微收缩裂缝。导致这种情况发生的具体原因是:梁柱强度与混凝土节点强度相差较大,柱体体积大,水泥用量大,产生的水化热高,且高、低强度混凝土收缩不同,会容易在接头附近出现裂缝。其次,梁、柱构件的刚度往往相差很大,通常刚度较小的梁会受到柱的强烈约束,并因为梁部分混凝土的收缩而受到限制,这是产生裂缝的重要原因之一。在后期养护时,由于现浇梁板的梁在板的下面,板能首先充分吸收在上面保养的水分,使得梁不会有足够的养护水分,这使得内外梁不均匀收缩,从而导致在梁两个侧面上面产生裂缝。
面对上述施工方法中出现的种种问题,为了能够保证不同强度梁柱水平混凝土的质量,改进的具体措施如下:在高强混凝土墙柱侧面 500mm 处,不同强度等级混凝土的交接处采用快易封闭网垂直封堵,实施同时浇筑高、低强度混凝土的施工方案。在具体施工过程中,先支好梁板底模,扎好梁板钢筋,在离墙柱边500mm 位置用双箍筋或圆 12 钢筋作加强筋垂直绑扎,将快易收口网套入主筋,再绑扎剩余箍筋;板部位因上下钢筋间距小,钢丝网绑扎在板的上、下筋上,中间适当增加钢筋支撑即可,从而能够有效实现分离高、低强度等级混凝土的目的。在社会上不同等级的混凝土技术要求我们必须选用同一种类品种的水泥,通过掺加外加剂,可使高、低强度设计等级混凝土的初凝和终凝时间管理基本保持同步,使梁、板,高、低强度混凝土结构施工技术研究与应用墙柱同时浇筑。楼面结构模板、钢筋、高低强度等级混凝土分隔的钢丝网验收合格后,组织最少两班混凝土浇筑人员,进行楼面结构混凝土浇筑,其中一组用高强度等级混凝土来浇筑墙、柱部位,另一组用低强度混凝土浇筑梁板,同时要在收口两边排放,振动,避免混凝土堆积物高度发生合拢网的变形和损坏,这样可以使得高强度和低强度级的同步浇筑混凝土的实现。
1.2半刚性连接节点
半刚性连接是介于刚性连接和铰接连接的一种连接方式,耗能能力高于刚性连接。实际工程中大多数节点均处于半刚性连接,因此这种连接方式在工程中应用的最為广泛。结构在受力时,相互连接的构件转角和位移可小幅度发送变化,具有有效减少结构应力集中,同时当结构受到振动与冲击时,节点能有效吸收并耗散能量,提高结构耗能能力的特点。目前常用的连接形式有矮端板连接、顶底角钢连接、带双腹板角钢的顶底角钢连接、延伸或齐平端板连接、短 T 形钢连接、双角钢腹板连接及单角钢腹板连接。主要研究方法分为试验法和有限元分析法。
以半刚性连接钢框架为研究对象,对其受力、变形性能和破坏特点进行分析,并对带双腹板角钢的顶底角钢连接钢框架进行极限承载力静力试验。得到结构的极限承载力及对应的荷载 – 位移曲线。研究发现,半刚性连接钢框架在达到极限承载力前会出现很大的变形。当半刚性钢框架结构中出现侧移时,二阶效应在分析中不可忽略。
以半刚性连接组合框架梁为研究对象,分析其在地震作用下的动力特性及破坏模式,选用一足尺模型开展模拟地震振动台试验。分别分析试件在小震、中震及大震条件下结构的动力特性、位移反应、加速度反应和半刚性节点的内力反应、结构破坏模式。同时建立试件有限元模型,对其进行非线性动力时程分析。研究发现,试件表现出了良好的抗震性能,有限元分析结果与试验结果较为吻合。
2进一步提高梁柱节点处工程质量的措施
通常在实际操作中,往往会有隐患在工程质量的安全中,其中一部分的原因归咎于部分地方严重违反了工程建设相关的法律法规和技术标准,违规生产、使用不符合国家规定的预拌混凝土,甚至采用不合格的海砂、麻刚沙来生产预拌混凝土,因此需要进一步提高梁柱节点处工程质量。由本文中所说,当有差别较大的混凝土强度等级在高层建筑梁柱节点处时,会在其交界附近产生裂缝,这是一种常见的工程质量通病。采用上述同步浇筑施工技术,就能够有效地减少节点处裂缝这种情况的发生,为进一步提高高层建筑梁柱节点处的工程质量作出努力。为了能够同时在混凝土配比、后期养护等方面进行改进,可以结合其他一些在节点处裂缝产生的可能原因来采取以下改进措施:
(1)对于施工现场的每辆车上的混凝土都进行坍落度检测,以此来严格管理控制混凝土中的拌合物坍落度。在节点核心区柱子部位,混凝土通常是采用塔吊输送,以此来达到降低坍落度的目的。
(2)预拌混凝土生产企业,应建立健全生产管理制度、产品质量保证体系和产品质量跟踪制度,以此来切实保证预拌混凝土的生产质量,并严格执行有关法律法规和技术标准的办法,加强检查和原材料的质量控制。原料的采购,建立并完善了管理制度和使用原材料的台账,使原材料具备可追溯性,对于一些不合格的原材料,一律禁止工人使用。
(3)可以通过适当增加水平构造钢筋,以提高梁的抗裂性,这是因为在有点梁侧面水平方向上的构造钢筋太少,这一点不利于梁的抗收缩裂缝。
(4)对混凝土要加强养护,特别是梁,在浇水时,不仅要在板面上浇,还要在板下梁侧也浇。在满载之前脚手架不除去,用高压水喷射,可以对梁进行浇水养护,也可优选使用节水梁,以延缓在模具侧梁的去除时间的拆模时间,达到养护的目的。
结束语
结构设计人员经常会采用不同强度等级的混凝土,用于高层建筑框架结构的节点处,这样对施工的操作人员来说就有了更高的要求。常见的施工方法,通常是首先浇注节点混凝土的高强度等级芯,然后按照之前的初始设定,倒入比混凝土板低的强度级混凝土。同步浇筑法从技术可行性和经济合理性上都表明了其相对于以往常见施工方法的优势。显然,只要能够对高层建筑梁柱节点精心施工,并采取有针对性的措施,高、低强度混凝土的施工质量是可以保证无误的。
参考文献
[1]冯占宇.浅谈梁柱节点处不同强度等级混凝土的施工技术措施[J].民营科技,2015(12):155.
[2]吕飞,曹立英.梁柱节点不同强度等级混凝土的施工方法研究[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2020(03):148-149.
[3]周光进.浅谈高层建筑梁柱节点混凝土施工技术[J].江西建材,2016(24):98-99.
广西大通建设监理咨询管理有限公司融安分公司 广西 柳州市 545400