浅论建筑结构梁柱节点施工探讨

(整期优先)网络出版时间:2016-05-15
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浅论建筑结构梁柱节点施工探讨

谢智

广西南宁530000

摘要:随着高层建筑不断增多,其结构节点施工技术的不断进步。建筑框剪结构节点既是承受梁、柱、板等各种荷载的受力点,也是模板、钢筋、混凝土工程等多种交汇施工的重要部位,在实际施工中存着各种隐患。本文对框剪结构节点施工常见的错误方法进行阐述,并提出正确的施工方法。

关键词:框剪结构;施工技术

一、梁相交节点处次梁钢筋保护层中的问题

(1)通常做法及分析

①梁的截面尺寸及标高均不变,为保证次梁顶钢筋的保护层厚度,增加主次梁相交处混凝土的板厚,造成局部标高超高,板面凹凸不平,同时,由于截面高度突变,易产生应力集中,且楼面局部凸出给后期装饰施工带来处理困难。特别是混凝土原浆收光的情况下,局部不能加厚。

②缩小主梁钢筋骨架尺寸,一般是缩小一个次梁上层纵筋尺寸,用以满足次梁顶部纵筋的保护层要求。这样虽然可以保证次梁上筋的保护层厚度,又可以使顶面平整,但使主梁结构负弯距计算的有效高度减小,梁的抵抗负弯矩的能力下降,易使梁根部产生弯矩裂缝。

(2)正确做法

主梁底摸支设时,将梁底设计标高降低1个次梁顶部纵筋直径,这样做不仅增加了主梁h0的高度,h0=h01+d(次梁顶部纵筋直径),又保证了设计计算图形的合力中轴位置不变,同时满足了次梁顶部钢筋的保护层厚度,经济合理,便于施工。

多道斜梁相交时,这时主梁可能要降2个~3个次梁钢筋直径,这时可能出现主梁顶部纵筋保护层大于50mm的现象,需要采取一定抗裂措施,虽然现浇板的负弯矩筋的分布筋从梁顶穿过有助于抗裂,但它毕竟垂直于主梁,因此,沿梁纵向仍要增加一些抗裂筋,尤其是梁端部负弯矩区,一般增加不少于3Φ12mm;伸入柱或与原钢筋搭接不少于400mm。

二、梁柱节点不同混凝土强度等级处产生裂缝的原因

梁柱节点不同混凝土强度等级均按先柱后梁的次序浇捣,也会有少数楼层在梁柱节点处高低强度等级混凝土交界面附近出现微细裂缝。其裂缝的具体原因是:

1)梁柱节点处,混凝土的强度等级相差较大,(相差两个等级)时,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,柱子体积大,水泥用量多,产生的水化热高,高低强度等级混凝土的收缩有差异,共交界附近容易产生裂缝。

2)柱子断面大,刚度大,梁的截面相对较小,受到柱子的强大约束,梁混凝土的收缩受限制,也容易产生裂缝。

3)商品混凝土配合比中,高强度等级混凝土的水泥用量偏多,水灰比、含砂率、坍落度偏大,也会导致高低强度等级混凝土交界附近产生裂缝。

4)现浇梁板的梁在板下,上面保养的水被板充分吸收,而梁得不到充足的养护水分,造成梁的内外不均匀收缩,也容易导致梁的两侧面产生裂缝。

三、梁柱节点处裂缝的防治措施

1)要求混凝土搅拌厂调整配合比设计,在满足强度等级及可泵性的条件下,对柱子混凝土,减少水泥用量、减少含砂率、增加石子含量、减少坍落度、减少用水量,并对粉煤灰和外加剂的用量也需作相应的调整。

2)节点处的混凝土实行“先高后低”的浇捣原则,即先浇高强度等级混凝土,后浇低强度等级混凝土,严格控制在先浇柱混凝土初凝前继续浇捣梁板的混凝土,事先作好技术交底和准备工作。

3)梁板的混凝土采用二次振捣法,即在混凝土初凝前再振捣一次,增强高低强度等级混凝土交接面的密实性,减少收缩。

4)在产生裂缝相对较多的梁的侧面,增加水平构造钢筋,提高梁的抗裂性。

5)严格控制混凝土拌合物的坍落度,节点核心区柱子部位混凝土采用塔吊输送,以期降低坍落度。在现场,对每车混凝土都应进行坍落度检测。

6)加强混凝土的养护,特别是梁,除了板面浇水外,还应在板下梁侧浇水,在满堂承重脚手架未拆除之前,可以用高压水枪对梁进行浇水养护,并推迟梁侧模的拆模时间。框架结构梁柱节点的施工质量不容忽视,应该提高对抗震节点重要性的认识,严格管理,采取合理的施工措施,确保施工质量能达到设计及规范的要求,不留隐患。

四、剪力墙外侧水平筋在约束柱节点处的锚固

3.1通常有如下几种做法

常见建筑设计时为强调外立面协调统一,往往采用剪力墙与柱外平齐方案,使节点施工时的锚固无依据,通常有如下三种常见做法:

①将剪力墙水平筋绑扎在约束柱纵筋外侧。

②将剪力墙水平筋在端部按1:6的坡度打弯后穿入约束柱内侧锚固。

③剪力墙水平不打弯直接穿入约束柱主筋内侧进行锚固。

3.2改进做法

1)将剪力墙水平钢筋从柱主筋内侧贯通支座后,再将水平钢筋与柱箍筋单面可靠搭接焊,这样做既解决了可靠锚固问题,又不会削弱剪力墙端部抗剪能力。

2)剪力墙水平钢筋打弯后穿入约束柱筋内侧进行锚固,但在截面收缩处附加水平筋抗裂,可加中φ8mm钢筋,间距不大于200mm,伸入柱筋外侧锚固长度以及与原水平筋的搭接长度均符合规范要求。

五、主次梁相交处主梁的箍筋及吊筋问题

(1)常见错误现象

①主次梁相交节点处主梁漏放箍筋

②主梁上次梁两侧附加箍筋仅按示意图2根~3根数量放置,附加箍筋数量不足。

③当使用吊筋抗剪时,吊筋绑轧位置不准,不在次梁的正下方,吊筋绑轧歪斜,角度不对,挤占梁纵筋位置,造成钢筋净距达不到要求。

(2)正确做法

①首先主梁上次梁处钢筋应按正常箍筋的间距布放,然后两侧附加如箍筋应在次梁对主梁影响区段内按计算确定,影响区段s=2h1+3b(h1为主次梁高低差,b为次梁宽度);附加箍筋总截面积Asv≥F/fy(F为次梁传给主梁的集中载荷,fy为箍筋抗拉强度设计值),箍筋的布放从次梁边50mm开始,在影响区段s范围内全部均匀布放。

②吊筋设置时应充分考虑主梁纵向钢筋位置,不要与之抢占空间,只要上锚固段及下水平抗弯段符合受力要求即可,可以考虑放到第二排甚至第三排钢筋位置,以保证梁筋的净距要求和吊筋的位置及角度正确。

③主次梁高低差较小时,优先采用附加箍筋抗剪。

六、不等强梁柱节点问题

在钢筋混凝土结构设计中,在强柱弱梁的原则下,柱混凝土强度一般均高于梁混凝土等级1~2级(即5~10MPa),而且随着建筑高度的增高,这种强度差别越大,因为随着高度的增高,要求柱的承载力越大,因而柱的混凝土强度有时达到C45~C60,而一般梁板结构的适宜强度是C25~C35,带来强度差超过10MPa的情况,节点给混凝土浇筑带来一定的困难。

1正确的方法

1)主梁混凝土强度等级差≤5MPa时,不管是边节点还是中节点,由于梁对节点处的约束作用以及梁筋纵横穿过节点区和节点区箍筋的加密等作用,完全可以实现强节点原则,为方便施工,可将节点与梁板起浇筑,采用梁板混凝土。

2)对于柱梁混凝土强度等级相差10MPa及其以上,节点应采用与柱强度等级一样的混凝土浇筑,具体施工步骤为:①先将快易收口网绑扎在距柱边500mm或h梁高之处,浇筑节点混凝土,节点混凝土因用量少可采用塔吊浇筑,不采用泵送混凝土,这样可降低混凝土的坍落度,节点混凝土稍高出楼面,暂不振捣;②浇筑梁板混凝土先浇筑靠分界部位,基本达到标高后先振捣节点区混凝土,然后再振捣梁板混凝土,这样做既可以防止节点区混凝土浆流失到梁中又可以防止梁板低强度混凝土流入节点区,振捣应在混凝土初凝前完成,并且两边的时间差应在2h之内,防止形成冷缝。

总结:建筑框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽,节点要求具有足够的强度,以抵抗相邻构件承受的各种荷载.保证整个结构体系坚固和安全可靠。但是,在工程实践中却往往对节点的施工不够重视,节点施工质量控制不严,给工程质量留下隐患。文章针对建筑结构梁节点在施工中产生的问题进行了分析研究。