高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度驗(yàn)算和施工處理

潘欣

摘 要：高層建筑施工中，框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工具有一定復(fù)雜性和特殊性，往往困擾著施工人員。而框架梁柱混凝土澆筑方式的合理應(yīng)用，在一定程度上提高了高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的承載力，在保證高層建筑工程質(zhì)量的基礎(chǔ)上，切實(shí)降低了工程造價(jià)，保障了高層建筑工程的綜合效益。本文就高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度驗(yàn)算以及施工處理進(jìn)行研究和分析，僅供相關(guān)人員參考。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；梁柱節(jié)點(diǎn)；強(qiáng)度；施工；質(zhì)量控制

現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下，建筑行業(yè)不斷發(fā)展進(jìn)步，建筑物的高度也不斷增加，并且建筑結(jié)構(gòu)體系也日趨多樣化和復(fù)雜化。為加強(qiáng)高層建筑工程施工質(zhì)量管理與控制，國家在這一方面制定了相關(guān)的法律法規(guī)，并對框架梁柱混凝土節(jié)點(diǎn)處理提出了嚴(yán)格的要求。工程建設(shè)相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分做好框架梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工相關(guān)操作，推進(jìn)高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)施工的順利進(jìn)行。

1 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)與施工中存在的問題

1.1 設(shè)計(jì)不合理，承載力不足

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工與普通建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)的施工難度更大，質(zhì)量要求更高，這就要求施工人員在實(shí)際施工過程中采用高等級的混凝土材料對柱進(jìn)行施工，且對柱截面進(jìn)行合理控制，并且在實(shí)際施工中還應(yīng)當(dāng)對其強(qiáng)度等級進(jìn)行合理控制。若發(fā)現(xiàn)其中存在不適宜的，施工人員可以對工程實(shí)際情況進(jìn)行全面分析，通過合理設(shè)計(jì)避免承載力不足的問題，只有這樣才能夠確保高層建筑的質(zhì)量。一旦設(shè)計(jì)不合理，極有可能導(dǎo)致工程的承載力不足，最終導(dǎo)致其存在各種質(zhì)量問題。

從當(dāng)前我國相關(guān)規(guī)定中可以看出，在高層建筑工程施工過程中，現(xiàn)澆混凝土的強(qiáng)度等級一般不得超過C40，因此在實(shí)際工程施工過程中，施工人員一般會將混凝土的強(qiáng)度等級控制在C25～C35之間，這樣也就可以提高高層建筑工程的穩(wěn)定性與安全性，從而保證整個工程的強(qiáng)度與抗震性能。

1.2 施工中存在的問題

不同的建筑工程，其采用的混凝土施工技術(shù)也有很大的差異。泵送混凝土施工工藝是當(dāng)前高層建筑工程施工中常見的一種施工方式，它能夠提高梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度、安全性與穩(wěn)定性。但是在實(shí)際施工過程中，施工人員需要對梁柱節(jié)點(diǎn)的具體位置進(jìn)行單獨(dú)標(biāo)注，并且需要對混凝土量、澆筑的時(shí)間進(jìn)行全面控制，這樣才能夠確保工程的施工質(zhì)量，如果沒有做到這一點(diǎn)，那么極有可能導(dǎo)致工程存在許多問題，不利于工程的施工質(zhì)量。

2 受剪、受壓驗(yàn)算規(guī)律

高層建筑工程的施工是一項(xiàng)難點(diǎn)工程，對于工程受剪能力與受壓能力的驗(yàn)算至關(guān)重要。在受剪、受壓驗(yàn)算的過程中，施工人員不僅要對工程周邊環(huán)境以及施工條件進(jìn)行全面分析，還必須要將國家現(xiàn)行的規(guī)定要求考慮進(jìn)來，采取措施提高高層建筑的承載力與安全性。根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)表明，施工人員在對受剪、受壓驗(yàn)算的過程中，受壓的程度具有一定的規(guī)律性，那么在實(shí)際驗(yàn)算過程中，我們可將強(qiáng)度應(yīng)用在其中。

建筑工程受剪、抗震能力的驗(yàn)算在我國相關(guān)規(guī)定中有明確要求，這就需要施工人員確定混凝土的強(qiáng)度等級，并在梁柱節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行澆筑，確保工程的承載能力達(dá)到規(guī)定要求。

在對中心位置驗(yàn)算的過程中，施工人員應(yīng)當(dāng)對梁板混凝土強(qiáng)度等級進(jìn)行充分考慮，如果其強(qiáng)度等級不超過5MPa，那么我們可改用均衡性檢測方式對其中心位置進(jìn)行檢測，以提高受壓的強(qiáng)度。

在高層建筑工程中，梁板與普通混凝土等級之間往往存在著一定的節(jié)點(diǎn)區(qū)域，針對于這一部分，施工人員可以采用適當(dāng)?shù)姆绞綄ζ溥M(jìn)行加固處理，提高受壓的強(qiáng)度。

3 施工措施

為加強(qiáng)高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制，保證強(qiáng)度驗(yàn)算及施工處理的有效性，應(yīng)當(dāng)充分考慮梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)，依據(jù)其受剪及受壓驗(yàn)算規(guī)律加以全面分析，進(jìn)而采取以下施工措施：

當(dāng)梁板與柱之間的混凝土強(qiáng)度等級差異較小時(shí)，可以同時(shí)對節(jié)點(diǎn)區(qū)與樓蓋開展混凝土澆筑施工，以加強(qiáng)施工質(zhì)量管理與控制，但應(yīng)當(dāng)注意的是，此種情況下的梁板與柱的混凝土強(qiáng)度等級之差應(yīng)當(dāng)在5MPa以內(nèi)。一旦二者之間混凝土強(qiáng)度等級差異較大，梁板的混凝土強(qiáng)度等級低于柱的混凝土強(qiáng)度等級10-15MPa時(shí)，應(yīng)當(dāng)積極采取有效措施在節(jié)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)置豎向短筋，掌握好短筋設(shè)置數(shù)量，以加強(qiáng)施工質(zhì)量管理與控制。待梁板與柱的混凝土強(qiáng)度等級相比，低于20MPa以上時(shí)，單純通過增設(shè)節(jié)點(diǎn)豎向短筋的方式由于布筋難度較大并且短筋數(shù)量過多，導(dǎo)致其存在一定局限性。此種情況下，為促進(jìn)此類問題的有效解決，充分做好高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度驗(yàn)算和施工處理工作，應(yīng)當(dāng)采用與柱同等級混凝土對節(jié)點(diǎn)區(qū)進(jìn)行單獨(dú)澆筑，克服施工中的困難，優(yōu)化施工組織相關(guān)措施，從而為高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制奠定可靠的基礎(chǔ)。

就偏心受壓計(jì)算公式來看，節(jié)點(diǎn)區(qū)在不同方向上的水平梁在一定程度上影響著高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，只是這種影響具有一定隱蔽性，其中以中柱節(jié)點(diǎn)為典型代表，兩向梁所產(chǎn)生的約束效果最為顯著。在相同條件下，中柱的抗剪承載力具有一定特殊性，與邊角柱想必，其抗剪承載力大約是其的1.3倍。通過研究分析可知，中柱節(jié)點(diǎn)具有良好的抗壓潛力，在全面衡量高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場施工便捷性因素的基礎(chǔ)上，中柱節(jié)點(diǎn)具有較強(qiáng)的可行性和科學(xué)性，有助于加強(qiáng)高層建筑框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工質(zhì)量控制。

4 混凝土強(qiáng)度等級的合理取值

就高層建筑工程建設(shè)的實(shí)際情況來看，梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的強(qiáng)度驗(yàn)算以及施工處理往往與高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級取值之間存在密切的聯(lián)系，為確保高層建筑混凝土強(qiáng)度等級取值的科學(xué)性和有效性，提高強(qiáng)度驗(yàn)算有效性，保證施工處理質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以下取值原則：

一是整個工程的豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級種類不宜太多，一般為8層左右變1個等級，且與豎向構(gòu)件截面的變化錯層同步。

二是水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級取值要符合規(guī)范要求，同時(shí)要與豎向構(gòu)件相配搭，使施工處理簡單化，盡量避免或減少節(jié)點(diǎn)區(qū)單獨(dú)澆注混凝土。

節(jié)點(diǎn)區(qū)加短筋的做法，在柱頂梁底標(biāo)高處預(yù)插短筋，其插入深度及突出梁面各300mm，位置首選復(fù)合箍筋的交叉點(diǎn)處，當(dāng)交叉點(diǎn)少于短筋根數(shù)時(shí)則另加選取靠近柱主筋的內(nèi)側(cè)位置，布筋原則是均勻?qū)ΨQ。

結(jié)束語

總而言之，高層建筑工程施工具有一定復(fù)雜性和特殊性，尤其是在框架結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)施工中，其節(jié)點(diǎn)部位及鋼筋實(shí)際受壓能力應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)建筑設(shè)計(jì)人員的高度重視，以保證強(qiáng)度驗(yàn)算和施工處理的科學(xué)性和有效性，推進(jìn)混凝土澆筑施工的順利進(jìn)行，為高層建筑工程施工質(zhì)量控制奠定可靠的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉付濱.高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度驗(yàn)算和施工處理[J].科學(xué)與財(cái)富，2014（5）：259-259.

[2]丁炳銳，劉大海.高層建筑框架梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度驗(yàn)算和施工處理[J].科技風(fēng)，2011（7）：121-121.