摘 要:本文不等墙梁柱节点设计和施工方式出发,对高层建筑不等墙梁柱节点进行妥善处理,从而全面提高高层建筑整体抗震性和可靠性,以期为高层建筑工程设计单位施工技术人员提供设计和施工建议,进一步推进建筑行业的不断发展进步。
关键词:高层建筑;不等墙;梁柱节点;设计;施工
高层建筑工程在实际施工过程中具有一定复杂性和特殊性,尤其是不等墙梁柱节点施工对整体设计的合理性以及施工技术的可靠性都有着严格的要求,为全面提高高层建筑不等墙梁柱节点处理效果,应当在明确工程项目建设标准的基础上,对不等墙梁柱节点项目进行科学设计和规范,以切实提高高层建筑工程不等墙梁柱节点施工质量,保证高层建筑整体结构的稳定性和有效性。
1 不等墙梁柱节点设计
从理论上说,梁柱节点区的混凝土强度等级既可同柱墙,也可同梁板,且同梁板时更便于现浇混凝土的施工。但国内对于不等墙梁柱节点的研究及试验资料积累得不多,因此我国目前的混凝土结构设计规范对此没有明确的计算公式或构造规定(工程设计时一般控制柱、墙混凝土强度与梁、板混凝土强度之差≤10MPa)。这样,实际工程中节点区的混凝土强度一般就高不就低,即多与柱、墙混凝土强度相同,而很少与梁、板混凝土相同。
若为了施工方便,节点区混凝土强度采用与梁、板混凝土相同的方案(即低强夹芯节点方案),则必须计算节点处混凝土的折算强度,具体可以参考美国混凝土规范ACI318-99或加拿大规范CSAA23.3-94的相关条文。美国混凝土规范ACI318-99规定:如果柱混凝土强度为楼板的1.4倍以上,则应采用下列措施之一。
①先浇柱节点混凝土,强度与柱相同,其部位要求见图1,必须在节点混凝土初凝前浇筑楼板混凝土。②节点处采用与楼层相同强度的混凝土(即节点与楼板同时浇筑),如节点处强度不够,可用插短筋加配螺旋箍的方法补足。③当柱四边皆有高度近似相等的梁,可将节点与楼层梁板同时浇筑,并以柱混凝土强度和梁混凝土强度为主要要素对梁柱节点处的折算强度进行合理计算。
2 不等墙梁柱节点施工
2.1 留置与处理施工缝
在高层建筑不等墙梁柱节点施工中,施工缝的留置与处理是施工过程中的一项重要内容,实际处理效果在一定程度上影响着高层建筑结构的整体性和稳定。相关工程实践表明,在现浇钢筋混凝土结构中,应当结合工程实际尽可能减少施工缝的预留,以免影响整个结构或构件的稳定性。必要情况下需要留置施工缝时,应当以选取实际所受剪力较小的部位作为施工缝的留置部位,并确保其满足高层建筑不等墙梁柱节点的设计要求。在此基础上,对施工缝进行科学预留和妥善处理,并对施工缝的表面积进行合理控制,确保留茬形式与梁轴线保持垂直状态,在埋设止水钢板的基础上,应当留出踏步缝或凹凸缝,以确保对水的渗流进行有效阻挡,在确保建筑物使用功能有效发挥的基础上,延长建筑物的使用寿命,保证高层建筑整体结构的安全性和可靠性。
2.2 挂网浇筑混凝土
当前社会发展形势下,科学技术不断进步,建筑施工技术也不断完善,商品混凝土以及混凝土缓凝剂等在高层建筑施工中逐渐得到广泛应用,尤其是混凝土泵和泵车的合理利用,促进了梁板与柱墙交接部位不等墙混凝土浇筑施工的施工的顺利进行,从而为高层建筑工程施工质量控制奠定了可靠的基础。在实际施工过程中,将钢丝网挂在与柱边保持适当距离的部位,对柱中高强度和高流动性混凝土的涌入进行有序拦截,并在梁柱节点混凝土初凝前及时浇筑混凝土,以加强不等墙梁柱节点施工质量控制。在这一操作过程中,施工技术人员应当对挂网浇筑混凝土的实际坍落度进行合理控制,并在柱混凝土坍落度较大的条件下掌握好振捣的操作方式,最大程度上避免柱混凝土浆液透过钢丝网流失到梁中,从而造成施工材料的浪费,并且对施工质量控制也会产生一定影响。施工单位可以以混凝土车上的布料运输干作为主要工具对用量少且强度高的节点混凝土进行输送,从而加强挂网浇筑混凝土施工中的质量控制。
2.3 节点混凝土替换技术
在高层建筑不等墙梁柱节点施工中,不具备上述商品混凝土供应条件的情况下,应当对节点混凝土替换技术进行合理利用,从而切实保证混凝土的整体效果能够满足高层建筑工程的相关标准,确保建筑工程的实际使用功能得到最大程度的发挥。因此在中柱节点施工中,应当在准确计算出梁柱节点混凝土折算强度的基础上,结合其实际承载力情况,选用可行的施工方式。具体来讲,在梁柱节点承载力较强时,可以通过梁的混凝土浇筑柱头;若实际承载力不足时,可以在节点核心部位插短筋,并配以螺旋箍,在保证梁柱节点外形的基础上加强梁柱节点施工质量控制。梁板结构中梁宽小于柱宽并且梁柱混凝土强度差异较大时,应当在节点周围作水平加腋,并通过构造钢筋对梁柱核心区进行合理约束,从而全面提高高层建筑不等墙梁柱节点施工质量。
相关工程实践表明,最好不采用对节点加腋的做法,原因如下:(1)加腋会增加节点钢筋的人工及材料消耗量,增加支模难度,同时减慢工程进度;(2)加腋后如不吊顶,会使房间美感下降;吊顶则会降低房间净空高度。
对于柱边及角柱点又分为带悬挑楼板和不带悬挑楼板2种。带悬挑楼板的边、角柱,当悬挑长度大于2倍柱宽时可按中柱对待。根据不同的柱和不同的约束条件,计算出节点混凝土折算强度来核算节点核心区的承载力(剪切、轴压、偏压),根据对多栋工程的计算,一般皆能满足要求。如果边、角柱荷载较大,或边、角柱界面小于中柱,其承载力不足或不富余时,可以加大核心区面积,并配置附加钢筋。如果建筑设计不允许加腋,在节点核心区插短筋并加配螺旋箍来加强核心区的承载力,或采用挂网浇筑方法。
结束语
总而言之,当前社会经济发展形势下,高层建筑工程建设步伐铸件加快,此种情况下高层建筑整体结构的安全性和稳定性受到社会群体的广泛关注。尤其是不等墙梁柱节点的处理方式和处理效果,在一定程度上影响着高层建筑整个工程建设质量,一旦设计合理性不足或施工技术不到位,会严重影响高层建筑工程施工质量,甚至影响高层建筑工程的实际功能的有效发挥,因此在高层建筑工程建设过程中积极采取有效措施对不等墙梁柱节点进行妥善处理,是当前施工单位在高层建筑工程项目中所面临的一项重要任务。
参考文献
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