簡(jiǎn)述高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題_工程管理

1、簡(jiǎn)述高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題論文針對(duì)高層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中存在的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同、混凝土愛(ài)護(hù)層厚度、梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工等問(wèn)題進(jìn)行了分析，并提 出了相應(yīng)的處理措施，以有效解決高層建筑工程中存在的問(wèn)題，提高和保證主體結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。隨著經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)展，我國(guó)高層建筑進(jìn)展快速，設(shè)計(jì)思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來(lái)越簡(jiǎn)單，這就給高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工提出更高的要求。采納框架結(jié)構(gòu)形式，可形成內(nèi)部大空問(wèn)，能進(jìn)行敏捷的建筑平面布置，因此，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用甚廣，特殊是在高度不超過(guò) 60 m的高層建筑中，其優(yōu)勢(shì)更為明顯、突出。與此同時(shí)，對(duì)于高層建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中的現(xiàn)

2、實(shí)問(wèn)題卻往往被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。現(xiàn)結(jié)合自己多年的閱歷，對(duì)工程施工的實(shí)際狀況和現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范進(jìn)行爭(zhēng)論。1 現(xiàn)實(shí)問(wèn)題1.1 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同的問(wèn)題1.1.1 產(chǎn)生緣由為了滿意柱軸壓比的要求，同時(shí)又要滿意掌握柱截面的要求，柱子采納較高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土則成為一種必定。而對(duì)于以受彎為主的樓層梁板，過(guò)高的混凝土強(qiáng)度等級(jí)卻不必要且不相宜。首先，高強(qiáng)度等級(jí)混凝土對(duì)其抗彎承載力貢獻(xiàn)不明顯;其次，高強(qiáng)度等級(jí)混凝土對(duì)構(gòu)件承受非荷載應(yīng)力(混凝土收縮應(yīng)力、溫度應(yīng)力等)不利，正由于如此，才有“現(xiàn)澆框架的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜高于C40”的規(guī)定。事實(shí)上，在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中合適的樓蓋混凝土強(qiáng)度等級(jí)通常采納 C20C35。由

3、此可見(jiàn)，高層建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度必定存在，而且隨著建筑物高度的增大，兩者的設(shè)計(jì)強(qiáng)度差距會(huì)越大，此外，需特殊說(shuō)明的是，這種狀況主要存在于高層建筑的下部。目前 ，混凝土的澆筑施工幾乎都是用商品混凝土泵送工藝，而且習(xí)慣上，各施工單位通常將豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件分批集中澆筑(即節(jié)點(diǎn)區(qū)采納樓蓋混凝土強(qiáng)度等級(jí)澆筑)。假如要求對(duì)其中的梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)澆筑，那么將導(dǎo)致兩方面的問(wèn)題，首先是供應(yīng)量及澆筑時(shí)間不易掌握而導(dǎo)致質(zhì)量事故，其次是節(jié)點(diǎn)區(qū)與梁板之間的分隔存在難度，故施工單位不盼望大面積采納此方法。1.1.2 處理措施JGJ 3-2022高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程第 13.5.7條

4、規(guī)定 ：當(dāng)柱混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高于梁、樓板的設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)對(duì)梁柱節(jié)點(diǎn)混凝土施工實(shí)行有效措施?？蓮囊韵聝蓚€(gè)方面著手解決 ：1)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面：對(duì)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向和水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度要進(jìn)行合理取值。a.整個(gè)工程的豎向構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)種類不應(yīng)過(guò)多，且與豎向構(gòu)件截面的變化要錯(cuò)層 同步;b.水平構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)取值要符合規(guī)范要求，盡可能與豎向構(gòu)件相匹配，使實(shí)際施工簡(jiǎn)潔化，盡量削減梁柱節(jié)點(diǎn)單獨(dú)澆筑混凝土。2)在現(xiàn)場(chǎng)施工方面：當(dāng)梁板比柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低 5 MPa時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)可用樓蓋混凝土強(qiáng)度等級(jí)澆筑，其節(jié)點(diǎn)核心區(qū)截面承載力一般仍能滿意要求;當(dāng)梁板比柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低 10 MPa及 10 M

5、Pa以上而仍用梁混凝土澆筑節(jié)點(diǎn)區(qū)時(shí)，則必需對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)實(shí)行措施。處理措施可分兩種 ：a.當(dāng)梁板比柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)分別低 10 MPa和 15 MPa時(shí)，節(jié)點(diǎn)區(qū)需增設(shè)豎向短筋，其數(shù)量分別為柱主筋配筋量的 50%和 100%;b.當(dāng)梁板比柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)低20 MPa及20 MPa以上時(shí)，再靠增設(shè)節(jié)點(diǎn)區(qū)短筋來(lái)提高承載力已不行行，其緣由一方面是無(wú)法布筋，另一方面是短筋數(shù)量太大。因此節(jié)點(diǎn)區(qū)需采納與柱同等級(jí)混凝土單獨(dú)澆筑，為防止交接面形成施工冷縫，建議施工季節(jié)點(diǎn)區(qū)混凝土采納塔吊用漏斗澆筑，梁板混凝土則采納泵送同時(shí)澆筑。1.2 混凝土愛(ài)護(hù)層厚度問(wèn)題1.2.1 施工中存在的問(wèn)題GB 502041992混凝土

6、結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范第 3.5.8條規(guī)定：受力鋼筋愛(ài)護(hù)層厚度梁柱允許偏差為 ±5 rflrfl。但是框架結(jié)構(gòu)施工中，當(dāng)梁邊與柱邊平齊時(shí)，柱的縱筋必需包梁的縱筋 ，即梁的縱筋要在柱縱筋的內(nèi)側(cè)，此時(shí)，平齊的梁側(cè)往往簡(jiǎn)單開(kāi)裂;另外高層框架結(jié)構(gòu)的頂層角節(jié)點(diǎn)處，由于鋼筋實(shí)際加工的緣由，一般會(huì)消失角節(jié)點(diǎn)外側(cè)鋼筋愛(ài)護(hù)層過(guò)厚的狀況，此處亦往往消失裂縫。1.2.2 防裂措施GB 500102022混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第 9.2.4條規(guī)定：當(dāng)梁、柱中縱向受力鋼筋的愛(ài)護(hù)層厚度大于 4 cm時(shí)，應(yīng)對(duì)愛(ài)護(hù)層實(shí)行有效的防裂構(gòu)造措施。1)梁邊與柱邊平齊時(shí)梁側(cè)的防裂措施：在粱縱筋彎折處加設(shè) 附加鋼筋 41o(見(jiàn) 圖 1)。2)框 架角節(jié)點(diǎn)處 的防裂措施：加設(shè)鋼筋 網(wǎng)片，以提高角節(jié)點(diǎn)處的抗裂性(見(jiàn)圖2)。1.3 梁柱節(jié)點(diǎn)箍筋施工問(wèn)題1.3.1 一般施工做法的弊病梁柱節(jié)點(diǎn)施工的簡(jiǎn)單性主要表現(xiàn)為：節(jié)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單，鋼筋分布密集，施工難度大，特殊是中間柱子鋼筋縱橫交叉，箍筋綁扎不便，采納整體沉梁季節(jié)點(diǎn)區(qū)下部箍筋無(wú)法綁扎，致使梁柱節(jié)點(diǎn)部位不放或少放柱子箍筋，留下嚴(yán)峻后患。1.3.2 改進(jìn) 的措施柱子節(jié)點(diǎn)區(qū)箍筋現(xiàn)場(chǎng)焊接在縱向短筋上形成整體骨架，再將整體骨架套入柱縱筋并擱置在樓板模板面上，穿梁鋼筋并綁扎。為防止附加短筋位置與柱縱筋沖突而造成套箍困難，附加縱向短筋應(yīng)偏離箍筋角部約 5 cm(見(jiàn)圖3