高層建筑中鋼筋的設(shè)計(jì)與施工

高層建筑中鋼筋的設(shè)計(jì)與施工簡(jiǎn)介：由于目前沒有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋細(xì)部節(jié)點(diǎn)的統(tǒng)一做法，造成設(shè)計(jì)單位或施工單位在節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)的容易出現(xiàn)鋼筋配筋率過大或者鋼筋錨固不足等現(xiàn)象的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該考慮在某些節(jié)點(diǎn)鋼筋實(shí)際操作的困難及由此產(chǎn)生的對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。本文結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)工程中鋼筋節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)行了探討，有利于今后鋼筋的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和施工，謹(jǐn)供設(shè)計(jì)單位和施工單位進(jìn)行參考。

關(guān)鍵字：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋設(shè)計(jì)施工隨著我國(guó)近年房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，高層混凝土框架結(jié)構(gòu)形式得到了廣泛應(yīng)用。在地震荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)破壞的情況主要有：①框架柱的壓彎破壞、剪切破壞、彎曲裂縫；②框架梁的斜截面破壞、正截面破壞、錨固破壞；③板四角的斜裂縫和平行于梁的通長(zhǎng)裂縫；④框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)鋼筋配置不當(dāng)導(dǎo)致的破壞。施工單位雖然對(duì)鋼筋材質(zhì)、鋼筋連接、鋼筋加工方面給予了重視，并取得了不少的成果和進(jìn)步，但由于目前施工圖紙中沒有明確框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，各種施工資料也沒有明確的闡述，造成某些鋼筋的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與構(gòu)造措施不能滿足抗震設(shè)計(jì)的要求或設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)形式不能順利實(shí)現(xiàn)，容易出現(xiàn)上述框架梁的斜截面破壞、錨固破壞和框架節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的脆性破壞等情況，需要引起施工單位的高度重視，會(huì)同設(shè)計(jì)單位共同完成鋼筋的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，保證節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)的合理性。1梁柱受力主筋位置的設(shè)計(jì)1.1在以下兩種情況下，框架柱的受力主筋和框架梁的受力主筋位置發(fā)生矛盾：（1）框架梁的截面寬度等于框架柱的邊長(zhǎng)。

（2）框架梁的一邊和框架柱重合。1.2節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則：框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”，首先保證框架柱受力主筋的位置。1.3解決的辦法：（1）框架梁主筋在框架柱內(nèi)側(cè)通過。

（2）為保證框架梁的截面尺寸，在框架梁靠近柱側(cè)四角增加4根鋼筋作為架立鋼筋。框架梁與框架柱主筋的關(guān)系及工程做法1.4經(jīng)濟(jì)效果分析：通過上述方法保證了框架結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的受力主筋的位置，得到了設(shè)計(jì)師的認(rèn)可，便于施工。2墻梁節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)2.1在框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架梁或者次梁直接擱置在核心筒墻體暗梁或過梁上，如果框架梁的截面和暗梁或過梁的截面高度相等，就造成框架梁主筋和核心筒暗梁或過梁主筋位置互相矛盾。2.2節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的原則：根據(jù)固定端框架梁的彎距形式，框架梁在支座位置上鐵受拉，下鐵受壓；墻體暗梁或過梁受扭。2.2.1盡量保證暗梁或連梁箍筋的完整性。2.3解決的方法：2.3.1過梁下鐵設(shè)置不超過六根主筋分為兩排布置，框架梁下鐵布置在過梁下鐵第一排和第二排鋼筋之間且框架梁的接頭位置全部位于支座附近，接頭按照50％的比例錯(cuò)開。2.3.2框架梁上鐵直接擱置在過梁上鐵上，保證框架梁主筋的錨固長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求。根據(jù)GB50204-2000規(guī)范中規(guī)定，過梁的箍筋尺寸取負(fù)誤差，框架梁箍筋的尺寸取正誤差，從而保證過梁和框架梁保護(hù)層厚度。2.3.3將過梁或暗梁截面降低或減小5cm，框架梁上鐵直接錨固在過梁上，保證框架梁及樓板鋼筋的保護(hù)層的厚度。2.4效果分析：2.4.1通過調(diào)整框架梁下鐵受力主筋接頭位置，確保了過梁箍筋不被破壞。得到了設(shè)計(jì)師的認(rèn)可。2.4.2在規(guī)范許可范圍內(nèi)，征得設(shè)計(jì)師確認(rèn)將過梁及暗梁截面降低5cm同時(shí)應(yīng)用正負(fù)誤差原理，避免了工程上通常出現(xiàn)得核心筒墻體根部混凝土超高的問題。在節(jié)約商品混凝土的同時(shí)為精裝修提供了條件。3、主梁和次梁節(jié)點(diǎn)：3.1在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，主梁和次梁的節(jié)點(diǎn)非常重要，主次梁鋼筋的設(shè)計(jì)位置就成為我們關(guān)注的焦點(diǎn)。根據(jù)常規(guī)做法，次梁上鐵鋼筋在主梁鋼筋之上，板筋在次梁主筋之上，如果主次梁節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)造成板筋或次梁上鐵鋼筋保護(hù)層厚度過小，不利于結(jié)構(gòu)的抗震。某工程存在次梁支座在主梁上的情況，故現(xiàn)場(chǎng)主梁上鐵鋼筋的保護(hù)層厚度為：現(xiàn)澆樓板鋼筋保護(hù)層（本工程為15mm）＋現(xiàn)澆樓板鋼筋ф10＋次梁主筋直徑（28mm）＝53mm>35mm（設(shè)計(jì)要求的鋼筋保護(hù)層厚度）。4、主梁延伸出的懸挑梁和主梁上的次梁的關(guān)系4.1次梁的上層鋼筋在主梁鋼筋的上側(cè)，由主梁延伸出的懸挑梁上層鋼筋自然就在次梁的下側(cè)，從而造成懸挑梁構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度過大；因?yàn)殇摻钤O(shè)計(jì)和操作工人控制等因素造成現(xiàn)場(chǎng)懸挑梁構(gòu)件上鐵鋼筋保護(hù)層過大，對(duì)懸挑構(gòu)件的受力顯然是不合理的。懸挑構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度是是施工控制的關(guān)鍵；4.2但現(xiàn)場(chǎng)施工對(duì)于上鐵鋼筋的保護(hù)層厚度的保證存在一定困難，故在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮懸挑梁保護(hù)層厚度過大的不利因素同時(shí)施工單位需要密切注意懸挑梁的上鐵保護(hù)層，盡量做到誤差最小。5、勁性柱主筋和框架梁主筋的錨固長(zhǎng)度的關(guān)系5.1隨著我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，勁性混凝土結(jié)構(gòu)在工程的應(yīng)用中越來越廣泛?？蚣芰褐鹘詈虷型鋼柱的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成為結(jié)構(gòu)工程施工節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。5.2因?yàn)槭┕l件的限制，現(xiàn)場(chǎng)施工中某些部位的鋼筋錨固長(zhǎng)度不能滿足施工規(guī)范要求的錨固長(zhǎng)度，故必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行節(jié)點(diǎn)深化設(shè)計(jì)。實(shí)例如下：框架梁通過框架端柱，其錨固長(zhǎng)度不能滿足規(guī)范要求的最小直錨長(zhǎng)度，現(xiàn)場(chǎng)施工必須進(jìn)行彎錨或采取機(jī)械錨固措施，因?yàn)樵摽蚣苤蠈愉摻畹倪B接點(diǎn)在跨中部位，由于彎錨端鋼筋過長(zhǎng)（施工現(xiàn)場(chǎng)外圍擋安全措施距離結(jié)構(gòu)面僅50cm）使該鋼筋的連接現(xiàn)場(chǎng)不能實(shí)現(xiàn)。故上層鋼筋不能進(jìn)行彎錨，否則現(xiàn)場(chǎng)施工很難操作。5.3解決的辦法：現(xiàn)場(chǎng)施工采取了兩種解決辦法，都是采用機(jī)械錨固措施：一是圖集中明確規(guī)定的焊接同直徑鋼筋的方法（見圖3），二是在鋼筋端部增設(shè)直螺紋連接套筒，增加鋼筋的握裹能力，通過現(xiàn)場(chǎng)制作試?yán)摻罨炷猎噳K，結(jié)果表明端部增設(shè)直螺紋套筒的施工方法滿足施工規(guī)范的要求且施工