结构节点

2024-07-30

结构节点（精选11篇）

结构节点篇1

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。

1 节点处的钢筋制造方面的问题

节点配筋构造主要包括节点区箍筋的设置及梁筋在节点区的锚固。尤其是地震区、节点区的箍筋必须加密。节点区有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋三向交叉, 且钢筋密集, 配置箍筋存施工上有一定的难度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架, 再放节点箍筋。节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成箍筋笼, (箍筋笼必须按照梁的不同高度, 通过计算进行制作。) 安放预制的梁柱节点加密区的箍筋笼, 并与柱筋进行绑扎或焊接牢固, 再放梁的钢筋, 以确保构件的抗裂性能:特别要注意做好对工人的技术质量交底, 严格按施工要求和规范进行安装绑扎。在边柱节点上, 为了保证钢筋的锚固长度.梁钢筋须弯折插入节点区域, 对边柱点梁钢筋锚固段制作时, 应考虑同时满足最小锚固长度、最小水平锚固长度及垂直锚固长度的要求。节点区也常出现多根梁交汇, 梁钢筋穿入节点区, 出现多层钢筋叠层, 造成梁的有效高度减小、承载力降低, 产生裂缝。因此在施工中应该审视节点细部构造的设计详图, 明确节点处的钢筋布置, 避免留下工程质量隐患。

2 梁柱节点不同强度等级混凝土的施工方法

作为梁的支座本身属于柱的一部分, 所以节点混凝土强度等级应与柱相同。在工程实践中, 多层框架设计上一般都取梁板混凝土与柱混凝土强度等级相同;若原设计图纸上标明的柱与梁板混凝土强度仅相差5MPa, 一般也会在图纸会审时将梁板混凝土强度等级改为与柱相同。这种情况的节点区混凝土施工只需与梁板一起浇筑并注意振捣密实即可, 而在高层框架结构的抗震设计中, 为了满足框架柱的轴压比要求又避免柱子截面尺寸过大, 往往需要取框架柱的混凝土强度等级比梁板砼高出2个或2个以上的5MPa.这种情况, 施工时就要采取特别措施保证节点混凝土的质量。

(1) 不同等级混凝土邻接面的留设。在钢筋混凝土结构中, 高层建筑框架结构的梁柱节点比较复杂, 由于荷载组合及内力计算的结果, 要求同一层的竖向结构 (柱、墙) 混凝土强度等级高于水平结构 (梁、板) 的混凝土强度等级。钢筋混凝土框架结构, 水平施工缝通常留于柱脚, 柱顶若要留水平施工缝则应留于梁底。若同层的竖向构件和水平构件的混凝土同时浇捣, 则柱顶不留施工缝。而任何情况下竖向结构高等级混凝土与水平结构低等级混凝土的邻接面应留在水平结构内, 即高强度等级混凝土构件内不应有低强度等级的混凝土。

(2) 梁柱不同强度等级混凝土分别浇筑的施工。高层建筑多数使用商品混凝土或现场搅拌站泵送浇捣, 梁柱节点核心区的混凝土浇捣方法为:先用塔吊吊斗或混凝土泵输送柱等级的混凝土就位, 分层振捣, 在梁柱节点附近离开柱边≥500mm, 且≥1/2梁高处, 沿45°斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼的密目铁丝网分隔 (做为高低等级砼的分界) , 先浇高标号砼混凝土后浇低标号混凝土, 即先浇节点区混凝土后浇节点区以外的梁板混凝土。采用这种方法浇捣楼柱、梁、板混凝土时, 应重点控制的是节点区混凝土与梁板混凝土应连续浇筑, 不得将高低强度等级混凝土交界处留成施工缝或出现冷缝。应确定合理的混凝土配合比, 严格控制施工配料, 并在现场测控混凝土坍落度, 加强对混凝土的养护, 以防梁端高低等级混凝土交界附近出现混凝土收缩裂缝。

(3) 不应采用梁柱节点随同楼面统一浇捣。梁柱节点处不同强度等级混凝土采用分别浇捣的施工方法, 给施工带来不便。但如考虑梁柱节点处的混凝土随同梁板一起浇捣, 梁柱节点处的混凝土强度取用梁板的混凝土强度, 会削弱节点强度, 引起柱在竖向荷载作用下的承载力不足, 以及地震作用下节点核心区的抗剪承载力不足, 所以不应采用。

3 产生梁柱节点不同混凝土强度等级处裂缝的原因

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。

(5) 有的梁侧面水平方向的构造钢筋太少, 对梁的抗收缩裂缝不利。

4 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。

结构节点篇2

关键词：钢结构；钢框架结构；梁柱节点；连接设计；建筑设计

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：

梁柱节点的连接设计方法对于建筑物的安全起着十分重要的关键性作用，梁柱结点既是梁与梁交叉的受力结点也是梁与柱连接的受力结点，这个结点既是钢框架结构中的受力枢纽也是钢框架结构中的传力枢纽。梁柱节点在传统上一般采用螺栓锁紧、焊接、螺焊混合等连接方法。概述

钢框架结构在重量、韧性、安装周期、规模化生产、操作简易便捷等方面都优于钢筋混凝土框架结构框架，而且使用寿命也要长出许多，并且由于钢结构的坚固性与构件连接的多种选择性使得整座建筑的抗震性能与美观性方面都得到了加强。正是由于上述的这些优点，钢框架结构在近年来得到了长足的发展。梁柱节点是钢结构框设计之中的一个留给设计人员的最难抉择的关键点，几乎每一位设计师在处理这个关键部位时都会深思熟虑一番，因为梁柱节点是钢框架结构工程设计成败的关键所在。钢结构框梁柱节点可以采用的连接方式为下述几种：

1.1 刚性连接

这种连接方式可以获得最高的强度与刚度；

1.2 铰接连接

这种连接方式可以获得最大的柔性；

1.3 半刚性连接

这种连接方式所获得的刚性与柔性均介于上述两者之间。国内外的许多建筑工程专家们仍然在继续着对梁柱节点连接设计的研究与探索，相信在不远的将来更好的连接方法，更快速的施工方式都将随着新的创意、新的材料的出现而出现。在我国目前的建筑设计来看，无论是工业建、构筑物还是商业建筑物，抑或是民用建筑都越来越多的开始倾向于采用钢结构的半刚性连接，具体选择何种结构这是由其综合评估方面的考量所决定的。在实际施工过程中，采用半刚性接的方式可以大大加快施工进程，并且在施工过程中还省去了焊接的操作，铰接的连接方式也提高了构件标准化的进程。工商业建筑的刚性连接是考虑到所受的荷载较大。各种连接形式特点

上述的三种连接方式各有其特点，但是这些连接形式最终还要归结为下述的连接方法：

2.1 普通螺栓及高强度螺栓连接

2.1.1 普通螺栓

钢结构连接用的螺栓共分为 10 余个等级，分别为 3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9 等级。等级在 8.8 级及以上的螺栓称为高强度螺栓，因为其制造材质为低碳合金钢或者是经过热处理过的中碳钢。在钢结构梁柱连接中较少使用 8.8 级以下的普通螺栓，绝大多数情况下都采用高强度螺栓以保证关键连接部位的安全可靠。

2.1.2 高强度螺栓

1）高强度螺栓种类。性能等级在 8.8 至 12.9 之间的高强度螺栓连接一般有两种形式：一种是通常用于 10.9 级及以上强度中的扭剪型高强度螺栓连接，另一种是大六角头高强度螺栓连接。在使用大六角头高强度螺栓连接时经常会出现施工人员安反垫圈的情况，这样就使得垫圈不但起不到紧固的作用反而会产生相反的松扣的作用了，正确的安装是有倒角侧朝向螺头。2）抗剪连接螺栓。在钢框架结构的梁柱节点连接中，高强度螺栓因其动力荷载的承受力、摩擦承压抗剪与耐疲劳等优良特性而得到了广泛的应用。根据高强度螺栓的抗剪性能的特性不同可划分为下述两种：a.摩擦型高强度螺栓。摩擦型的高强度螺栓是依靠其预拉力以提高梁柱之间的压力以对抗梁柱之间的分离的拉力产生的滑移。摩擦型的高强度螺栓承受剪力时，只是以其摩擦力对抗滑移。在实际的测试实验过程中，摩擦型高强高螺栓要求其抗滑移系数必须大于或等于其设计值。b.承压型高强度螺栓。承压型高强度螺栓是依靠其侧壁的压应力抵抗来自梁柱的剪力。承压型高强度螺栓与摩擦型高强度螺栓的最大不同就是承压型高强度螺栓允许剪力超过其摩擦力，当剪力超过其摩擦力致使接接件之间产生了滑移以后，螺栓杆与孔壁相接触，这时候承压型的特性就显现出来，螺栓与杆身的抗剪就是其区别于摩擦型的最大特点。

2.2 摩擦型高强度螺栓与焊缝形成的混合连接这种连接应注意以下几点：

1）焊缝的破坏强度高于高强螺栓连接的抗滑极限强度，其比值宜控制在 1～3 之间；2）不能用于需要验算疲劳的连接中；3）其施工顺序，应根据板件的厚度，施焊时能否采取反变形措施等具体条件分析决定，一般采用先栓后焊的方式，此时高强度螺栓的强度应计及焊接影响，作一定的折减；当采用先焊后栓且板间又不夹紧时，宜采用大直径螺栓，并需将螺栓的抗剪承载力设计值乘以折减系数；4）在静力荷载作用下，摩擦型高强度螺栓可以和侧角焊缝共同作用。在直接承受动荷载作用的连接中，则不能用这种连接，施工时一般采用先栓后焊的程序，并在设计中考虑温度影响将高强度螺栓的预拉力予以适当折减；5）能共同工作的混合连接，其总承载力可按不同连接方式承载力的总和考虑。

2.3 全焊型连接

全焊型连接时疲劳敏感，焊接结构的低温冷脆问题比较突出，产生焊接残余应力和变形，对结构工作产生不利影响，除因受力复杂，接头刚度大或施焊不便的安装接头不宜采用焊接外，可广泛用于工业与民用建筑钢结构中。

全焊型梁柱连接的优点及施工时注意事项试验结果表明，全焊型梁柱连接的滞回性能好于栓焊型混合连接，具有较好的塑性变形能力。在全焊型梁柱连接中，设计时应注意选择合适厚度的节点板。节点板太强，不仅浪费材料，也不能充分利用节点域的变形能力耗散地震能量；相反节点板太弱的梁柱连接虽然能发展相当大的塑性变形，但由于梁翼缘难以形成塑性，也限制了节点的耗能能力。同时，节点域的塑性转动过大会增加框架的水平位移，对框架的整体受力不利。在这种连接中，梁上、下盖板边缘加工后与柱采用对接焊缝连接，盖板与梁的连接采用角焊缝，梁腹板与柱连接通过钢板或角钢而连在一起，钢板或角钢与梁腹板采用角焊缝连接，钢板或角钢与柱采用对接焊缝连接。在施工时应保证对接焊缝的质量，对接焊缝必须焊透，梁上、下翼缘、盖板与柱对接焊缝的质量对梁柱刚性连接的滞回性能有很大的影响。特别是焊缝与柱翼缘的连接面应注意除油除漆，合理安排施工顺序。刚性连接的种类欧美及我国广泛采用的梁柱刚性连接又可分为三类

3.1 梁端与柱的连接全部采用焊接连接。

3.2 梁翼缘与柱的连接采用焊接连接，梁腹板与柱的连接采用摩擦型高强螺栓连接。

3.3 梁端与柱的连接采用普通形连接件的高强螺栓连接。提高框架梁柱节点抗震性能的措施

地震区的刚性连接节点设计要满足多遇地震下弹性状态的承载力要求和罕遇地震下弹塑性状态的承载力和变形要求。根据钢框架强柱弱梁的抗震设计原则，按照有效控制梁上塑性铰位置的思路，采用在梁腹板进行开孔削弱的节点形式促成塑性铰的形成。

结束语

螺栓与焊接是较为常用的梁柱连接方法，新的技术也在不断涌现。目前国外正在研究一种较为先进的类似卡榫结构与螺栓焊接融合的连接方法，这种连接方法不仅梁柱连接处的接触面积加大更有利于力的传导，而且由于兼用了螺栓与焊接的方法使得连接更加有保障，并且还避免了传统的螺栓连接因连接处螺栓断裂、连接头断裂等出现事故的情况。即使螺栓与焊接过程都出现问题，这种卡榫结构仍然会牢牢地将梁柱连接在一起，当然了，这种结构也需要螺栓与焊接手段对其进行最终加固。

参考文献：

[1]郭猛涂远军框架结构梁柱节点区优化施工设计 [期刊论文] 《施工技术》 ISTIC PKU-2007年6期

[2]郭佳齐高层建筑框架结构梁柱节点施工技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》-2012年17期

桥梁结构中节点区域的施工处理篇3

关键词:桥梁;梁柱节点;施工

中图分类号:U4 文献标志码:A文章编号:16717953(2009)04005702

Bridge Structure to Deal With the Construction of the Regional Node

JI Qingfeng

(Cangzhou Road and Bridge Engineering Company Cangzhou Hebei 061000,China)

Abstract: Node is very important, is the bridge between the framework of the site is rather special,it is brittle shear very prominent position. In the actual construction will encounter many problems,problems typical stick condensate column strength is greater than the difference between one level,the node area of concrete construction;column nodes of the crack and so on. Inthis paper,the actual situation in the construction site to study the construction of a bridge framework to deal with beam-column joints should pay attention to.

Key words: bridge;beam-column joints ;construction

1 施工中的常见问题

1.1 钢筋施工常见问题

1.1.1 加密箍筋不设或设置不到位

按照常规施工程序,梁柱节点要与本层的梁板一起浇筑,节点箍筋与本层梁板钢筋一同安装。因为该处纵横梁和柱的纵筋交汇,另外加密箍筋又常常是井字复合筋,所以钢筋非常难定位和绑扎,现实中操作人员只是保证了梁筋的位置,加密箍筋往往被丢掉或间距不能保证,也有的箍筋绑扎松扣、缺扣、贴不到主筋、弯钩角度不够等^[1]。这其中有些是工人怕麻烦,也有些是安装确实困难。

1.1.2 梁主筋的锚固

由于桥梁结构荷载较大,梁内配筋较多,这样纵筋锚固下弯长度会超过节点范围高度较多。按照常规施工方法,先浇筑柱混凝土到梁底标高下2~cm,然后再绑扎梁钢筋,此时出现了锚固下弯筋不能就位的现象;为方便施工,时常有截短锚固长度的情况发生,或施工人员直接下料取短达不到LaE。这样,检查人员稍有疏忽就会留下质量隐患。另外,对于梁筋直径不大的钢筋锚固,锚固长度总长要求小,在节点内折弯后的垂直段长度不能达到规范要求的15d(此时已满足LaE),这样在地震力的作用下垂直段会剔破保护层使节点提早破坏。

1.1.3 纵向受力钢筋排距不匀

在实际施工中,节点内梁的上下纵向钢筋排距却达不到规范要求的净距, 规范要求,梁上部纵向钢筋的净距不应小于0mm和1•5d(d为钢筋最大直径),而实际做法可能会造成边节点锚固下弯竖向钢筋甚至有“把子筋”现象,这样会造成浇筑后这种钢筋不能被混凝土充分包裹,影响其握裹粘结力,降低结构的整体抗震性能。

1.2 混凝土施工中常见问题

节点区混凝土的浇筑在实际施工中也是一个常见问题。桥梁混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板设计强度的情况十分常见,且随着建筑物高度增大,两者的设计强度差距越来越大^[2]。而这种办法对以受弯为主的梁板而言,过高的混凝土强度等级是不需要和不适宜的,一方而对梁板的抗弯承载力的贡献不明显,另一方而对构件承受混凝土收缩应力、温度应力等也不利。

一般设计要求:当梁柱混凝土的强度等级相差5 MPa时,梁柱节点区的棍凝土可按低等级施工;当梁柱混凝土强度相差10 MPa及以上时,梁柱节点区的混凝土按高等级施工。目前混凝土浇筑施工几乎都采用商品混凝土泵送工艺,而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇筑,梁柱节点被作为水平构件但又作为柱的组成部分,有“强节点”的要求,要用柱高强度混凝土浇筑,这就产生了同一浇筑层梁板与节点混凝土强度等级不一致的问题。如果按照规定要求梁柱节点处不采用梁板混凝土,而要单独浇筑,则可能会产生一系列问题。首先是节点混凝土的供应量和浇筑时间不易控制,会导致质量事故。在较大面积的楼板浇筑中一次供应的高强度等级混凝土量不易准确把握,如果把全部节点的混凝土一次进场浇筑,由于施工中不能很准确地做到节点混凝土终凝以前浇灌梁板混凝土,势必造成柱节点与梁、板交接处形成冷缝或施工缝,降低了梁板的整体性。另外,先浇筑的节点混凝土不能及时进行振捣。

2 常见问题的处理

2.1 钢筋施工常见问题的处理

具体的处理工作可以将节点分成若干组,提前认真核对通过每个节点的钢筋量,画出节点的钢筋安装顺序图,按照提前考虑好的顺序将纵横梁的底筋、节点箍筋、梁腰筋、梁上部各层筋在节点处就位(此时要注意位于梁的2层负弯矩筋间的节点箍筋也要就位),不要绑扎,局部可临时固定,然后按照准确位置绑扎纵横梁筋,并调整就位节点部位的箍筋并绑扎^[3]。

为了做好钢筋锚固,应提前认真核对进入节点的梁钢筋按照规范要求计算钢筋需要弯折的量,考虑满足钢筋净距的要求,按照弯钩逐渐后退的方法,画出梁筋在节点的排列安装图(例如某工程的排列安装图见图1),对不同长度的钢筋进行编号,最后按照排列图中的钢筋下料长度,对同层钢进行不同长度的下料,根据编号将钢筋对号安装到指定位置。

为避免弯钩较多、节点内钢筋太密,对梁底钢筋锚固可在钢筋端部绑条单面焊接3个直径10d长的钢筋头,以扩大端部,增加锚固力。上部第2层钢筋采用弯钩的形式。最上面钢筋伸到节点外边处并全部焊接到1块12～16mm厚钢板上。此方法尽管未经过验证,但却是参照国外成熟方法EG固定板法设计,即可避免弯钩处的“把子筋”,又能保证钢筋间距,方便节点钢筋安装,不足是钢筋就位后需进行焊接作业。

节点区加插短筋所花费的费用要比节点区采用柱混凝土强度等级单独浇注高一些,但节点区混凝土单独浇注既存在许多困难,掌握不好还会导致混凝土质量事故,因此采取在节点区加插短筋的做法来保证节点区的承载力无疑是一种简易且科学的方法。节点区加插短筋所增加的用钢量对于一个节点来说是微不足道的,如果摊销到整个工程则更是微乎其微。以8×8m柱网、柱截面bh=800×800,主筋配筋率为ρ=1%为例,则中柱、边柱、角柱单位面积所需的用钢量以及摊销到整个工程的用钢量(摊销用钢量中,以中柱占2/6,边柱占3/6,角柱占1/6计)。节点区加插筋所增加的用钢量占整个工程用钢量的比例小至几乎可忽略不计,因此以消耗工地上一些准备弃用的边材废料而换取节点区浇注混凝土的方便,无论从哪个角度衡量都是值得的。

2.2 混凝土施工中常见问题的处理

对桥梁混凝土结构的竖向构件和水平构件的混凝土强度等级,要进行合理取值,前人对节点混凝土浇筑问题的研究表明:当梁柱混凝土强度相差2级以下时,均可直接用梁板混凝土浇筑;当大于2级而小于5级时,采取一定的措施也是可以采用梁板混凝土一起浇筑的。

施工要根据浇筑进度确定不同强度混凝土的进场顺序和方量,在每车混凝土出场时要向现场专门负责的人员讲明车号、混凝土强度等级、发车时间等内容,梁板混凝土采用泵送,节点混凝土由塔吊用料斗调运;现场负责人要指挥混凝土车的供混凝土次序、时间,强度不同的混凝土运到作业层时要及时通知,作业层由专人负责指挥浇筑,要确保节点混凝土先行浇筑。

在现场施工方面,为做好梁柱两个不同等级混凝土在同一浇筑而的接搓,在组织流水段浇筑时,要根据浇筑而的宽度和浇筑速度,分别算出梁板混凝土和梁柱节点区混凝土的体积,妥善安排两种等级混凝土的用车量并计算各自的浇筑时间,以确保两种棍凝土接搓在2h内完成。另外,还要确保低等级棍凝土不能流入高等级棍凝土中。一般可分2个班组进行施工,一个班组随输送泵浇筑梁板,一个班组用塔吊浇筑柱(梁柱节点区),要在梁板棍凝土接近柱边前,先浇筑柱(梁柱节点区)棍凝土。为避免梁板混凝土因流动太快而造成低等级混凝土流入梁柱节点区,可在柱外侧30、二位置处采取用快易收口网进行隔离(图2)。

最后还要做好梁柱节点处的防裂措施,施工时一般可通过增加构造钢筋来提高梁柱节点处的抗裂性。例如在梁边与柱边平齐时梁侧施工中框架柱与梁相交时,柱的纵筋必须包梁的纵筋,即梁的纵筋要在柱纵筋的内侧)特别是当梁边与柱边平齐时,为保证柱的纵筋位置,梁的上下层外侧纵筋到柱位时要沿水平方向稍加弯折,放在柱筋内侧。

3 结束语

梁柱节点处的施工是桥梁框架施工中的一个重点,在实际施工中会遇到许多问题,典型的问题有梁柱棍凝土强度相差大于一个等级时,节点区混凝土的施工;梁柱节点处的防裂等等。本文结合施工现场实际情况,研究桥梁框架梁柱节点施工处理中应注意的问题。

参考文献

[1] 唐九如.钢筋混凝土框架节点抗震[M].南京:东南大学出版社,1989.

[2] 罗诚,郦世平.钢筋混凝土框架结构梁柱混凝土强度等级差值问题探讨[J].工程建设与设计,2003,(12).

网壳结构螺栓球节点概述篇4

网壳结构因其结构用料经济、受力合理、造型美观轻巧等优点而在空间结构中得到广泛应用。一直以来, 对网壳结构的设计和分析都是建立在假定其节点为刚接或铰接的基础上。在实际中, 有很多网壳节点既不属于刚接节点也不属于铰接节点, 而是介于两者之间的一种半刚性节点。螺栓球结点就是一种典型的半刚性节点, 它本身具有一定的转动刚度, 这种半刚性节点的网壳具有一定的抗弯承载力, 在中小跨度的单层球面网壳项目中, 螺栓球节点施工速度快, 定位精度高, 应用前景十分可观。

2. 国内外研究现状

MOHAMMAD REZA EHENAGHLOU (丹麦学者) 较为系统的研究了螺栓球节点的转动能力, 对多种类型的半刚性节点的构造进行了计算分析, 他提出了理论计算的弯矩——转角曲线, 分析了球节点的受力性能, 详细分析了节点的各项性能对其稳定性的影响, 他从理论和试验上把半刚性节点对网壳结构模型稳定性的影响进行了研究。不足之处在于对网壳结构的失稳模态没有进行具体的研究。

郭小农、沈祖炎 (同济大学) 对贯通式节点 (应用于上海国际会议中心) 进行了研究, 其所采用的方法为分段等效刚度法, 并分析了不同荷载工况下节点的转动刚度对网壳承载力的影响。此法利用试验数据求出界面惯性矩的折减系数及梁端长度, 据此来考虑半刚性节点的影响。不足之处为不适合应用于系统的理论研究和大规模的工程, 因为不同的工程都需要进行试验来确定其折减系数。

3. 螺栓球节点数值模拟研究

3.1 螺栓球节点的优缺点

螺栓球节点有以下优点:

(1) 采用螺栓球节点的空间结构, 其节点构造形式与力学计算假定较相符, 计算数据可靠。

(2) 螺栓球节点把一个复杂的空间结构简化, 有利于标准化、定型化以及系列化设计, 从而促进建筑工业化生产。

(3) 螺栓球和杆件一般重量较轻, 易于运输。

(4) 螺栓球节点空间网格结构安装很灵活, 可以散装、分块装和整体安装。

这些优点已经在无数的工程实践中得到验证, 然而螺栓球节点在设计和应用上依然存在一些问题:

(1) 螺栓拧进球体的长度没有按设计要求到位。

(2) 任意扩大螺栓球节点的应用范围, 需要合理分析计算来确定网壳的连接方式, 螺栓球节点并不是任何情况下都适用的。

3.2 螺栓球节点的工作机理

通过螺栓球节点的工作机理才能更好的理解其半刚性的原因。螺栓球节点的构造也不尽相同而且较复杂, 主要组成部分为螺栓球、螺栓杆、锥头和套筒, 如下图3-1所示。

螺栓球节点受力时的工作机理如下:当有压力作用于锥头的时候, 套筒与锥头互相紧靠, 一同受力, 而螺栓杆与锥头分离, 不参与受力;当有拉力作用于锥头的时候, 套筒与锥头互相分离, 不参与受力, 而螺栓杆与锥头互相紧靠, 一同受力;当有弯矩作用于锥头的时候, 实体球、螺栓杆、锥头和套筒都有部分区域互相紧靠, 也有部分区域分离, 依据弯矩方向而定。

综上所述, 螺栓球节点在受力工作时, 四个主要构件之间时而相互紧靠共同工作, 时而分离独自工作, 彼此间有脱离和滑移。所以在进行研究和模拟时需要把各构件独立开来, 简单的利用平面假定假设其为统一整体是与事实不相符的。

在大型有限元分析软件ANSYS中, 由于SOLID45单元特性为:可用以模拟3D实体, 由8个单元节点组成, 各节点均有3个方向的位移, 大应变、大变形、塑性等。符合螺栓球节点各个构件短粗的特点, 并且可以模拟深梁, 故选择SOLID45单元模拟螺栓球各构件。

研究各节点之间的接触面以其来分析各部件的相互作用, 可以采用接触模拟法对半刚性节点进行实体建模以此精确模拟其受力特点。“接触模拟法”即在螺栓球节点各个构件在工作时紧靠与分离的状态, 所以选用CONTACT173表面接触单元以及TARGET170目标单元用以模拟各部件之间的接触面。CONTACT173可以用于三维结构和热结构耦合接触分析。接触单元一般用在覆盖于三维实体或者壳单元的表面, 没有边界中点, 它与它所联系的三维实体或壳单元的表面都具有相同的形状。接触单元主要用来表示三维目标面和本单元定义的可变形面之间的接触和滑动。接触单元本身是覆盖在实体单元之上的, 代表着其与潜在的接触目标面相对应的可变形的边界。TARGET170单元是与接触单元相联系的三维目标面。

4. 结论

在网壳结构中广泛应用的螺栓球节点拥有很多优点, 但是在设计上必须有充足的计算依据来支持它的使用, 螺栓球节点实际上属于半刚性节点, 以往对于螺栓球节点的刚性假定并不准确, 在研究此节点的工作机理时发现其受力工作时, 各部件之间是独立的, 这也要求我们以后应该对这一类的半刚性节点多加研究, 从而优化设计节约成本。

参考文献

[1]Aitziber Lopcz, Inigo Puente, Miguel A Serna.Direct evaluation of the buckling loads of semi-rigidly jointed singlelayer latticed domes under symmetric loading[J].Engineering Sturctures, 2007, 29 (1) 101-109.

结构节点篇5

【关键词】高层框架结构；节点施工；技术方法；分析；改进

在现代化社会发展中，框架结构在建筑工程中得到了广泛的应用。在框架结构建筑工程施工过程中，节点施工是最关键的工作环节，其施工质量关系到后期模板工程、钢筋工程、混凝土工程的施工质量。但是在实际工作中，由于施工人员对节点施工并没有加深其认识，致使其出现各种各样的质量问题，最终不利于整个工程的施工质量。

一、影响高层框架结构节点施工质量的因素

1、施工材料的温度变形系数会影响到节点施工质量

经过长期实践证明，在高层框架结构节点施工过程中，其施工材料的温度变形系数与混凝土工程中施工材料的温度变形系数存在着很大的差别，当外界温度发生变化时，这两种材料的变形并不一致，这就导致节点位置产生较大的压应力与拉应力，此时对于整个工程的施工质量也就会造成严重的影响。

2、施工材料的形状与尺寸会影响到节点处的施工质量

一般来说，框架结构节点施工时材料的温度变形系数是随着施工材料的形状与尺寸的变化而变化的，也就是说，在施工材料形状恒定的条件下，若节点处施工材料的尺寸不断增大，那么材料的温度变化系数也会随之增大，此时该处的施工质量也就会受到严重的影响。

3、高层框架结构节点处的砌筑施工对施工质量产生一定的影响

在高层框架结构节点施工的过程中，其受力结构主要是由加气混凝土砌块、拉结钢筋、砂浆等部分构成的，因此在节点砌筑施工过程中飞，其施工质量直接决定着节点的受力状况，最终对于整个工程的施工质量产生较大的影响。

二、高层框架结构节点施工过程中的几种常见施工技术

1、主次梁相交的节点处常使用的施工技术

施工人员在对主次梁相交的节点处进行施工的过程中，由于其截面尺寸与高度都是恒定不变的，因此为了保证其施工质量，施工人员一般都会通过加大混凝土的厚度来对次梁梁顶的钢筋进行保护。但是通过实践分析，这一施工措施既有可能导致楼板板面平整度不足，影响到后期工程的顺利施工。除此之外，在主次梁相交节点施工过程中，还有些施工人员采用减小主梁钢筋骨架尺寸的方式来保护次梁梁顶的钢筋，但是这种施工方法极容易降低次梁抵抗负弯矩能力，致使整个工程出现质量问题，不利于工程的顺利施工。

2、剪力墙外侧水平筋在约束柱节点施工过程中常用的施工技术

为了保证剪力墙外侧水平筋在约束柱节点施工过程中达到协调统一的目的，施工人员在实际施工过程中都会使剪力墙与柱外相互平行，从而将水平筋直接绑扎在约束柱纵筋的外侧，从而达到稳定的效果。但是经过长期实践分析发现，这种方法虽然能够达到理想的施工效果，但是在绑扎与固定的过程中，由于施工人员不对其施加一定的支撑力，这就导致其在后期使用过程中出现各种各样的质量问题。

3、梁柱节点核心区常使用的施工技术

众所周知，高层框架结构节点施工中，梁柱节点钢筋的分布相对比较密集，这就在很大程度上加大了钢筋的绑扎难度，施工人员往往在绑扎钢筋的过程中无法保证其牢固性，最终导致其施工质量无法保证。针对于此，施工人员在梁柱节点核心区进行箍筋的过程中，首先对梁底支撑模板，然后在进行钢筋的绑扎。虽然这种方法达到了理想的施工效果，但是依然存在着以下几个问题：首先，先支梁底模后綁扎梁钢筋这一施工方法本身具有较大的施工难度，在实际施工过程中极易出现安全性问题，不利于保证其施工质量；其次，这一施工措施所涉及的方面比较广，交叉专业多，影响到工程的正常施工；再次，这一方法在实际施工过程中相对比较独立，在施工过程中易存在安全性问题，最终影响到工程的施工质量。

由此看来，我们必须要对这些常见的施工技术与方法进行改正，以保证高层框架结构节点的施工质量。

三、高层框架结构节点施工中的常见技术改进举措

1、主次梁相交节点处常见施工技术的改进举措

在主次梁相交节点施工时，需要改进的是，在进行主梁底摸支设操作时要通过降低梁底设计的标高和增加主梁高度的方式，在满足次梁顶部钢筋的保护层厚度需求的前提条件下，来保证主次梁相交节点处的施工质量，这样做不仅经济合理，而且便于作业的施工。

另外，在进行多道斜梁交汇处的施工时，为了有效预防因次梁抵抗负弯矩能力下降而导致的高层框架结构裂缝现象的发生，还需要采取一定的抗裂措施，虽然现浇板的负弯矩筋的分布筋可以有效防止高层框架结构裂缝现象的发生，但它毕竟垂直于主梁，因此，要沿梁纵向区域处增设一些抗裂筋，从而有效保证次梁抵抗负弯矩能力不会受到任何的影响。

2、剪力墙外侧水平筋在约束柱节点处常见施工技术的改进举措

第一，在将水平钢筋与柱箍筋单面进行焊接之前，要先把剪力墙水平钢筋从主筋外侧贯通支座，这样一来，不仅可以很好的确保锚固的稳定性，而且还可以充分保证剪力墙端的抗剪强度。第二，要把剪力墙水平钢筋打弯后穿入约束柱筋内侧进行锚固，而且伸入柱筋内侧的锚固长度和水平筋的搭接长度都应符合相关技术规范要求，这是有效保证剪力墙外侧水平筋在约束柱节点处施工质量的重要前提。

3、梁柱节点核心区常见施工技术的改进举措

第一，依据相关技术指标的规定对于四边均与梁相连的中间节点由于所受的周围约束力较强，为了达到简化配置箍筋的目的，可以为四边均与梁相连的中间节点仅仅配置沿周边的封闭矩形箍筋，省去中间的小箍筋或拉结筋。对于不能满足四边均与梁相连的中间节点，仍应按相关的规范设计要求进行箍筋的配置。第二，在采用先支梁板模板后绑扎梁钢筋，然后整体下沉的施工方法时，要先把节点区箍筋按一定的间距与纵筋点焊成钢筋骨架后，再进行绑扎，最后将绑扎好后的梁钢筋整体与节点区箍筋骨架一体下沉，这样一来，就可以有效克服传统绑扎梁钢筋施工方法中各种的施工难点。

四、结语

高层框架结构节点施工作为当前工程建筑中常用的施工作业方式，高层框架结构节点施工中各施工环节的施工技术的处理效果在很大程度上决定高层框架结构节点施工的质量，而当前常见的高层框架结构节点施工技术，由于还存在一系列的问题，所以有必要通过对这些技术中不合理的因素进行全面的剖析，找到问题的成因，本着解决问题的态度，采取有针对性的举措来有效改进高层框架结构节点的施工技术，从而确保高层框架结构节点的施工质量。

参考文献

[1]刘兴法.高层框架(剪)结构节点施工的温度应力分析[J].施工技术研究与应用,2002(9).

[2]王铁梦.高层框架(剪)结构节点施工控制[J].施工技术研究与应用,2002(8).

对钢结构连接节点的探讨篇6

1 焊缝连接

焊接连接在工程中的利用率比较高, 基本所有的钢结构构件都可以采用这种方法。采用这种连接方法时, 不仅对钢结构构造的要求少, 而且施工工艺也简单, 不会因为焊缝的存在而削弱截面强度, 结构整体不会发生大的变形, 刚度也比较强。在焊接管道的过程中, 采用这种方法能够保证结构的密闭性, 实现自动化操作。焊接连接与其他连接方法相比更为经济, 其操作过程也已经实现了自动化。但是, 这种连接方法的缺点也比较明显。由于局部受热, 钢材的化学构造有所变化, 许多元素的含量也发生了变化, 导致结构容易受到脆性破坏。在施工过程中, 要保证焊接后节点处没有裂缝。因为裂缝的存在会使节点承受较大的力而产生新的裂缝, 它会沿着之前的裂缝迅速蔓延。在焊接的过程中, 加热、散热不均匀, 残余应力和残余应变的存在都会导致结构受到荷载时断裂。

焊接方法主要有4 种: (1) 手工电弧焊。利用电弧产生的3 000 ℃的高温将涂有药皮的、与焊件钢材相似的焊条滴落在熔池中。药皮的作用是保护焊缝, 降低焊缝的脆性。这种焊法很难控制, 对工人的操作水平也有很高的要求。 (2) 埋弧焊有自动和半自动2 种操作方式, 其生产效率高, 所形成的焊缝结构均匀, 力学性能好。焊接时间越短, 残余应变和残余应力对焊缝的影响就越小。与手工电弧焊相比, 这种焊接方法装配精密, 埋弧焊中没有药皮, 而是多了焊剂。因为电弧埋在焊剂的下面, 热量集中, 所以, 多将其用于厚杆件的焊接工程中。 (3) 气体保护焊与埋弧焊相反, 它适用于一些比较薄、比较小的焊件。在焊接过程中, 它用气体的保护代替了药皮, 将焊缝与有害气体隔绝起来, 而且焊缝熔化区内并没有熔渣, 施工人员可以清晰地看到焊缝的形成过程。 (4) 电阻焊主要运用的是电流在电阻中产生的热量, 用热量熔化金属, 再利用外界传递的压力完成焊接工作。一般情况下, 这种焊接方法的使用率并不高, 它主要被用于6~12 mm厚钢板的连接工程中。

因为焊缝的连接方式不同, 所以, 可以将其分为对接焊缝、搭接焊缝、T形连接焊缝和角焊缝。对接焊缝适用于板件相等, 构件在同一个平面内, 力量传递比较均匀, 没有明显的过渡, 用料也比较少的结构连接工程中。但是, 这种方法的焊接尺寸小, 对焊接技术有很高的要求, 而且焊件边缘和焊口也要提前加工。搭接焊缝适用于厚度不同的板件。这种焊法不仅会浪费焊材, 还会影响传力效果, 但是, 它操作简单, 所以被广泛应用。T形连接焊缝与其他的焊缝没什么不同, 只是连接杆件的形式不同。角焊缝的种类比较多, 它适用于大的、特大的构件连接工程。在施工过程中, 如果构件之间有缝隙, 则会出现应力集中的情况。

焊接残余应变和残余应力是影响焊缝质量的关键。要想保证焊缝质量, 就要减小这两种不利因素对焊接工艺的影响。在焊缝设计方面, 焊缝要尽量小。如果焊缝较大, 不仅会浪费焊材, 还会将焊接缺陷完全表现出来。另外, 焊接设计要合理, 要减少不必要的焊缝, 而且焊缝不能过于密集, 要尽量减少交叉数量。如果母板的同一个位置加热很多次, 热量就会过于集中, 焊接变形就会增大, 进而导致母板的化学组织和物理组织被破坏。与此同时, 要合理选择焊缝的位置——焊缝要尽可能设置在应力较小的地方, 使其对称于截面的中轴。这样做, 可以减小焊缝的直接受力, 减小焊缝的变形。在施工过程中, 采用合理的施工工艺是很必要的。在焊接前, 可以给焊件一个相反的预变形, 以此抵消焊接变形。在焊接过程中, 焊接顺序要合理, 以减小焊接应力。待焊接工作完成后, 可以用锤击或者碾压的方法加工焊缝, 使其得到相应的延伸, 从而降低焊接应力。对于小的焊件, 焊前要预热, 焊后回火也是减小残余应变和应力的有效方法之一。

2 螺栓连接

螺栓是一种机械零件, 将其与螺母配套使用是一种有效的连接方式。利用它可以紧固2 个带有通孔的构件。螺栓连接是一种可拆卸、重复使用的连接方式。螺栓连接的应用范围比较广——在建筑、铁道、车辆等工业工程中, 螺栓连接的使用率较高。因为它具有施工方便、施工效率高、强度大、循环利用率高和造价低等优点, 所以, 受到了各行各业施工人员的青睐。螺栓分为普通螺栓和高强度螺栓。普通螺栓根据制作的精细程度可分为精致螺栓和粗糙螺栓;高强度螺栓是用抗拉强度高的钢材制成的, 它主要应用于具有较高力学要求的连接工程中。

使用普通螺栓连接构件时, 要尽量少使用螺栓, 而且对螺栓群的排列也有一定的要求。一般情况下, 螺栓数不能少于1个, 以防1 个螺栓损坏导致整个接头被破坏的情况发生。在施工过程中, 一个节点处可以使用2 个以上的螺栓。螺栓排列可以分为并列和错列2 种。螺栓到焊件边缘的距离不宜过小, 否则容易导致钢材端部断裂;各个螺栓之间的距离也不宜过小, 一旦施加一定的力, 螺栓之间的钢材就会变为整个构件的应力集中处, 进而使这个部位的钢材发生脆性断裂。在螺栓工作的过程中, 当其受力较小时, 主要依靠的是接触面的摩擦力, 螺栓杆基本不受力;当其受力不断加大, 摩擦力已经不能满足相关要求时, 板件之间会有相对的滑移, 螺栓杆会与构件截面接触而受力。普通螺栓往往承受的是剪力和拉力, 当这两种力超过钢材的极限抗剪强度和极限抗拉强度时, 钢结构会断裂, 最终导致其整体被破坏。端部的钢板冲剪破坏和螺栓杆的弯曲破坏可以利用构造法解决, 而其他的破坏只能通过施工前的计算来控制。

高强度螺栓主要是利用栓杆产生的预应力完成工作的。常见的螺栓有大六角头螺栓和扭剪型螺栓。采用螺栓连接的关键在于控制预拉力, 保证摩擦面的抗滑能力。对于大六角头螺栓, 控制预拉力时可以采用力矩法和转角法。在工程中使用抗剪型螺栓时, 要用特殊的电动扳手将其拧紧, 安装后一般不拆卸。这种连接方法比较简单, 不需要特殊的操作即可保证其质量, 只需拧紧即可。

3 铆钉连接

铆钉是由头部和钉杆构成的一类紧构件, 它主要是通过自身变形产生的摩擦力完成连接工作, 具体的连接方法有冷铆法和热铆法。现在的建筑主要采用的是热铆法, 即先给铆钉加热, 使其高温膨胀, 然后迅速将铆钉打入铆孔。铆钉冷却后会收缩, 但是, 收缩变形过程会被两侧的钢板阻止。铆钉连接的特点是工艺简单、连接可靠、抗冲击性强, 与焊接相比, 它的缺点是噪声大、生产效率低, 能削弱15%~20%的被连接构件等。与焊接相比, 铆钉连接的经济性不强。

铆钉连接的力学性能比较好, 它能应用于建筑结构、铁路桥梁和锅炉制造等工程中。但是, 当其被破坏时很容易发现, 而且制作难度大、施工困难、抗拉强度低, 工程中已经不再使用。目前, 使用率较高的连接方法是焊接和高强螺栓连接, 使用铆钉连接的工程已经越来越少。铆钉连接仅应用于焊接和螺栓连接受到限制或振动荷载较大的金属结构中, 例如铁路桥梁、重型机械和起重机机架等。现阶段, 航空领域或飞行器、非金属元件 (汽车摩擦片或闸带) 等制造工程还是以铆钉连接为主。

4总结

要想更好地使用钢结构, 构件的连接至关重要。连接节点的质量决定了整个钢结构的稳定性, 不管采用哪种连接方法, 保证节点的安全性和稳定性是最重要的。每种焊接方法都有其使用范围和优缺点, 因此, 在施工过程中, 不仅要保证连接方式的安全性和稳定性, 还要确保施工方法简单、可操作。如果将这三种连接方法有机结合起来, 取长补短, 将会是一种新的连接方法。但是, 这种连接方法还需要不断的实践, 要确保其经济性和安全性。在连接手段和工艺的创新方面我们还有很长的路要走。

参考文献

[1]李星荣.钢结构连接节点设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]荆军, 王元清.门式刚架轻型钢结构端板连接节点性能研究与设计[J].建筑结构, 2000, 30 (4) :16-19.

[3]李少甫.钢结构的螺栓端板连接[J].建筑结构, 1998 (8) :24-26.

某网格结构节点位移监测与分析篇7

本网格结构是对钢筋混凝土结构的外围保护的钢结构,位于广州市珠江新城。该工程是广州歌剧院多功能厅。外围护钢结构为空间组合折板式三向斜交网格结构,该结构由38个三角面组成。长向投影距离87.6 m,短向投影距离86.7 m,高度22.3 m。网格落地处设置收边钢环梁,搁置在球形支座上,另在内部设置了多个球型钢支座,支撑在混凝土结构上。其中4号,5号,9号,14号,19~25号节点与球型刚支座相连。钢结构主梁、次梁均采用焊接箱型截面,主梁与主梁交接处采用铸钢节点。共有25个铸钢节点,其中空中的有18个铸钢节点,接地的有7个铸钢节点。在施工安装的过程中,1、2、6、7、10、11、12、15、16号铸钢节点由胎架支撑。胎架的结构形式是钢结构格构式。

2 试验仪器的选择与原理

位移和挠度的检测的仪器一般用百分表,其精度满足一般的试验要求,但根据试验现场的条件,节点太高,安装百分表不适合。因此,采用全站仪对铸钢节点的位移监控。为了减小误差,采用不测全站仪高度的方法[1]。

在铸钢节点上贴一块激光片作为该铸钢节点的测点,结构的四周布置基准点。使用全站仪,以基准点作为测站,对激光片进行观测,读取激光片十字丝交叉处的坐标值。该激光片拆除胎架前后的坐标差值视为该铸钢节点的位移变化量。

3 有限元模型

主梁断面760~1 500 mm×4 00 mm;次梁断面750 mm×250 mm。球型支座共有58个,其中多数为固定铰支座,转角处为了释放水平力采用平面滑动支座。节点与构件,构件与构件的联接方式是四面围焊,定义节点为刚性。4、5、9、14号铸钢节点与其内部主体结构铰接,主体结构提供竖向的力。模型见图1。

在全部的焊缝焊接完毕,拆除胎架的情况下,对空中的17个铸钢节点的位移进行观测。检测的结果与SAP2000计算的值进行对比,得出结构在自身重力的作用下铸钢节点位移的规律,判断节点位移对结构稳定性影响,其结果详见表1。

4 位移结果比较与分析

4.1 实测结果与模拟结果比较

实测坐标采用当地规划设计院提供的坐标。在结构的周围建立平面控制网,控制网为四等网。SAP2000计算出来的节点位移的坐标与实测坐标不一致。经坐标转化后,X为N方向,Y为E方向,Z为竖直方向。5号节点因视线的原因不能对其观测。

4.2 实测结果与模拟结果分析

除18号节点Z方向,位移最大误差是15.6%。全站仪的精度为0.1 mm,18号节点Z方向的计算值只有0.03 mm,也就是说全站仪所测的值反应不了18号节点Z方向的增量。撤去胎架后,结构在重力的作用下,结构竖直方向的位移方向向下,这与实测值基本吻合。结构是不规则的结构,形心轴与重心轴不是同一轴,由此,结构在重力的作用下,产生了偏心力,这偏心力产生的弯矩使结构在水平面出现了位移,同时支座也对结构的位移有影响。这样就解释了各节点X,Y方向位移的偏向基本一致(1~17号节点X方向的位移为正N方向,虽18号节点的位移是负N方向,其值很小。1~7号,9~10号节点的位移为负E方向,只有8号节点的Y方向的位移为正E方向)。与支座越近,节点位移越小,这在表一中得到了体现。8号节点是离两边的支座最远的,其位移也是最大的。

拆除胎架的过程既是改变结构的约束,也是逐渐释放结构自身重力逐渐加载的过程。结构的稳定是拆除胎架过程中关键的问题。稳定是结构所处的一种状态,分3类:1)结构体内的几何稳定;2)结构受外部约束后的稳定,及约束的充分性;3外部约束的充分的弹性或弹塑性稳定[2]。本次施工的过程是结构受外部约束后的稳定,施工完毕后是结构体内的几何稳定。拆除的方式不是间隔节点拆除,而是结构的两边按边先后拆除。这更需要试验人员的精确计算才行。同时需要一种合理解释位移产生的原因。一种能比较广泛地被接受的解释是:失稳发生意味着稳定平衡向不稳定平衡的转移而达到一个新的稳定的平衡。所以人们刻意寻求可能发生平衡转移的那个瞬间或状态,即临界状态。同时,人们的兴趣也就理所当然地集中在稳定平衡或不稳定平衡的定义及其判断。至此,可以对失稳作这样的定义,即结构的失稳是处于高位能的结构由平衡的临界状态随着能量的释放向稳定平衡状态运动的过程[2,3]。所以说结构在除掉胎架的约束,需要一个新的平衡状态,结构节点位移是结构能量的释放的一种方式。

5 结语

本次对节点的观测是拆除胎架全过程的观测。不仅仅是数据的采集,还是对拆除胎架全过程的监控。通过对该网格结构的铸钢节点位移观测和有限元分析,得到如下结论:

a.拆除胎架的过程和拆除完毕后铸钢节点位移没有出现较大的突变。但是7、8号铸钢节点的位移较大,值得注意。

b.距离支座的越大,位移越大。7、8号铸钢节点的位移基本上要比其他铸钢节点的位移大3倍以上,应该对这2个节点进行约束。建议将这2个节点与网格结构内部的土建结构连接,约束这2个节点。

c.结构是空间结构,应该给于结构整体稳定性首要重视。拆除胎架后后,结构稳定。

结构是多次超静定结构,相连节点出现了相对的位移,势必对杆件的内力会重新分布,对结构的稳定性有着不利的影响。即位移过大,会造成结构的失稳。节点位移的监测是施工过程中重要的一个环节。

参考文献

[1]曾绍明,杨淑靖.空间网壳的位移观测[J].测绘技术装备,2003,4(5):31-32.

[2]钱若军,王建,曾银枝.网壳结构稳定分析的建模[J].建筑结构学报,2003,24(3):10-15.

浅论高层框架结构梁柱节点施工篇8

在建筑工程施工中, 框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽, 钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区, 是主体结构的重要组成部分。因此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。框架结构的震害大多发生在柱和梁柱节点核芯区, 节点破坏主要是剪切破坏和钢筋锚固破坏, 严重时会引起整个框架的倒毁。

2 钢筋制作方面的问题

节点配筋构造主要包括节点区箍筋的设置及梁筋在节点区的锚固。箍筋对核心区混凝土具有约束作用, 对提高节点的抗剪强度起着重要作用箍筋间距越小, 对混凝土的约束作用就越大, 节点受剪承载力也越高, 尤其是地震区, 节点区的箍筋必须加密, 有些设计人员通常只对柱端、梁端的箍筋加密, 而未对节点区作明确的标明。节点区有纵梁、横梁、柱的纵向钢筋三向交叉, 且钢筋密集, 配置箍筋存施工上有一定的难度。常用的施工方法是在支完梁板的模板后放入梁的钢筋骨架, 再放节点箍筋。由于钢筋的安装绑扎难度较大, 加上怕麻烦的心理, 因此经常出现不放或少放箍筋, 或箍筋绑扎不牢等问题, 直接影响到混凝土结构的抗裂性能。因此, 节点区的箍筋可以考虑先按设计要求制成钢筋笼, 套入柱的纵向钢筋, 并绑扎或焊接牢固, 再放梁的钢筋, 以确保构件的抗裂性能:特别要注意做好对工人的技术质量交底, 严格按施工要求和规范进行安装绑扎。

在边柱节点上, 为了保证钢筋的锚固长度梁钢筋须弯折插入节点区域, 设计人员往往只较重视其最小锚固长度在图纸上作出明确的规定, 而忽视了最小水平锚固长度及垂直锚固长度, 因实际工程中水平锚固常能满足要求。如某9层楼, 在设计说明中规定最小锚固长度la=35d, 柱截面bh=80mmx60mm, d=25mm, 则最小锚固值la=3525=875n111, 其水平段K度为lh=775mm>0.45la这样就容易使垂直钢筋踢破保护层而破坏, 因此对边柱点梁钢筋锚固段制作时, 应考虑同时满足最小锚固长度、最小水平锚固长度及垂直锚固长度的要求节点区也常出现多根梁交汇, 梁钢筋穿入节点区, 出现多层钢筋叠层, 如某楼在一节点区出现3根不同方向的大跨度梁支于同1根柱上。梁底排钢筋均为F25, 梁底保护层厚度为25mm, 由于3根梁底标高相同。因此就出现另外2根梁保护层分别为50mm、75mm, 如此厚的混凝土层很容易产生裂缝, 同时梁的有效高度减小会降低其承载力, 因此, 设计人员应该审视节点细部构造的详图设计, 明确节点处的钢筋布置, 避免留下工程质量隐患。

3 节点箍筋加密的问题

《规范》明确规定:框架节点核心区内箍筋量, 不应小于柱端加密区的实际配箍量。这可以提高柱子的承载力, 避免主筋受剪切弯曲破坏。可是有些设计、施工人员对加密节点钢箍的必要性认识不足, 设计人员未考虑节点内力分析, 甚至忽视了按最小体积配箍率做构造配筋, 在节点核心区也无明确标注。对于施工人员而言, 节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集, 按正常绑扎钢筋已感困难, 要求加密难度更大, 在施工图无明确标注的情况下, 也就很少能满足规范要求, 致使少放、漏放钢箍的情况时有发生。下面介绍一种节点处箍筋加密区的施工技巧:

a.支设梁的底模。

b.摆放梁底筋、梁中箍筋。

c.安放预制的梁柱节点加密区的箍筋笼, 并与柱筋进行绑扎。箍筋笼必须按照梁的不同高度, 通过计算进行制作。

4 混凝土施工方面出现的问题

混凝土强度等级不同的问题:

4.1 产生原因。

为了满足柱轴压比的要求, 同时又要满足控制柱截面的要求, 柱子采用较高强度等级的混凝土则成为一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板, 过高的混凝土强度等级却不必要且不适宜。首先, 高强度等级混凝土对其抗弯承载力贡献不明显;其次, 高强度等级混凝土对构件承受非荷载应力 (混凝土收缩应力、温度应力等) 不利, 正因为如此, 才有“现浇框架的混凝土强度等级不宜高于C40”的规定。事实上, 在实际工程设计中合适的楼盖混凝土强度等级通常采用C20~C35。由此可见, 高层建筑混凝土框架结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在, 而且随着建筑物高度的增大, 两者的设计强度差距会越大, 此外, 需特别说明的是, 这种情况主要存在于高层建筑的下部。

目前, 混凝土的浇筑施工几乎都是用商品混凝土泵送工艺, 而且习惯上, 各施工单位通常将竖向构件与水平构件分批集中浇筑。如果要求对其中的梁柱节点进行单独浇筑, 那么将导致两方面的问题, 首先是供应量及浇筑时间不易控制而导致质量事故, 其次是节点区与梁板之间的分隔存在难度, 故施工单位不希望大面积采用此方法。

4.2 处理措施。

JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程第13.5.7条规定:当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时, 应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施。可从以下两个方面着手解决:

4.2.1 在结构设计方面:

对高层建筑混凝土结构的竖向和水平构件的混凝土强度要进行合理取值。a.整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多, 且与竖向构件截面的变化要错层同步;b.水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求, 尽可能与竖向构件相匹配, 使实际施工简单化, 尽量减少梁柱节点单独浇筑混凝土。

4.2.2 在现场施工方面:

当梁板比柱的混凝土强度等级低5MPa时, 节点区可用楼盖混凝土强度等级浇筑, 其节点核心区截面承载力一般仍能满足要求;当梁板比柱的混凝土强度等级低10 MPa及10MPa以上而仍用梁混凝土浇筑节点区时, 则必须对节点区采取措施。处理措施可分两种:a.当梁板比柱的混凝土强度等级分别低10MPa和15 MPa时, 节点区需增设竖向短筋, 其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%;b.当梁板比柱的混凝土强度等级低20 MPa及20 MPa以上时, 再靠增设节点区短筋来提高承载力已不可行, 其原因一方面是无法布筋, 另一方面是短筋数量太大。因此节点区需采用与柱同等级混凝土单独浇筑, 为防止交接面形成施工冷缝, 建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑, 梁板混凝土则采用泵送同时浇筑。

4.3 另外, 浇筑节点区域混凝土前未及时

对施工缝按规范要求进行处理在浇筑柱的混凝土时, 由于振捣、石子自重等因素, 柱头施工缝区域一般浮浆较多, 表向混凝土层较软弱, 应在安装接点模板之前及支时清除松动的石子及软弱的混凝土层。模扳安装完成后, 要清理杂物、泥砂、小屑等, 防止浇筑混凝土时出现水平裂缝或松散夹层在浇筑混凝土前, 还要先浇一层水泥浆, 以保证新旧混凝土良好地结合成一体:由于节点受力状态复杂, 且钢筋密集, 存混凝土浇注时下料、振捣均较困难, 容易出现蜂窝等情况, 降低了混凝土强度, 因此在混凝土施工中要严格控制骨料的颗粒大小, 并选择合适的坍落度, 精心施工以保证工程质量, 模板制作安装方面的问题存框架结构节点的施工中, 由于处在梁、柱、扳的中心或梁、柱钢筋的交叉点, 密度大且受力复杂。

因此当与柱相互交汇的横梁与纵梁设计高度不一致时, 就容易出现误差。在模板制作安装方面难度较大, 对小工的要求一定要非常严格, 模板的尺寸也一定要非常准确, 并认真检查校对图纸, 模板要钉牢, 撑拉受力要均匀, 特别是柱头模板要密实, 四周不能出现空洞, 发现问题时要及时处理或加固否则就容易出现漏浆而形成蜂窝麻面, 或者造成爆模, 既影响混凝土的质量, 也影响梁柱的外观, 因此, 在施工中要做好对施工人员的技术交底, 并精心施工。

结束语

对于高层建筑钢筋混凝土框架结构的施工, 有关规范虽已有详细规定, 但仍有若干问题没有明确具体做法, 通过以上几种节点处理方法, 解决梁柱节点处的施工问题, 有利于提高和保证主体结构的施工质量。

摘要：在建筑工程施工中, 框架结构的节点是联系整个结构体系的枢纽, 钢筋混凝土框架结构梁柱节点也称节点核芯区, 是主体结构的重要组成部分。下面谈谈节点施工的一些问题, 探讨如何保证节点区的施工质量。

论建筑框架结构梁柱节点施工工艺篇9

关键词：建筑工程,框架结构,梁柱节点,施工工艺

通常情况下, 梁柱的节点是将整个结构中的重要部分连接在一起的关键要素, 同时也是梁柱结构的主要受力部分, 所以在整个框架结构的施工当中对梁柱节点的施工质量进行严格的控制是非常重要的。但是如果在实际的施工过程中不能对施工的操作按照相关的规范严格进行, 就很有可能对整个框架结构的质量和整体的强度产生不良的影响, 所以探讨施工节点的标准施工工艺是非常必要的。

1节点区的钢筋绑扎技术

在对框架结构的节点部分展开施工时, 首先要对节点按照相关的要求进行配筋, 整个过程包括两大部分, 一部分是箍筋设置, 一部分是箍筋锚固, 箍筋所要达到的主要目的是能够给节点处的混凝土添加一些约束力, 这样就会使节点的抗震能力以及强度能够有很大的提升。一般来说, 箍筋之间设置的距离越短节点处的混凝土约束力就越大, 所以节点的抗震性能和抗剪性能也就越优越, 在地震频发地区有其应该缩短箍筋之间的距离这样也就使得节点处能够承受由于地震产生的巨大破坏力, 但是在当前的梁柱节点施工中, 施工人员往往只重视柱端和梁端的箍筋密度, 而对其他部分的箍筋密度相对较为忽视, 同时在施工过程中也没有对梁柱的节点做上非常清晰的标示。在节点处钢筋的种类差异相对较大, 同时钢筋的数量也很多, 但是空间又十分有限, 所以在节点处的箍筋施工中存在着较大的难度, 通常在施工中都会采用在梁板施工结束之后再加入梁的钢筋, 按照要求做好以后才能放入梁的箍筋, 这个过程中安装和绑扎的难度相比于其他的工程都比较难, 而且很多施工人员都觉得这项施工如果严格按照施工的标准去操作会非常麻烦, 所以在施工的过程中会擅自减少钢筋的密度, 或者是钢筋绑扎的紧密程度不是很高的情况, 这会直接对混凝土自身的强度和抗剪性产生非常明显的不良影响, 所以自节点施工中可以先将箍筋支撑钢筋笼, 然后将其套入柱的纵向钢筋当中, 同时还要将其进行焊接或者是绑扎, 之后再放入梁柱的钢筋, 这样能够有效提高结构的抗震性能, 尤其要做好技术交底工作一边能够更好地保证施工的质量。

2节点区的模板安装

在梁柱节点支膜的过程中很多施工人员对复杂的施工感到抗拒, 这样不仅会耽误工期, 而且还会影响施工的整体效率, 在施工中最常使用的方法就是进行现场的临时散装, 单丝这样的做法容易出现尺寸上的偏差, 在施工中还容易产生一些缝隙, 节点区域会出现凹凸不平的现象, 但是要将其拆除重新装起来十分的费神费力, 对内部杂物的清理也十分不利同时对整个箍筋的调整也非常不方便。所以在施工过程中一定要结合节点部分的绑扎顺序采用正确的方式对节点进行支模, 具体的改进方法如下:

2.1首先一定要弄清楚各个节点的梁柱和楼板之间存在的位置关系, 然后根据其位置关系对节点进行具体的编号, 从而对施工的顺序也有了更为清晰的掌握。

2.2依据各个节点之间的位置来确定相关的制作方案。矩形节点框架宽度在合适的数值以外应该把四个侧面拼接成一个矩形, 模板的下端应该和柱的搭接长度保持在40厘米左右, 这样能够给施工带来更大的便利。

2.3安排熟练木工根据各节点的模板制作图预制节点工具式模板, 并做好相应的标识。模板可用18mm厚夹板制作, 用40mm×50mm (柱截面大于1000mm时可用50mm×100mm) 木枋做背楞, 背楞间距不超过300mm。装模专用的夹具也预先加工好, 矩形柱采用钢管夹具, 圆形柱采用扁铁圆箍夹具, 紧固对拉螺栓采用Ф12圆钢。

2.4随施工进度, 现场安装节点模板。先用铁钉将相应的模板在柱身初步固定, 检查安装标高及垂直度, 调整合适后安装夹具并初步收紧螺栓, 再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。另外, 视情况可将节点模板与梁板模连结加固。采用工具式定制节点模板体系, 节点模板一般可以周转使用10次左右, 可节省人工和材料;提前制作, 又可节省现场作业时间, 加快进度。

3节点区的混凝土施工

节点区的混凝土等级控制。建筑框架结构的梁柱节点施工中, 混凝土的浇筑是其中最重要的一个环节, 当模板施工完成之后, 就要开始节点的混凝土浇筑。浇筑前, 必须要对节点区所需的混凝土进行严格的配制, 所需水泥的等级强度以及混凝土的性能都要进行严格控制。在当前的建筑施工中, 设计人员往往只注重对梁柱的混凝土强度等级进行控制, 而忽视了节点区混凝土强度等级控制的重要性, 这是需要引起设计施工人员注意的一点。一般来讲, 框架结构柱的混凝土在施工中是需要在梁底标高下的一定高度上留设一定的施工缝的, 一些设计人员为了简化设计程序就采用了与梁柱同样强度等级的混凝土作为节点区的混凝土。这样虽然简化了施工工序, 但却降低了节点区的强度, 使节点的抗剪能力和抗震性能降低。

混凝土浇筑时, 应按图在梁柱接头周边用钢网或小板定位, 并先浇筑梁柱接头的混凝土, 随后浇筑梁板混凝土, 这样既不便于施工, 其质量也得不到保证有些施工人员为了方便而将梁与柱使用强度等级相同的混凝土, 这样既提高了工程造价, 又造成浪费。因此, 在结构设计时应作综合考虑, 根据实际情况将柱与梁板选择相同的混凝土强度等级, 以方便施工。另外, 浇筑节点区域混凝土前未及时对施工缝按规范要求进行处理在浇筑柱的混凝土时, 由于振捣、石子自重等因素, 柱头施工缝区域一般浮浆较多, 表面混凝土层较软弱, 应在安装接点模板之前及支时清除松动的石子及软弱的混凝土层。模扳安装完成后, 要清理杂物、泥砂、小屑等, 防止浇筑混凝土时出现水平裂缝或松散夹层在浇筑混凝土前, 还要先浇一层水泥浆, 以保证新旧混凝土良好地结合成一体。由于节点受力状态复杂, 且钢筋密集, 存混凝土浇注时下料、振捣均较困难, 容易出现蜂窝等情况, 降低了混凝土强度, 因此在混凝土施工中要严格控制骨料的颗粒大小, 并选择合适的坍落度, 精心施工以保证工程质量。

4结论

框架结构在建筑的施工当中是非常普遍的, 所以框架结构的整体质量对建筑的整体质量也会产生非常突出的影响, 所以应该不断加强对框架结构施工工艺的研究, 这样才能更好地提高建筑质量, 而第一个突破口就是梁柱的节点施工, 所以对其施工质量的控制也是非常重要的。

参考文献

[1]邱玉深.框架节点不等强混凝土浇筑方法的思考与建议[J].建筑技术, 2011, 2.

结构节点篇10

关键词：建筑工程施工技术框架结构梁柱节点

0 引言

框架结构梁柱节点是钢筋、混凝土以及模板交汇施工的关键部位，节点构造复杂，是框架结构整体受力性能的重要保证，与建筑工程施工的整体质量有着直接的联系，这就给建筑工程施工质量带来了严峻的考验。因此在施工中必须重视框架结构梁柱节点的施工技术，并对其进行科学严格的管理，从而保证建筑工程施工进度与质量安全。

1 建筑工程框架结构梁柱节点施工关键技术

1.1 梁柱节点的钢筋绑扎在对建筑工程框架结构梁柱节点进行施工时，往往会出现节点处钢筋缺少绑扎或者数量不足间距不分，或者是很长一段没有箍筋等现象，这样非常不利于建筑施工的整体质量结构。因此在梁柱节点箍筋和间距和纵筋的锚固设计时，需要根据相关的标准和规范使箍筋的加密区与节点区相同，并使箍筋的规格直径、其深入支座的直段和弯钩长度符合相关的规定。通常情况下建筑工程框架施工有两种方法。一是沉梁法，往往是在绑扎柱时，对节点区不进行箍筋绑扎，等到木土节点模板、楼板底模以及梁模板安装完毕后，再进行楼面的梁钢筋绑扎，在拆除临时支架后将梁钢筋骨架落到梁模内。但是这种做法容易漏掉节点区的柱箍筋，或者是难以调整其数量与间距。因此为了保证建筑工程结构的稳定性，需要采取相应的改进方法，将导筋设置在箍筋的四角，按一定的间距要求把节点区箍筋在导筋上，并使其固定成短钢筋笼，然后再随梁骨架沉入模板内。另外一种方法是把每一层柱的加密区和节点区的箍筋按要求全部绑扎好，在梁底下5-10cm处留施工缝浇灌柱砼，绑扎框架梁钢筋前往往需要装柱头节点数和梁底模。这个方法往往会使得砼工必须解开扎丝，从已经绑扎好的侧面打开一个大口子，这样大大影响了柱砼的浇灌作业，完全打乱了节点区绑扎的箍筋，浪费人力、物力和财力。为确保工程的整体质量，就必须按照科学合理的施工流程，首先将柱箍绑在梁底，然后在已经绑扎好箍筋的节点区的梁面上加一道节点定位箍筋。

1.2 节点区模板的安装由于框架结构梁柱节点的结构较为复杂，使得梁柱节点区的模板安装存在较大的难度。可以结合节点区钢筋绑扎的施工工序，在装梁底模、穿梁底筋上绑扎一道节点箍筋后方可进行节点模板的安装。在安装过程中，可以采用工具式定制模板对框架结构宽度范围外的节点模板进行安装，其安装要点如下：①对每个节点的梁柱、楼板尺寸等进行测量分析，并对节点进行分类编号。②按照编号节点的几何数据来确定节点模板的制作方案，并结合节点模板的组合方式，绘制出每一个节点的模板制作图。③按照相应节点的模板制作图预制节点工具式模板，同时画上标识。模板可以采用18mm厚夹板制作，背楞采用50mm*40mm的木枋做成，且间距不能超过300mm。④用铁钉将在柱身上固定初步固定相应的模板，并检查安装标高和垂直度，对螺栓进行收紧之前需要对安装的夹具进行调整，然后再复查无误后用力收紧螺栓完成安装。

2 框架结构梁柱节点施工注意的问题

2.1 钢筋制作框架结构梁柱节点区钢筋制作应该注意节点区箍筋和梁筋锚固等两个问题。箍筋对提高节点的抗剪强度、箍筋间距大小与混凝土的约束作用有着直接的联系，往往是间距越大，混凝土受到的约束就越小，节点受剪承载力也相对较小。因此为了提高节点区的受剪承载力，可以使箍筋的间距最大化的减少。另外一方面，建筑工程的横梁、纵梁以及纵向钢筋都在节点处交叉，排列紧密，这就对施工造成了一定的难度。施工人员在对钢筋进行绑扎时，由于难度大和处于害怕的心理，就出现了箍筋少放或者不放的现象，这样会造成绑扎不牢固，从而影响了混凝土的抗裂性能。为了保证节点施工的质量，可以先根据设计要求制成钢筋笼，套人柱的纵向钢筋，在绑扎牢固后才能放梁的钢筋，这样可以确保构件钢筋的安装质量。值得注意的是，在梁钢筋须弯折插入节点区域，设计人员可能会忽视最小水平锚固长度和垂直长度，从而影响了钢筋锚固的作用，因此设计人员必须仔细的审视节点细部构造的详图设计，明确节点处钢筋布置，把施工质量隐患扼杀在萌芽初期。

2.2 节点箍筋加密为了提高柱子的承载力，节点核心范围的箍筋量不能小于柱端加密区的实际配箍量，这样可以防止主筋受到弯曲变形甚至破坏。大多数施工人员认为节点区钢筋本来就错综复杂、又多又密，通常绑扎都具有一定的难度，如果不是设计人员强烈要求加密难度，施工人员很少会按照规范去施工。因此在节点箍筋加密过程中，可以先对梁的底模进行支设，再将梁底筋和梁中箍筋进行摆放，其次是把制作完的梁柱节点加密区的箍筋笼与柱筋绑扎在一起放进去。当然箍筋笼的高度必须按照梁的高度来设计，不能随意的绑扎。

3 总结

随着我国社会经济的迅猛发展，在我国目前建筑施工中，以框架结构为主的建筑越来越多。框架结构梁柱节点区错综复杂，需要采取相应的措施对其进行施工，通过在钢筋制作、箍筋加密等方面进行科学的施工，能有效的提高节点的承受能力，从而保证整个建筑结构的稳定与坚固。

参考文献：

[1]尹新生，邓鹤.论建筑框架结构梁柱节点施工工艺与质量控制[J].黑龙江科技信息，2013，30:248.

[2]裴宪丽.关于高层框架结构梁柱节点施工技术分析[J].山西建筑，2013，32:88-89.

[3]李宝清，姚振龙，张建谊.建筑过程中框架结构高层建筑梁柱节点施工技术浅析[J].科技致富向导，2012，03:178.

高层建筑框架结构节点的施工篇11

1.1 通常做法及分析

⑴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。

⑵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, 但会使主梁结构负弯距计算的有效高度减小, 梁的抵抗负弯距的能力下降, 易使梁部产生裂缝。

1.2 正确做法

主梁底模支设计时, 将梁底设计标高降低一个次梁顶部纵筋直径, 这样做增加了主梁h。的高度, ho=hoi+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2～3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, 虽然现浇板的负弯距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, 沿梁纵向仍要增加此抗裂筋, 尤其是梁端部负弯距区, 一般增加不少于3φ12mm, 伸入柱或与原钢筋搭接不少于400mm。

2 剪力墙外侧水平筋在约束柱节点处的锚固

2.1 常见做法

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3种, 常见做法:

⑴将剪力墙水平筋绑扎在约束柱纵筋外侧。

⑵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。

⑶剪力墙水平不打弯直接穿入约束柱主筋内侧进行锚固。

2.2 改进做法

⑴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。

⑵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。

3 梁柱节点核心区箍筋问题

3.1 常见做法

⑴由于梁柱节点钢筋分布密集, 箍筋绑扎困难, 便存在节点不放箍筋或少放箍筋的现象, 给工程留下隐患, 这种现象在先立模后绑轧钢筋在整体下沉的施工方法中特别容易出现。出现后有时也采取补救措施, 通常是采用从对面两侧加开口箍筋的做法, 且开口箍筋数量不足也不易绑扎到位, 且不符合必须封闭箍筋的要求。

⑵施工人员意识到先立模后整体沉梁的施工方法不易绑扎节点区的箍筋, 便采用先支梁底模后绑扎梁钢筋在支立梁侧模及平板模的方法, 这样做虽然可以保证节点核心区箍筋的布放, 但存在弊端:一是先立梁底模再绑扎钢筋时, 施工操作人员安全度差, 钢筋摆放不易, 操作不便:一是交叉作业多, 木工立好梁底模就要等梁钢筋绑扎完后再立梁侧模及平板模, 给施工组织安排带来困难, 常出现离工现象, 工效较低;二是先立梁底模, 各个梁模是单独的, 没有联系 (拉结) , 造成模板结构本身的安全性较差, 产生安全隐患。

⑶节点区没有按抗震要求进行加密。

3.2 改进做法

⑴依据《混凝土结构设计规范》GB50010-200210.4.6条规定对于四边均有梁与之相连的中间节点, 由于周围约束较强, 为简化箍筋配置, 节点内可只配置沿柱周边的封闭矩形箍筋, 中间的小箍筋或拉结筋可不配置。但对于非中间节点及顶层端节点, 仍应按规范及设计要求配置箍筋。

⑵仍采用先支梁板模后绑扎梁钢筋, 绑扎好后整体下沉的施工方法, 但箍筋的绑扎方法是采用3根短钢筋做纵筋 (可选用直径为12mm的一级钢筋) , 将节点区箍筋按间距要求与纵筋点焊成钢筋骨架, 套入柱纵筋上并架设在模板上, 然后再穿梁筋进行绑扎, 绑扎好后梁钢筋整体与节点区箍筋骨架体下沉, 这样就可以保证节点区箍筋的间距要求。为避免发生箍筋骨架纵筋与柱主筋重位现象, 应根据现场主筋的位置确定短筋位置, 般离开箍筋角部50mm, 如图1所示。

4 不等强粱柱节点问题

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定的困难。

4.1 常见错误做法

⑴不论级差节点约束情况均浇筑与柱强度等级一样的混凝土。

⑵不论级差多大, 均浇筑与梁板强度一样的混凝土。

⑶浇筑节点区混凝土时, 节点区的范围不明确, 分界不合理。

4.2 正确做法

⑴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, 为方使施工, 可将节点与梁板起浇筑, 采用梁板混凝土。

⑵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。

5 框架顶层端节点的钢筋锚固 (搭接) 问题

5.1 常见错误做法

此节点区钢筋锚固仍按中间层节点锚固。

5.2 改进做法

⑴采用梁内1.5La的搭接形式;

⑵采用柱内搭接形式时, 可预先埋放竖直长度为1.7La的L形梁锚固钢筋, 然后浇筑柱混凝土, 施工缝仍留在梁底。

6 框架梁与框架柱平齐时梁筋保护层

6.1 常见现象分析

梁筋从柱筋外围穿过或梁筋弯折后从柱筋内侧穿过, 这样会影响梁的受力性能且增加梁角裂缝的可能性。

6.2 正确做法

为保证柱筋位置, 梁纵筋到柱位置时应沿水平方向稍加弯折从柱筋内侧穿过, 确保锚固, 同时梁纵筋移位后留下的空档处, 在箍筋的上下角附加2φ12mm钢筋, 与原钢筋搭接, 有腰梁时, 在腰梁位置相应增加φ12mm钢筋。

7 结语