框架结构梁柱节点施工措施

浅论高层框架结构梁柱节点

施工关键词:框架结构节点梁,柱,板荷载受力点施工隐患处理方法

论文摘要:在框架结构中,节点作为联系整个结构体系的枢纽,既是承受梁,柱,板等 各种荷载的受力点,也是模板,钢筋,混凝土工程等多种交汇施工的重要部位,在实际施工 中存着各种隐患.本文剖析节点施工中的问题,并提出相应的处理方法.

1 前言 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, 如框架的梁柱交汇点,剪力墙结构的暗梁与柱的交汇点等.节点承受由梁端和柱端传递来的轴力,弯矩和剪力,受它们共同作用且受力状态复杂.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.然而在实际工程中,我们发现节点细部构造设计不细致,施工不精心.容易给工程质量留下隐患.特别是框架结构节点在施工中发现的若干问题进行剖析

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=80mmx6Omm,d=25mm,则最小锚固值 la=3525=875n111,其水平段 K 度为 lh=775mm>O.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,梁钢筋穿人节点区,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 l 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 50 mm, 75mm, 如此厚的素 凝 土层很容易产生裂缝, 同时梁的有效高度臧小会降低其承载力冈此, 设计人员应该审视节点 细部构造的详图设汁,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: 3.1 支设梁的底模. 3.2 摆放梁底筋,梁中箍筋. 3.3 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 为满足结构承载的要求,节约工程造价.通常存设计中对上,下柱或柱与梁扳的混凝土 选择不同强度等级,然而未对结构的 点区域的混凝土强度作出明确说明.柱的混凝土施工 通常在梁底标高以下 20～30mm 处留设施工缝, 点区域与梁板同时施工,而施工人员往往 贪图方便而使用同样强度等级的混凝土施工, 降低节点的强度, 节点受力破坏形态主要为剪 切破坏, 节点区域的剪力南混凝土及箍筋菜同承担, 因此应该保证节点域的混凝土具有足够 的强度,按施工规范要求,当梁柱的混凝土

强度等级不同时,节点处应按强柱弱梁的原则, 节点区域的混凝土强度等级应与柱相同采用强度较高的混凝土, 而在梁柱交汇处侧面设垂直 施工缝是不符合规范要求的: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,存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.由丁振捣,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. 参考文献 [1]GB5001072002{{混凝土结构设计规范》. 框架结构梁柱节点施工质量的控制 框架结构梁柱节点是框架结构的关键部位,节点构造复杂,钢筋绑扎密集,而且都是 高空作业,特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎极为不便,给施工造成许多麻烦,稍有 疏忽质量就难以保证. 历次震害表明, 框架结构的破坏绝大部分是由梁柱节点核心区强度不 足和延性不够所致. 造成梁柱节点施工困难的主要原因, 是施工人员对节点受力机理不了解, 对梁柱节点操作程序不清楚,瓦工,木工,钢筋工缺乏统一安排.为切实加强对框架结构梁 柱节

点施工质量的控制,笔者谈几点浅见. 1,地震时梁柱节点的受力状态及破坏形式 从力学上讲,梁柱节点核心区受力情况比较复杂,它既承受柱子传来的压力,又要承担梁端 和柱端的弯矩,当地震荷载反复作用时,核心区混凝土处于剪压复合应力状态,往往造成核 心区出现交叉形式裂缝及柱端混凝土压酥,剥落,钢筋压屈外鼓.特别是角柱,边柱,由于 扭转和偏心等影响,受力更为复杂,比内柱更易引起震害. 2,节点核心区的破坏过程 节点核心区的破坏可分为二个阶段: 一是随着荷载增加, 节点核心区混凝土在剪压复合应力 作用下,首先在角上出现细微斜向裂缝,并向中心发展.此时节点的刚度迅速下降,梁内钢 筋达到屈服并进入强化阶段,其残余变形不太明显.二是荷载继续增加,节点核心区混凝土 出现严重斜向裂缝.但由于箍筋及纵筋约束,混凝土尚未剥落,节点仍能承担荷载并保持不 变,但却有较大的残余变形.通过力学分析可以看出,框架梁柱节点的抗震能力强弱,在纵 筋固定下来后,主要是由节点箍筋体现的,故梁柱节点的箍筋十分重要.然而, 目前在不少施工现场上, 梁柱节点核心区内的箍筋根数不符合设计要求, 箍筋制作不符合规 范要求.究其原因,主要是木工将模板封的位置较高,致使钢筋工无法操作,核心区加密箍 筋无法就位,造成绑扎马虎. 为了从根本上根除以上缺陷,必须提高施工人员对框架梁柱节点重要性的认识,并采 取相应的施工措施. 1,绑扎箍筋时,先把柱头模板拆下 1-2 块,在侧面和现浇板下面进行绑扎.这项措施,需 带班人员要求木工给予配合施工. 2,将附加箍筋改为圆形箍筋或用拉筋组成井字形方阵.这项措施需要同设计单位沟通,征 得他们同意. 3,由于梁柱纵筋多,节点箍筋间距为 100mm,施工,绑扎都比较困难,拟可将闭合箍筋两 个开口箍筋,使两个开口箍筋对向套在一起(如下图 a 和 b)). 4,节点核心区用同标号细石混凝土浇注,在节点处浇捣密实,必要时可提高一个混凝土等 级浇捣. 综上所述,框架结构梁柱节点施工质量的好坏,关系到整个结构抗震体系的安全,施工企业 应当高度重视,其施工质量的控制措施,一定要按下列程序进行:支柱头模板一支梁底模板 及一边侧模一绑扎梁钢筋一套节点核心区箍筋并绑扎一支另一侧模板一支现浇板模板一绑 扎楼板钢筋一浇注混凝土. 浅谈框架结构梁柱节点的施工 浅谈框架结构梁柱节点的施工摘 要:梁柱节点是框架结构抗震设防的重要部位.文章从节点钢筋绑扎,模板安装及 砼浇灌等方面探讨了如何保证梁柱节点的施工质量. 关键词:框架结构;梁柱节点;施工质

量;节点箍筋;砼强度; 关键词:框架结构;梁柱节点;施工质量;节点箍筋;砼强度;模板 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. 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.我国新,老规范均强调了\"强节点\"的设计要求,对节点的箍筋和砼强 度做了比较严格的规定.但是,在工程实践中却往往对节点的施工重视不够,节点施工质量 控制不严.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. 1,节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点: ,节点区的钢筋绑扎梁柱节点的钢筋主要应注意两点: 1.1 箍筋的间距. 1.2 纵筋的锚固.设计上一般是按照规范要求取节点区箍筋与箍筋加密区相同,包括箍筋 的规格,直径和间距等;纵筋锚固也要求满足规范规定,包括伸入支座的直段及弯钩长度. 实际施工中常常出现的问题是:节点区箍筋缺少绑扎,数量不足,间距不分,或者几个箍筋 全堆在一起, 或者空空的一长段没有箍筋; 而纵筋则可能会因弯钩被烧短烧断导致锚固长度 不够. 究其原因, 一方面是部分施工管理, 监理人员素质较低, 对节点区的重要性缺乏认识, 质量意识比较淡薄;另一方面则是施工所采取的工艺流程限制,使得要做到节点区钢筋(尤 其是箍筋)完全符合设计及规范要求十分困难,甚至是根本不可能. 工程实践中最常见的框架梁柱施工做法有两种: 一种是将每层柱包括柱身, 加密区和节点 区的箍筋一次全部按要求绑扎好,然后装柱模板,在梁底下 5～10 ㎝处留施工缝浇灌柱砼, 柱侧模拆除后接着装柱头节点模板和梁底模 (或者包括梁一边侧模) 然后绑扎框架梁钢筋. , 这种做法节点箍筋影响了柱砼的浇灌作业, 砼工往往不得不解开扎丝, 从侧面敲打已绑好的 节点箍筋以打开一个大口子让砼比较顺利地流入柱内. 这样一来, 节点区的箍筋就被打乱了, 要恢复原状很不容易,而且要多费工时.在浇灌柱砼时部分钢筋还会被水泥浆污染,影响与 砼的粘结.此外,节点区箍筋绑扎好后再穿梁底筋将会很麻烦,尤其是穿带弯钩(如在边支 座)的底筋十分困难.这时是钢筋工不得不敲打已绑好的节点箍筋,甚至会擅自烧断弯钩造 成纵筋的锚固不够. 另一种是用所谓\"沉梁法\"绑扎框架梁钢筋,即在绑扎柱箍时留下节点区箍筋不绑,等木工 将节点模板,梁模板和楼板底模都安装好后,再在楼面上绑扎梁钢筋,绑完后拆除临时支架 将梁钢筋骨架落到梁模内. 这种做法很容易漏掉节点区的柱箍筋, 就是放了也往往是无

法绑 扎,数量不足,间距不分又难以调整.实践中,也有些项目提出采取改进的办法在箍筋四个 角设导筋, 将节点区箍筋按要求间距绑在导筋上固定成短钢筋笼, 然后再随梁骨架沉入模板 内;或者采用两个\"U\"形开口箍套叠,再焊成封闭箍.实际上,只要是先把模板都安装好了 再沉梁,无论是使用导筋还是\"U\"形开口箍,都难以很好地解决问题,尤其是高层建筑当柱 比较大采用的是比较复杂的复合箍筋时,就根本不可能做到满足设计及规范要求. 实践中常见的情况是:在验收梁,板钢筋时,有关方面才发现和提出节点区箍筋问题要求 施工班组整改.但是,此时往往模板都已安装完毕,如果不拆除节点区模板,根本是不可能 整改到符合规范要求的. 遗憾的是:实际上不少工程最后都是在\"尽可能整改\"中马虎过去. 实践证明:只有细分工艺流程,合理安排工作顺序,木工和钢筋工紧密配合,才可能保证 节点区钢筋符合设计及规范要求.做法是将柱的箍筋分段绑扎:首先先将柱箍绑至梁底下; 其次在穿好框架梁底筋后绑扎节点区箍筋; 最后在绑完框架梁钢筋后再在梁面上加一道节点 (定位)箍筋.具体的施工流程可以是:绑扎框架梁以下柱箍安装柱模浇灌柱砼(顶层边柱 要注意留够梁筋的锚固位置) 拆除柱模安装框架梁底模安放框架梁底筋绑扎节点箍筋绑扎框 架梁钢筋梁面处加节点(定位)箍筋一道安装节点区模板安装框架梁侧模及楼板底模.这样 的安排可能要增加绑扎框架梁钢筋使用的操作架, 这时可以用工具式脚手架来解决. 如果楼 板底模是用钢管做顶撑,也可以先搭顶撑架,利用它来做绑扎梁钢筋的操作架. 2,节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底.施工实践中最常见的是采 ,节点区的模板安装梁柱节点支模一般都比较麻烦,工效底. 用现场临时散装的做法,容易出现尺寸偏差过大,拼缝不严密,表面平整度及接驳垂直度较 差等通病, 要拆除再重装往往十分麻烦, 不便于进行节点内的杂物清理和节点箍筋的调整处 理.结合节点箍筋的绑扎顺序,在装梁底模,穿梁底筋再绑扎节点箍筋后才安装节点模板, 可以采取框架梁宽度范围以外 (框架梁端头梁底以下的节点模板作为梁底模的支承在装梁底 模时已一起安装)的节点模板采用工具式定制模板的改进做法.其具体要点如下: 2.1 在弄清每个节点处的梁柱, 楼板的几何尺寸及相互位置关系后, 对节点进行分类编号. 2.2 根据各个编号节点的相关几何数据确定节点模板的制作方案.矩形节点框架梁宽度范 围以外的模板一般由四个侧面的各一至两片矩形板组成,模板下部与柱的

搭接长度取 40 ㎝ 便于固定. 结合节点模板的组合方式确定每片模板的具体尺寸并编号后, 绘制出各节点的模 板制作图. 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 18 ㎜厚夹板制作,用 40 ㎜×50 ㎜(柱截面大于 1000 ㎜时可用 50 ㎜×100 ㎜)木枋 做背楞,背楞间距不超过 300 ㎜.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;工具式定制模板尺寸准确,接驳垂直, 拼缝严密,不易变形,质量比较有保障,可减少或杜绝节点装模的通病;而且,模板装拆比 较灵活简便配合了节点箍筋的绑扎. 3,节点区的砼浇灌框架梁柱节点 ,节点区的砼浇灌框架梁柱节点作为梁的支座本身属于柱的一部分,所以节点砼强度等 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砼与柱砼强度等级相同;若原 设计图纸上标明的柱与梁板砼强度仅相差 5MPa,一般也会在图纸会审时将梁板砼强度等级 改为与柱相同.这种情况的节点区砼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砼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砼的质量. 比较成熟有效的做法是: 在梁柱节点附近离开柱边 ≥500 ㎜,且≥1/2 梁高处,沿 45°斜面从梁顶面到梁底面用 5 ㎜网眼的密目铁丝网分隔(做为 高低等级砼的分界) ,先浇高标号砼后浇低标号砼,即先浇节点区砼后浇节点区以外的梁板 砼.应注意的是: 3.1 节点区砼与梁板砼应连续浇筑,不得将高低强度等级砼交界处留成施工缝或出现冷 缝. 3.2 应确定合理的砼配合比,严格控制施工配料,并在现场测控砼坍落度,加强对砼的养 护, 以防梁端高低等级砼交界附近出现砼收缩裂缝. 节点区高强度等级的砼宜采用坍落度比 较小的非泵送砼配合比,使用塔吊运输,可减少水泥用量和用水量,降低砂率,从而减小砼 的收缩量.节点和梁的砼浇筑宜采用二次振捣法,以增强

砼的密实性,减少收缩. 4,结语 ,结语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.本文对 节点施工的讨论,总结权当能为同行业者提供一个参考.