浅谈高层框架结构梁柱节点施工质量控制的探讨

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【摘 要】钢筋混凝土高层框架结构梁柱节点也称节点核芯区是联系整个结构体系的枢纽，也是建筑工程质量安全的重要保障。本文从设计和施工两个方面对梁柱节点工程质量进行探讨，确保工程质量安全。

【关键字】高层框架；钢筋混凝土；梁柱

引言

在中国现代化建设的过程中，城市、公路、桥梁等基础设施建设快速发展。尤其是全世界范围内，破坏性地震的平凡发生。人们也对各种建筑安全问题提出了更高的要求。如何设计和实现较高抗震性能，是解决这类问题的关键。本文就是从高层框架结构设计的安全角度出发，对高层框架结构节点基础理论进行研究。并从设计角度出发，分析了保证高层框架结构质量控制中梁柱刚性连接节点设计中存在的问题及其正确的设计方法。从而有效地保证整个结构体系坚固和安全可靠。同时，对于在施工过程中对建设项目的施工实施,施工方案及方法的选择都关系到项目质量的最终实现。总之，通过从设计到施工两个方面出发面，确保高层框架结构质量安全，这对保证生命财产安全，降低自然灾害所造成的经济损失具有十分重要的意义。

1 基础理论

1.1 连接节点

高层框架结构梁柱连接节点设计是根据建筑的整体布局合理的确定节点的形式、连接的方法以及细部的构造都要符合科学原则和结构几何力学原理。梁柱节点连接传递的内力主要包括弯矩、剪力、轴力和扭矩。框架结构多数连接轴向变形和剪切变形与转动变形相比，相对较小。通常从实用的角度考虑，只考虑连接的转动变形。转角是指梁柱之间的夹角从原始状态的变化，转动变形通常表达为弯矩的函数，所以连接性质可按连接传递梁端弯矩能力来确定。根据受力变形变形特征和传力程度，通常框架梁柱连接可分为刚性连接、铰支连接、半刚性连接三类。具体的应用往往根据结构体的需要，而选择相应的连接方式。也可以综合考虑选用。其目的就是要保证结构的整体性能要求。

1.2 节点设计

1.2.1 结构控制设计

高层框架结构控制设计是通过在结构上设置控制机构，并有效地结合框架结构中的刚性设计、柔性设计以及延性设计共同地控制和抵御地震及风荷载的作用。从而有效的增加整体设计抵御风险的能力。其中刚性设计是指把整个建筑连成为一个刚性整体以增大整个结构的刚度。这种方法虽然对抵御地震这样的破坏性灾害有很好的防御效果，但对于高层框架结构、长跨度和结构的复杂性方面受到严重的限制。所以在高层框架中又结合了柔性设计和延性设计。与刚性结构体系设计相反柔性设计是减少结构的刚度，以有效地减少作用于结构的地震荷载强度从而保证整个建筑的不被破坏。但这种设计往往不能够很好的控制，而不能有效的满足设计要求。延性设计是目前在高层框架建筑设计中普遍采用的方法，它使整个建筑既有适当的刚度分布，同时又有适当的弹性可以很好的消除地震能量，保证建筑的完整性而不坍塌，因而延性设计具有刚性和柔性的两种有点，也是建筑具有足够大的强度和稳定性。

1.2.2 梁柱节点设计的方法

在高层框架结构中，节点设计可以采用以上三种不同的设计方法，使梁柱节点满足“强节点、弱杆杆”的抗震要求，以实现“小震不坏，大震不倒”设计目标，就必须在梁柱节点设计是满足以下的设计原则。

第一，在弹性阶段，梁柱连接处的抗弯能力必须大于框架梁的抗弯能力，防止受大震作用时因梁柱连接处可能存在的某些缺陷导致框架横梁在尚未出现塑性铰之前，节点连接就过早地发生脆性破坏。

第二，在满足第一个基本原则后，在弹塑性阶段，塑性铰必然将离开柱面向外移，为此在弹性设计阶段就应预测并人为控制塑性铰的位置，使该位置梁截面最外纤维的最大弯曲应力高于梁柱连接处最大弯曲应力，以便在大震时使框架梁上出现塑性铰的部位，其翼缘在高应力下首先屈服，产生塑性变形，形成塑性铰，以达到耗散地震能量的目的。为了达到这样两个设计原则，可以有不同的实现方法如组合内力设计方法，杆件承载力设计和极限承载力设计方法。本文主要对第一种设计方法进行探讨。首先假定建筑结构在地震时处于弹性阶段，梁柱节点连接只是根据组合内力以及梁的应力强度比设计。梁的应力强度是指梁的地震组合弯矩设计值乘以梁的承载力抗震调整系数0.75后，在梁截面中产生的弯曲应力与梁的钢材强度设计值之比。当梁的应力比小于0.7是，这时梁柱节点连接传递力可能只是剪切力为主，那么节点设计就可以采用刚性狗滑式设计，同时保证连接的承载力大于连接处的组合内力。

2 梁柱节点施工质量控制

显然，建设项目的施工阶段既是实现设计的最重要阶段,也是建筑目标的实现阶段。在高层框架结构建筑中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,是联系整个结构体系的枢纽,起承上启下的作用。因此,作为现场施工的技术人员,必须从工程角度，以有利于保证工程质量分析考虑,确保施工方法在技术上可行,合理，因此具有十分重要的意义。

2.1 钢筋制作和选择

框架梁柱节点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，避免留下工程质量隐患。

2.1 节点箍筋加固的问题

为提高柱子的承载力,避免主筋受剪切弯曲破坏，框架节点核心区内箍筋量,不能低于柱端加密区的实际配箍量。但由于施工人员对加密节点钢箍的必要性认识不足,在加之节点区纵横交叉的钢筋本来就很密集,绑扎钢筋难度本身就很大。所以少放、漏放钢箍的情况时有发生。为保证梁柱节点质量，工程技术人员必要加强监管，对于箍筋的制作必须按照梁的不同高度认真设计制作，从而真正保证建筑工程质量，不留下丝毫隐患。

2.2 混凝土浇筑质量控制

为保证柱、梁、板之间节点受力的平衡，也为了节约工程成本，通常在工程设计中，往往选择强度等级不同混凝土浇筑。在施工过程中，施工人员为了方便会采用等级相同等级的混凝土，结果往往梁柱节点间受力均衡被破坏。这样不但提高了工程的造价，同时也降低了建筑安全系数，增加建筑安全风险。因此，在施工时，一定要按照施工要求，精心施工。

3 结论

本文从设计到施工两个方面对高层框架建筑节点设计进行了探讨，同过分析，充分认识到建筑节点在整个建筑中的重要作用。为了有效保证建筑安全，必须做到精心设计，精心施工，确保质量安全，不给人民，国家生命财产安全带来损失。

参考资料

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