探讨建筑结构抗震节点设计及施工技术
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[摘 要]国内外相关试验结构和展害分析表明，钢筋混凝土结构多数破坏发生在主要结构构件的连接部位， 即节点区。节点是框架结构极其重要的部位，节点设计应保证整个框架结构的安全可靠、经济和施工方便。 因此必须重视节点区的设计和构造。本文对建筑结构抗震节点设计及施工技术进行浅了浅析。
[关键词]建筑结构；抗震节点设计；施工技术；
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）30-0179-01
引言
建筑结构的安全性是指结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的技术指标。节点是结构梁、柱、板等受力构件集中交汇的部位，是结构中承受荷载、传递荷载的中枢，是维系整个抗震结构体系稳定发挥作用的重要环节。为了提高节点的抗震性能，在抗震设计及施工方面就显得格外重要。工经验和事故工程原因分析资料，提出抗震结构节点设计和施工中应注意的几个问题。
1.混凝土强度方面的问题
1.1 混凝土强度等级选择
在实际工程设计中，基于降低造价考虑，设计人员通常对墙柱和梁板混凝土分别选择不同的强度等级，对于节点区域混凝土强度等级未明确说明。施工人员则根据施工缝留设在梁底标高以下20～30mm 惯例，想当然地认为节点混凝土与梁板混凝土为同一强度等级。这种缺乏依据的选择是不安全。对于框架结构，节点承受由梁柱传递来轴力、弯矩和剪力的共同作用，受力状态十分复杂，其破坏形态主要为剪切破坏，在地震力反复作用下将形成多条交叉裂缝，把节点核心区分成若干混凝土块体，大大降低了节点区域混凝土强度，因此必须采用构造配筋措施来提高节点强度。节点区域采用高强度等级混凝土也是必要的，施工规范要求在梁柱混凝土强度等级相差较大，应使节点区混凝土强度等级与柱相同，但这种选择非常不利于施工。若强调节点区混凝土强度等级与柱相同，则将在梁柱侧面留设垂直施工缝，而这些位置根据结构理论恰是剪切力最大的部位，施工缝留设不符合规范要求，也难于保证施工质量。
1.2 浇筑混凝土时振捣不密实
节点区域是钢筋非常密集部位，主梁受拉钢筋全部弯折插入，柱中主筋也需占据一定空间，还有必须加密箍筋，这种情况连绑扎钢筋都很不方便，浇筑混凝土时下料和振捣就更困难。施工人员往往就此忽视了节点区域的重要性，混凝土浇筑时漏振或振捣不充分，形成较多蜂窝或松散孔洞，严重降低了混凝土强度。
1.3 施工缝处理不当
节点在结构体系中起着承上启下的作用，而且施工缝通常也都是留设在节点的上下端部。此部位必须承受较大的剪力，是结构的最薄弱环节。在每一层楼板高度处，形成两道施工缝的暗梁及楼板就是剪力墙结构别薄弱的部位，因此施工缝处理不当，对节点抗震性能的发挥有很大影响。规范要求施工缝接缝处应先清除表面水泥膜和松动石子，或除去软弱混凝土层（即凿毛处理），充分湿润后宜先浇50～100mm厚原配合比无石子砂浆或100～150mm厚减半石子混凝土，以利于结合良好；并加强接缝处混凝土振捣。
2.构造配筋方面的问题
2.1 抗震墙中暗梁配筋设计问题
大多数设计人员习惯于将楼层标高处的抗震墙暗梁设计得与墙同宽，由此进行配筋设计时，往往未考虑到暗梁钢筋与墙中纵横钢筋以及暗柱钢筋的相互关系。
抗震规范要求，暗梁外侧纵向钢筋端部必须弯折插入暗柱主筋内侧，而因实际施工较困难，通常是直接将暗梁纵向钢筋置于暗柱主筋内侧，这就导致暗梁纵向钢筋之间净距不能满足规范要求。由于宽度较实际尺寸小，箍筋也没有紧密地箍牢纵向钢筋，直接影响了构件的抗裂性能。
暗梁设计与抗震墙同宽时，墙中竖向钢筋与暗梁纵向钢筋相撞，施工详图中将其置于梁两侧钢筋内侧。但在暗梁外侧纵向钢筋内移后，墙中竖向钢筋仍然置于暗梁钢筋内侧，其结果不但使梅花形布置拉结筋失去作用，也降低了抗震墙强度。故而只得将墙中竖向钢筋布置于暗梁纵向钢筋外侧，暗梁一般与连梁设计成同一高度，高度较大，且暗梁上下端常为留置水平施工缝的部位，墙中竖向钢筋必须承担水平施工缝处全部剪力值，属于水平和竖向钢筋加强区。若在暗梁高度范围内，墙中竖向钢筋失去水平钢筋约束，则极易产生混凝土保护层局部破坏。
2.2 框架节点箍筋加密问题
为确保钢筋混凝土框架节点具有较高的核心强度，抗震设计规范强调框架节点核心区箍筋必须加密，其配箍量不应小于柱端加密区实际配箍量，必要时还须进行详细的节点内力分析，并采取相应的附加措施。设计人员从未考虑进行节点内力分析，甚至忽视了按最小体积配箍率作构造配筋。通常在施工图中只有柱端加密配箍量标注，而节点核心区内无明确标注。对于施工人员而言，节点区纵横交叉钢筋本来就很密集，按正常情况绑扎钢箍已感困难，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。
3.锚固长度问题
3.1 锚固长度不足
为保证锚固长度，主梁纵向钢筋须弯折插入节点区域，其受力状态复杂，当水平锚固长度lh较短时，多出现侧面鼓胀裂缝，致使核心区混凝土斜向劈裂或压碎破坏。当钢筋弯后垂直段lv较短时，常因发生垂直钢筋踢破保护层而破坏。因此规范对节点区钢筋最小锚固长度la或l aE、水平锚固长度lh 及垂直锚固长度lv都作明确的规定。
在实际中，有些设计人员对最小锚固长度la或laE的取值较为重视，却很容易忽视节点中受拉钢筋的lh 、lv，使受拉钢筋的锚固可靠性得不到保证，其主要原因在于对la或laE取值时忽略梁柱实际尺寸的影响。例如，在设计说明中按抗震设计规范取最小锚固长度laE=la=35d ，在节点施工图中仅示意了受拉钢筋在节点内的锚固位置、弯折方向及锚固总长度（在标准层节点为laE，在顶层节点为1.2laE）。实际上，柱截面b×h=350mm×350mm，梁截面b×h =250mm×350mm，在标准层，d=22mm，laE=la=35d=770mm，实际水平段l h=320mm
3.2 施工缝留设位置不合理
施工规范规定柱的施工缝宜留设在梁底标高以下20～30mm，或留设在梁板面标高处，其原则是施工缝宜留在结构受力小且便于施工的位置。施工时为方便柱身混凝土下料和振捣，习惯于在梁内钢筋未绑扎前进行柱身混凝土浇筑，并将施工缝留在梁底，以致梁内节点上部钢筋不能伸入柱内，造成节点主梁受力钢筋的锚固长度不足。在上例工程中，laE=35d=770mm，lh=320mm，lv=450mm，要满足此要求，则柱上端施工缝应留设在梁底以下150mm处。
参考文献
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