分析高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工工藝

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步，加之城市化進(jìn)程加快，我國(guó)建筑呈現(xiàn)出了一種欣欣向榮的勢(shì)態(tài)，尤其是城市高層建筑逐漸增多。高層建筑的功能越來(lái)越復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)體系也十分復(fù)雜多樣，這就使得高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候也變得愈加復(fù)雜。該文就高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工工藝進(jìn)行了相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑 鋼筋結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 施工工藝

中圖分類(lèi)號(hào)：TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）02（b）-0034-01

1.高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

就目前而言，在高層建筑結(jié)構(gòu)中往往會(huì)出現(xiàn)諸如框架柱的剪切破壞、斜截面破壞及錨固破壞等，為此必須加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在高層建筑中，對(duì)于鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言，該文主要從以下幾個(gè)方面來(lái)探討。

1.1梁柱主筋受力位置設(shè)計(jì)

在高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)中，框架柱與框架梁的主筋受力位置有時(shí)候會(huì)發(fā)生矛盾，比如說(shuō)框架梁截面寬度和框架柱邊長(zhǎng)相等，以及框架梁的一邊與框架柱產(chǎn)生了重合。因此，必須注重鋼筋結(jié)構(gòu)框架梁柱主筋受力位置的設(shè)計(jì)。（1）設(shè)計(jì)原則：鋼筋框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則為“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”，也就是說(shuō)在設(shè)計(jì)的時(shí)候首先應(yīng)保證框架柱的主筋受力位置。（2）設(shè)計(jì)對(duì)策：將框架梁的主筋設(shè)計(jì)在框架柱內(nèi)側(cè)；為了保障框架梁的截面尺寸，可以在框架梁靠近框架柱側(cè)的四角增加四根鋼筋，以此作為架立鋼筋。（3）效果分析：采用上述方法來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，已經(jīng)得到了廣泛設(shè)計(jì)師的認(rèn)可與應(yīng)用，除了便于施工之外，還能保證框架結(jié)構(gòu)梁柱主筋受力位置。

1.2墻梁節(jié)點(diǎn)處的鋼筋設(shè)計(jì)

在高層建筑框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，框架梁或次梁一般都會(huì)直接擱置在核心筒的墻體過(guò)梁或者暗梁上，這樣的話(huà)一旦暗梁或過(guò)梁的截面高度等于了框架梁的截面高度，那么就極易導(dǎo)致框架梁的主筋與核心筒的暗梁或者過(guò)梁主筋之間產(chǎn)生位置矛盾。因此，必須做好墻梁節(jié)點(diǎn)處的鋼筋設(shè)計(jì)。（1）設(shè)計(jì)原則：①按照固定端的框架梁的彎矩形式（如圖1所示），使其在支座位置中符合“上鐵受拉，下鐵受壓”的形式；②墻體的暗梁或者過(guò)梁應(yīng)盡量受扭；③應(yīng)盡量確保暗梁或者連梁箍筋的完整。

（2）設(shè)計(jì)措施：①在過(guò)梁的下鐵布置兩排主筋（不超過(guò)六根），框架梁的下鐵則布置在過(guò)梁下鐵的兩排主筋之間，并且要保證框架梁的接頭位于支座的附近，其接頭應(yīng)按照50%的比例依次錯(cuò)開(kāi)。②在過(guò)梁上鐵上直接擱置框架梁上鐵，但應(yīng)保證框架梁的主筋錨固長(zhǎng)度符合相關(guān)的規(guī)定要求。③盡量將過(guò)梁或者暗梁的截面降低（或減?。┑?cm，將框架梁上鐵直接錨固在過(guò)梁之上，但應(yīng)確?？蚣芰号c樓板鋼筋的保護(hù)層厚度符合相關(guān)規(guī)范要求。

（3）效果分析：采用上述設(shè)計(jì)方式，有兩個(gè)方面的好處，其一：通過(guò)對(duì)框架梁下鐵受力主筋接頭位置的調(diào)整，可以保障過(guò)梁箍筋不受破壞；其二，在相關(guān)規(guī)范操作內(nèi)，征詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)師同意后將暗梁與過(guò)梁截面降低為5cm，同時(shí)采用正負(fù)誤差遠(yuǎn)離，在很大程度上避免了核心筒墻體根部混凝土超高的現(xiàn)象，這也為混凝土的節(jié)約及精裝修提供了一定的條件。

1.3主次梁節(jié)點(diǎn)

在高層建筑框架剪力墻中，主次梁節(jié)點(diǎn)至關(guān)重要，尤其是主次梁鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已成為了焦點(diǎn)。傳統(tǒng)常規(guī)做法，將次梁上鐵鋼筋架設(shè)在主梁鋼筋之上，而板筋設(shè)置在次梁主筋上，若其中設(shè)置出現(xiàn)錯(cuò)誤，便會(huì)使得板筋或者次梁上鐵鋼筋的保護(hù)層厚度達(dá)不到相關(guān)要求，從而對(duì)于鋼筋結(jié)構(gòu)的抗震有著嚴(yán)重的影響。因此，在設(shè)計(jì)中就用把握好以下兩個(gè)方面的關(guān)系：（1）主梁上的次梁與柱梁延伸的懸挑梁的關(guān)系次梁上層鋼筋設(shè)計(jì)在主梁鋼筋上側(cè)，而通過(guò)主梁延伸的懸挑梁上層鋼筋自然出現(xiàn)在次梁的下側(cè)，這樣就會(huì)使得懸挑梁構(gòu)件鋼筋的保護(hù)層過(guò)厚；加之鋼筋設(shè)計(jì)及施工操作等外界因素影響，也會(huì)使得其保護(hù)層過(guò)大，這對(duì)懸挑構(gòu)件的受力是十分不合理的。因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須充分考慮懸挑梁的保護(hù)層厚度，盡量做到誤差最小。（2）框架梁主筋與勁性柱主筋錨固長(zhǎng)度關(guān)系這些年，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)工程逐漸進(jìn)步，使得勁性混凝土結(jié)構(gòu)逐漸增多，而框架梁的主筋與H型鋼柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)也成為一個(gè)重點(diǎn)。由于一些施工條件限制，使得施工中會(huì)出現(xiàn)某些部位的鋼筋錨固長(zhǎng)度達(dá)不到施工要求的現(xiàn)象，這時(shí)就應(yīng)深化設(shè)計(jì)。比如說(shuō)可以采取這樣方法：在鋼筋端部增設(shè)一種直螺紋將套筒連接起來(lái)，以此增加鋼筋的握裹能力，然后在現(xiàn)場(chǎng)制作試?yán)摻罨炷猎噳K，待試驗(yàn)成功符合相關(guān)規(guī)范之后才進(jìn)行使用。

2.高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)施工工藝探析

總的來(lái)說(shuō)，對(duì)于高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)施工工藝而言，其流程主要為：鋼筋柱制作一鋼筋柱柱腳環(huán)板定位及附件安裝一鋼筋柱現(xiàn)場(chǎng)安裝一鋼筋混凝土環(huán)梁施工一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工。（1）鋼筋柱制作：應(yīng)確保各部件制作、位置、焊接尺寸及標(biāo)高等必須準(zhǔn)確到位，比如鋼筋材質(zhì)、柱腳定位環(huán)板、抗剪環(huán)箍、螺栓配件等，必須符合相關(guān)規(guī)定之后方可運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)安裝。（2）鋼筋柱柱腳環(huán)板定位及附件安裝：①應(yīng)先做好構(gòu)件防腐與除銹處理，如采用人工除銹、表面涂富鋅防銹漆等；②鋼筋長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件及運(yùn)輸情況來(lái)確定，一般不宜長(zhǎng)于12m；③鋼筋的對(duì)接必須保證焊接之后的平直，除了應(yīng)控制好焊接尺寸之外，還應(yīng)注意變形及保持對(duì)稱(chēng)等；④附件的安裝必須符合相關(guān)規(guī)定，盡量滿(mǎn)足實(shí)際施工需求。（3）鋼筋柱現(xiàn)場(chǎng)安裝：①吊裝設(shè)備及方法。由于高層建筑有著一定的高度，必須選擇一定承載力的塔吊才行，起吊時(shí)采用鋼絲繩捆綁扎實(shí)，并用抗剪環(huán)箍后垂直起吊。②鋼筋柱組裝完成之后，在吊裝時(shí)應(yīng)控制好表形，這就需要把握好吊點(diǎn)的位置，一般應(yīng)根據(jù)鋼筋柱承載力與穩(wěn)定性來(lái)確定，必要的時(shí)候可以采用一定的加固措施處理。4）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工：當(dāng)完成了鋼筋混凝土環(huán)梁制作與施工之后便可以進(jìn)行鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工。在這里應(yīng)注意的是環(huán)筋的制作，應(yīng)分兩次成型；此外還應(yīng)注意混凝土的鋪設(shè)與鋼筋結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，盡量保證施工的安全與準(zhǔn)確。

3.結(jié)語(yǔ)

總之，高層建筑中鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工藝必須高度重視，方可使得高層建筑更加安全，也才能使得質(zhì)量得到保障。但是，目前我國(guó)高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工工藝依然處在復(fù)雜、長(zhǎng)期及循環(huán)往復(fù)的過(guò)程中，必須加強(qiáng)相關(guān)研究與探索，才能找到更多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方法及施工工藝。