房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中梁柱交接處理技術(shù)探究

【摘要】眾所周知，在實際的工程建筑當(dāng)中，梁柱始終都是整個房屋結(jié)構(gòu)體系中最為重要的環(huán)節(jié)之一，它的構(gòu)造將直接關(guān)系到工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。本文首先對的建筑工程中房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的連接方法進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與探究，其次提出了梁柱交接設(shè)計中需要注意的事項。

【關(guān)鍵詞】房屋結(jié)構(gòu)；梁柱交接處；處理技術(shù)

近年來，人們的生活水平正在不斷的提升，人們對于居住環(huán)境的要求也日益提高，房屋結(jié)構(gòu)的設(shè)計逐漸走向了多元化、復(fù)雜化的發(fā)展趨勢。那么，為了讓廣大消費者的需求得到充分的滿足，房地產(chǎn)商以及建筑設(shè)計部門逐漸開始對房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了全新的要求，以此來滿足廣大消費者日益提高的物質(zhì)追求?；诖耍槍Ψ课萁Y(jié)構(gòu)設(shè)計師而言，理應(yīng)不斷完善與創(chuàng)新自己的設(shè)計理念。

1鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的連接方法

整體來說，多層或高層房屋的鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點的連接往往都可以采用三種方法來實現(xiàn)，即高強度螺栓連接、全焊型連接以及摩擦型高強度螺栓和焊縫所形成的混合連接。具體而言：

1.1高強度螺栓連接

就實際的情況來看，由于安裝簡便、快速，且便于加固、維護，螺栓連接方法目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各類建筑鋼結(jié)構(gòu)的連接工作中。然而針對多層和高層房屋建筑來說，由于其鋼結(jié)構(gòu)均會受到地震的往復(fù)作用以及風(fēng)荷載的反復(fù)作用，所以在連接鋼結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點時，所使用的螺栓就不能夠是承壓型的，而應(yīng)該采用輕度較高的摩擦型螺栓來實現(xiàn)連接。

1.2全焊型連接

在實際的焊接工作中，焊接結(jié)構(gòu)的低溫冷脆問題尤為突出，這就會產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力以及變形，無疑將嚴(yán)重影響到對結(jié)構(gòu)的工作。針對這種情況，在對房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點進(jìn)行焊接時就應(yīng)采用全焊型的連接方式。具體來說，與栓焊型混合連接相比，全焊型連接方法在滯回性能上明顯具有較大的優(yōu)勢，同時在塑性變形能力上也強于前者。當(dāng)然，在采用全焊型連接方法的過程中，必須對節(jié)點板的選擇引起足夠的重視（應(yīng)該選擇厚度相對合適的節(jié)點板），如果節(jié)點板太強，不僅不能夠充分利用節(jié)點域的變形能力來實現(xiàn)對地震能量的消耗，同時也非常浪費材料。反之，如果節(jié)點板太弱，那么梁柱的連接雖然能夠形成較大的塑性變形現(xiàn)象，但因為梁翼緣往往都很難形成塑性，所以就使得節(jié)點的耗能能力不能夠得到充分的發(fā)揮。與此同時，由于節(jié)點域的塑性轉(zhuǎn)動如果過大，那么就會在無形之中促使框架的水平位移得到增加，這明顯是不利于框架整體受力的。所以在這樣的連接結(jié)構(gòu)之下，梁上和梁下蓋板邊緣進(jìn)行加工之后，通過對接焊縫的方式與柱進(jìn)行連接，蓋板和梁的連接可以通過角焊縫完成，梁腹板和柱之間的連接可以選擇鋼板以及角鋼來實現(xiàn)，在焊接過程中，如果選擇鋼板或者角鋼，則可以依靠角焊縫進(jìn)行連接。在實際施工過程中必須要確保焊縫對接的工作質(zhì)量，對接時應(yīng)當(dāng)焊透，梁上、蓋板和柱質(zhì)檢的焊接工作質(zhì)量會在很大程度上影響到梁柱剛性連接的滯回性。另外，焊縫和柱翼緣的焊接引弧板若殘存于構(gòu)件上，則可以讓其和柱一起焊接，盡量將其與梁翼緣進(jìn)行連接，從而降低焊接作業(yè)未焊透情況下對梁柱結(jié)構(gòu)受力的影響。

1.3摩擦型高強度螺栓與焊縫形成的混合連接

摩擦型高強度螺栓與焊縫形成的混合連接方法來說，在應(yīng)用過程中須保證做到以下幾個方面的內(nèi)容：第一，焊縫的破壞強度適中都應(yīng)該比高強螺栓高，且抗滑極限強度的比值應(yīng)該控制在1-3之間。第二，該種連接方法的施工順序必須根據(jù)一些具體的條件分析來決定（如板件的實際厚度、施焊過程中是否可以采用反變形措施等）。一般情況下都應(yīng)該采用“先栓后焊”的方式，而此時高強度螺栓的強度應(yīng)該注意焊接影響的計算，需要適當(dāng)?shù)淖龀鲆欢ǖ牟饻p。然而，在采用了先栓后焊的方式之后，如果板間依舊不能夠加緊，此時就應(yīng)該充分應(yīng)用大直徑的螺栓，同時還需要為螺栓的抗剪承載力設(shè)計相應(yīng)的值乘，以此來實現(xiàn)對系數(shù)的拆減。第三，如果在靜力荷載的作用下，那么高強度的摩擦型螺栓即可以與側(cè)角焊縫共同作用，而如果是在直接承受動荷載作用的連接當(dāng)中，那么這種連接方式就不適宜，應(yīng)該采用先栓后焊的方式，且在設(shè)計的過程中必須充分考慮到溫度所帶來的影響，所以一般情況下都應(yīng)該適當(dāng)拆減高強度螺栓的預(yù)拉力。第四，針對共同工作的混合連接來說，相應(yīng)的總承載力必須充分考慮到不同連接方式的承載力總。

2梁柱交接設(shè)計中的注意事項

2.1配筋方面的因素

在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，要想提高整個建筑物的安全性，我們通常采用的方式都是利用鋼筋來實現(xiàn)對建筑物的支撐。然而在這其中，梁柱交接點的鋼筋構(gòu)造儼然是最為重要的環(huán)節(jié)之一，其將直接影響到整個建筑的強度與安全性。我們知道，對關(guān)鍵部分的混凝土來說，箍筋對其始終是具有約束作用的，而其也是建筑強度的形成過程，這個強度對于節(jié)點剪力而言，必然可以起到一個緩解的作用。這里需要注意，箍筋的間距越小，其對混凝土的約束能力就越強，相應(yīng)的抗剪能力也越強。基于此，在實際的設(shè)計過程中，關(guān)鍵的部位必須加密鋼筋的配置，但目前很多設(shè)計師往往只重視梁柱末端的加密，并沒有對交接點的處理引起足夠的重視，這無疑就會影響整個建筑的施工質(zhì)量。

2.2混凝土方面的處理問題

目前，很多建筑施工中都沒有對梁柱交接點所需的混凝土進(jìn)行等級標(biāo)注。在梁板與節(jié)點區(qū)域共同施工時所采用的混凝土往往都是強度等級相同的，這在很大程度上降低梁柱的堅固性，從而嚴(yán)重影響到建筑的質(zhì)量。因此，設(shè)計過程中要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范與要求來對梁柱交接點的混凝土進(jìn)行準(zhǔn)確的等級標(biāo)注，同時整個施工過程都不應(yīng)該違背柱強梁弱的原則。

2.3做好梁柱交接點箍筋加密

箍筋的制作應(yīng)充分考慮各方面的因素，對節(jié)點進(jìn)行混凝土的澆筑時，整個縫的操作都必須在節(jié)點模板安裝完成之前處理好，只有這樣才能夠保證施工面的潔凈度。與此同時，在進(jìn)行澆筑之前，首先應(yīng)該澆筑一層水泥，以此來連接新舊界面。澆筑的質(zhì)量也是影響梁柱節(jié)點堅固性的重要因素之一，因此澆筑的過程必須嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，確保澆筑的質(zhì)量。

3結(jié)語

總之，我們在借鑒成功經(jīng)驗的同時，理應(yīng)不斷優(yōu)化與完善梁柱連接節(jié)點的設(shè)計，從而讓整個節(jié)點的設(shè)計能夠匹配于房屋建筑的整體結(jié)構(gòu)，從而讓房屋建筑的質(zhì)量與安全性得到充分保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]王長永，趙權(quán).梁柱交接面處混凝土施工縫質(zhì)量事故的處理及預(yù)防[J].工業(yè)建筑，2014.（10）.

[2]王方斌.預(yù)應(yīng)力混凝土扁梁框架邊節(jié)點的試驗研究[D].南昌航空大學(xué)，2012.