高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)研究

卜 杰

(中鐵四局集團建筑工程有限公司，23001)

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)研究

卜 杰

(中鐵四局集團建筑工程有限公司，23001)

隨著我國科技化的發(fā)展，城市化進程的加深，高層建筑成為一種主流。如何保證高層建筑安全穩(wěn)定，關(guān)鍵是鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計?；诖?，本文提出“高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)研究”的命題，首先探討了高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，探討高層建筑鋼筋的施工技術(shù)。

城市化；高層建筑；鋼筋結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

一、前言

隨著城市化進程的加深，高層建筑的不斷涌現(xiàn)，具有整體好、剛度大、位移小等優(yōu)點的鋼筋混凝土也隨處可見。實際上，鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計是高層建筑的關(guān)鍵和重點。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的需要，高層建筑的功能要求也越來越復(fù)雜，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系也更加的多樣化，這使得在高層建筑設(shè)計和施工中會出現(xiàn)各種問題?；诖吮疚奶岢觥案邔咏ㄖ摻罱Y(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)研究”的命題，目的是通過對鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)的探討，促進我國高層建筑的發(fā)展。

二、高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計是為了高層建筑的穩(wěn)定和安全，基于此，高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計必須遵循相應(yīng)的原則：安全可靠性，持久耐用性以及經(jīng)濟適用性。下面將從梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計，墻梁節(jié)點鋼筋設(shè)計和主梁節(jié)點和次梁節(jié)點的設(shè)計三個方面介紹高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計。

1、梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計

高層建筑的鋼筋結(jié)構(gòu)中，由于框架柱和框架梁在主筋受力處會產(chǎn)生矛盾，因此在設(shè)計中必須考慮框架柱和框架梁的受力問題，堅持“強剪弱彎、強柱弱梁”的設(shè)計原則，也就是說，在設(shè)計過程中必須保證框架柱受力主筋的位置，避免框架梁截面寬度與框架柱的邊長等長或者是框架梁一邊與框架柱想重合。為保證上述過程，采取的對策主筋從框架柱內(nèi)側(cè)通過，框架梁靠近柱側(cè)增加四根鋼筋作為架立，用于保證框架梁截面寬度的長度。

效果分析：通過以上方法設(shè)計梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計，可以保證柱主筋受力位置的確定，并得到設(shè)計師的認(rèn)可，并在施工中得到廣泛應(yīng)用。

2、墻梁節(jié)點鋼筋設(shè)計

對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)來說，由于主次框架梁都直接放在筒墻體暗梁或過梁的核心處，易出現(xiàn)：如果框架梁截面、暗梁以及過梁具有相同的截面高度，會使框架梁與核心筒的暗梁或過梁在主筋方面產(chǎn)生矛盾。為了避免此種情況的產(chǎn)生，一般采用的設(shè)計原則是：依據(jù)框架梁在固定端處的彎矩方式，框架梁在支座處應(yīng)采用上拉動鐵處，擠壓下鐵位置，同時在暗梁或過梁的位置扭動，但要保證暗梁與連梁在箍筋處的完整。如圖所示為為固接框架梁彎矩的示意圖，可以使大家更好的了解什么是彎矩結(jié)構(gòu)。

圖 框架梁在固定端處的彎矩結(jié)構(gòu)示意圖

具體措施為：在過梁的下鐵處設(shè)置兩排少于六根主筋的布置，框架梁下鐵則布置在兩排少于六根主筋的位置中間，并依照接頭全部處于支座周圍，并以比例50%錯開；框架梁上鐵應(yīng)直接放置在過梁上鐵位置，用于保證錨固長度的設(shè)計要求；將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護層的深度。

效果分析為：為預(yù)防過梁箍筋收到破壞，采取的調(diào)整框架梁下鐵受力主筋位置的方法已經(jīng)得到認(rèn)可；在錨固長度的設(shè)計要求下，將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護層的深度，也得到很多的應(yīng)用。

3、主梁節(jié)點和次梁節(jié)點的設(shè)計

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的框架剪力墻設(shè)計中，重點是主梁節(jié)點和次梁節(jié)點的設(shè)計，特別是主梁節(jié)點的設(shè)計已經(jīng)成為當(dāng)今剪力墻設(shè)計的焦點。傳統(tǒng)的設(shè)計是：次梁上鐵設(shè)置在主梁鋼筋之上，而板筋卻設(shè)置在次梁主筋上，這容易導(dǎo)致位置設(shè)置出錯，便不能滿足鋼筋保護層厚度的需求，從而嚴(yán)重影響其抗震能力。因此設(shè)計的關(guān)鍵是：位于主梁上方的次梁應(yīng)在延伸到懸挑梁處的主梁的上側(cè)，因而在設(shè)計時應(yīng)保證懸挑梁的尺寸，不能過小?？蚣芰号c勁性柱在主筋上關(guān)于錨固長度關(guān)系。

三、高層建筑鋼筋施工技術(shù)

在高層建筑鋼筋施工中，首先要做的是統(tǒng)一測量的儀器以及鋼尺的量具。我們知道建造高層大樓設(shè)計很多的測量儀器，包括：土建方面的測量儀器和鋼尺、鋼結(jié)結(jié)構(gòu)方面的測量儀器和鋼尺等，如果不統(tǒng)一這次儀器和鋼尺，會嚴(yán)重影響建造的過程以及傳遞，因而必須采取國家統(tǒng)一的計量單位和標(biāo)準(zhǔn)。

其次，應(yīng)對軸線、標(biāo)高和地腳螺栓進行定位。一般來說，軸線的定位是依據(jù)場地的寬度，在建筑物外部或內(nèi)部進行確定的。設(shè)置控制樁，用于確定經(jīng)緯儀和激光儀的位置，通常以滿足通視、可視為基準(zhǔn)。鋼柱長度一般采用2-3層為一節(jié)，來滿足起重量以及運輸。每一節(jié)的定位柱子到下一節(jié)的定位軸線，應(yīng)從地面引致高空。地螺栓則是用在第一節(jié)鋼柱時，用于控制平面大小和標(biāo)高所采用臨時措施。

再次是鋼柱制作與安裝。鋼柱作為高層建筑中主要的豎向結(jié)構(gòu)部件，在制作過程必須現(xiàn)行規(guī)范其驗收的標(biāo)準(zhǔn)。鋼柱柱腳的環(huán)板定位及附件安裝為：首先做好防腐或除銹的工作，根據(jù)現(xiàn)場吊裝要求及運輸，確定鋼筋長度（一般低于12cm），控制焊接尺寸以及防變形和保持對稱，用于實現(xiàn)焊接后的平直，附件安裝時應(yīng)符合需求。

最后是鋼梁柱的制作與安裝。鋼梁柱在高層建筑中一般采用的是H型結(jié)構(gòu)，這需要較好的任性和連通性。一般在制造過程中，在框架梁所設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣采用剖口熔透焊縫方式與鋼柱相連。在安裝時，應(yīng)先焊接下翼緣，再焊上翼緣，腹板利用高強度螺栓進行連接。

四、結(jié)束語

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工技術(shù)在高層建筑中至關(guān)重要，但也是一項長期的、復(fù)雜的工程，應(yīng)必須充分重視。在以后的發(fā)展中，必須研究相關(guān)素材進行總結(jié)與摸索，找出更多的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與施工技術(shù)，促進高層建筑的發(fā)展。

[1]霍英杰．淺析高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工工藝[J]．科技創(chuàng)新與應(yīng)用：191．

[2]高愛軍．分析高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工工藝[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2013(5)：

TU75

B

1007-6344（2015）06-0234-01

卜杰，男，漢，本科，助理工程師。