建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁柱的交接處理方法

劉雪明

摘 要：梁柱是建筑結(jié)構(gòu)中的一部分，而且有著重要的作用，因此梁柱也成為了工程中的核心部分。但是梁柱容易受到破壞，尤其是交接的位置，而將危害降到最低，保證建筑結(jié)構(gòu)的安全是設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)。本文主要探討了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁柱交接位置的處理方法，希望為同類的工程提供意見。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)；梁柱；交接；處理方法

中圖分類號(hào)：TU31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

由于人們對(duì)于建筑的要求增多，除了要求建筑的質(zhì)量還講究建筑的外形，不同的人對(duì)于建筑的外形要求不同，因此建筑企業(yè)在建筑房屋的時(shí)候，對(duì)于建筑的風(fēng)格也在一直調(diào)整，希望能夠滿足使用者的要求。建筑風(fēng)格的變化，就要在建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上改進(jìn)。近些年來，建筑的結(jié)構(gòu)已經(jīng)由單板轉(zhuǎn)為多樣，而且建筑的安全指數(shù)也在提高。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)上學(xué)習(xí)外國優(yōu)秀的建議理念以及設(shè)計(jì)方法，從而將建筑的整體水平提高。

1 梁柱的技術(shù)邏輯

對(duì)梁進(jìn)行優(yōu)化可以運(yùn)用本構(gòu)與重構(gòu)概念和手法。通過分析梁原型的“元”秩序的構(gòu)成能力以及材料與力流在梁構(gòu)件內(nèi)或梁構(gòu)件體系之間的重新組織。分析使結(jié)構(gòu)效能得到提高。并最終生成邏輯清晰、具有表現(xiàn)力的結(jié)構(gòu)形態(tài)的方法與思路。

梁可以采用多種材料建造。符合材料意志的梁構(gòu)具備不同的表現(xiàn)特質(zhì)。如混凝土的塑性使梁外形堅(jiān)實(shí)。力量的強(qiáng)弱改變與轉(zhuǎn)折的一體化設(shè)計(jì)使梁呈現(xiàn)完美的造型；鋼材的精準(zhǔn)使梁形體表現(xiàn)細(xì)致、明確、細(xì)節(jié)豐富。還可以輕盈而纖細(xì)；木材的特質(zhì)使梁的節(jié)點(diǎn)具有特殊的表現(xiàn)力等。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法

建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是建造的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，優(yōu)質(zhì)的建筑設(shè)計(jì)，是優(yōu)質(zhì)建筑形成的第一步。對(duì)工程的質(zhì)量、成本、使用壽命都有很大的影響。建筑設(shè)計(jì)費(fèi)用雖然很少，但是可以影響建筑成本的75%。設(shè)計(jì)人員在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，首先是要保證圖紙規(guī)范、合理。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法大致上有：繪制結(jié)構(gòu)平面圖，對(duì)于有抗震設(shè)防要求的地區(qū)，需要輸入結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行建模，計(jì)算建筑所在地抗震設(shè)防烈度的大小值；繪制屋頂結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)代建筑形式各異，建筑物形態(tài)不同，結(jié)構(gòu)的處理方式也不同，屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)更是日新月異。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者除具有相當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)知識(shí)外，還應(yīng)該具備一定的空間概念，正確繪制出屋頂設(shè)計(jì)圖紙的意圖；繪制大樣詳圖，這一步可以在建筑詳圖確定的基礎(chǔ)上，也可以直接繪出，這是比較完整的設(shè)計(jì)圖紙，也是一個(gè)設(shè)計(jì)師技術(shù)水平的高度體現(xiàn)。

3 關(guān)于結(jié)構(gòu)中梁柱設(shè)計(jì)的理解

在設(shè)計(jì)梁柱的時(shí)候一定要做好設(shè)計(jì)的優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，讓其具有較高的效率。在設(shè)計(jì)建筑梁柱可以將原有的設(shè)計(jì)與新的設(shè)計(jì)相結(jié)合，從原有的設(shè)計(jì)中分析結(jié)構(gòu)的秩序。不斷的調(diào)整梁構(gòu)建，同時(shí)也要知道梁祝的材料。為了保證設(shè)計(jì)的質(zhì)量，要提前計(jì)算出梁柱的承受力，從而保證梁柱符合既定的承受力。對(duì)于設(shè)計(jì)者的要求就是讓其在設(shè)計(jì)的時(shí)候，思維清晰，在設(shè)計(jì)圖上能清楚的表達(dá)出建筑結(jié)構(gòu)的框架。也可以讓其他的設(shè)計(jì)人員知道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)。

建筑結(jié)構(gòu)中的梁柱材料可以有很多種，不是簡單的一種。無論是哪一種材料都是要最適合梁柱結(jié)構(gòu)的，從而保證建筑的梁柱能呈現(xiàn)出多種形式。如果建筑中的梁柱是混凝土的形式，那么這個(gè)梁柱的外形很堅(jiān)實(shí)有力，同時(shí)具有很強(qiáng)的塑性。梁的承受力在變化，而且要與其延展性一致，這樣呈現(xiàn)出的梁才是最完美的。如果建筑中的梁屬于鋼材結(jié)構(gòu)，這樣呈現(xiàn)出的梁在外形上很美觀，對(duì)于梁的使用也沒有其他的影響。設(shè)計(jì)師需要考慮的一個(gè)問題就是如何合理的設(shè)計(jì)出梁的構(gòu)件，使其能夠傳遞出一定的應(yīng)力。

設(shè)計(jì)方案的精細(xì)化，復(fù)合化，是保證材料發(fā)揮最大效率的手段。使梁的內(nèi)力向軸力方向調(diào)整和重構(gòu)。通過力的傳遞過程，使結(jié)構(gòu)內(nèi)力的傳遞邏輯更加明晰。設(shè)計(jì)師就是要在這期間，重新進(jìn)行構(gòu)建的新秩序。在對(duì)斷面設(shè)計(jì)、組合、復(fù)合構(gòu)件后，再生成最后受力合理、形態(tài)優(yōu)美的結(jié)構(gòu)框架體系。

4 常見的梁柱交接設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題

4.1 配筋問題

在提高建筑的安全系數(shù)上，一個(gè)非常有效的方法就是使用鋼筋支撐建筑，而且在建筑的所有關(guān)鍵點(diǎn)中都使用鋼筋，作為節(jié)點(diǎn)的支撐，這樣可以保證建筑具有牢固性。從建筑的安全性以及建筑的強(qiáng)度上看，在梁柱節(jié)點(diǎn)上設(shè)計(jì)鋼筋結(jié)構(gòu)是保證安全性的關(guān)鍵。從鋼筋的設(shè)置到節(jié)點(diǎn)的錨固以及節(jié)點(diǎn)的施工，對(duì)于鋼筋設(shè)計(jì)有關(guān)。建筑的強(qiáng)度是一點(diǎn)點(diǎn)的在形成，而形成過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)就是使用箍筋的方式，將建筑中原本是混凝土結(jié)構(gòu)的部分結(jié)束。而逐漸形成的建筑強(qiáng)度對(duì)建筑的剪力有緩解作用。通常情況下，設(shè)計(jì)人員要想將混凝土的約束力增強(qiáng)，或者是增強(qiáng)建筑的抗剪能力，就要在設(shè)計(jì)中入手，將梁柱中的箍筋間距縮短，從而保證建筑的抗震性。而這種方法也對(duì)設(shè)計(jì)人員提出要求，設(shè)計(jì)人員要在原有的設(shè)計(jì)上加密鋼筋，特別是結(jié)構(gòu)中的重點(diǎn)部位?？墒谴蠖鄶?shù)的設(shè)計(jì)師只在梁柱末端的位置上加密，但是卻忽視了節(jié)點(diǎn)位置的加密。由于忽視了節(jié)點(diǎn)位置，這給施工的質(zhì)量造成影響，而且還降低了建筑的安全度。梁柱的節(jié)點(diǎn)比較復(fù)雜，有三類不同的鋼筋結(jié)合在一起，柱的鋼筋、橫梁上的鋼筋以及縱梁上的鋼筋。當(dāng)鋼筋的密度出現(xiàn)變化的時(shí)候，箍筋的位置也有了偏差。建筑中明確規(guī)定了梁柱結(jié)構(gòu)中心的箍筋的數(shù)量，其數(shù)量要超過柱端加密地區(qū)的數(shù)量?？墒呛芏嗟氖┕と藛T，并沒有注意加密鋼筋的位置以及數(shù)量，更不用說去探討節(jié)點(diǎn)的承受能力有一部分的幾點(diǎn)都沒有明顯的標(biāo)記，這些問題都會(huì)影響建筑的質(zhì)量。

4.2 混凝土處理問題

如果建筑的承載能力已經(jīng)符合要求，那么就要適當(dāng)?shù)慕档徒ㄖ诔杀旧系南模档偷姆椒ㄍǔＪ窃谠O(shè)計(jì)上，一般會(huì)對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)中的上住、下柱以及梁板位置選擇不同等級(jí)的混凝土，但是梁柱的交接點(diǎn)位置的混凝土忽視。按照要求，梁柱在施工中，梁的底部要預(yù)留出20mm～30mm的施工縫，而且梁板和節(jié)點(diǎn)的位置可以同時(shí)施工。由于混凝土的等級(jí)不同，施工的過程比較麻煩，因此為了能將施工的過程簡化，施工人員選擇用統(tǒng)一等級(jí)的混凝土進(jìn)行施工，可是這樣卻影響了梁柱的抗挫折性，而且節(jié)點(diǎn)的位置很容易被破壞。可見，在施工中要遵循施工的要求，還是要按照要求選擇不同等級(jí)的混凝土，這樣才能保證建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。按照原則，交接點(diǎn)的位置必須與柱使用的統(tǒng)一等級(jí)的混凝土，很多的施工團(tuán)隊(duì)在梁柱的交接位置上設(shè)置的垂直施工縫，但是這種施工縫嚴(yán)重影響了施工的規(guī)則，還給施工帶來很多麻煩，而且也降低了建筑的安全性。在澆筑混凝土的時(shí)候，要固定梁板的位置，固定的位置要在梁柱接頭的周圍。梁柱接頭的位置要先澆筑，澆筑完梁柱的接頭后，才澆筑梁板。如果為了方便，使用了統(tǒng)一等級(jí)混凝土，那么在施工中會(huì)造成材料浪費(fèi)，還影響了建筑的整體質(zhì)量。

4.3 節(jié)點(diǎn)的箍筋的處理

如何能保證鋼筋施工是建筑施工的難題，在施工中，很多施工人員沒有很強(qiáng)的責(zé)任心，配置箍筋的時(shí)候，常常出錯(cuò)，而且都不按照設(shè)計(jì)要求箍筋，這對(duì)梁柱的堅(jiān)固性有影響。為了能將讓梁柱的堅(jiān)固性有保證，因此在施工的時(shí)候，把梁柱的節(jié)點(diǎn)出的箍筋配置成籠形，然后用這個(gè)籠形箍筋，固定住縱向的鋼筋。最后對(duì)鋼筋綁扎，在保證鋼筋非常堅(jiān)固后才將梁的鋼筋置入柱中。

4.4 加密梁柱交接點(diǎn)箍筋

在加密梁柱的箍筋會(huì)是哪個(gè)，要根據(jù)梁柱的高度去加密。而且要全面的考慮一些因素。澆筑梁柱的節(jié)點(diǎn)，首先要做到的就是處理好中間的縫隙，同時(shí)保證作業(yè)面清潔。為了能夠保證新舊兩種界面能夠保證牢固，就要在澆筑的界面先澆筑一層水泥，以此提高牢固性。施工人員要知道澆筑的要求尤其是質(zhì)量要求，而且也要了解節(jié)點(diǎn)的作用。除此之外，還要控制混凝土的等級(jí)，多次的振搗混凝土，以免表面出現(xiàn)蜂窩。

5 梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)的抗震設(shè)計(jì)問題分析研究

在對(duì)建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，要整體考慮建筑的結(jié)構(gòu)，同時(shí)加入抗震設(shè)計(jì)，這一內(nèi)容是整體設(shè)計(jì)的一部分。在設(shè)置建筑的抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，要注意建筑梁柱節(jié)點(diǎn)的位置，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)的位置很脆弱，是地震中最容易出現(xiàn)損壞的位置。也是建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計(jì)的核心。如果建筑梁柱的位置缺少箍筋或者是在設(shè)置箍筋的時(shí)候，設(shè)置的數(shù)量少，在建筑受到剪力作用的時(shí)候，結(jié)構(gòu)中的混凝土就會(huì)有裂縫。甚至使結(jié)構(gòu)中的縱向鋼筋受壓成燈籠狀。因此在設(shè)計(jì)建筑的抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑梁柱節(jié)點(diǎn)的位置應(yīng)該配置足夠數(shù)量的鋼筋。在混凝土施工的時(shí)候，也要保證混凝土的等級(jí)，在節(jié)點(diǎn)上更要加固，進(jìn)而緩解節(jié)點(diǎn)位置的應(yīng)力。

結(jié)語

由上述可知，建筑中的梁柱與建筑的安全有關(guān)，尤其是梁柱的連接位置，在設(shè)置該位置的時(shí)候，應(yīng)該做好節(jié)點(diǎn)工作，從而使建筑的結(jié)構(gòu)有保證。而且建筑梁柱是一個(gè)建筑的中樞，如果該位置沒有合理的設(shè)計(jì)，使其缺失穩(wěn)定性，那么整體的建筑結(jié)構(gòu)都會(huì)不穩(wěn)。因此在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要注意梁柱位置的設(shè)計(jì)，做好交接處理工作，這就要求施工人員一定要把握好施工順序，知道設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容。

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