建筑結(jié)構(gòu)抗震節(jié)點設(shè)計及施工技術(shù)

（太原市建筑設(shè)計研究院 山西 太原 030021）

建筑結(jié)構(gòu)抗震節(jié)點設(shè)計及施工技術(shù)

張 昱

（太原市建筑設(shè)計研究院 山西 太原 030021）

防止結(jié)構(gòu)倒塌破壞能力是建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，是影響結(jié)構(gòu)工程指標最重要的技術(shù)。節(jié)點主要指結(jié)構(gòu)柱、板、梁等受力構(gòu)件集中交集的結(jié)構(gòu)位置，是傳遞荷載、結(jié)構(gòu)承受荷載的重要樞紐，保持著整個抗震結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)格外重視抗震施工和設(shè)計方面的工作，使建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點的抗震性能達到提升。本文對看抗震結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計與建筑施工提出了一些需要注意的問題。

建筑；結(jié)構(gòu)；抗震；節(jié)點

據(jù)相關(guān)實踐成果分析，建筑結(jié)構(gòu)的主要連接部位多數(shù)產(chǎn)生在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也就是人們稱為的節(jié)點區(qū)。在實際施工設(shè)計時，一般都是運用假定節(jié)點區(qū)域結(jié)構(gòu)分析方法來進行具體可靠強度的計算模式，使用細部構(gòu)造設(shè)計來保證節(jié)點區(qū)域的強度。但是現(xiàn)階段我國建筑施工人員和設(shè)計人員對細節(jié)構(gòu)造的認識度不夠，忽略了對節(jié)點細節(jié)構(gòu)造的詳細設(shè)計和用心執(zhí)行，對建筑節(jié)點區(qū)域留下了工程的質(zhì)量隱患，對其質(zhì)量產(chǎn)生了嚴重的威脅。

一、節(jié)點破壞的類型

對于大部分的建筑情況來說，因柱端和梁瑞的抗震性與延性功能差所引起的剪切破壞，我們可以加強其的箍筋對其進行改善。而常見的破壞形式主要有以下幾種。

（一）錨固破壞

建筑鋼筋受力錨固的長度不夠，在荷載反復(fù)作用下，混凝土和鋼筋的粘結(jié)發(fā)生鋼筋滑移與破壞；也可能是混凝土壓酥，在梁筋拔出時使鋼筋未能屈服[1]。

（二）梁端破壞

在建筑梁端鋼筋受拉力屈服時，使混凝土被其壓力壓碎，導(dǎo)致建筑混凝土的保護層直接脫落，建筑梁的交叉處嚴重裂縫，導(dǎo)致梁端產(chǎn)生了塑性鉸。

（三）核心區(qū)破壞

在水平力的影響下，建筑節(jié)點核心區(qū)的抗剪切強度不夠，使其出現(xiàn)對角斜向的裂縫，導(dǎo)致混凝土嚴重脫落，使箍筋崩斷或者外鼓。

（四）柱端破壞

在建筑軸壓力與彎矩力同時影響下，使建筑柱端的混凝土受到壓力的破壞，導(dǎo)致建筑柱筋壓曲，致使箍筋繃斷和壓曲，同時使建筑柱端產(chǎn)生塑性鉸。在以上四種節(jié)點破壞中，除第二種破壞是延性破壞外，其余都是脆性節(jié)點破壞[2]。

二、節(jié)點設(shè)計的準則

在設(shè)計建筑混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震功能時，要制造更強的強柱節(jié)點和制造人為的弱梁節(jié)點，使建筑梁上出現(xiàn)能足夠轉(zhuǎn)動的塑性鉸，從而分解地震產(chǎn)生的能量，對其他構(gòu)件的強度也做到了保證。在建筑鋼筋混凝土的框架時，建筑節(jié)點應(yīng)具備滿足性能的要求主要有以下幾點。

（一）建筑節(jié)點構(gòu)造應(yīng)該容易施工。

（二）在建筑梁柱節(jié)點處應(yīng)使用極限強度設(shè)計。

（三）相鄰構(gòu)件的同等使用荷載是在節(jié)點性能上表現(xiàn)的特點。

（四）建筑節(jié)點應(yīng)有可靠的強度，對相鄰構(gòu)件的荷載得以抵抗，甚至可以承受更大程度的荷載[3]。

三、節(jié)點設(shè)計和施工

（一）不等強梁柱節(jié)點的施工

在建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時，以弱梁強柱為基礎(chǔ)的前提下，建筑梁的混凝土強度比建筑柱的混凝土強度約低一到二級，隨著我國建筑物不斷增高，其強度的差別也越來越大。因建筑高度增加，對建筑柱承載力要求也越來越大，導(dǎo)致混凝土澆筑帶增加了一定的困難程度，解決這種問題的方法主要包括：第一，在建筑梁柱的混凝土強度差距在5兆帕以內(nèi)時[4]，無論是中結(jié)點還是邊節(jié)點，建筑梁筋穿過節(jié)點區(qū)域，使建筑梁對節(jié)點起到約束作用，使節(jié)點區(qū)箍起到加密的作用，強節(jié)點原則也達到了完全的實現(xiàn)。為了方便建筑施工，可以使用梁板和節(jié)點一起澆筑的方式，在施工時使用梁板混凝土。第二、建筑梁柱混凝土間相差十兆帕以上時，對建筑柱和節(jié)點等級強度一樣兆帕的進行混凝土澆筑，主要施工步驟包括：在柱邊五百毫米處對快易口進行綁扎，在澆筑節(jié)點混凝土?xí)r，因為節(jié)點的混凝土用量較少，所以應(yīng)采用塔吊澆筑的方式，不但可以防止混凝土坍落，同時還能使節(jié)點混凝土高出樓面，防止其發(fā)生振搗情況。在澆筑板梁混凝土施工時，首先要對分界部位進行澆筑，使其達到標準高度后在對其節(jié)點區(qū)混凝土進行振搗，這樣施工不但可以防止板梁低強度的混凝土流入建筑節(jié)點區(qū)，還能防止建筑節(jié)點區(qū)混凝土漿流入到建筑梁內(nèi)，在混凝土初凝前完成振搗，相差時間以內(nèi)兩個小時以內(nèi)為基準，防止冷縫的形成。

（二）影響節(jié)點混凝土的施工質(zhì)量

建筑節(jié)點區(qū)域的鋼筋排布緊密相連，主要包括四周建筑梁伸入主筋錨固區(qū)段和建筑框架主筋。因為建筑節(jié)點處的鋼筋占據(jù)著巨大的空間而且雜亂分布，使節(jié)點處的混凝土容易引起不密實的情況，導(dǎo)致混凝土節(jié)點處的強度過低，使剪切破壞力度風(fēng)險度增高。所以，在施工時應(yīng)加大管理力度，抱枕振搗混凝土的質(zhì)量。

（二）施工縫的影響

在建筑框架結(jié)構(gòu)中，抗震設(shè)計應(yīng)按照強梁強柱的原則進行設(shè)計，對建筑柱子的抗變形能力與承載力的設(shè)計及其重要，但是地震也有可能在建筑柱端產(chǎn)生塑性鉸[15]。所以，在實際的設(shè)計中，設(shè)計人員還應(yīng)采用構(gòu)造措施來對建筑柱的抗震性能進行保證。在框架結(jié)構(gòu)施工時，節(jié)點沿著建筑框架梁高度的底口和上口處進行設(shè)置施工縫，使建筑節(jié)點的下端與上端作為建筑柱承受剪力的最大位置，其建筑施工的質(zhì)量好壞影響著建筑抗震性能的質(zhì)量，所以應(yīng)該用心完成施工縫接茬的每項工作，對接縫處的混凝土的完整性與連續(xù)性起著保證的作用，從而保證建筑結(jié)構(gòu)節(jié)點的抗震性能，

（三）節(jié)點處鋼筋

在實際建筑結(jié)構(gòu)施工中，一般不顯示建筑節(jié)點內(nèi)的柱鋼筋和梁鋼筋的排放關(guān)系，對端頭彎折形式與建筑錨固長度作出要求，經(jīng)常會出現(xiàn)在建筑施工時柱子的主筋與梁的主筋相互碰撞的情況。要根據(jù)建筑框架柱和梁受力傳送的方式，將建筑柱的縱向主筋里側(cè)放置框架量的豎向主筋，這種方式被稱為柱包梁施工技術(shù)，因為建筑柱筋的數(shù)量大、密集排列等因素影響，導(dǎo)致建筑筋柱在縫隙中有梁筋穿過，由此可見，在建筑實際施工時[6]，建筑梁的鋼筋定位無法規(guī)避其出現(xiàn)偏差。如果在施工時，應(yīng)將柱、梁設(shè)計成截面等寬，梁的里外側(cè)豎筋的位置距離要在設(shè)計寬度尺寸以內(nèi)，在建筑梁端部加密區(qū)的鋼筋不能和豎向的主筋連接緊密，不能形成規(guī)范的建筑鋼筋骨架，導(dǎo)致建筑梁端的實際斷面減小，最終會使建筑梁的承載力降低，也不能使主筋和箍筋有效合作，還會降低抗剪能力。

在建筑施工時，經(jīng)常會出現(xiàn)基礎(chǔ)框架梁、樓板、地梁和閥板上方出現(xiàn)插筋生根的剪力墻與柱子。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)受力情況，在建筑施工時一般使用板包強的方法對鋼筋進行排放。因為受到建筑梁上方的豎筋與板上方網(wǎng)片鋼筋位置和間隙的影響，經(jīng)常會出現(xiàn)建筑柱主筋偏差尺寸較大，導(dǎo)致主筋容易出現(xiàn)建筑縮小或者增大的情況，甚至?xí)怪痈康膶嶋H面尺寸小于或者大于設(shè)計時的尺寸，另外，在建筑插筋工作時，要保證柱子生根鋼筋錨固長度時，還應(yīng)該重視縱直斷的錨固長度。因此，在建筑施工時，保證構(gòu)件截面尺寸與強插筋定位的基礎(chǔ)上，對建筑板梁鋼筋進行適當(dāng)?shù)呐啪嗾{(diào)整，如果仍然沒有辦法滿足其要求，應(yīng)該對墻筋的底部使用附加補強措施。

總結(jié)：

在建筑施工時，應(yīng)增加節(jié)點區(qū)域的混凝土與鋼筋的施工質(zhì)量，特別是施工縫的留置與混凝土的澆筑以及箍筋的配置。對于在常規(guī)建筑施工條件下不能按照規(guī)范中進行施工要求的，應(yīng)在保證構(gòu)件和節(jié)點基本技術(shù)滿足規(guī)范基礎(chǔ)上，對建筑局部進行附加補強措施，從而達到建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的目標與原則。

[1]張擁軍.探討建筑結(jié)構(gòu)抗震節(jié)點設(shè)計及施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(31):379.

[2]代梅葉.結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)設(shè)計及施工要點分析[J].民營科技,2014(2):201.

[3]吳修平.淺談房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014(31):220-220.

[4]楊禮軍.淺析建筑工程抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工[J].四川水泥,2014(11):121-122.

[5]李長福.建筑工程抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)劃與施工[J].大科技,2015(2):309-309,310.

[6]王曉瑜,鄧志勇.淺談建筑工程抗震結(jié)構(gòu)的設(shè)計及施工[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2015(26):618.

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1007-6344（2017）06-0088-01