浅析高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理

1 / 4 浅析高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 浅析高层建筑框架梁柱节点的强度验算和施工处理 摘要 高层建筑框架梁柱节点区混凝土如何浇注才能满足承载力要求，是长期困扰着设计和施工人员的一个问题，文中根据高规的定性规定，经定量验算而总结出一种节点区简易处理方法。 为了满足柱轴压比的要求，同时又要控制柱截面不过大，柱子采用较高强度等级的混凝土是一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却是不需要且不适宜的，前者指对其抗弯承载力的贡献不明显，后者则指对构件承受非荷载应力不 利。正因如此，高规第条才有“现浇框架梁的混凝土强度等级不宜高于 规定，但实际工程设计中楼盖合适的混凝土强度等级应为 层建筑混凝土结构的柱混凝土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强度差距会越大，当然该区段主要存在于高层建筑的下部。 目前混凝土的浇筑施工几乎都是采用商品混凝土泵送工艺，而且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇注。如果要求其中的梁柱节点单独浇注，则首先是其供应量及浇注时间不易控制而会导致质量事故，其次是节点区与 梁2 / 4 板之间的分隔确实存在难度，故施工单位至少不希望大面积采用此方法。 按高规附录 C 进行受剪抗震验算，即使柱梁混凝土强度等级相差 20节点区用楼盖混凝土强度等级浇注，其节点核心区截面的受剪承载力仍可以满足要求。 在偏心受压验算中，当梁板混凝土强度等级比柱低5，其受压强度可以满足要求；当两者的混凝土强度等级相差 10以上时，其受压强度不满足要求。 当梁板比柱的混凝土强度等级低 10以上而仍用梁混凝土浇注节点区，则对节点区必须采取措施。从偏心受压公式 N 中的 3 项抗压数值来看，第 1 项即节点区截面混凝土抗压强度是不可变更的；第 3 项即箍筋提供的抗压强度所占的比例最小，且一般设计不可能改变节点区的配箍规格；第 2项即节点区竖向钢筋提供的抗压强度所占比例较大，且若采用 来增加节点区的竖向配筋率则可显著提高其抗压强度。 整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不宜太多，一般为 8 层左右变 1 个等级。水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，同时要与竖向构件相配搭，使施工处理简单化，尽量避免或减少节点区单独浇注混凝土。 根据上述原则，有关混凝土强 度等级的确定，对于诸如楼层数分别为 30 层、 40 层和 55 层的高层建筑混凝土结构3 / 4 来说，其竖向构件及水平构件二者间混凝土强度等级的搭配，下面的取值可能是较合理和科学的： 30 层： 40 层： 55 层： 或 分析以上高层建筑混凝土强度等级的配搭，对于 30层高层建筑，节点区需要 加短筋的仅为 1/4 楼层；对于 40层高层建筑，则为 3/5 楼层；对于 55 层高层建筑，第 1 方案节点区需单独浇注混凝土的为 2/7，节点加短筋的为 3/7，第 2 方案节点区需单独浇注混凝土的 1/4，节点加短筋的为1/2。 在经济指标方面，节点区加插筋所增加的用钢量占整个工程用钢量的比例小至几乎可忽略不计，因此以消耗工地上一些准备弃用的边材废料而换取节点区浇注混凝土的方便，无论从哪个角度衡量都是值得的。当然，节点区加插短筋所花费的费用要比节点区采用柱混凝土强度等级单独浇注高一些，但正如前面所述，节点区混凝土单独浇 注既存在许多困难，掌握不好还会导致混凝土质量事故，因此采取在节点区加