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淺談高層建築中框架柱、梁和填充牆的施工

2023年10月14日

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過石勇
(中達建設集團股份有限公司陝西分公司陝西西安710000)
【摘要】我國高層建築得到很快的發展,採用鋼筋混凝土框架結構的建築越來越多,由於它具有強度高、抗震性能好、施工快、經濟合理等優點,這種結構在多層特別是高層建築結構中得到了更加廣泛的應用。
關鍵詞 框架柱;梁;填充牆;高層建築
On the high-rise building frame columns, beams and filling wall construction
Guo Shi-yong
(Zhongda Construction Group Co., Ltd. Shaanxi BranchXi´anShaanxi710000)
【Abstract】Our high-rise buildings to get quick development, the use of reinforced concrete frame structure building more and more, because it has high strength, good seismic performance, fast construction, economical advantages of this structure in the multi-storey high-rise building structures in particular get a more widely used.
【Key words】Frame column;Beam;Infilled;High-rise building
我國高層建築得到很快的發展,採用鋼筋混凝土框架結構的建築 越來越多,由於它具有強度髙、抗藤性能好、施工快、經濟合理等優點, 這種結構在多層特別是髙層建築結構中得到了更加廣泛的應用。近幾年,筆者發現施工單位在施工當中對框架梁,柱鋼筋工程,有些工程技術人員,在應用規範時,概念不是很淸楚,盲目施工給工程質量留下了一些隱患應特別引起重視。
1. 框架柱鋼筋
1.1鋼筋的捍接。
對於多層和髙層建築來說,框架柱縱向鋼筋連接,通常要採用焊接方法來完成。《鋼筋混凝土髙層建築結構設計與施工規程》(JCJ3- 91〉第.5.2.14條對現澆框架柱縱向鋼筋的接頭提出了明確規定柱縱向受力鋼筋應在兩個水平面上搭接,搭接位置應在受力較小區域,以 相鄰接頭間距,焊接不得小於50mm,搭接不得小600mm,接頭最低點 距柱端不宜小於柱截面長邊尺寸,且宜在樓板面以上750mm處施工中 常把《混凝土工程施工及驗收規範》(CB50204-92)和混凝土結構設計 規範(CBJ10-89)中關於一般鋼筋混凝土柱受壓鋼筋焊接接頭可在同 一截面的規定,誤套到框架柱中來,相當一部分施工單位,基本上是出 樓面200-300mm或300-400mm在同一截面進行鋼筋連(焊)接,這樣 連(焊)接影響框架柱的抗剪承載力和抗藤性能,是十分錯誤的。
1.2鋼筋搭接。
(1)《施工規程》第5.2.14條規定直徑大於22mm的鋼筋宜採用焊接接頭,施工中由於某種原因不得已採用搭接方式進行連接的情況也時有發生,這本無絕對不可(一級框架柱、二、三級框架底柱除外,問題在於施工中一般只注意了搭接長度而搭接位置和搭接接頭投度範圍內箍筋的間距則往往被忽視。《施工規程》第5.2.14條「要求鋼筋搭 接位置在受力較小區域」第5.2.21條規定「縱向鋼筋搭接接頭處的箍筋間距,焊接時不得大於50d及100mm,受壓時不得大於10d及 200mm,箍筋彎鈎要繞過兩根縱筋、彎鈎長度需相應加長。」
(2)應該指出,鋼筋搭接除應遵循《施工規程》和《施工規範》的有關 規定外,對有抗藤設防要求的尚應遵循《建築抗藤設計規範》關於綁紮接頭的規定,即「鋼筋搭接長度範圍內的箍筋間距不應大於10mm。」
(3)把框架柱箍筋的設置要求混同於一般鋼筋混凝土柱,忽視了兩者 受力狀況的差異,框架柱塑性鉸區範圍內,箍筋應按規定進行加密,合理配罝箍筋,對柱截面核心混凝土能起到約束作用,可顯著地提髙混凝土極限壓應變,從而改善柱的變形能力,並防止受壓鋼筋屈服,提高抗剪承載力。
(4)對於有抗藤要求的框架,《施工規程》第5.2.9條,要求柱子的加 密區箍筋「每隔一根縱向鋼筋都應有兩個方向的約束」。對此,設計 方面也常易疏忽,既無圖示要求,也無文字說明,施工時便也順理成章地按圖施工。筆者認為,當柱的縱向鋼筋每邊有四根和四根以上時,不管有無抗麓要求.柱的縱向鋼筋還是以每隔一根用縮筋或拉筋為好,拉筋可在兩端彎鈎(平直部分長10d,135mm或一端彎鈎一端直 鈎(平直部分長度不小於6d)這對提高柱的變形能力和砼的約束都是有利的。
(5)框架結構中,由於承載力需要,柱子每邊設三根以上的縱向鋼筋是常有的事,但往往忽視設置復合箍筋四根,仍只設「 口 」字型箍筋, 這顯然是有違於《設計規範》第7.3.3條「當柱子每邊縱向鋼筋多於三根時,應設S復合箍筋」的規定的。《施工規程》對此情況,是希望儘可能設置井字型箍筋。
1.3鋼筋的彎鈎。
《施工規範》第3.3.4條明確要求箍筋「彎鈎平直部分的長度,對於 一般結構不宜小於箍筋直徑的五倍,對於有抗霢要求的結構,不應小於箍筋直徑的10倍」,且箍筋末端尚應彎成135度。《抗籐規範》對此也 作了同樣規定。施工中常不是五倍箍筋直徑,彎鈎角度也不夠,這是一個通病,有損於箍筋的構造作用。
1.4鋼筋的代換。
前述某酒店工程施工至中間層時,設計要求的II級鋼材短缺,用皿級鋼筋等強度進行了代換,忽視了抗拉強度與屈服強度兩者比值的有關規定。《施工規範》第3.1.5條對此的要求是「對有抗震要求的框 架,不宜以強度等級較髙的鋼筋代替原設計中的鋼筋,當必須代換時, 其代換的鋼筋檢驗所得的實際強度尚應符合第3.1.3條的要求」,即 「對有抗籐要求的框架結構縱向受力鋼筋的抗拉強度實測值與屈服強度實測值的比值不應小於1.25」。《抗藤規範》和《設計規範》對此也都 作了類似或同樣的規定這裡1.24與規定值顯然相差不大但卻超越了《鋼筋焊接及驗收規程》(JCJ18-96)第4L2條電渣壓力焊的適用范 圍。使焊接質量存在著潛在的質量隱患。
2. 框架梁鋼筋
(1)框架梁鋼筋的連(焊)接,絕大多數工程技術人員都能遵循《鋼筋 混凝土高層建築結構設計與施工規程》(JCJ3-91)的有關條文執行,但 這裡要強調的是:板,次梁與主梁交叉處主筋鋼筋的位置問題,這一 點在《施工手冊》、《建築結構構造手冊》上均明確指出:「板、次梁與主 梁交叉處,板的鋼筋在上,次梁的鋼筋居中,主梁的鋼筋在下當有圈樑 或梁墊時主梁的鋼筋在上」。千萬不能含糊,一定要擺正主筋鋼筋與 板、主、次梁的關係。
(2)另外:還需強調:當框架節點處鋼筋穿插十分密時,應注意梁頂面 主筋間的凈距要留有30mm,以利灌築混凝土。
3. 填充牆
3.1拉結筋。
不管有無抗藤設防要求或是否考慮填充牆的抗側力作用,框架的填充牆或隔培杓巾與框架牢圃地連接,要求框架在與填充牆的交接 處,髙度每隔500m或砌體皮數的倍數,設置206鋼筋與填充牆拉接, 這一點施工中基本上執行了,普遍存在的問題是拉結筋留設的長度不 夠,一般只是500mm左右,遠低於《抗寂規範》的規定:鋼筋由柱的每 邊伸出,進人牆內的長度,對一、二級框架要求「宜沿牆全長設置」三、 四級框架不應小於牆長的1/5,及700mm。
3.2填充牆。
(施工規程)第5.2.43條要求「框架的填充牆或隔牆應優先選用預 制輕質牆板,並必須與框架牢固地連接」。國家也鼓勵在框架結構中使 用非粘土磚作填充牆。但設計時,鑒於工程所在地的具體條件。許多情況下,仍不得不使用粘土磚作填充牆,這樣施工單位一般也就不太清 楚該砌體填充牆是否考慮了抗側力作用。對有此要求的磚砌體,《抗 籐規範》第6.3.14條規定應鑲砌在框架平面內,並與樑柱緊密結合且 「宜先砲牆後澆框架」。往往由於設計上沒有表示,施工中也常常是最後斜立砌築一排磚了之,談不上「鑲砌」,是地道的自由端,為使填充牆達到預期的抗側力作用,應在牆頂與梁頂有效的拉結措施,僅要求「緊 密結合」和先砌後澆等等,往往落空,應該看到,對於無抗餒設防要求 或不考慮抗側力作用的框架填充牆,一般也只是與框架柱有拉結聯繫,牆頂部與梁實際上是分離的,施工時應特別注意。
[文章編號]1006-7619(2014)10-30-719

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