高层框架结构施工中梁柱节点质量控制

浅谈高层框架结构施工中梁柱节点的质量控制摘要：在建筑工程施工中，框架结构的节点作为联系整个结构体系的枢纽，既是承受梁、柱、板等各种荷载的受力点，也是模板、钢筋、混凝土工程等多种交汇施工的重要部位因此节点要求具有足够的强度，以抵抗相邻构件承受的各种荷载。

本文就高层框架节点钢筋锚固和混凝土浇筑问题进行了阐述。

关键词：建筑工程；框架节点；混凝土浇筑
随着城市建设的快速发展，高层建筑越来越多，工程质量越来越受到人们的重视，采用此施工技术，对梁柱节点区的处理，有效地解决了混凝土浇筑的不便。

高层框架梁柱（墙）节点处钢筋密集，梁板与柱墙混凝土强度等级不一致，如何确保节点的承载力大于构件的承载力，从构造上采取措施，防止反复荷载作用下承载力和刚度的过早退化同时方便施工，成为目前设计和施工技术人员经常困扰的问题。

1 剪力墙平面外的节点锚固问题
混凝土结构中，钢筋能够受力是由于它与混凝土之间的粘接锚固作用。

如果锚固失败，则钢筋无法承载受力，混凝土结构将丧失承载能力并由此引起结构的解体、垮塌等灾难性的后果。

试验表明，在反复荷载作用下，锚固在墙内的梁纵筋有可能产生滑移，与梁连接的墙面混凝土可能拉脱，需要予以加强。

因此保证受力钢筋的锚固是混凝土结构设计的重要内容。

1.1 节点锚固的相关条文规定
第7.1.11条：楼面梁与剪力墙连接时，梁内纵向钢筋应伸入墙内，并可靠锚固。

第8.1.6条：框架-剪力墙结构中，主体结构构件之间除个别节点外，不应采用铰接；梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合；框架梁、柱中心线之间有偏差时，应符合本规程第6.1.3条的有关规定。

1.2对条文的理解
当梁与墙不在同一平面内，且墙厚较小时，梁支座钢筋在墙内锚固长度不能满足平直段≥0.4lae的要求，一般按铰接考虑，但梁端构造钢筋仍需执行平直段≥0.4lae的锚固要求。

结构计算及构造设计时应采取相应的措施。

也可采用铰接的“个别节点”，主要指梁（连梁）的端节点，当梁与剪力墙垂直相交时，剪力墙与框架柱之间的连梁等。

1.3处理方法
如何保证梁端钢筋满足平直段≥0.4lae的锚固要求，有如下几种处理方法。

沿梁轴线方向设置与梁相连的剪力墙（图1）或扶壁柱（图2）。

当无法采用第1条的加强措施时，可将梁与剪力墙的连接做成铰接，并在墙梁相交处设置构造暗柱，梁端箍筋应加密，确保强剪弱弯。

同时梁铰接端梁纵筋应避免采用粗大直径的钢筋，尽量采用细而密的钢筋，以减少0.4lae对墙厚的要求。

可在柱内边楼板平面内设置暗梁（图3）或在柱外侧增设与梁同高的墩头（图4），以满足0.4lae的要求。

2 梁柱混凝土强度等级不同时节点混凝土的处理
在工程设计中，为满足框架柱轴压比，避免由于轴压比的控制而使柱截面过大，应尽可能提高柱混凝土的强度等级。

因而柱、墙混凝土的强度等级远比框架梁板的混凝土强度等级高，特别是高层建筑的底部区域节点。

随着我国混凝土技术的发展，通过对原材料的质量控制和生产工艺的优化，并采用高效减水剂，掺入纤维等措施，强度等级超过c80的高强高性能混凝土（hs-hpc）也在超高层建筑中大量应用。

这里仅谈谈柱混凝土强度不超过c60时梁柱节点混凝土的处理办法。

2.1 相关条文规定
第6.2.7条：抗震设计时，一、二级框架的节点核心区应按并规程附录c进行验算；三、四级框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区可不进行抗震验算。

第13.5.7条：当柱混凝土设计强度高于梁楼板的设计强度时，应对梁、柱节点混凝土施工采取有效措施。

2.2对条文的理解
《高规》中并没有梁柱混凝土强度等级相差允许值的规定。

规范规定：现浇框架梁柱节点混凝土强度等级，当抗震等级为一级时，不应低于c30，当二、三、四级及非抗震设计时，不应低于c20。

梁的混凝土强度等级不宜大于c40。

过去的习惯做法是先浇节点的高强度混凝土，再浇梁板混凝土。

由于商品混凝土的普遍采用，其塌落度皆很大，在节点处只浇高强混凝土，支模非常困难，而且可
能会流淌较远，造成梁上出现大量的施工缝，这些施工缝正在梁端内力较大，可能形成塑性铰的区域。

2.3处理方法
考虑到与节点相交梁板的扩散作用，节点核心区混凝土建议按如下方法处理：
柱混凝土强度等级高于梁板混凝土强度等级不超过2级（以
5n/mm2为1级），核心区混凝土可随梁板同时浇筑。

柱混凝土强度等级高于梁板混凝土等级超过2级，不超过5级，核心区混凝土也可随梁板混凝土同时浇筑，但应按核心区混凝土折算强度等级，仔细验算核心区的承载力（包括抗剪、抗压），并采取相应的构造措施。

核心区混凝土折算强度按《北京市建筑结构专业技术措施》推荐的方法如下。

(1)对于中柱
fce′＝0.25fcc′+1.05fcs′……①
fce′＝(1.4-0.35/(h/c))fcc′+(0.25/(h/c))fcs′……②
fce′—梁、柱节点混凝土折算强度
fcc′—柱混凝土强度
fcs′—楼板（梁）混凝土强度
h—楼板（梁）的厚度
c—正方形柱的单边长
取①、②中fce′的较小值进行验算，偏于安全。

当梁宽小于柱宽的1/2时，在梁端做成水平加腋以加强对梁柱核心区的约束；对
于节点核心区的抗剪承载力不足，可进行如下处理。

(2)对于边柱和角柱
对于边柱：fce′＝0.45fcc′+0.68fcs′（无梁楼板）fce′＝0.05fcc′+1.32fcs′（有梁楼板）对于角柱：fce′＝0.38fcc′+0.66fcs′（不分有无梁）
对于悬挑结构的边、角柱，只要悬挑长度大于或等于2倍柱截面尺寸，即可按中柱对待。

(3)其他方法
在抗震结构中，柱截面大多由轴压比控制，而不是由强度决定，因此其截面大小及配筋皆有富余，一般能满足柱的承载力要求。

对于个别不满足2.3.1、2.3.2条要求的节点，也可采用施工方法解决：节点区高强混凝土先用塔吊吊斗浇筑，梁板混凝土则采用泵送混凝土随后浇捣。

浇筑过程中一定要严格核查商品混凝土的运输单，以免混凝土强度出错，同时延长混凝土的初凝时间，以免形成冷缝。

3结束语
钢筋混凝土框架结构是决定结构抗震能力的主要因素，因而决定了其施工质量的重要性，因此梁柱节点的施工质量不容忽视。

在多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计的实践中，由于设计人员对规范的理解和掌握尺度上，以及因地因人在结构选型、布置以及计算方法上相互差异较多而对设计产生较多的争议。

如墙厚大于0.4lae 或梁支座外另设扶壁柱时可按刚接，有的设计人员明明不满足上述
条件的梁端支承从配筋看，明显还是按刚接考虑；有的有2、3条梁在剪力墙处交汇，节点钢筋密集，无处锚固不设扶壁柱，只按设计软件的计算结果来配筋。

节点混凝土的施工更是在结构总说明中只字不提等等，造成施工困难，影响结构安全。

参考文献
[1] 刘文莉，浅谈高层框架结构梁柱节点核芯区的质量控制[j]科学时代，2010.08
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。