结构设计中梁柱的交接处理方法

(整期优先)网络出版时间:2014-09-19
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结构设计中梁柱的交接处理方法

汤志勇

汤志勇

昆山开发区建筑设计院有限公司215301

[摘要]作为建筑物整体构造体系举足轻重的部分,梁柱自然也属于工程结构的关键要素,梁柱的交界位置在危害出现时最容易破坏。因此,结构设计中梁柱交接的如何直接关系到建筑物整体构造的安全系数。现在我就自己实践经验对房屋建筑结构设计中梁柱交接的处理方法和存在的问题进行仔细分析。

[关键字]结构;梁柱;交接;处理方法

随着社会的进步,人们的物质享受水平也随之有了大幅提升,选购房屋时在质量和外形方面都提出了更高的要求。人们对房屋外形的需求错综复杂,住房建筑单位对于建筑风格也在不断的创新和改进,以适应消费者日益提高的住房需求。这就对房屋设计者提出更高的设计要求,从传统的呆板外形到现在多风格外形转换,安全系数也要不断的提升,同时应该积极学习和引进国外先进的设计理念,提高住房的整体设计水平,促进房屋建筑结构趋于更科学合理、充满更多的人文关怀,不断改善人们的居住条件,为当前高压力生活下的人们提供舒适的房屋。

一、结构设计基本方法的介绍

作为建筑的前提性质的工作建筑结构设计的质量务必严格要求,为建高出优秀建筑物奠定坚实的基础。结构设计水平高低直接关系到工程的使用年限、质量及成本等因素。不要因建筑设计费少而忽略其重要性,它的设计对建筑成本高达75%的影响。在先期的结构设计时,设计师职责就是要确保图纸科学合理。下面介绍结构设计的基本方法:结构平面图的设计,在要求具备防震的地方,还要建立模型,确定建筑所在地抗震设防烈度具体数值;设计屋顶结构图,积极创新,尽量满足人们对住房形态的追求。在掌握设计理论知识的同时,工作人员还要有一定的空间概念,正确设计出屋顶设计图纸的意图;大样详图的设计,这个可以直接进行,也可依据建筑详图进行,这可以集中展现建筑物的风格特征。

二、结构中梁柱的设计

进一步的优化结构中梁柱的设计可以有效的提高建筑效率与设计质量。设计梁柱结构须通过重构和本构概念及手法,仔细分析、深入研究可以进一步提高梁柱结构的设计质量。设计师务必要提供结构完整、表现力强的结构。

梁的建筑材料多种多样,所用材料不同,梁构的特质与形式也不同。例如,采用混凝土形成的梁柱,一般都有坚实有力的外形,并且可以彰显出结构中梁呈的完善造型;正确选用钢材,对形成美观、精细的梁形体具有很大铺垫作用。由此可见,梁构件的优化与重构是设计人员必须考虑的两个点。设计方式有很多种,但都是殊途同归,都是实现较高的梁内力,确保建筑质量。确保梁材料充分发挥效率的有效途径之一就是复合化、精细化的设计案例。如果让梁的内力向轴力方向调整并重构,通常可以通过梁的原型进行延伸,促使构件分解成截面和跨向支撑等部分。在如上分解以及力的传递的基础上,结构内力的传递逻辑就会显得更加清楚了。同时要求设计师进行新秩序的重新构件。在断面的设计、组合与复合构件的前提下,外形优美、受力合理的结构框架系统就应运而生了。

三、梁柱的节点区

1.梁柱节点区在抗震中的应用

安全是建筑施工的第一要求,这当然包括对抗震设计的严格要求。抗震能力的强弱要看梁柱节点区如何设计,少箍筋或无箍筋的条件下,由于剪压的作用,斜裂缝就很容易出现在建筑物的混凝土上,严重时纵向钢筋压屈成灯笼状的现象。所以,节点区足量的箍筋是非常有必要的。同时还应确保施工混凝土的等级符合安全标准,有力确保强节点强锚固,减轻节点区的各种应力。

2.梁柱节点区在建筑框架结构中的应用

建筑施工时,框架结构质量直接受制于梁柱交接处理效果,梁、柱共同传递的剪力、轴力及弯矩共同作用于梁柱节点区。安全起见,交接点的设计必须有足够的承受力支撑来自相邻构件的压力,以确保梁柱整体坚固。

四、常见的梁柱交接设计中应考虑的问题

1.配筋问题

提高建筑安全系数的有效途径就是选用钢筋支撑建筑。在建筑的各关键点采用钢筋作支撑可有效巩固建筑牢固性。梁柱交接点钢筋构造的设计作为建筑安全性与强度的关键构成因素。比如,梁柱交接中间节点区梁柱钢筋在节点处的锚固与箍筋如何设置关系到之后的使用和施工。箍筋约束建筑的各重要部位的混凝土是建筑强度形成的经过,形成的建筑强度对剪力具有一定的缓解作用。一般,设计人员达到增强对混凝土的约束能力和抗剪能力的目的常在设计中尽可能的缩小箍筋的间距,切实保证建筑的有效抗震能力。这就要示设计人员在设计时,要加密钢筋的配置,尤其是在关键部位更要如此。然而,在实际的设计过程中,经常只加密梁柱的末端,而对交界点忽视,这种做法给建筑的施工质量、实用安全度带来严重的后果。由于梁柱交接点有柱、横梁及纵梁三类钢筋集结,构造较为复杂。钢筋密度往往会影响到箍筋的配置。建筑规范明确规定:结构框架中结构交接点核心区的箍筋数量不得少于柱端加密区的实际配箍量。设计合理有利于巩固梁柱承受剪力的能力。事实上,有相当数量的工作人员忽略了对加密节点钢箍的设置,没有全面深入地考虑节点所要承受的内力有多大,有的在节点的核心区连显著和必要的标记都没有,诸如此类的问题都会影响到建筑施工的质量。

2.混凝土处理问题

在确保建筑满足承载要求的条件下,要降低建筑耗材成本,一般在设计时会针对上、下柱及柱和梁板所需的混凝土选择出不同的强度等级,但容易忽略对梁柱的交接点所用混凝土的详细说明。理论上,于梁底标高之下20到30毫米的地方留出施工缝是柱在混凝土施工中的标准,并且梁板和节点区域同时作业。事实上,为了方便,工作人员往往在实际施工过程中选用相同强度等级的混凝土,如此一来使梁柱的抗挫折强度大打折扣,导致更容易破坏交接点。由此可见,严格遵循施工要求才能切实保证混凝土具备应有的强度,从而保证建筑结构整体质量符合要求。遵照施工规范,不同的梁柱的混凝土强度等级组合的情况下,梁柱交接点要严格按照柱强梁弱原则施工,交接点所用混凝土强度等级与柱使用的等级务必一致。此外,设垂直施工缝在梁柱交界处不仅违反施工原则,还给施工带来诸多不便,影响建筑安全可靠。混凝土浇筑应严格遵照设计图纸在梁柱接头四周以小板定位,同时还要优先浇筑梁柱接头的混凝土,之后完成梁板混凝土的浇筑。所以,不能为了一时之便选用相等强度的混凝土进行施工,即浪费材料又影响建筑的质量。

3.节点的箍筋的处理

钢筋是建筑施工中的一个难题,由于施工过程中人们往往缺乏高度的责任感,导致箍筋配置经常不符合设计要求。想要切实提高梁柱的坚固性,应在施工时把节点处的箍筋做成笼形,用这个灯笼框套住纵向钢筋,然后进行绑扎焊接,在坚固后置入梁的钢筋。

4.加密梁柱交接点箍筋

加密梁柱交接点箍筋须依据梁柱高度准确计算。各因素要考虑全面深入,在进行节点浇筑混凝土时,在安装接点模板之前先要处理好缝的操作,使施工面保持清洁。浇筑前,先浇筑一层水泥以确保新旧界面能够牢固的连接起来。要充分认识到重视浇筑的质量对确保梁柱节点坚固性至关重要。此外,对混凝土的等级质量要严格控制,多振捣以避免蜂窝状结构的出现。同时,提高相关工作人员的专业素养和职业道德,有利于施工的高质量进行。

五、结语

综上所述,梁柱是保证建筑安全性的最关键的因素,结构设计中梁柱的交接处理方法如何直接决定了房屋建筑结构的质量,作为房屋整体的关键部分梁柱是建筑的骨架。所以,确保结构设计中梁柱交接处理得当至关重要,相关工作人员对施工要求要熟悉,进行严格有序的施工,确保质量符合施工要求。

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》GB500102010,中国建筑工业出版社,2010.

[2]《混凝土结构工程施工规范》GB506662011,中国建筑工业出版社,2011.