针对房建工程中梁柱节点的施工技术要点王明清

发表时间:2020/6/16   来源:《工程管理前沿》2020年第6卷3月第7期   作者:王明清
[导读] 梁柱节点出现损毁的原因比较多,钢筋锚固损毁、钢筋绑扎开裂、外部防护混凝土出现裂缝或损毁

         摘要:梁柱节点出现损毁的原因比较多,钢筋锚固损毁、钢筋绑扎开裂、外部防护混凝土出现裂缝或损毁,都容易导致梁柱节点出现结构性破坏,从而导致整个房建工程出现质量问题。因此,为了提升梁柱节点的施工质量,确保整个建筑结构的安全,加强梁柱节点的施工质量监督力度是非常有必要的。
         关键词:房建工程;梁柱节点;施工技术;混凝土;裂缝
引言
         节点连接作为装配式建筑结构的核心问题,在装配式建筑结构中处于极其重要的地位,连接的是梁柱的核心区域。因此可靠的节点连接才能保证装配式建筑各构件之间能按设计要求传递梁柱之间的内力,这样才能保证结构不发生失稳等安全性问题。目前装配式建筑中主要采用的连接方式分为湿连接和干连接。干连接主要有焊接连接、牛腿连接、预埋螺杆螺栓连接、预应力压接。湿连接主要包括灌浆拼接、现浇连接、预应力整浇连接。所谓湿连接就是将预制构件或预制构件与现浇构件根据相应的设计理念以二次浇筑混凝土的连接形式来实现梁-柱、梁-板-柱、柱-柱、板-墙之间的连接,而干连接则是在预制构件中预埋连接构件,然后通过灌浆套筒、螺栓连接或焊接的方式来实现预制构件之间的连接。
1房建工程中梁柱节点的连接施工技术
         如果房建工程的梁柱节点区域为异形结构,应当采用焊接连接的方式,将梁祝之间的钢筋进行连接。这种梁柱节点连接方式稳定性比较好,同时便于操作,施工难度和施工成本较低。异形结构区梁柱连接处的横截面积一般较小,使用其他连接方法容易增大钢材连接点的横截面积,使混凝土的用量降低,容易降低建筑结构的稳定性。钢筋焊接梁柱节点,一般将钢筋进行搭接处理,这样能使焊接效果更佳牢固。如果梁柱节点处的横截面积过小,为了保证钢筋混凝土的结构强度,可以使纵向钢筋呈搭接状态,增加一个纵向钢筋的上下搭接点,让下部钢筋呈弯折状,并在搭接处进行焊接,这样能有效提升梁柱节点的稳固性。
2房建工程中梁柱节点混凝土的施工技术分析
         2.1焊接连接节点
         对于使用焊接连接的装配式梁柱节点而言,其在混凝土预制构件中也得到了广泛应用[13],这种节点技术被广泛应用在日本、欧美等发达国家地区。采用该连接方式节点避免了现场现浇混凝土,可以节省工期。然而,该类节点必须在施工现场进行焊接,对焊接技术有很严格的要求,否则节点施工质量得不到保障。Ersoy、Tankut[14]对焊接连接的装配式框架梁柱节点进行了拟静力试验,通过在框架梁的跨中、顶板、底板和侧板四面焊接的连接方法,对5个焊接节点和2个现浇节点进行对比试验。试验结果发现,在重复荷载情况下,对于应用了焊接锚固技术的装配式混凝土梁柱节点而言,其承载能力、刚度、延性以及耗能性能均与现浇节点相当。为研究该类节点的动力性能,吕西林等人]开展了一系列拟试验与研究,试验结果发现:应用焊接连接的装配式梁柱节点会出现比较严重的破损,并且楼板与梁结构的焊接位置的抗震性能较差,导致柱底发生弯曲破坏。由此可见,使用焊接方式加工的节点在抗震方面表现较差,造成这种情况的关键因素在于该连接方式没有出现明显的塑性铰区,在重复荷载情况下,焊缝位置容易出现脆性损坏,因此它在耗能方面的表现不理想。
         2.2梁柱节点混凝土施工的振捣技术
         施工人员要控制好振捣时间,同时确保振捣过程不会对钢筋造成影响。梁结构的混凝土一般采取二次振捣的施工方式,应当在先浇筑完毕混凝土初凝之前完成振捣,尤其对于混凝土二次浇筑后,需要进行一次振捣,这样能提升两种不同强度混凝土结构面的强度,提升混凝土强度等级不同位置的结构稳定性。在梁结构容易出现裂缝的位置,需要增设水平钢筋,同时降低混凝土的坍塌度。


         2.3灌浆连接节点
         灌浆连接方式分为套筒灌浆连接、螺旋箍筋浆锚搭接、波纹管浆锚搭接连接等。套筒灌浆连接是一种在预制混凝土构件内预埋成品套筒,从套筒两端插入钢筋并注入灌浆料的连接方式,因其能够有效增强节点承载力以及抗疲劳性能,且工厂化程度高,目前研究较多。套筒灌浆连接件的力学性能受到套筒直径、钢筋锚固长度、内壁构造、钢筋种类、套筒剪力键等因素的影响。Einea等[19]、Alias等[20]、Ling等[21]研究了套筒直径、钢筋锚固长度和内壁构造等变量下对套筒灌浆连接件黏结强度的影响,试验结果发现,随着套筒直径的减小,钢筋的抗拉强度增大,刚度和延性也随之增大;钢筋的锚固长度越长,套筒连接件的黏结强度越强。为了研究了龄期和钢筋种类对灌浆套筒连接性能的影响,吴小宝等[22]对36个试件进行了单调拉伸和单向重复拉伸试验,研究结果表明,在一周龄期内连接件的承载力和变形随时间增长迅速发展,一周后无明显提升;连接件的承载力随钢筋强度的提高而增大,但变形与钢筋种类并没有明显关系。综上所述可见,该连接方式是一种新型钢管结构连接形式,其具有施工便利、性能良好等优点,是对原有钢结构连接形式当中存在缺陷与不足的有利补充,拥有更大的使用市场与研究前景。
         2.4牛腿连接节点
         在装配式节点中牛腿式的连接方式在干式连接中相当普遍,运用该种连接方式的装配式结构具有承载力高,受力明确及施工简单等优点。(1)明牛腿连接。因为建筑上会受到审美与使用空间的制约,明牛腿连接通常适用在审美需要较低的房屋建筑当中,厂房使用的吊车梁支座中也大量应用了这种方法。此类节点类型具有很高的承载能力,力传导路径明确,节点具有很好的刚性,且施工较为便利。Loo和Yao[11]对明牛腿装配式梁柱节点及现浇节点进行了1/2缩尺试验研究,结论证明:同现浇节点进行对比,这种方式在延性、耗能性以及强度等方面都具有很好的表现。(2)暗牛腿连接。在建设商业用房与住宅时,为了提升空间使用效率、提升其观赏性,柱子使用的牛腿往往被做成暗牛腿形式,这为连接处的外形构造和设备使用等创造了良好的空间条件。2011年,朱筱俊等开展了相关研究,重点分析了应用斜接口类型的暗牛腿装配式梁柱节点,在对其进行理论分析时,参考了两种指标,分别是剪切摩擦以及拉压杆模型,最终总结出了这种节点的承载能力设计方法。利用有限元模型对该节点进行分析与比较,表明该设计办法具有较高的准确度。但暗牛腿构造的配筋较为复杂,所以暗牛腿设计并非适用于所有节点连接。
         2.5梁柱节点混凝土进行养护技术
         梁柱节点混凝土施工完毕后,要及时开展养护工作。一般房建工程使用的混凝土都属于商品混凝土,商品混凝土对周围环境条件要求比较严格,所以对于梁柱节点这一关键施工位置,应当做到"施工完毕早养护"。养护人员应当及时对混凝土进行洒水处理,避免温度过高使混凝土表面水分蒸发速度过快,导致混凝土出现裂缝。混凝土浇筑完毕后还需要铺设一层草帘或者防护薄膜,对混凝土进行保温和保湿处理。
结束语
         合理设计施工方案、选择合理的施工方案和施工材料,加强对施工环节的质量监控,对于提升房建工程的施工质量有着重要作用。施工人员应当提升梁柱节点的箍筋的连接质量,提升混凝土的制备、浇筑以及振捣质量,做好混凝土的后期养护工作,消除梁柱节点的裂缝隐患,提升抗裂性能。这样不仅提升整个房建工程的施工质量,同时也促进了房建企业的良好发展。
参考文献
[1]高翔.框架结构建筑中梁柱节点施工工艺探讨[J].住宅与房地产,2018(36):151.
[2]刘建华.新型装配式半刚性梁柱节点的抗震性能实验研究[D].安徽建筑大学,2018.
[3]卫旭东.新型装配式套装钢梁柱节点的抗震性能研究[D].安徽建筑大学,2018.[4]袁鹏程.梁柱“上焊下栓”节点受力性能有限元分析[D].青岛理工大学,2018.
[4]马海涛.框架结构建筑梁柱节点的施工探析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(28):103.、
[5]杨海燕.简述钢筋混凝土结构梁柱加固设计[J].居舍,2018(27):29.
        
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