框架节点不等强混凝土浇筑方法的思考与建议.pdf
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1、第 4 2卷 第 2期2 0 1 1年 2月 Vo 1 42 No 2 Fe b 2 01 1 建 筑 技 术 Ar c hi t e ct u r e Te c h no o g v 1 47 框架节点不等强混凝土浇筑方法的思考与建议 邱玉深 邱 静 ( 辽 宁 省 铁岭 市 第 一建 筑 工 公 , 1 1 2 0 0 0, 辽 宁 铁岭 ) 摘要 : 交汇于框架节点区的两种强度 等级 的混凝土其浇筑方法有两种 , 一是柱与梁采用不同强度 的混凝 土分界浇筑 , 二是节点区混凝土以梁板低强混凝土替代的低强浇筑 , 通过对方便施工且受力合理的节点 区处理 方法 的分析 , 提出了关于框架 节
2、点区不等强混凝土浇筑方法的建议 。 关键词 : 框架 ; 不等强混凝土 ; 约束 ; 折算强度 ; 抗剪强度 ; 直交梁 中图分 类 号 : T U 7 5 5 6 文献 标 识码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 0 4 7 2 6 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 1 4 7 0 3 T HI NKI NG AND S UGGES TI oNS oN F RAME NODE U NEQUAL S TR ENGTH CoNCRETE CAS TI NG M ETHoD QI U Yu - s h en QI U Ji n g ( T i e l i n g N o 1 C o n s
3、t r u c t i o n E n g i n e e r i n g C o o f L i a o n i n g P r o v i n c e ,1 1 2 0 0 0 , T i e l i n g ,L i a o n i n g ,C h i n a ) Abs t r a c t :Th e r e a r e t wo me t h o d s f o r c a s t i n g c o n c r e t e s o f t w o d i ffe r e n t s t r e n g t h g r a d e s c o n n e c t e d a t t
4、 h e f r a me n o d e On e o f t h e t wo me t h o d s i s t o c a s t c o l u mn a n d b e a m b y u s i n g c o n c r e t e o f d i f f e r e n t g r a d e s a l o n g t h e i r d i v i d i n g l i n e , a n d t h e o t h e r me t h o d i s l o w s t r e n g t h c a s t i n g o f b e a m s l a b l
5、 o w s t r e n gth c o n c r e t e a t t h e f r a me n o d e S u g g e s t i o n s o n u n e qu a l s t r e n g t h c o n c r e t e c a s t i n g me t h o d a r e p r o p o s e d t h r o u g h a n a l y s i s o n t h e t r e a t me n t me t h o d o f t h e n o d e a r e a wh e r e i s c o n v e n i
6、 e n t f o r c o n s t r u c t i o n a n d wh e r e f o r c e i s a p p l i e d r e a s o n a b l y Ke y wo r d s :f r a me ;u n e q u a l s t r e n gth c o n c r e t e ;c o n s t r a i n ;c o n v e r s i o n s t r e n gth ,s h e a fin g s t r e n g t h ;o r t h o g o n al b e a m 多层及高层钢筋混凝土框架中,由于竖向
7、柱的荷 载较大 , 为充分利用混凝土的抗压强度 , 满足框架轴压 比 的要求 , 以 求控 制柱 的截 面 不能 过大 , 要求柱 的混凝 土强度与其梁板相比相对较高 。对于以受弯为主的梁 和板而言, 则不需过高强度等级 的混凝土, 原因一是过 高的混凝土强度对于梁板等受弯构件承载能力的贡献 不很明显 ,二是过高的混凝土强度会增大收缩应力及 水化热温升 引起的温度应力,易弓 1 起混凝土开裂。因 此 ,受力不大的梁板提倡采用能满足结构设计要求 的 较低 强度等 级 的混凝 土 。 我国行 业标 准 高层建 筑混 凝 土结构技术规程 ( J C J 3 2 0 0 2 ) 第4 5 2 条规定
8、, 现 浇 楼盖的混凝土强度等级不宜低于C 2 0 、不宜高于C 4 0 。 框 架 节点 区两 种 或 三 种 强度 等 级 的 混凝 土 汇 集 于 一 处 , 给混凝土的浇筑和质量控制带来诸多困难。 1 节点 区不等强混凝土浇筑方法的思考 钢筋混凝土框架节点的混凝土一般都是柱 的强度 高 于梁 板 , 梁 与板 整 浇 的楼盖 因梁按 T 形截 面 计 算 , 所 以梁和板等强。交汇于框架节点区的两种强度等级 的 混凝土 , 其浇筑方法可归纳为下述两种。 收稿 日期 : 2 0 1 0 1 1 - 2 9 作者简介 : 邱玉深( 1 9 4 0 一) , 男 , 辽宁铁岭人 , 教授级高
9、级工程师 , e ma i l wa n g p e n g t s g h o t ma i l c o rn 1 1柱 与梁 采用不 同强度的 混凝土 分界 浇筑 1 1 1 不等 强 混凝 土界 面的 留置 位置 柱与梁按设计强度等级用不同强度等级的混凝土 浇筑 ,但不 同强度 等级 混凝 土 的分界面 不能位 于柱 的 侧面 , 可将柱的高强混凝土向梁中部延伸一段距离 , 把 界面 留置在靠近柱边的低强混凝土梁上。 延伸长度 ( 斜 截面上部距柱侧面的距离) 一般为h ( 梁的截面高度 ) , 6 0 0 mm, 2 h 等。 将高强度等级的混凝土延伸至梁内, 有 利 于改 善梁端 的
10、延性 ,在 计算 梁端 负弯 矩配筋 时可按 高强 混凝 土考 虑 , 不但可 减 少梁 纵 向受力 钢筋 的数量 , 而且还可降低梁端截面的受压区高度 ,在增强梁端塑 性铰 延性 的 同时 , 改 善 了节点 区 的复杂受 力状态 。 受 压 区高度越小 , 则梁端塑性铰 的延性越强, 有利于提高结 构 的抗 震性 。因为梁 端截 面 的曲率延性 比大致与 混凝 土抗压强度成正比 , 与受拉钢筋的配筋成反比。 综上所 述 , 梁端采用与柱等强的高强混凝土 , 不但可提高梁端 混凝土的抗剪能力并增强其延性 还可增强纵向受力 钢 筋在 节点 区 的锚 固 防 止纵 向受力钢 筋在 节点 区发 生
11、粘结 破坏 和滑移 。但 梁端 塑性铰 向梁 内转移 的 距离 不能 过 大 , 也 不 宜过 小 , 一般 认 为 以2 h 且大 于 6 0 0 mm 为宜 。 使 其界 面位 于箍 筋加 密区之 外 , 这 样做 不但可 避 免剪力最大的位置, 有利于改善结构受力状态 , 而且便 于 不等 强混 凝土 之间 的隔断 , 以便 施工 。 -l 4 8 建筑技术 第 4 2卷第 2期 1 1 2不等 强混凝 土界 面的 受力状 态和方位 不等强混凝 土宜连续 浇筑 , 其 间不留置 施工缝 。 为 此, 应先浇筑柱的高强度等级混凝土, 界面处以钢丝 网 片隔断 , 也可在其间设置隔板, 两侧
12、混凝土同时浇筑且 边浇筑边提起隔板 ,但后者因箍筋及纵向受力钢筋的 障碍施 工有些困难 。 因为不等强混凝土两者之间存在物理力学特征的 诸多差异, 诸如两者的水泥品种及用量 、 用水量 、 水胶 比、 矿物掺合料及外加剂等都可能有所不同 , 而弹性模 量 、 收缩及膨胀变形 、 水化热升温 、 温度变形及温度应 力 也各异 , 不论 留置或不 留置施 工缝 该分 界面处 无疑 是薄弱环节。 极易产生裂缝 。与此同时, 其界面与其轴 线方向的夹角不同, 界面上的应力状态也不同。 框架梁 端一般除剪力作用外, 还存在弯矩作用, 不等强混凝土 界面处于弯剪区,存在着弯矩和剪力组成的主拉应力 和主压应
13、力, 主应力迹线与梁 中和轴呈4 5 。 夹角 , 因此 在斜截 面破坏 区段 ,界面应 与主拉应 力平行 且与梁 中 和轴呈4 5 o 夹角 , 因为正应力达到极值的界面上剪应力 为0 , 正好满足施工缝的“ 剪力较小方便施工” 的留缝原 则。 正应力达到极值的界面上剪应力等于0 的这一性质 是普遍的, 任何应力状态下均正确。由此可见, 不等强 混凝土的界面应做成与斜截面裂缝相垂直的斜截面 。 而不应 留置竖直缝 。 1 2 节点 区混凝土 以梁板低 强混凝土替代的低 强浇筑 以梁板低强混凝土替代柱高强混凝土的低强浇筑 方法必须对节点区进行强度补强,可采用约束混凝土 增强并进行其强度和必要的
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