【摘要】現代的建筑施工過程中,建筑質量固然重要,但是同時也要在美觀和功能上下功夫,以滿足人們日益增長的精神文明需求。不過建筑想要在美觀程度和功能上下功夫,就需要使得建筑結構形式復雜化。掌握扎實的處理技術,對于我國廣大施工企業都是有百利而無一害的。所以本文主要介紹的就是建筑結構設計中梁柱的使用,從梁柱的內容開始介紹,引申到實際建設中的交接處理方案,希望能對廣大施工單位起借鑒和參考的意義,讓今后的建筑設計更加美觀和多元化。
【關鍵詞】建筑結構設計;梁柱交接處理;存在問題;解決對策
1、引言
建筑風格的變化就是要在建筑設計結構上加以改進。近些年標準統一的建筑結構設計出現的頻率越來越少,反而奇特新穎的結構樣式層出不窮,還能夠保證建筑的安全系數得到提升。其中框架結構是會對建筑整體質量有直接影響的,一定要用合理有效的施工技巧對框架結構進行處理。在進行梁柱節點施工的過程中,由于受力更加復雜,難度更大,需要建設者的密切關注。對可能出現的危害進行預防,對已經發生的問題進行處理,以此提升建筑結構中梁柱的節點施工質量。
2、梁柱技術邏輯
運用本構和重構的方法可以實現對梁的更新,分析梁的“元”秩序構成還有不同材料在梁架結構體系中的組合運用,能夠使得整體的結構效能得到提升。而且最終生成有表現力、張力的結構形態和設計思路。
2.1 梁柱建設選擇材料
梁的建筑可以選擇的材料多樣化,不同的材料能夠帶給梁結構不同的表現特征。不過無論使用哪種材料,都需要符合相應的設計規范、契合建筑的總體框架。比如采用混凝土結構,能使的梁結構表現得更加堅實,梁的粗細改變體現著建筑力量的大小改變,一體化的轉角設計使得建筑整體更顯流暢優雅;若使用鋼材,能使梁的細節表現更加精彩生動,建筑整體更加輕盈纖細,同時還能保證足夠的梁柱強度;古樸的木質結構設計能帶給建筑時代感,如圖1所示。但是木質結構面臨承載力不足,需要整體建筑設計輕量化,木質結構需要時常修補等問題。設計師需要綜合考慮各種材料的特性,使得梁柱設計成為整個建筑的點睛之筆。
圖1 木制結構的梁柱
2.2 梁柱設計優化
在設計梁柱時做好結構優化十分重要,這樣能保證建筑的總體質量。設計時,尤其是進行翻新設計,可以考慮新舊設計的相互融合,在原有的結構設計中分析結構的秩序,然后不斷地調整和構建。
為了使建筑的質量得到保證,一定要預先計算好梁的最大承載力,保證梁柱的受力在可承載范圍之內。對于設計者來說,最重要的是思路清晰,能夠在設計草圖上完整明確地表示出建筑結構的設計總體框架。這樣相關施工人員才可以知道結構設計的要點,進行準確的施工。設計方案的優化也是精細化、復合化。通過力的傳遞過程,使結構內力的傳遞邏輯更明確。同時設計師的任務還有在這期間,重新構建新的秩序,對梁柱進行再組合,構建之后,形成符合當代審美、設計合理的建筑結構設計體系。
3、建筑設計中梁柱交界處存在的問題
3.1 鋼筋(箍筋)處理
在節點處進行箍筋加密對于梁柱結構十分重要。同時我國的建筑建設規范中也明確說明——在框架結構的節點位置上,箍筋的數量一定要超過其他位置,這樣才能使得整體梁柱的承載力提升,而且還能夠預防主筋受到破壞。但是在實際的建設過程中,施工人員往往忽視了箍筋加密處理這一關鍵步驟,導致梁柱無法承載相應壓力,同時施工人員對這方面的重視程度也不足,導致建筑結構的穩定性受到嚴峻的考驗。如果施工單位再不對箍筋的加密進行嚴格的規定,勢必會對建筑質量造成不可彌補的損害。
3.2 混凝土處理
除了鋼筋和箍筋,混凝土在梁柱的交接處理中也很關鍵。因為混凝土的主要作用就是幫助梁柱能夠進一步提升其承載能力。為了考慮建筑施工單位付出的成本,混凝土也不能盲目添加。應當在設計之初就計算不同位置應當使用的混凝土量,同時對混凝土按照承載強度進行等級劃分。然而在實際施工時,施工人員不明確混凝土的分級制度,尤其是在梁柱交接的位置上,忽視了對于混凝土等級的篩選和用量的規定,例如使用了次等級的混凝土進行節點位置的填充,就可能導致建筑整體質量受到影響;如果在梁板上使用了高等級的混凝土,就會造成混凝土抗載能力過剩、成本控制不過關等等問題。所以對于混凝土涌向的控制和等級的篩選十分重要,需要有相應的制度進行約束,否則很可能導致建筑質量不過關,或是企業的經濟效益直線下降。
4、建筑設計中梁柱交接的處理方法
在實際的施工過程中,人們常常是首先完成架上梁板的模板,之后依次放入梁的鋼筋框架和節點箍筋。但是鋼筋的捆綁固定工序由于難度系數較大,而且還需要長時間重復勞動,很多施工人員會產生不耐煩的心里,對鋼筋的捆綁工作敷衍了事。這樣會產生鋼筋放入量不足、節點處箍筋的安裝有偏差等問題,會直接影響到結構的安全性和建筑質量。所以可以采取以下的辦法:把節點的箍筋做成籠狀結構,套進柱的縱向鋼筋,捆綁焊接牢固,再加入梁的鋼筋,以此確保結構的穩定性。同時施工管理也很重要,一定要在施工前明確交代施工人員注意事項,防止不可彌補的質量問題產生。
從施工人員的角度看來,梁柱交接的地方鋼筋錯綜復雜,只是單單對鋼筋進行捆扎工作實施起來就很不容易,更不要說對其進行箍筋加密,難度可想而知。在施工設計圖標志不明顯、施工管理工作不到位的情況下,很少施工人員能夠按照規定進行完善的鋼筋加密工作,導致隱患的安全問題產生。針對該種情況,有幾種改善這個問題的建議:
(1)盡量使用連續梁,梁的支座采用同直徑的鋼筋,從而減少核心區內鋼筋彎曲的問題。
(2)在一個柱和多根梁進行交接時,要增大柱截面的面積,使得梁和柱的對接有更大的空間,合理布局鋼筋位置、進行捆扎也更加方便。
(3)設計時調整梁端彎矩,減少負彎矩,保證節點附近梁頂面的配筋量得到有效控制。
在結構設計時同時要考慮其他與結構施工有關的因素。比如柱和梁板應該盡可能使用同等質量的混凝土,這樣能夠使得建筑結構的質量得到保證,而且還便于施工中混凝土的使用;如果條件不允許的話,施工人員一定要嚴格管理好各種等級的混凝土,做到不混用不亂用,以此保障施工質量。在對節點進行混凝土澆筑時,如果對于混凝土縫隙沒有精確操作,而且由于振搗等其他因素的影響,很可能導致柱的施工縫部分存在較多的浮漿,表面的混凝土層硬度不夠。所以施工人員在進行節點混凝土澆筑的時候一定要注意清除松動的石子、混凝土層或是其他雜物,確保施工完成后節點處的混凝土硬度足夠。此外,由于梁柱交接部分的受力情況復雜,鋼筋密度大,也就導致了讓混凝土振搗均勻的難度加大,容易產生蜂窩現象,會降低混凝土的強度。因此,在調配混凝土時一定要注意控制好用料的顆粒大小,以此確保結構工程的施工質量。
結語:
綜合以上考慮,在建筑結構設計的過程之中,梁柱交接部分的施工處理由于難度較大,而且在工程中會對建筑質量產生直接影響,所以一定需要項目人員的充分重視。加強設計的合理性,是保證最后結構工程質量的基礎。本文主要論述了梁柱的概念,以及當前在梁柱交接部分施工過程中存在的問題,并且提出了相應的解決措施、注意事項,希望能在今后的建筑工程結構施工中提供一定的幫助。
參考文獻:
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作者簡介:
陳正權(1979-11-16),男,本科,一級注冊結構工程師,主要從事結構設計工作。