探讨高层建筑主体结构钢筋工程技术规程.doc
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1、探讨高层建筑主体结构钢筋工程技术规程随着全球经济的发展,社会产业也不断在转型,而人们在这种环境下无论工作、学习、生活,他们对外在的物质需求也越来越高。那么,高层建筑作为人们的物质需求就是一个典型的代表。然而,在国内一些发展城市也在纷纷建立起众多地标性建筑物,这些建筑物都是具有综合性使用功能,绝大部分都是写字楼,供人们办公使用。高层建筑的定义,超过一定高度和层数的多层建筑。在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。通常高层混凝
2、土结构采用框架、剪力墙、框架剪力墙、板柱剪力墙和筒体结构等结构体系。框架结构主要是由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构;剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构;框架剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构;板柱剪力墙结构是由无梁楼板和柱组成的板柱框架与剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构;筒体结构是由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的建筑结构。筒体结构的筒体可以分剪力墙围成的薄壁和由密框架或壁式框架围成的框筒等。高层建筑主体结构钢筋是根据国标图集如混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板(11G101-1)、多层
3、和高层混凝土房屋结构抗震构造(03ZG003)及高层建筑混凝土结构技术规程、建筑结构可靠度设计统一标准、建筑结构荷载规范、建筑抗震设防标准、建筑抗震设计规范等一些规范和规程来进行设计。设计人员在设计过程中要考虑的内容居多,比如要考虑抗震作用、结构荷载及人防特殊配置等,具体设计还要依据结构体系,楼层高度,基本风压、雪压,水平地震作用、混凝土强度等级等一些列因素。在施工过程中我们一定要熟悉技术规程、图纸、图集来进行高层建筑主体结构钢筋工程质量控制。高层建筑主体结构的稳定性主要依赖于钢筋与混凝土,钢筋用于结构中可以提高强度,作用于混凝土;混凝土用于结构中既可以提高刚度、也可以提高强度,作用于钢筋及本
4、身的砂石级配。下面根据高层混凝土结构技术规程来探讨钢筋工程的质量控制。在混凝土结构中,钢筋的屈服强度是设计计算的主要依据。钢筋是非均匀弹塑性材料,但钢筋具有塑性性能。钢筋的塑性性能通常用伸长率和冷弯性能两个指标来衡量,在钢筋混凝土结构中,具有较好塑性的钢筋能给出构件将要破坏的预告信号,使钢筋在断裂前有足够的变形。在施工中,钢筋工程分加工与安装两项。下面来谈下钢筋具体要求:1. 受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定:(1)HPB235级钢筋末端应作180弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应下于钢筋直径的3倍;(2)当设计要求钢筋末端需135弯钩时,HRB335、
5、HRB400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;(3)钢筋作不大于90的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5 倍2. 除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:(1) 箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足规范规定外,上不应小于受力钢筋直径;(2) 箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于90;对有抗震等要求的结构,应为135;(3) 箍筋弯后平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。3. 钢筋锚固规定: 纵向受拉普通钢筋锚固长度详见标准
6、图集“11G101-1第53页”受拉钢筋的基本锚固长度La、抗震锚固长度Lae;当纵向受拉钢筋采用机械锚固措施时,纵向受拉普通钢筋机械锚固构造要求详见标准图集“11G101-1第55页”纵向钢筋弯钩与机械锚固形式。 对于标准图集中,受拉钢筋锚固长度La等于锚固长度修正系数乘以受拉钢筋基本锚固长度,但La不应小于200;抗震锚固长度Lae等于抗震锚固长度修正系数乘以受拉钢筋锚固长度,抗震锚固长度修正系数,对于一、二级抗震等级取1.15,对三级抗震等级取1.05,对四级抗震等级取1.00。 当构件支座提供的锚固长度不够时可采用机械锚固,当梁中纵向钢筋伸入支座水平锚固长度不满足11G101时,需满足
7、水平加竖向总的锚固长度Lae。4. 钢筋连接规定:钢筋一般连接分为绑扎搭接和机械连接或焊接。对于机械直螺纹连接,同一根钢筋在构件的一跨或一层内接头一般为一个(无接头),对大跨或大层高的构件可按接头位置要求和钢筋定尺长度适当增加接头;对难以分跨和分层的构件,则对整体构件按接头位置和钢筋定尺长度要求设置接头;接头位置尽可能设在构件受力较小处。机械连接具体的应符合钢筋机械连接技术规程(JGJ107-2010)的有关规定;构件在同一截面单侧纵向钢筋接头百分率不应大于50%,两个相邻接头相互错开的间距应大于35d(d为较大的纵筋直径)。对于钢筋绑扎搭接,同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头应相互错开
8、;搭接接头连接区段长度为1.3倍搭接长度;位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率:对梁板及墙类构件,不大于25%;对柱类构件,不大于50%。纵向钢筋绑扎搭接长度详见标准图集11G101-1第55页“纵向受拉钢筋绑扎搭接长度Ll,Lle”。对于焊接,采用焊接时应按现行规范要求及构件接头位置,采用闪光对焊,电渣压力焊等焊接型式,钢筋搭接焊缝长度除注明外,单面焊10d,双面焊5d。同一构件中相邻纵筋的焊接接头宜相互错开。焊接接头连接区段的长度为35d(d为纵筋的较大直径),且不小于500mm,位于同一连接区段内的受拉纵筋焊接接头面积百分率不应大于50%。5. 柱(Z)(抗震)纵向钢筋连接构造
9、框架柱(KZ)钢筋由纵向纵向钢筋(主筋与角筋)、箍筋、拉筋弯钩组成。(1)封闭箍筋:焊接封闭箍筋(工厂加工)采用闪光对焊设置,在受力较小位设置;对于梁柱封闭箍筋,抗震要求的弯钩平直段取10d与75mm中较大值,角度为135,对于非抗震要求的弯钩平直段为5d。箍筋加密区范围应按照下列规定采用:柱端取截面长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者的最大值;底层柱柱根不小于柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端外尚应取刚性地面上、下各500mm。(2)拉筋弯钩:拉筋弯钩角度为135,抗震要求弯钩平直段为10d与75mm中较大值,非抗震要求为5d。拉筋紧靠箍筋并钩住纵筋或者拉筋紧靠纵筋并钩住箍筋或者同时
10、钩住纵筋与箍筋。 (3)纵向受力钢筋:柱相邻纵向钢筋连接接头相互错开。在同一截面内钢筋接头面积百分率不宜大于50%。在抗震边柱和角柱柱顶纵向钢筋构造中,当柱筋作为梁上部钢筋使用时,柱内侧纵筋同中柱柱顶纵向钢筋构造,柱外侧纵向钢筋直径不小于梁上部钢筋时,可弯入梁内做梁上部纵向钢筋;当柱纵筋直径d25时,在柱宽范围的柱箍筋内侧设置间距150,但不少于3根直径为10的角部附加钢筋。当从梁底算起1.5Labe超过(未超过)柱内侧边缘时,柱内侧纵筋同中柱柱顶纵向钢筋构造,柱外侧纵向钢筋配筋率1.2%时分两批截断;当柱顶有不小于100厚的现浇板时,中柱纵向受力钢筋伸至柱顶,且0.5Labe(受拉钢筋抗震基
11、本锚固长度),弯锚时弯钩段取12d,如果当直锚长度Labe时,伸至柱顶,且大于等于Labe;柱变截面位置纵向钢筋构造:当柱边收缩变量,楼板厚为Hb时,/Hb1/6时,重新留插筋,且下端纵向受力钢筋直角收头,且水平段投影长度0.5Labe;/Hb1/6时,下端纵向受力钢筋可以在楼板厚度范围内调整倾斜段。6. 剪力墙身钢筋构造 剪力墙钢筋由水平钢筋、纵向钢筋、约束边缘构造钢筋、构造边缘构件、扶壁柱、非边缘暗柱、墙体梅花形拉弯钩筋组成。具体的钢筋安装详见下列内容:(1) 剪力墙水平钢筋构造:. 当端部无暗柱时剪力墙水平钢筋端部有两种做法:一种当墙厚较小时,直接将水平钢筋在端部不断开,形成整体,端部采
12、取双列拉筋,在中间处与其他水平筋搭接,其搭接长度满足Lle(Ll);另一种端部水平钢筋两边断开,在端口处采用弯锚固,其锚固长度为10d,断头仍采用双列拉筋。. 当端部有暗柱时剪力墙水平筋的做法:端部弯钩锚固为10d,水平筋沿高度每隔一根错开搭接,其搭接长度满足1.2Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度),且相邻错开距离500mm。. 斜交转角墙:内侧水平筋斜锚长度为15d,外侧钢筋连续通过斜弯。转角墙有三种做法:A一种是外侧水平筋连续通过转弯,内侧钢筋直角弯锚,弯锚长度为15d,当连接区域在暗柱范围外,上下相邻两排水平筋在转角一侧交错搭接,其搭接长度满足1.2L
13、ae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度),且相邻错开距离500mm;B另一种是外侧水平筋连续通过转弯,暗柱范围内内侧钢筋断头采用直角弯锚,锚固长度为15d,当连接区域在暗柱范围外,上下相邻两排水平筋在转角两侧交错搭接,其搭接长度满足1.2Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度);C第三种是外侧水平筋在转角处搭接,其搭接长度为Lle(Ll),内侧钢筋采用直角弯锚,锚固长度为15d。. 剪力墙水平筋配筋:当墙厚Bw400mm时,采用双排配筋,当墙厚400mmBw700mm时,采用三排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎,当墙
14、厚Bw700mm时,剪力墙采用四排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎。. 翼墙:垂交翼墙与斜交翼墙其内侧水平筋断头分别采用直角锚固与斜角锚固,其锚固弯钩值都取15d。. 端柱转角墙:端柱转角墙水平筋的做法有三种形式:A 第一种当端柱偏离墙左边时,其内侧水平筋断头采用直角锚固,弯钩锚固长度为15d,当外侧水平筋伸入端柱的直锚固长度Lae(La)(Lae为受拉钢筋抗震锚固长度,La为受拉钢筋锚固长度)时,可不比上下弯折,但是必须伸至柱端对边竖向钢筋内侧位置,若外侧水平筋直锚固长度不满足时,采用交叉直角锚固,弯钩锚固长度仍未15d,且伸入端柱的平直段水平投影长度满足0.6Labe(
15、0.6Lab)(受拉钢筋抗震基本锚固长度(受拉钢筋基本锚固长度);B 第二种当端柱处在墙中间时,一侧墙的两边水平钢筋伸至端柱中,若采用直角弯锚时,其弯钩应处于背向朝向,弯钩锚固长度取15d。且弯钩位于另一侧墙水平钢筋内侧,另一侧墙水平筋若直锚固长度不满足时,采用交叉直角锚固,弯钩锚固值取15d,且伸入端柱的平直段水平投影长度满足0.6Labe(0.6Lab)(受拉钢筋抗震基本锚固长度(受拉钢筋基本锚固长度);C 第三种当端柱处在墙右边时,做法同端柱处在墙中间时一样,但唯一不同的是两侧墙体水平筋采用的直角锚固弯钩不交叉,且弯钩值根据直锚固弯锚固原则来进行配置,注意锚固方向即可。. 端柱翼墙:端柱
16、翼墙水平筋的做法也有三种形式,其每种墙体施工相对比端柱转角墙要容易的多。基本上都是一侧墙的水平筋断头伸入端柱,当直锚长度不满足时,采用直角弯锚,其弯钩锚固长度取15d,另一侧墙水平筋之间连续贯通。端柱端部墙体一侧墙体水平筋直锚固弯钩值取15d,注意与端部剪力墙水平筋的端部做法区别。注意:水平变截面墙水平钢筋的构造:当墙体厚度bw1bw2时,较小厚度的一侧墙体水平筋直接甚至伸至另一侧墙体,且直锚固长度为1.2Lae(1.2La),另一侧墙体水平筋断头采取直角弯锚固,钩端朝上弯折处理,弯钩段长度为15d。(2) 剪力墙竖向钢筋构造:剪力墙身竖向分布钢筋连接构造:A 一、二级抗震等级剪力墙底部加强部
17、位竖向分布钢筋搭接构造:基础顶面或者楼板顶面竖向钢筋均匀排布,相邻接头位置要错开搭接,搭接长度要满足1.2Lae(1.2La),相邻两竖向钢筋接头位置距离为500mm。B 各级抗震等级或非抗震剪力墙竖向钢筋机械连接构造:基础顶面或楼板顶面竖向钢筋均匀排布,相邻钢筋交错机械连接,一般第一个接头必须距离基础顶面或者楼板顶面以上500mm,且相邻两竖向钢筋接头错开位置距离为35d,d为竖向钢筋的直径。C各级抗震等级或非抗震剪力墙竖向分布钢筋焊接构造:基础顶面与楼板顶面以上500mm设置接头,且相邻两竖向钢筋接头相互错开,错开距离为35d。D一、二级抗震等级剪力墙非底部加强部位或三、四级抗震等级或非抗
18、震剪力墙竖向分布钢筋可在同一部位搭接,基础顶面或者楼板顶面起大于等于0mm处可设置搭接接头,其搭接长度必须满足1.2Lae(La)。剪力墙竖向钢筋配筋同剪力墙水平钢筋配筋构造:当墙厚Bw400mm时,采用双排配筋,当墙厚400mmBw700mm时,采用三排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎,当墙厚Bw700mm时,剪力墙采用四排配筋,水平、竖向钢筋均匀分布,拉筋需与各排分布筋绑扎。剪力墙竖向钢筋顶部构造:当墙体位于端部支座或者中间支座时,墙体竖向钢筋顶端钢筋如果满足直锚要求是可以采用直锚固,若果不能满足时则采用直角弯锚固,锚入屋面板或者楼板内,弯钩位于楼板面钢筋内侧,且弯钩值
19、取12d,d为竖向钢筋的直径;当墙体上端有边梁时,其竖向钢筋可以采用直锚固,锚固长度为Lae(La);当剪力墙竖向分部钢筋锚入连梁处时,其从楼板面其锚入长度为Lae(La)。剪力墙变截面处竖向分布钢筋构造:A 当墙体竖向钢筋一侧至楼板面收缩至变量,且30mm时,另一侧仍采用连续直通或者搭接,而另一侧收缩时,其楼底部竖向钢筋在楼板内做成直角弯锚固,锚固方向朝墙体内收头,弯钩值取12d,且楼板面上部一侧竖向钢筋必须伸入下一楼底墙体里且满足1.2Lae(La);B 当墙体竖向钢筋两侧至楼板面收缩至变量,且30mm时,墙体两侧钢筋都采用直角弯锚固收头,弯钩锚固方向朝内,弯钩值取12d,楼板面上部墙体两
20、侧竖向钢筋重新布置,伸入下一楼底墙体里且满足1.2Lae(La);C 当墙体竖向钢筋两侧至楼板面收缩至变量,且小于等于30mm,楼底部墙体两侧竖向钢筋在楼板内做成向墙内方向倾斜形式,且下端倾斜起点距离楼板面必须满足6。(3)剪力墙约束边缘构件(YBZ)钢筋构造:当剪力墙墙体设置有约束边缘暗柱时,约束边缘构件沿墙肢长度表示为lc,v为应力集中区域(暗柱),即图集中阴影部分,暗柱(阴影部分)的长度通常为墙体厚度bw,lc/2,且400,具体的根据工程详细设计,阴影区域非阴影圈外部分根据设计要求通常有设置拉筋及封闭箍筋。当剪力墙墙体设置有约束边缘端柱时,约束边缘构件沿墙肢的长度仍表示为lc,v为应力
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