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目前,框架結構體系在工程中的應用非常普遍,其中框架柱是框架結構體系中非常重要的受力構件之一。

對於鋼筋混凝土框架結構體系中框架柱鋼筋施工,在相關規範及圖集中均已詳細規定,但由於施工人員文化水平及業務素質等方面的原因,常常在實際施工中給工程留下質量隱患。所以我們對框架柱鋼筋的選用、配料、加工、複合、連接、構造等方面在此係統地進行一下闡述。

(一)框架柱縱向鋼筋

1、鋼筋的選用

在鋼筋正式製作前的重要工作之一就是進行鋼筋原材料的選用,根據工程設計圖紙的相關要求,應選用符合設計要求的鋼筋,包括鋼筋的規格大小、鋼筋級別; 在鋼筋規格及級別確定後,應進行鋼筋外觀質量的最終確認,對鋼筋表面不潔淨,有粘著油汙、泥土、浮鏽等質量缺陷的鋼筋應進行分隔,並不得使用;必須使用 時,鋼筋表面必須清理乾淨,針對浮鏽可採用鐵刷或結合冷拉工藝進行除鏽處理。

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2、鋼筋的配料

框架柱縱向鋼筋配料時下料長度主要考慮鋼筋接頭設置的位置,依據05系列江蘇省工程建設標準設計圖集《建築結構常用節點圖集》蘇G01的要 求和《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求進行確定。

框架柱底層縱向鋼筋接頭以下下料長度

L≥Lae+Hn/3 公式①

框架柱底層縱向鋼筋接頭以下下料長度

L≥Lae+Hn/3+l 公式②

樓層框架柱縱向鋼筋接頭以上下料長度

L≥H 公式③

Lae:為基礎內錨固長度;

Hn:為基礎頂面至上層框架樑底部的淨高度;

l:為鋼筋連接接頭應相互錯開的距離;

H:為上部各樓層的層高。

PS:不同接頭形式錯開高度有不同的要求,應相應接頭形式進行取值計算,具體詳第三項簡述;同一框架柱底層縱向鋼筋接頭以下下料長度計算時,縱向鋼筋數量的一半按公式①進行計算,另一半按公式②進行計算。

(二)框架柱箍筋

1、箍筋加工

根據《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB50204的要求,除焊接封閉式箍筋外,箍筋的末端應作彎鉤,彎鉤形式應符合設計要求;當設計 無具體要求時,應符合下列規定:

(1)箍筋彎鉤的彎折角度:對一般結構,不應小於90°;對有抗震等要求的結構,應為135°;

(2)箍筋彎鉤的彎弧內直徑除應滿足不小於鋼筋直徑的4倍,同時不小於受力鋼筋直徑的要求;

(3)箍筋彎後平直部分長度:對一般結構,不宜小於箍筋直徑的5倍;對有抗震等要求的結構,不應小於箍筋直徑的10倍。

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2、箍筋下料長度

箍筋下料長度=箍筋內周長+箍筋調整值+彎鉤增加長度

3、框架柱箍筋形式

應根據框架柱縱向鋼筋的具體數量確定所採用的箍筋形式,常用的矩形複合箍筋的基本複合方式如下:

(1)沿複合箍周邊,箍筋局部重疊不宜多於兩層。以複合箍筋最外圍的封閉箍筋為基準,柱內的橫向箍筋緊挨其設置在下(或在上),柱內縱向箍筋緊挨其 設置在上(或在下)。

(2)柱內複合箍可全部採用拉筋,拉筋須同時鉤住縱向鋼筋和外圍封閉箍筋。

(3)為使箍筋外圍局部重疊不多於兩層,當拉筋設在旁邊時,可沿豎向將相鄰兩道箍筋按其各自平面位置交錯放置。

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4、箍筋設置

框架柱箍筋設置基礎要求是根據設計圖紙進行設置,根據《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,同時應該滿足 如下要求:

(1)所有外圍轉角處的框架柱箍筋應全高進行加密設置;

(2)底層框架柱下部箍筋加密區高度應不小於基礎頂面至上層框架樑底部淨高度的三分之一;

(3)底層框架柱上部箍筋加密區高度及其他各樓層框架柱頂部和底部的加密區長度應該取三分之一框架柱淨高度、大於等於500㎜、大於等於柱長邊尺寸 的三者最大值;

(4)各樓層框架柱縱向鋼筋採用綁紮連接方式進行接長的,在連接區段範圍內,箍筋應進行加密設置。

(三)框架柱縱向鋼筋的連接

1、框架柱縱向鋼筋的連接形式

根據施工工藝的不同,常分為如下三種形式:

(1)綁紮連接;

(2)機械連接;根據不同形式,又可分為套筒連接、錐螺紋連接等。

(3)焊接連接;根據不同形式,又可分為電渣壓力焊連接、閃光對焊連接、搭接焊連接、綁條焊連接等,但電渣壓力焊僅適用於垂直構件的縱向鋼筋連接。

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在上述三種連接方式中,工程中均有采用,尤其以綁紮連接、機械連接中的套筒連接和電渣壓力焊焊接連接為主,在此三種連接方式中,中小直徑鋼筋以綁紮連 接應用最廣泛,中大直徑鋼筋以電渣壓力焊連接應用最廣泛,不同的連接形式均有相應的質量要求。

根據《混凝土結構工程施工質量驗收規範》GB50204的要求,綁紮連接時,框架柱縱向鋼筋的搭接長度應不小於錨固長度的1.2—1.6 倍,具體取值應根據搭接鋼筋的百分率進行確定,當受力鋼筋搭接百分率為50%時,取值為1.4,同時綁紮搭接的鋼筋在搭接位置的兩端及中間應分別進行綁紮 牢固。

根據中華人民共和國行業標準《鋼筋焊接及驗收規程》JGJ18的要求,電渣壓力焊焊接接頭的外觀質量應滿足如下要求:

(1)四周焊包凸出鋼筋表面的高度不得小於4mm;

(2)鋼筋與電極接觸處,應無燒傷缺陷;

(3)接頭處的彎折角不得大於3°;

(4)接頭處的軸線偏移不得大於鋼筋直徑的0.1倍,且不得大於2mm。

框架柱縱向鋼筋在選用接頭連接形式時應各施工單位的施工機械、施工人員業務水平、施工作業環境等因素進行綜合考慮後進行確定,選擇質量可靠、經濟實 惠、操作方便、技術成熟的鋼筋接頭連接形式。

2、框架柱縱向鋼筋的連接要求

根據《混凝土結構設計規範》GB50010和《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,框架柱縱向 鋼筋的連接要求如下:

(1)對底層框架柱,接頭設置位置應在距基礎頂面至上層框架樑底部三分之一淨高度以上;

(2)對二層以上的各樓層框架柱縱向鋼筋接頭位置在距樓面的距離取:應設置大於等於三分之一淨高度、大於等於500㎜、大於等於柱長邊尺寸的三者最 大值;

(3)框架柱縱向鋼筋接頭設置時應同時考慮相連縱向鋼筋連接接頭應相互錯開,在同一截面內鋼筋接頭面積百分率不應大於50%。

(四) 框架柱鋼筋在基礎中的佈置

1、框架柱在基礎中的位置

工程施工的基本依據是設計圖紙,在基礎定位放線施工時,應根據設計圖紙對框架柱的位置進行準確定位,並用色線或油漆進行顯目標註,同時標註出相應位置 框架柱的幾何截面尺寸和配筋的規格、數量以及箍筋規格和數量,確定框架柱的正確方向和幾何截面尺寸,在符合設計圖紙要求的前提下進行框架柱鋼筋的施工。

2、框架柱鋼筋在基礎中固定

框架柱鋼筋在基礎中施工時應採取可靠的措施進行鋼筋的固定,柱腳固定可採用焊接方式進行,同時在基礎混凝土中應根據要求設置2道或3道箍筋,確保框架 柱縱向鋼筋的成型和直立,以保證框架柱縱向鋼筋的正確位置,不發生偏位現象,垂直度能夠滿足要求。

根據05系列江蘇省工程建設標準設計圖集《建築結構常用節點圖集》蘇G01的要求,基礎中框架柱箍筋的數量設置按下圖進行設置。

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(五) 框架柱鋼筋樑柱核心區的佈置

1、核心區框架柱箍筋的設置

框架結構體系中框架樑柱節點是該體系中受力的重點部位,剪力、彎矩和抗震性能等均在此部位有很高的要求,因而該部位鋼筋的正確施工顯得尤其重要。根據 《砼結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,在框架樑柱節點核心區部位的框架柱箍筋全部進行加密設置。

2、核心區框架柱縱向鋼筋的設置

對截面尺寸沒有變化的框架柱,施工時在核心區重點注意核心區框架柱箍筋的加密設置。

但對截面尺寸變化的框架柱,不僅要注意核心區框架柱箍筋的加密設置,同時還應控制好變截面框架柱縱向鋼筋的構造處理,根據《混凝土結構設計規範》 GB50010和《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,框架柱鋼筋在樑柱核心區的佈置應能滿足下圖所示 要求:

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(六) 頂層框架柱鋼筋的構造

1、頂層框架邊柱鋼筋的構造

根據《混凝土結構設計規範》GB50010和《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,框架結構體系中頂層混凝土框架柱邊柱鋼筋的構造應能滿足下圖所示構造要求:

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2、頂層框架中柱鋼筋的構造

根據《混凝土結構設計規範》GB50010和《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1的要求,頂層混凝土框架柱中柱鋼筋的構造應能滿足下圖所示構造要求:

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在框架結構體系中,框架柱是承受上部全部荷載的主要構件,承受著所有垂直荷載、外部水平荷載、內部彎矩、剪力等,同時起著傳遞所有荷載至基礎的作用, 因此框架柱在該體系的作用尤其重要,框架柱在受力過程由其內部鋼筋和混凝土共同協作工作,其內部鋼筋彌補了混凝土抗拉強度很小的缺點,在該體系中承受著各 種因素引起的拉力,所以通過框架柱鋼筋的認真施工同時滿足相應的技術要求,可有力地保證工程質量。


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