高层框架结构设计和施工中的现实问题

 

随着经济的高速发展，我国高层建筑发展迅速，设计思想在不断更新，建筑平面布置与
竖向体形也越来越复杂，这就给高层结构设计和施工提出更高的要求。采用框架结构形式，
可形成内部大空问，能进行灵活的建筑平面布置，因此，框架结构体系在结构设计中应
用甚广，特别是在高度不超过 60m 的高层建筑中，其优势更为明显、突出。与此同时，对
于高层建筑钢筋混凝土框架结构设计和施工中的现实问题却往往被忽视，给工程质量留
下隐患。现结合自己多年的经验，对工程施工的实际情况和现行有关规范进行讨论。

    　　1 现实问题

    　　1.1 混凝土强度等级不同的问题

    　　1.1.1 产生原因

    　　为了满足柱轴压比的要求，同时又要满足控制柱截面的要求，柱子采用较高强度
等级的混凝土则成为一种必然。而对于以受弯为主的楼层梁板，过高的混凝土强度等级却
不必要且不适宜。首先，高强度等级混凝土对其抗弯承载力贡献不明显；其次，高强度等
级混凝土对构件承受非荷载应力（混凝土收缩应力、温度应力等）不利，正因为如此，才

“

有 现浇框架的混凝土强度等级不宜高于 C40”的规定。事实上，在实际工程设计中合适的
楼盖混凝土强度等级通常采用 C20～C35。由此可见，高层建筑混凝土框架结构的柱混凝
土设计强度高于梁板的设计强度必然存在，而且随着建筑物高度的增大，两者的设计强
度差距会越大，此外，需特别说明的是，这种情况主要存在于高层建筑的下部。

    　　目前，混凝土的浇筑施工几乎都是用商品混凝土泵送工艺，而且习惯上，各施工
单位通常将竖向构件与水平构件分批集中浇筑（即节点区采用楼盖混凝土强度等级浇
筑）。如果要求对其中的梁柱节点进行单独浇筑，那么将导致两方面的问题，首先是供应
量及浇筑时间不易控制而导致质量事故，其次是节点区与梁板之间的分隔存在难度，故
施工单位不希望大面积采用此方法。

    　　1.1.2 处理措施

    　　JGJ 3-2002 高层建筑混凝土结构技术规程第 13.5.7 条规定：当柱混凝土设计强度高
于梁、楼板的设计强度时，应对梁柱节点混凝土施工采取有效措施。可从以下两个方面着
手解决：

    　　1）在结构设计方面：对高层建筑混凝土结构的竖向和水平构件的混凝土强度要进
行合理取值。a.整个工程的竖向构件混凝土强度等级种类不应过多，且与竖向构件截面的

 

变化要错层 同步；b.水平构件的混凝土强度等级取值要符合规范要求，尽可能与竖向构
件相匹配，使实际施工简单化，尽量减少梁柱节点单独浇筑混凝土。2）在现场施工方面：
当梁板比柱的混凝土强度等级低 5MPa 时，节点区可用楼盖混凝土强度等级浇筑，其节
点核心区截面承载力一般仍能满足要求；当梁板比柱的混凝土强度等级低 10MPa 及
10MPa 以上而仍用梁混凝土浇筑节点区时，则必须对节点区采取措施。处理措施可分两种：
a.当梁板比柱的混凝土强度等级分别低 10MPa 和 15MPa 时，节点区需增设竖向短筋，其