高层房屋建筑梁柱节点的抗震加固方法
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作者:许玲玲
摘 要:本文主要针对高层房屋建筑梁柱节点的抗震加固方法展开深入研究,先阐述了抗震加固的原理和方法,然后对节点的强度、节点的延性予以阐述,最后在震加固施工流程中,主要体现在整体箍筋套制作、安装柱箍筋套等,不断提高建筑物的抗震能力,确保良好的抗震加固效果。希望高层房屋建设人员在实际工作期间,能够合理运用抗震加固法,不断提升梁柱节点设置的稳定性,为今后人们生活居住创造安全环境。
关键词:高层房屋建筑 梁柱节点 抗震加固
中图分类号:TU746.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2020)03(b)-0108-02
在市场经济不断发展过程中,对高层房屋建筑提出了较高的质量要求,其中,建筑梁柱节点扮演着至关重要的角色,而加强抗震加固也变得也越来越重要,这已经成为了房屋建筑企业共同关注的话题之一。通过加强高层房屋建筑梁柱节点的抗震加固,可以不断增强高层房屋建筑的安全性和可靠性,避免安全隐患的出现,确保房屋建筑企业经济效益和社会效益的提升。
1 抗震加固的原理和方法
1.1 基本原则
通过加强抗震加固,旨在将建筑的综合抗震能力提升上来,为衡量加固效果提供一定的依据,给予建筑物整体抗震效果强有力的保证,使抗震性在结构和构件中得到充分体现,避免局部刚度突变现象的出现,并给予质量均匀分布一定的保证。在抗震加固中,应加强各种加固手段的灵活运用[1],给予结构安全一定的保证,并确保综合经济效益的稳步提升。在抗震加固措施应用中,应贯彻落实好因地制宜原则,并将装饰和更新等措施集中在一起,避免浪费过多地费用,满足资金节约化需求。
1.2 直接加固法
首先,加大截面加固法。主要是指借助同种材料增大构件截面面积,这在传统加固方法中比较常见。可以将被加固构件的承载能力提升上来,并增大其截面刚度,使自振频率变化显著。加强增大混凝土结构的截面面积的应用,致力于其承载力的提升,进而将在混凝土结构的梁、板等构件的加固水平提升上来。
其次,外包钢加固法。在外包钢法类型中,外包钢加固法,主要是指在钢筋混凝土梁、柱四周,对型钢予以外包,其加固效果显著,干式和湿式等是外包钢法的重要构成要素,其中,对于干式法而言,主要是指加固构件四周外包型钢,型钢与构件之间的连接作用并不突出,这种加固很难使结合面之间的传递剪力得到保障。而对于湿式外包钢加固法而言,主要是指保持角钢和被加固构件之间的合理距离,在中间对混凝土予以浇注。
1.3 间接加固法
首先,房屋隔震技术。对于隔震加固来说,主要是指借助抗震评估,进行确认,隔震层应选取既有建筑物的特定层,结合实际需求,隔震层可以放在基础上,而且放在建筑的某一特定层中也比较适宜,在该层所有的钢筋混凝土框架柱上,加强隔震装置的增设,其特点就是竖向刚度增大。在地震作用的影响下,隔震层的相对位移,可以对结构加速度谱值予以降低。
其次,消能减震技术。在结构反应出现于变形明显的部位,应加强阻尼器的布置,在结构阻尼增大的情况下,会有效控制和降低地震作用,进而确保抗震加固效果的提升。
最后,增设剪力墙加固技术。对结构刚度增大的原因进行分析,主要是因为:首先,刚度增大,结构周期缩短明显,对反应谱方法进行分析,地震作用增加强烈。其次,刚度增大,结构变形呈现出减小趋势,从而导致内力减小的出现,两者的作用是不一致的。
2 高层房屋建筑梁柱节点的破坏形式
首先,柱端压弯破坏。由于受到弯矩和轴向力的影响,引发了严重的柱端混凝土受压破坏,外鼓或崩断等箍筋中比较常见,柱端塑性铰形成较为显著。其次,锚固破坏。缺少充足的梁受力筋锚固长度,在反复荷载作用的影响下,先破坏着钢筋与混凝土的粘结,此时梁筋与屈服目的并不相符。最后,核心区剪切破坏。基于水平力的作用,节点核心区抗剪强度有待完善,產生协向对角裂缝现象。甚至混凝土的剥落是呈成块的,箍筋外鼓或崩断现象比较严重化。
3 高层房屋建筑梁柱节点的抗震加固的具体应用
3.1 节点的强度
3.1.1 节点抗剪强度的影响因素
首先,轴向力。轴向压力,有助于节点抗剪,在轴压比≤0.8的情况下,可以为节点抗剪带来帮助,将节点延性提升上来,将节点破坏程度降至最低。其次,水平箍筋。在混凝土初裂时,箍筋多少并没有影响到节点抗剪能力,节点抗剪强度与配箍率之间属于非线行的关系,而且如果配箍率过高,会出现混凝土破坏严重的现象,加剧节点核芯区的抗剪强度与预期最大值的差距。再次,柱子的纵向钢筋。柱子的纵筋,可以为节点抗剪带来便利性,但是提高节点的抗剪强度作用并不是十分明显。再次,垂直钢筋。由于反复荷载作用明显,在节点核芯区混凝土中,一旦出现交叉裂缝以后,会凸显出剪力的传递的水平箍筋承担水平应力,实现了向斜压杆作用的顺利过渡,加强垂直钢筋的设置,可以对节点剪力的垂直分量进行承担,将混凝土压力降至最低,确保节点强度的稳步提升。
此外,在偏心影响方面,相比于梁柱无偏心的情况,其承载能力至少要降低50%。
3.1.2 节点的抗震加固
首先,加大截面加固法。要想确保节点核心区的抗剪截面积的稳步提升,应加强加掖梁的应用,将抗剪强度和刚度提升上来。通过对梁加掖加固节点,具有较高的有效性,而且可以避免对使用功能造成不利影响。其次,外包粘钢加固法。节点的刚度,与节点核心区的混凝土强度有着紧密的联系,在对角钢加固进行应用时[2],在核心区混凝土开裂之前,角钢不会出现过大的变形,可以将角钢视为刚性模具套在核心区侧,有效制约核心区的转动,将反对称三角形荷载作用在角钢上体现出来。在核心区混凝土开裂以后,角钢对核心区的作用,与水平箍筋对核心区的作用比较相近。
3.2 节点的延性
在材料非弹性变形能力的度量指标中,延性发挥着重要的作用,结合节点的延性要求,在邻近核心区的梁端和柱端中得到了充分体现,要求梁端和柱端的变形能力应保持在较大的范围之内,在出现塑性铰的情况下,也可以避免产生梁柱剪切破坏现象的出现。
4 高层房屋建筑梁柱节点的抗震加固施工方法
4.1 整体箍筋套制作
在骨架的选择方面,应优先选择4根长度相同短钢筋头,外侧包裹若干封闭箍筋束,进而加工形成。每边两根钢筋头间距,应结合柱截面边长比对应柱角筋间要大进行分析,距离钢筋头一端10cm处,加强一束封闭箍筋的设置,在封闭箍筋的内侧四角,包裹着4跟钢筋头,在点焊以后,作为骨架,将制作好的箍筋束交叉点与骨架外侧进行焊接,箍筋开口处应加大焊接力度,箍筋套间距应与箍筋加密区间距维持相当,骨架上下分别预留10cm、10cm。
4.2 安装柱箍筋套
在柱主筋安装完成以后,应将梁下部纵筋插入柱头,做好固定工作,对于工艺制作成型后的整体柱箍筋套,应参考柱主筋外侧,逐渐进行套入。
5 结语
在自然灾害中,地震灾害不容忽视,严重影响着经济建设和人民生活,因此,在高层房屋建筑梁柱节点中,加强抗震加固势在必行,其实用价值显著。
参考文献
[1] 吴成龙,刘继明,谭文娅,于素健,周飞,王鹏飞.预制装配式型钢混凝土干式连接节点抗震性能非线性分析[J].江苏大学学报(自然科学版),2019,40(06):727-733.
[2] 赵均海,胡壹,张冬芳,陈晨.装配式复式钢管混凝土柱-钢梁框架抗震性能试验研究[J/OL].建筑结构学报: 2019-12-23.1-10.
[3] 黄韶全,对高层建筑外墙防渗漏技术与施工管理的思考建筑工程技术与设计-2016(17).
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