钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固
2024-10-18
来源:威能网
科学论坛 钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震加固 朱道霞 (哈尔滨市第六建筑工程公司) 摘要:大量实践研究数据表明,钢筋混凝土框架结构本身骨着较为良好的抗震性能,也正足由于这 特性,促使钢筋混凝土框架结构被J’‘泛的使 用。常用的框架结构本身主要是由三种不同的体系所构成:剪力墙结构、内框架、纯框架等结构体系。本篇文章主要针对钢筋混凝土框架梁柱节点的抗震 加同 l'l- ̄g进行了伞面详细的探讨,以期为我国的框架结构发展做出贡献。 关键词:框架;节点;抗震加固 任何框架结构形式,实际上部存在着框架节点。框架节点是结构受力的 关键部位,它在整个框架结构之中起到了分配内力、确保结构整体性、传递 荷载力的作用。纯框架结构本身的节点受力程度较高,并且要求极为严格。 框架剪力墙结构,主要足通过剪力墙来对水平力进行承担,其节点本身的受 力要求要低于纯框架结构,相应的质量标准可以适度降低。而装配式框架结 构,其本身的节点则是一个薄弱环节。下文主要针对钢筋混凝士框架梁节点 的抗震加固措施进行了全面详细的探讨。 一、节点的强度 () 点的受力特点 依据各个方面的结构力学进行分析,所能够得到的结论为:在竖向荷载 作用影响之卜,其中柠竹点的核心区域承受的剪力相对较小,各个环节的边 杠节点核心区域受压程度较高。但是在水平荷载的影响之下,节点本身受到 了水_甲剪力的较大影响,通常情况下,所承受的剪力达到了4-6倍左右,并 日. 轴向压力以及水_甲压力等方面的影响之下,节点本身的核心区域会产 生大量的斜挣力影响,导致混凝土出现大旱的斜裂缝,受到剪力破坏的影 响。 (二)影响节点抗震强度的因素 1轴向力。轴向压力在一定范同内对节点抗震是有利的,但是对于是甭 提高 点极限抗翦强度观点还不致。但是轴压比不大于().8时,一般认为 彳丁利丁 点抗!}iI,可提高节点延性,减轻节点破坏程度。 2.水平箍筋。混凝土初裂时节点抗剪能力不受箍筋多少的影响。节点抗 剪强度和配箍率之间是非线性的,抗剪强度不是按(Vc+Vs)那样按比例增 加,且配箍率过高会引起混凝七破坏先于箍筋屈服的后果,使节点核心区的 抗剪强度达不到预计的最大值。 3. 子的纵向钢筋。柱 纵筋对节点抗 是彳『利的,但不像增加水平箍 筋那样能提高节点的抗剪强度。 4. 直钢筋。设置垂直钢筋可承担节点剪力的垂直分量,以减小混凝土 负担,从而提高节点强度,节点延性也柯明显增加,但抗初裂强度未提高。 5 交梁。对提高核心区抗剪强度有明显作用。 6楼板和梁腋。楼板具有增强对节点的约束和提高梁的抗弯能力的作 用。对梁加腋使节点抗剪的有效体积_仃所增加,提高抗剪强度和刚度,有利 丁实I见强f{:弱梁。 7.偏心影响。同梁柱无偏心的情况相比,其承载能力要降{ ̄5o%---7o%。 (三)节点的变形 节点的变形主要包括节点中心区的剪切变形和梁端对柱边的转动,这 种转动是梁筋滑动(从柱中拔出)而引起的。也就是说, 结构进入非弹性阶 段后,承受高弯曲、高剪切和轴向力的节点区将产生弯曲变形(染端对柱边 的转动)这二种非弹性变形。 (血) 点的破坏形式 根据震害的试验结果,肖点的破坏形式可分为以下四种。 1.粱端受弯破坏。受拉钢筋屈服,受压区混凝土压碎。混凝土保护层脱 落,梁卜交叉斜裂缝严重,梁端形成塑性铰。 2柱端压弯破坏。在弯矩和轴向力的 同作用下,柱端混凝十受压破 坏,梓筋烁曲,箍筋外鼓或崩断,柱端形成 性铰。 3.锚固破坏。梁受 筋锚固长度不足,在反复倚载作用下,钢筋与混凝 十的粘结先行破坏,钢筋滑移,或混凝十压酥,梁筋拔出,而此时梁筋尚未达 到佃服。 二、节点抗震加固研究 31() (一)加固计算承载力原则 1.结构本身的计算简图,实际上应当要依据结构实际所呈现出米的受 力状况进行确定。 2.在对结构的载面积进行计算的过程中,应当要使用建筑小身的实际 有效面积来进行,同时,要对于结构加固处理过程中,其本身的实际受力状 态以及加固环节所呈现出的应变滞后特性加以考虑,从而这一 分的结构 协同具体工作程序。 3.结构本身的承载力在进行验算处理的过程_l】,应 j要充分的对丁结 构变形、温度作用、结构变形等多个方面的附加内力状态进行综合件的考 虑。 4.在加固完成后导致结构增大的情况下,应当耍针对各个方面的结构、 建筑物基础来进行全面详细的验算,确保实际结构数据的精确性。 (二)加固方法的比较和研究 1增大载面的加固措施,实际上就是对混凝十构件界面面积进行增大 的有效措施,通过该措施,能够最大限度的提升结构本身的承载力,并日.充 分的满足各方面的使用需求。并}j.由于加腋梁的方式,能够对节点核心区域 的抗剪力载面积今夕女提升,从而达到强化刚度和抗剪强度的目的,并且不 对于任何工作造成影响的前提条件之下,梁加腋措施对于节点加固极其仃 效的。 2.夕 包粘钢加固措施,实际上就是直接存混凝土构件的表面进行钢板 粘贴加固,通过该措施来达到对节点承载力进行提升,从而满足抗震性能提 升的需求。该加固方式主要有着以F)L个方面的优势:被加同构件本身几下 没有受到任何程度的破坏,能够对原构件进行充分的利用;外粘钢厚度过 小,在加固之后,其构件本身的自重增大幅度高;构件 加固处理之后,本身 外形、尺、r方面并没有过大的变化,建筑整体性功能收影响较小,并且整 个加固流程的操作方式较为简便。 3.外包钢加固实际上就是在混凝士构件四周,利用型钢来达到加阎的 目的。该加固措施,主要适宜使用在不允许对混凝==lI界面尺、 进行加大,同 时要必须要大幅度的对于混凝土结构承载力进行加同的情况下。 4.锚贴钢材加固法是通过铆钉、锚栓、高强螺栓、高强承压螺栓、膨胀螺 栓等机械的方法,将钢材贴在被加固构件表面,达到改善构件性能的口的, 锚贴钢材的形式町多种多样,如钢板、槽钢、角钢及组合构件。 5.粘贴和锚贴共同作用的复合加固方法。这种方法使钢材屈服前锚接 的压力减轻了胶体内的剪应力,在胶体粘结作用卜,外贴钢材与原构件变形 协调,当钢材屈服以致造成胶体破坏后,锚栓和螺栓承担全部锚同作用,外 贴钢材可以继续发挥其延性,保证构件的延性破坏。 三、结语 综上所述,在钢筋混凝十 框架被广泛应用的情况F,钢筋混凝土框架梁 柱节点所具有的相应节点进行抗震加固有着极大的必要件,特别是近JLg 来地震自然灾害不断增多的情况F,钢筋混凝十框架节点的抗震性能有了 越发明显的重要性。并且在采取节点加同措施之后,确实起到了良好的效 果,为人们的人身安全、财产安全提供了较大的保障。一 参考文献 f11傅剑平,张笛川,陈滔,白绍良.中等偏高剪压比抗震节点传力机理及 性能试验【71.重庆大学学报(自然科学版).200506) [2]叶彬.框架房屋抗震设计探讨【I].中国科技信息.2005(10) 『3]吴波,:E维俊.碳乡T维布加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能试验 研究….土木工程学报.2005(04)