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柱抗震加固在中国建筑中,有“横梁直柱”的说法,柱是建筑物中垂直的主结构件,承托在它上方物件的重量。鉴于柱的重要性,在中一旦受到侵害,其对整体结构的影响将不堪设想。
对房屋结构的作用力
1.地基基础影响的***。房屋建筑物所在的地基土质、下卧岩层的结构与深度、基础的类型和深度以及地表地形特征,都对房屋建筑物的***有影响。当加速度较小时或地质坚实时,地表层或下垫层可能会先达到屈服点,岩石、土层将产生塑性变形,导致地基承载力下降甚至地基失效造成的***和强烈引起的振动导致基底土质液化引起房屋建筑物的下沉、倾斜和滑坡造成的***,在历次灾害中并不少见。
2.竖向力导致的***。纵波使房屋建筑物产生上下颠簸,若房屋建筑物的竖向稳定性不是太好,而力较大时,会使底层柱子和墙体瞬间增加很大的动荷载,叠加上部的自重,当超出底层柱子和墙体的承载能力,底层墙柱会垮掉从而导致***。
3.横向力导致的***。横波是房屋建筑物损坏水平摇摆,***力很大。它相当于给房屋建筑物施加水平方向来回反复的作用力,大小和引起的变形超出底部墙体和柱子的极限时,就会使整幢房屋建筑物倾斜或倾倒从而导致***。
4.旋转力导致的***。各种原因引起的旋转力,导致房屋建筑物围绕水平轴或竖向轴扭转,这种扭转力对房屋建筑物的影响很大,因为房屋建筑物一般抗扭能力较差,很容易扭坏。
竖向力、横向力和旋转力在离震中较近的范围内,往往会交织作用,给房屋建筑物以毁灭性的***。
对柱呈现怎样的***形式?
1.角柱***
当房屋发生扭转时,角柱受剪大。同时又因双向受弯,所以震害比内柱重。
2.短柱***
短柱刚度大,分配到的剪力也大,常发生剪切***。
3.柱端弯剪***
因柱端弯矩、剪力、轴力都较大。
4.柱身剪力***
由剪力、扭矩复合作用引起。
5. 梁柱节点***
因箍筋不足,在剪压作用下节点区***。
“强柱弱梁”概念
建筑抗震设计规范》要求强柱弱梁,更强的节点。意思就是,建筑物的柱子要比梁做的坚固,梁柱节点要更坚固。
这是为什么?
在强烈作用下,梁柱节点往往是多层框架***的主要部位。中节点的***多为柱端混凝土被压碎、剥落,钢筋压屈外鼓,***首先发生在柱子上。这对整个框架很不利,因为某层某一柱端发生***,其他柱端也容易发生***,从而使建筑物倒塌。
反之,如果***发生在梁端,要待所有的梁或绝大部分的梁出现***时,整个建筑物才会倒塌。所以,在设计上有意加强柱子的抗震能力,在作用下形成“梁铰型”***机制。
但在汶川中,框架柱的***明显重于梁,柱端与节点的***较为突出,即所谓的“强梁弱柱”结构很普遍。
哪一种加固方法适合柱抗震加固?
柱抗震加固方法很多种,碳纤维布是近年来被使用多的加固新材料之一,其对钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固十分有效。当对柱粘贴碳纤维布抗震加固时,应当满足以下几点:
当柱轴心受压的正截面承载力不足时,可采用环向围束法对齐进行加固,即就是沿柱全长进行无间隔地环向连续粘贴碳纤维布来对其进行加固;
当柱斜截面受剪承载力不足时,可将碳纤维布粘贴成环型箍,且纤维方向与柱的纵轴线垂直;当加固大偏心受压的钢筋混凝土柱时,应将碳纤维布粘贴于构件受拉区边缘混凝土表面,且纤维方向应与柱的纵轴线方向一致。
当对延性不足的柱进行抗震加固时,可采用环向粘贴碳纤维布构成的环向围束作为附加箍筋。环向围束的碳纤维布层数,对圆形截面不应少于2层,对正方形和矩形截面柱不应少于3层;环向围束上下层之间的搭接宽度不应小于50mm,环向截断点的延伸长度不应小于200mm,且各条带搭接位置应相互错开。
碳纤维布抗震加固柱子效果佳,但应选择优良的碳布碳胶材料,注意粘贴的方式方法,否则就达不到真正意义上的抗震加固。
芳纶纤维板加固技术的应用现状
随着时代经济的快速发展与进步,许多旧时建造的建筑物的稳定性和牢固性能都在慢慢地减弱。因此需要加固处理的项目也越来越多。本文将介绍芳纶纤维板材在现实应用中的现状。
芳纶纤维板具有高强度、耐久性好、耐酸碱化学腐蚀性能强、抗压抗剪强度大这些优异的性能,其力学性能与碳纤维板相似。本应在工业与民用建筑物的梁、板、柱、墙,天路公路桥梁,隧道,烟囱,塔结构等设施的加固补强得到广泛应用。然而粘贴芳纶纤维板材的加固实例不仅少之又少,其在钢筋混凝土梁的抗弯性能研究也是凤毛麟角。在国外,芳纶纤维板的研究与应用虽已趋于成熟,相关学术研究成果较多,而国内对于芳纶纤维板的研究尚刚起步,并且由于芳纶纤维价格较高,而其力学性能却与碳纤维相近,综上,芳纶纤维板的性价比不如碳纤维板,相关研究成果又少,使得芳纶纤维并未得到广泛的应用。
梁上开洞该如何进行加固在新闻上经常会看到一些报道,房子在空调或者其他设备安装时,施工人员经常会在梁中进行开洞,导致业主内心非常恐慌。那么遇到这种情况该如何进行处理呢?
在发生这种情况以后,首先要确定是否打断主钢筋,如果在开洞过程中,没有打断主筋,只是打断个别箍筋,并且开洞较小,这样可以不进行加固处理。其实可以不进行加固处理并不是对结构一点影响都没有,只是洞比较小,对结构影响相对较小。考虑到结构在设计时都会有一定的安全系数,所以可以不进行加固处理。
如果确定打断的只是部分主筋,这样的话可以采用粘贴碳纤维布或者粘贴钢板的加固工艺进行加固。具体粘贴碳布、钢板的规格参数需要找***的设计院进行设计计算。但需要注意的是,遇到这种情况越早加固对结构受力越有利。
如果在开洞时将所有钢筋全部打断,这种情况就比较***了,由于下部钢筋主要起到抗弯作用,主筋全部打断,那这根梁就有了很大隐患。由于粘贴钢板和碳纤维布不适用于素混凝土和纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固,所以主筋全部打断这种情况下也不适用于粘贴碳纤维布和粘贴钢板加固。在这种情况下增大截面加固是比较合适的,具体的配筋受力计算要找***的设计单位进行计算。
在任何情况下都不要私自去***结构,如果想要对结构进行改造,需要走正规的程序,找***的设计院、正规的施工单位、注重品质的材料厂家这样才能保证结构的安全。
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