




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,在地震中一旦受到侵害,其对整体结构的影响将不堪设想。
地震对房屋结构的作用力
1.地基基础影响的破坏。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,都对房屋建筑物的地震破坏有影响。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破坏和强烈地震引起的振动导致基底土质液化引起房屋建筑物的下沉、倾斜和滑坡造成的破坏,在历次地震灾害中并不少见。
2.竖向地震力导致的破坏。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,而地震力较大时,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破坏。
3.横向地震力导致的破坏。横波是房屋建筑物损坏水平摇摆,破坏力很大。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破坏。
4.旋转地震力导致的破坏。各种原因引起的旋转地震力,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。
竖向地震力、横向地震力和旋转地震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破坏。
地震对柱呈现怎样的破坏形式?
1.角柱破坏
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.短柱破坏
短柱刚度大,分配到的地震剪力也大,常发生剪切破坏。
3.柱端弯剪破坏
因柱端弯矩、剪力、轴力都较大。
4.柱身剪力破坏
由剪力、扭矩复合作用引起。
5. 梁柱节点破坏
因箍筋不足,在剪压作用下节点区破坏。
“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?
在强烈地震作用下,梁柱节点往往是多层框架破坏的主要部位。地震中节点的破坏多为柱端混凝土被压碎、剥落,钢筋压屈外鼓,破坏首先发生在柱子上。这对整个框架很不利,加固公司,因为某层某一柱端发生破坏,其他柱端也容易发生破坏,从而使建筑物倒塌。
反之,如果破坏发生在梁端,要待所有的梁或绝大部分的梁出现破坏时,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,在地震作用下形成“梁铰型”破坏机制。
但在汶川地震中,框架柱的破坏明显重于梁,柱端与节点的破坏较为突出,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,房屋加固,碳纤维布是近年来被使用最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,大鹏加固,否则就达不到真正意义上的抗震加固。
加固公司_加固工程_加固材料-前景建筑工程
锚杆静压桩施工技术对加固软地基建筑物基础的作用锚杆静压桩施工技术是近年来开发出来的一项新的地基加固技术,前期主要应用于老厂或用于建筑物改造工程中的地基加固,也应用于调整建筑物因不均匀沉降而产生的倾斜;近几年开始把这项技术应用到新建工程的地基加固处理上。本文就应用锚杆静压桩施工技术进行分析,探讨沉降、裂缝原因。
锚杆静压桩托换基础设计
1、根据工程地质情况,在地面以下16~18m深处有一层承载力较高的混合土及强风化安山岩,这是良好的桩端持力层,对于侵入隧道净空内的静压桩,在隧道开挖初支结束后再割除,使桩端与隧道初支及二衬砼结合在一起共同承担上部荷载。
2、锚杆静压桩在压桩施工中,可以较直观地显示单桩承载力,且是在房屋基础内预埋反力锚杆及开压桩孔,锚杆静压桩机具简单、操作方便、施工迅速、无振动、无噪音等污染,便于信息化施工,当建筑物出现较大不均匀沉降时可随时增加桩数。
3、根据楼房产生裂缝沉降的部位及地质条件,要对楼房西侧9m长范围的基础进行托换处理,桩长16~18m,用146mm×5mm钢管加工,单桩竖向承载力180kN,建筑物基础共布置41根桩,单节桩长2.0m,接桩采用电焊焊接,焊接内插318L150导正钢筋,焊接时,建筑加固,焊缝应饱满、连续,无虚焊现象,钢管桩内压浆处理,以提高桩身承载力,注浆材料为水泥浆,水灰比0.5,控制压力为0.3~0.5MPa。钢管桩施工结束后,在桩顶部浇筑250mm厚微膨胀C30钢筋砼桩帽,以加强基础与桩身的整体连结,桩头交叉筋与螺杆及钢管焊接。
碳纤维加固与粘钢加固能否互换粘贴碳纤维加固和粘钢加固的形式和加固机理均较类似,本质上相当于增加构件配筋,在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。如果碳纤维布抗拉强度设计值取为2000MPa,钢材(Q235)抗拉强度设计值取为200MPa,可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。
但应注意以下几点:
A、碳纤维和钢材弹性模量基本一致,但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右,所以要充分发挥加固材料的强度,粘贴碳纤维需要加固构件产生更大的形变。也就是说,在小变形情况下,粘贴碳纤维加固应力滞后显著,所以当构件承载力相差较多时,应优先选用粘钢加固;
B、碳纤维和钢材弹性模量基本一致,达到同样的力值,钢材截面要大的多,所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要超过碳纤维加固。也就是说,若补充同样的抗弯能力,构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于粘碳纤维加固的;
C、钢板上可以焊接锚筋,也可钻孔设植筋锚固,所以粘钢加固的锚固方式较粘碳纤维灵活;
D、碳纤维轻、薄,不需要大型施工机械,运输储存、施工简便,同样工程量,粘贴碳纤维施工工期约是粘钢的40%。
E、碳纤维和钢材相比,属惰性材料,不锈蚀,也不易被有害介质腐蚀,在恶劣环境下耐久性好。
F、碳纤维具有柔韧性,能够包裹复杂外形的构件,并非很光滑的结构建筑的钢筋表面基本有效粘贴率也可以达到100%, 粘贴钢板是很难达到100%有效的粘贴面,相应的验收标准仅仅是达到70%。
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