框架結構梁柱節(jié)點的檢測與加固探討

劉 偉

(山東協(xié)和學院，山東 濟南 250107)

1 節(jié)點混凝土強度的檢測和計算取值

混凝土的抗壓強度檢測種類較多，當前我們常用的主要是兩種，回彈法和鉆芯法。但是在實際運用中我們發(fā)現(xiàn)鉆芯法在施工中限制較多，例如，梁柱節(jié)點位置一般鋼筋分布相對密集，用鉆芯法進行取樣時樣品中含有較多鋼筋成分，可能會影響檢測精度，除此之外，節(jié)點處結構比較復雜，取樣也相對困難，基于此，采用回彈法對節(jié)點處混凝土抗壓強度檢測更為合理，檢測結果也更為準確。

在對節(jié)點處混凝土強度進行檢測時，應提前做好預測，例如節(jié)點處混凝土強度取值以及梁板應力下回彈法是否能順利進行。當前，我國對節(jié)點混凝土取值尚未形成統(tǒng)一的標準，在實際操作中可借鑒國外相關規(guī)范。在計算取值方面，對節(jié)點處的混凝土強度進行取值應采用更為嚴格的標準，例如，可采用“折算強度”方式，該方式是北京建筑設計研究院提出，相關原理參考了梁板對節(jié)點處混凝土的應力作用，基于此可將節(jié)點處進行折算，可作為節(jié)點處混凝土的取值要求，在混凝土抗壓、抗剪的驗算中較為常用。

2 節(jié)點的受力機理和破壞類型

節(jié)點在建筑物中不可或缺，在梁柱連接處起著受力的關鍵作用，根據(jù)不同建筑物的實際情況，其節(jié)點受力情況也不同，在實際工程中我們常見的主要是節(jié)點區(qū)域的彎矩在鋼筋等應力情況下合力成為力偶。節(jié)點區(qū)域在達到一定力偶程度時壓力與拉力在對角線處同時出現(xiàn)，如果兩者超過承受范圍可形成剪切力，導致建筑物混凝土出現(xiàn)裂縫，對建筑物節(jié)點的破壞類型根據(jù)受力機理可分為以下幾種：

首先，脆性破壞中的柱端壓彎破壞。其形成機理是頂部混凝土受混合力影響造成損壞，進而造成頂端的混凝土中鋼筋形狀發(fā)生變化，造成箍筋異常。這種情況在嚴格按照規(guī)章進行施工中發(fā)生率較小，但是也不能完全排除在節(jié)點發(fā)生明顯異常前發(fā)生，具有一定隱蔽性，造成的后果也比較嚴重。

其次，脆性破壞中的粘結錨固破壞。在對建筑物進行澆筑過程中，鋼筋與混凝土共同形成粘結錨固，產生的力可維持建筑物中鋼筋不變形，進而保障整體建筑的受力穩(wěn)定性。其形成機理是在結構多次過載的情況下可導致混凝土與鋼筋之間錨固力異常，進而導致整體結構出現(xiàn)損壞，直接結果是鋼筋變形、移位或者蹦出。

再次，梁端壓彎破壞。該種破壞類型在發(fā)生前有較為明顯的異常，例如結構塑形發(fā)生變化。其作用機理是如果結構塑形出現(xiàn)變化可能會導致結構的延性破壞，受不均勻拉力影響可能會導致梁端異常，當混凝土承受了過載的力時會遭到損壞，外墻保護層出現(xiàn)大面積剝離，需要注意的是該類型的破壞中節(jié)點基本不會出現(xiàn)剪切性損傷。

最后，脆性破壞中節(jié)點出現(xiàn)的剪切性破壞。其作用機理是當節(jié)點荷載異常必然會導致節(jié)點承受能力下降，梁柱之間產生斜向縫隙導致混凝土保護層剝落，鋼筋出現(xiàn)變形或者位移。

3 節(jié)點的加固方法

首先，截面增大加固法。采用該種方法可減少對建筑物的整體影響，具體可采用同型號水泥和制作工藝制作的混凝土對原有結構的界面進行擴張增加其橫截面進而達到強化承載力的作用。這種加固方法實際效果相對明顯，但是也存在一定制約性，如凈空間減少或者加固面與原有面出現(xiàn)分離等。

其次，外包鋼加固法和粘鋼加固法。該種方法主要是采用建筑結構膠對結構面外層粘貼鋼板，從而達到提升承載力的目的，在實際施工中，該種加固方法一般被運用于受彎構件節(jié)點出現(xiàn)損壞的情況下，使用效果較為理想，同時也具有操作便捷應用廣泛的優(yōu)勢，但是也應該特別注意在施工過程中對工藝要求的嚴格遵守，否則會容易導致鋼板脫落從而造成施工隱患。

再次，外加預應力拉桿加固。該種方法是結合節(jié)點收到破壞的發(fā)生機制，通過外力減少構件中的拉應力，從而避免或者減少混凝土裂縫的發(fā)生，進而達到增加承載力的作用。這種加固方法對減少結構件節(jié)點的破壞也有很好的作用，但是受外力影響也容易導致構件發(fā)生形變。

最后，采用灌漿、填充等方式對現(xiàn)有裂縫進行填充，進而達到增強結構承載力的作用。

除了上述幾種常用的節(jié)點加固方式以外，采用新型建筑材料來實施節(jié)點加固是當前研究中的熱門課題。例如，碳纖維具有超強的抗拉性和延展性，將其應用于節(jié)點加固中，可利用其獨特優(yōu)勢提高構件的受力強度，可起到優(yōu)異的加固效果。除此之外，碳纖維還具有其他產品所不具備的獨特作用，例如抗腐蝕性和耐久性都非常好，且其熱傳導性較低，可起到一定的防火作隔離用，且制造成本目前得到有效降低，當前將其運用到建筑領域中是完全可行的。