鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震加固

1、PAGE PAGE 5鋼筋混凝土框架節(jié)點(diǎn)的抗震加固王玉鐲1.2 田珊3 曹三鵬1.2 王時(shí)靜4 龐林飛1（ 1.東南大學(xué)土木學(xué)院 江蘇 南京 210096 2.山東建筑工程學(xué)院土木學(xué)院 山東 濟(jì)南 250014 3.中華女子學(xué)院山東分院經(jīng)濟(jì)系,山東 濟(jì)南 250001 4.江蘇經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程系 江蘇 南京 210007 ）摘要：框架節(jié)點(diǎn)不僅僅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。通常的節(jié)點(diǎn)增大截面加固法是連同框架柱一起進(jìn)行的。本文針對一實(shí)際加固工程，提出了僅節(jié)點(diǎn)區(qū)增大截面的加固方法，并建議了相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)承載力計(jì)算公式。關(guān)鍵詞：框架節(jié)點(diǎn)；抗震加固；增大截面法、加

2、固設(shè)計(jì)。中國分類號：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：The way of strengthening reinforced concrete beam-column joints by using enlarging section Wang yu zhuo1.2 Tian Shan3 Cao San Peng1.2 et al.(1.College of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China; 2.College of Civil Engineering, Shandong University of Architec

3、ture and Engineering, Jinan, 250014, China; 3.Department of Economical, Chinese Womens college Shandong Branch, Jinan, 250001,China)Abstract: The beam-column joints is a weak link of reinforced concrete seismicity and is a weakLink of structures design and work. It is a usual enlarging section of jo

4、ints that enlarging section is linking together with column. According to actual strengthening engineering, there puts forward only for joints strengthening of using enlarging section. And suggesting to act in response calculating formula of joints bearing capacity.Key words: beam-column joints; sei

5、smic strengthening; enlarging section1.框架節(jié)點(diǎn)及其加固的研究現(xiàn)狀及意義國內(nèi)外大地震的震害表明，框架節(jié)點(diǎn)是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗震的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。國際上自60年代起即進(jìn)行研究和探索。1976年我國唐山大地震后，引起了國內(nèi)專家們對這一領(lǐng)域的重視并開展了不少研究工作。對梁柱節(jié)點(diǎn)的受力性能進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)研究，探索如何改善節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造，增加節(jié)點(diǎn)的延性，對節(jié)點(diǎn)抗剪能力的計(jì)算方法也提出許多建議。根據(jù)震害和試驗(yàn)結(jié)果，節(jié)點(diǎn)破壞形式可分為以下四種：梁端受彎破壞：柱端破壞：錨固破壞：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)剪切破壞等四種。我國抗震規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循強(qiáng)柱弱梁的原則。由此，其加固方法也有梁加固和柱

6、加固等兩個(gè)方面?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)的加固研究主要集中在梁柱等主要構(gòu)件的各種加固方法和受力機(jī)理。近年來已有學(xué)者在研究主要構(gòu)件加固時(shí)對節(jié)點(diǎn)的加固進(jìn)行了研究。對于處于高抗震設(shè)防區(qū)的現(xiàn)有鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，由于抗震要求的提高，其節(jié)點(diǎn)可能不能滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范的要求；或者由于加層、改造的需要或者由于原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低使得原結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)需要加固；對于新建結(jié)構(gòu)，常常因?yàn)槭┕さ脑颍?jié)點(diǎn)區(qū)漏放和少放箍筋的事屢有發(fā)生。因而框架節(jié)點(diǎn)加固的研究具有廣泛的工程意義。同時(shí)，現(xiàn)有的加固方法無法滿足其要求而又無規(guī)范可尋，急需指導(dǎo)文件，該加固方法的設(shè)計(jì)研究對于工程設(shè)計(jì)具有十分重要的理論價(jià)值和指導(dǎo)意義。新舊規(guī)范的規(guī)定GBJ1089 混凝

7、土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和GB500102002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范都對節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了專門的論述。本文考慮到節(jié)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用。對于節(jié)點(diǎn)取二級抗震，這樣的節(jié)點(diǎn)一般是七度或八度抗震區(qū)，地區(qū)分布比較普遍。對于九度區(qū)，由于九度設(shè)防的地區(qū)比較少，本文未作考慮。對于框架節(jié)點(diǎn)考慮二級抗震的剪力設(shè)計(jì)值【1】【2】，GBJ1089 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：頂層中間節(jié)點(diǎn)：； (1)其它層的中間節(jié)點(diǎn)和端節(jié)點(diǎn)： (2) GB500102002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對以上兩公式的系數(shù)有1.05提高為1.2。對于受剪承載力的計(jì)算公式，GBJ1089 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定: (3) 對于GB500102002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范

8、規(guī)定: (4) 由此可見，新規(guī)范對于框架節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)等級提高。充分說明了對節(jié)點(diǎn)抗震等級的重視。理應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員的重視。加固設(shè)計(jì)對于用增大截面法（外包）加固的節(jié)點(diǎn)受剪承載力可以采用下列公式： (5)式中原結(jié)構(gòu)承載力，可按GB500102002 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取，即 加固構(gòu)件截面組合系數(shù)，根據(jù)新舊部分澆筑結(jié)合可靠程度，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取 (6)、節(jié)點(diǎn)水平截面加固后的寬度和長度；、-節(jié)點(diǎn)水平截面加固前的寬度和長度；-加固部分混凝土的強(qiáng)度；加固部分混凝土降低系數(shù)，可對參考資料【4】進(jìn)行計(jì)算取加固部分箍筋降低系數(shù)，可參考資料【4】進(jìn)行計(jì)算??；其余系數(shù)規(guī)定同參考資料【2】。4. 工程實(shí)例本項(xiàng)目為某熱電公司綜合

9、辦公樓，因施工工程中在節(jié)點(diǎn)區(qū)漏放箍筋，需要加固，而其余部分（梁、柱）滿足要求平面布置如圖一所示。通常的節(jié)點(diǎn)外包加固是連同柱截面一起加固的，本工程由于使用功能的要求，不允許增大柱截面，僅同意節(jié)點(diǎn)部分（該部分在頂棚內(nèi)）加固。圖1:綜合辦公樓平面示意圖該工程的節(jié)點(diǎn)分為四類：頂層柱中節(jié)點(diǎn)、頂層柱邊節(jié)點(diǎn)、一般中節(jié)點(diǎn)及一般邊節(jié)點(diǎn)?，F(xiàn)在以一般二層中間節(jié)點(diǎn)為例進(jìn)行計(jì)算如下：層高為4.5M,節(jié)點(diǎn)兩端的梁板傳來的彎距為180kN.m，保護(hù)層厚度為35mm，原結(jié)構(gòu)混凝土為C20，節(jié)點(diǎn)的配箍筋為粱截面尺寸250500mm，柱截面尺寸為500500mm。加固采用每邊增加75mm，采用C30微膨脹混凝土，箍筋為。節(jié)點(diǎn)剪力

10、設(shè)計(jì)值：截面限制條件： 不滿足加大后的截面限制條件： 滿足加大后節(jié)點(diǎn)的配箍率為: 加固后節(jié)點(diǎn)的受剪承載力計(jì)算如下：取取取滿足以上為中柱節(jié)點(diǎn)的計(jì)算，設(shè)計(jì)時(shí)考慮抗震加密區(qū)的要求在粱向下加固了700mm.加固詳圖如圖2、3所示。施工和構(gòu)造措施均按資料【3】的要求實(shí)施。 圖2 中間節(jié)點(diǎn)加固示意圖 圖3中間節(jié)點(diǎn)加固剖面圖5. 結(jié)語本文采用的加固形式是基于工程的實(shí)際需要，由于缺乏相關(guān)資料，公式中的取值可能偏于保守。該公式的精確性還有待于理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。加密區(qū)長度的確定，以及對節(jié)點(diǎn)承載力的影響也有待進(jìn)一步研究。6. 參考文獻(xiàn)1.GBJ1089，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S .北京:中國建工出版社,19892.GB500102002，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范S. .北京:中國建工出版社,20023.CECS25：90，混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范S.北京:中國計(jì)劃