框架结构梁柱节点的检测与加固探讨

刘 伟

(山东协和学院，山东 济南 250107)

1 节点混凝土强度的检测和计算取值

混凝土的抗压强度检测种类较多，当前我们常用的主要是两种，回弹法和钻芯法。但是在实际运用中我们发现钻芯法在施工中限制较多，例如，梁柱节点位置一般钢筋分布相对密集，用钻芯法进行取样时样品中含有较多钢筋成分，可能会影响检测精度，除此之外，节点处结构比较复杂，取样也相对困难，基于此，采用回弹法对节点处混凝土抗压强度检测更为合理，检测结果也更为准确。

在对节点处混凝土强度进行检测时，应提前做好预测，例如节点处混凝土强度取值以及梁板应力下回弹法是否能顺利进行。当前，我国对节点混凝土取值尚未形成统一的标准，在实际操作中可借鉴国外相关规范。在计算取值方面，对节点处的混凝土强度进行取值应采用更为严格的标准，例如，可采用“折算强度”方式，该方式是北京建筑设计研究院提出，相关原理参考了梁板对节点处混凝土的应力作用，基于此可将节点处进行折算，可作为节点处混凝土的取值要求，在混凝土抗压、抗剪的验算中较为常用。

2 节点的受力机理和破坏类型

节点在建筑物中不可或缺，在梁柱连接处起着受力的关键作用，根据不同建筑物的实际情况，其节点受力情况也不同，在实际工程中我们常见的主要是节点区域的弯矩在钢筋等应力情况下合力成为力偶。节点区域在达到一定力偶程度时压力与拉力在对角线处同时出现，如果两者超过承受范围可形成剪切力，导致建筑物混凝土出现裂缝，对建筑物节点的破坏类型根据受力机理可分为以下几种：

首先，脆性破坏中的柱端压弯破坏。其形成机理是顶部混凝土受混合力影响造成损坏，进而造成顶端的混凝土中钢筋形状发生变化，造成箍筋异常。这种情况在严格按照规章进行施工中发生率较小，但是也不能完全排除在节点发生明显异常前发生，具有一定隐蔽性，造成的后果也比较严重。

其次，脆性破坏中的粘结锚固破坏。在对建筑物进行浇筑过程中，钢筋与混凝土共同形成粘结锚固，产生的力可维持建筑物中钢筋不变形，进而保障整体建筑的受力稳定性。其形成机理是在结构多次过载的情况下可导致混凝土与钢筋之间锚固力异常，进而导致整体结构出现损坏，直接结果是钢筋变形、移位或者蹦出。

再次，梁端压弯破坏。该种破坏类型在发生前有较为明显的异常，例如结构塑形发生变化。其作用机理是如果结构塑形出现变化可能会导致结构的延性破坏，受不均匀拉力影响可能会导致梁端异常，当混凝土承受了过载的力时会遭到损坏，外墙保护层出现大面积剥离，需要注意的是该类型的破坏中节点基本不会出现剪切性损伤。

最后，脆性破坏中节点出现的剪切性破坏。其作用机理是当节点荷载异常必然会导致节点承受能力下降，梁柱之间产生斜向缝隙导致混凝土保护层剥落，钢筋出现变形或者位移。

3 节点的加固方法

首先，截面增大加固法。采用该种方法可减少对建筑物的整体影响，具体可采用同型号水泥和制作工艺制作的混凝土对原有结构的界面进行扩张增加其横截面进而达到强化承载力的作用。这种加固方法实际效果相对明显，但是也存在一定制约性，如净空间减少或者加固面与原有面出现分离等。

其次，外包钢加固法和粘钢加固法。该种方法主要是采用建筑结构胶对结构面外层粘贴钢板，从而达到提升承载力的目的，在实际施工中，该种加固方法一般被运用于受弯构件节点出现损坏的情况下，使用效果较为理想，同时也具有操作便捷应用广泛的优势，但是也应该特别注意在施工过程中对工艺要求的严格遵守，否则会容易导致钢板脱落从而造成施工隐患。

再次，外加预应力拉杆加固。该种方法是结合节点收到破坏的发生机制，通过外力减少构件中的拉应力，从而避免或者减少混凝土裂缝的发生，进而达到增加承载力的作用。这种加固方法对减少结构件节点的破坏也有很好的作用，但是受外力影响也容易导致构件发生形变。

最后，采用灌浆、填充等方式对现有裂缝进行填充，进而达到增强结构承载力的作用。

除了上述几种常用的节点加固方式以外，采用新型建筑材料来实施节点加固是当前研究中的热门课题。例如，碳纤维具有超强的抗拉性和延展性，将其应用于节点加固中，可利用其独特优势提高构件的受力强度，可起到优异的加固效果。除此之外，碳纤维还具有其他产品所不具备的独特作用，例如抗腐蚀性和耐久性都非常好，且其热传导性较低，可起到一定的防火作隔离用，且制造成本目前得到有效降低，当前将其运用到建筑领域中是完全可行的。