框架結構施工中的「穩准狠」

框架結構是較為普遍的結構形式,由於施工質量不到位或使用年限過久導致的承載能力下降不容忽視,往往會造成嚴重安全隱患。如何提升既有框架結構安全性,更好地服務居民呢?我們總結了相關的建設要點與您分享。

框架結構施工中的“穩準狠”

框架結構是由許多梁和柱共同組成的框架來承受房屋全部荷載的結構。然而其結構體系框架節點應力集中顯著;框架結構的側向剛度小,屬柔性結構框架,在強烈地震作用下,結構所產生水平位移較大,易造成嚴重的非結構性破壞。因此在確保結構設計合理的前提下,房屋建築建設時,應確保按以下要求進行施工。

施工技術要點

(1)外施工工藝流程:腳手架搭設→表面處理及清潔→角鋼定位貼合→焊接扁鋼條→配置結構膠→灌注式粘結膠→掛鋼絲網抹水泥砂漿保護。

(2)按設計要求的尺寸將角鋼固定於混凝土表面,預留數毫米空隙,確保粘結效果,並在其中部兩側預留灌膠嘴。

(3)焊接扁條綴板時按設計要求的尺寸焊接,確保與框架柱或梁連成整體。

(4)周邊採用結構膠封邊,注意頂部不能進行封閉以便灌膠時排除空氣。

(5)外包鋼材鋪設完成後,須及時按設計要求進行外表面防腐處理。

框架結構施工中的“穩準狠”

除了按正確的施工順序進行操作,為確保結構穩定性,還應做好以下三方面工作。

設置構造柱

框架結構中牆長度超過兩倍層高時,應設置鋼筋混凝土構造柱,注意不可使構造柱形成懸臂柱,應在構造柱頂部與梁底部進行可靠連接,並確保構造柱兩端鋼筋插入梁內的長度滿足錨固要求。

優化細部構件

通過設置連梁、偏交斜撐等贅餘杆件,提高框架結構彎曲耗能的能力,通過變形抵消外界能量,提高結構的抗震性能。還可加設結構斜向支撐、抗剪牆板或配筋砌塊抗剪牆板以增強框架結構的抗震性能。

明確箍筋加密範圍

(1)對柱端部位,在截面高度、1/6柱淨高、500mm三者之間取最大值;

(2)對於底層柱部位,加密應不小於柱淨高的1/3;

(3)對於剪跨比小於2的柱,以及因設置填充牆等形成的柱淨高與柱截面高度之比小於4的柱,應全高度加密;

(4)框支柱、一級及二級框架的角柱應全高度加密 。

框架結構施工中的“穩準狠”

框架結構承載能力體現在關鍵部位的細節操作。為提升施工質量,應在以下部位著重注意。

樑柱節點箍筋施工

(1)在鋼筋下料加工時,可以考慮增加若干根與箍筋同級別的短鋼筋;具體長度可以根據節點區箍筋的高度進行確定,箍筋開口處必須先焊接好,然後把柱箍筋按照設計的間距用短鋼筋焊接好,在箍筋每邊或兩邊相對焊接好就可以,最後加工成上下開口四周封閉的骨架。

(2)在安裝梁鋼筋前,把整體骨架套入柱縱筋然後用墊木擱置在樓板模板的面上,然後穿梁縱向鋼筋並把它綁紮,待梁鋼筋安裝完,在進行沉梁時,節點區骨架就與梁整體下落,並且不會出現變形、開口問題。這種方法不僅可保證節點區箍筋的間距與數量,而且實施效果非常好,並且節點區箍筋能夠滿足規範要求。

框架柱縱筋的搭接

在按規範柱縱筋容許搭接時,施工人員必須在下部柱筋搭接部位末端延伸至150mm,並且應該向外彎折1d,使上部柱縱筋通過此彎折段時與下部柱縱筋軸線對齊,並且在彎折處增加構造焊,這樣可以較好地解決這個問題,而且沒有增加過多的工作量。

保護層厚度

一是梁箍筋的下料問題,由於一向框架樑麵筋必須從另一向框架樑麵筋的底下穿過,若該框架樑梁端箍筋按原尺寸進行下料,麵筋就無法直接綁紮到箍筋上,對粱骨架受力非常不利,但是因為保護層厚度增大,而截面的有效高度變小,正截面受彎承載能力減小;二是構件表面容易開裂。根據規範規定:當梁、柱中縱向受力鋼筋的保護層厚度大於40mm時,必須對保護層採取行之有效的防裂構造措施。

框架結構施工中的“穩準狠”

針對框架結構的結構體系特點,在一定年限的既有建築加固改造時,應注意各部位分類加固,強化加固效果。

框架柱加固

(1)框架柱軸壓比超過規範規定可根據碳纖維布試驗結果纏繞加固,增加柱混凝土側向約束,並提高構件在地震荷載作用下的變形性能。

(2)可根據現場實際情況和施工條件在原柱四周加包鋼筋混凝土,增強區域框架柱承載能力。

(3)留用原結構柱,在柱周包型鋼骨架,並在二者之間灌注結構膠,隨後對加固後的柱外包鋼絲網抹高強砂漿。

框架樑加固

(1)採取結構膠粘鋼板剪力箍加固框架樑,並在鋼板表面抹水泥漿。

(2)對於主樑端部箍筋不滿足規範要求的梁體,可在梁端粘貼U形碳纖維布提高抗剪能力。

(3)對非結構垂直裂紋進行結構膠灌注加壓封閉處理。

(4)進行鋼筋阻鏽處理,穿入加強通長筋,植入U形箍筋,安裝抗剪鋼託座並採用對拉螺栓固定。

其他部位加固措施

(1)獨立基礎。可部分留用老獨立基礎,加大長、寬和高度,澆築加寬部位混凝土墊層,且避免不破壞底板鋼筋。其後對原基礎進行鋼筋阻鏽處理並塗刷新舊混凝土界面膠。

(2)柱根部位。在柱周植入柱墩主筋並綁紮柱墩鋼筋,此部位新澆築混凝土是也應塗刷新舊混凝土界面膠。澆築混凝土後支模、拆模、養護澆築混凝土;拆模養護。

(3)樓板部位。在原有樓面板和屋面板粘貼碳纖維布加固,對原樓板底進行鋼筋阻鏽處理,對碳纖維布表面進行防火處理。

(4)結構連接。對於原結構梁與新增梁體連接時,應將次梁下部主鋼筋植入原梁體,並補澆混凝土保證次梁的抗剪強度,隨後進行拆模及養護等工序。


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