加固設(shè)計中節(jié)點(diǎn)詳圖優(yōu)化技巧，加固設(shè)計中節(jié)點(diǎn)詳圖優(yōu)化技巧解析

12-08748閱讀0評論龍巖鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司

在加固工程中，節(jié)點(diǎn)詳圖的優(yōu)化設(shè)計對確保結(jié)構(gòu)安全性和施工效率至關(guān)重要，本文總結(jié)了節(jié)點(diǎn)詳圖優(yōu)化的關(guān)鍵技巧：需明確節(jié)點(diǎn)受力特性，通過有限元分析或試驗(yàn)驗(yàn)證確定薄弱環(huán)節(jié)，針對性采用粘貼碳纖維布、鋼板加固或增大截面等方法，節(jié)點(diǎn)連接應(yīng)遵循“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”原則，通過合理配置錨固長度、螺栓間距或焊接工藝，避免應(yīng)力集中，梁柱節(jié)點(diǎn)可增設(shè)加腋或環(huán)板以提升抗剪能力，而鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)可通過優(yōu)化焊縫形式減少殘余應(yīng)力，詳圖設(shè)計需兼顧施工可行性，如預(yù)留操作空間、簡化模板支設(shè)，并標(biāo)注清晰的材料規(guī)格與工藝要求，避免現(xiàn)場誤解，對于復(fù)雜節(jié)點(diǎn)，建議采用BIM技術(shù)進(jìn)行三維模擬，提前發(fā)現(xiàn)碰撞問題，優(yōu)化后的節(jié)點(diǎn)應(yīng)通過計算復(fù)核滿足規(guī)范荷載要求，同時考慮后期維護(hù)便捷性，通過上述技巧，可顯著提升加固工程的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和施工效率，為類似項目提供參考。，（字?jǐn)?shù)：約320字）

一、從設(shè)計理念出發(fā)的優(yōu)化技巧

不盲從規(guī)范
- 在加固設(shè)計時不能單純地按照規(guī)范套圖，需要考量設(shè)計的先決條件。例如，規(guī)范可能未明確某些節(jié)點(diǎn)的使用范圍，像加固梁時，如果混凝土強(qiáng)度為C10這種脆性材料，在進(jìn)行加大截面加固且螺母落在不合理位置（如未形成完整箍的紅色標(biāo)記位置）時，就容易變形破壞，所以要根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計，而不是照搬規(guī)范，要確?；炷敛划a(chǎn)生脆性破壞、在沒有震動等條件下使用等先決條件。
做好概念設(shè)計
- 根據(jù)結(jié)構(gòu)的缺陷情況做好概念設(shè)計，查看圖紙設(shè)計能否滿足在長期荷載作用下及其耐久性的要求。例如在加固工程中，像新建建筑物使用年限達(dá)70年，使用碳纖維布加固雖然在規(guī)范上可能符合一定條件（如混凝土強(qiáng)度等方面），但從概念設(shè)計考慮，碳纖維布存在耐久性不夠、長期荷載下產(chǎn)生松弛導(dǎo)致承載力失效的問題，所以勝特公司在新建建筑物加固時堅決不允許使用粘碳纖維。

二、針對節(jié)點(diǎn)重要性的優(yōu)化技巧

強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)重視程度
- 加固節(jié)點(diǎn)比加固構(gòu)件更重要。在加固設(shè)計和施工過程中都要強(qiáng)調(diào)節(jié)點(diǎn)的重要性，很多加固設(shè)計雖然有考慮，但施工中可能存在不按圖紙施工的情況，比如柱子上加梁時截斷鋼筋再安裝，混凝土包住后無法查看內(nèi)部鋼筋情況，而節(jié)點(diǎn)處鋼筋沒有加固好會留下大隱患。雖然將構(gòu)件做得粗壯，但上下節(jié)點(diǎn)連接不好，這種情況下節(jié)點(diǎn)處理費(fèi)用可能占整個構(gòu)件價格的20% - 30%，所以會造成質(zhì)量好但價格高的情況，因此在設(shè)計時要特別關(guān)注節(jié)點(diǎn)的加固設(shè)計。
- 根據(jù)公司常見的節(jié)點(diǎn)類型進(jìn)行完善設(shè)計，如頂層的節(jié)點(diǎn)可能需要把鋼筋彎過來、加箍并對深度有一定要求等。

三、形成完整骨架方面的優(yōu)化技巧

確保構(gòu)件整體加固形成完整骨架
- 整個構(gòu)件加固需形成完整的骨架，就像人體骨頭破碎，僅在肉上釘釘子效果不佳。在考慮補(bǔ)償性加固時要看混凝土強(qiáng)度，例如混凝土強(qiáng)度為C15時，粘碳纖維、粘鋼板規(guī)范雖有規(guī)定，但實(shí)際要根據(jù)具體情況，看補(bǔ)償荷載產(chǎn)生的彎矩、對混凝土抗拉承載力的要求等。如果混凝土強(qiáng)度低（如C15以下）本身容易起粉，粘碳纖維或鋼板可能粘不上，即便粘上作用也不大，所以要根據(jù)具體情況判斷是否需要加固，確保構(gòu)件加固后形成完整的受力體系。

四、考慮二次受力的優(yōu)化技巧

重視二次受力問題
- 對于荷載要求提升較大的加固，必須高度重視二次受力問題，并且一定要卸荷。這樣可以避免在加固后結(jié)構(gòu)因二次受力而出現(xiàn)意外的變形或破壞等情況，確保加固后的結(jié)構(gòu)安全可靠。

五、新舊界面處理的優(yōu)化技巧

重視新舊界面的粘接強(qiáng)度及可靠性
- 在加固設(shè)計中，新舊界面的粘接強(qiáng)度和可靠性是重要的考量因素。無論是粘碳纖維還是其他加固方式，新舊界面的結(jié)合不好會影響加固效果，例如粘碳纖維如果新舊界面粘接不可靠，在長期使用過程中可能會出現(xiàn)脫落等情況，從而影響加固結(jié)構(gòu)的承載力和耐久性。

六、基于項目實(shí)際情況的優(yōu)化技巧

對原建筑進(jìn)行充分摸排，利舊原結(jié)構(gòu)
- 在改造加固類項目中，需要對原建筑進(jìn)行充分的摸排，充分考慮原結(jié)構(gòu)利舊。設(shè)計院可能存在不考慮原結(jié)構(gòu)殘值（過度加固，設(shè)計安全富裕系數(shù)大）的情況，導(dǎo)致加固節(jié)點(diǎn)復(fù)雜、加固量大。這種情況下需要與結(jié)構(gòu)設(shè)計師充分溝通進(jìn)行優(yōu)化，避免不必要的加固工作和復(fù)雜的節(jié)點(diǎn)設(shè)計。
合理選擇結(jié)構(gòu)加固標(biāo)準(zhǔn)
- 根據(jù)項目的后續(xù)使用年限等因素合理選擇結(jié)構(gòu)加固標(biāo)準(zhǔn)。例如對于后續(xù)使用年限少于50年的結(jié)構(gòu)（如現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023規(guī)定的A、B類建筑結(jié)構(gòu)），可根據(jù)《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》DB11/689 - 2016的3.0.6條第二款規(guī)定，選擇采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023的規(guī)定進(jìn)行抗震驗(yàn)算，也可采用現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的方法進(jìn)行。采用平面結(jié)構(gòu)的樓層綜合抗震能力指數(shù)法進(jìn)行設(shè)計更能符合A類建筑在加固設(shè)計時的基本要求，能更好地考慮既有結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)，在符合后續(xù)設(shè)計使用年限和結(jié)構(gòu)安全的前提下，相比《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》具有更好的實(shí)施優(yōu)勢。
補(bǔ)充結(jié)構(gòu)鑒定
- 項目進(jìn)場后，根據(jù)項目實(shí)際情況在與設(shè)計院緊密配合下對建筑進(jìn)行補(bǔ)充結(jié)構(gòu)鑒定。一方面能了解建筑結(jié)構(gòu)安全真實(shí)情況，另一方面能為設(shè)計院提供支撐依據(jù)，有助于優(yōu)化加固節(jié)點(diǎn)設(shè)計。
針對不同構(gòu)件的優(yōu)化措施
- 梁加固節(jié)點(diǎn)優(yōu)化
  - 對于采用增高且單側(cè)加大截面的梁，原設(shè)計箍筋一側(cè)錨入樓板，另一側(cè)與原梁箍筋雙面焊接5d存在問題（如剔鑿、新增梁與原梁既力，澆筑砼時新老箍筋接觸區(qū)域無法密實(shí)，箍筋另一端與樓板植筋錨固操作不好實(shí)施），優(yōu)化后加大截面?zhèn)裙拷畲前鍙濆^15d，不加大截面?zhèn)戎苯訉⒐拷畈捎弥步铄^固可有效解決上述問題。
  - 當(dāng)工程中存在部分既有樓板為預(yù)制樓板構(gòu)件（預(yù)制板無法進(jìn)行植筋且開孔易破壞構(gòu)件結(jié)構(gòu)）時，針對該情況箍筋采用兩側(cè)植筋后梁底焊接。
  - 在梁頂梁支座1/3跨內(nèi)加60厚鋼筋混凝土加固處理可用于原結(jié)構(gòu)梁僅負(fù)筋不夠的情況，避免對原結(jié)構(gòu)梁進(jìn)行過多剔鑿。
  - 當(dāng)加固梁上部存在其他構(gòu)筑物、結(jié)構(gòu)梁加固存在困難時，可在結(jié)構(gòu)梁下方增設(shè)混凝土柱減小原結(jié)構(gòu)梁跨度，但該節(jié)點(diǎn)存在一定局限性，需針對不同項目仔細(xì)核實(shí)是否減少造價。
- 結(jié)構(gòu)柱加固優(yōu)化
  - 結(jié)構(gòu)柱使用混凝土增大截面法加固施工過程中，柱截面每邊加固60 - 100mm存在混凝土無法澆筑密實(shí)的情況（由于結(jié)構(gòu)柱主筋一般直徑較大，加之箍筋及拉結(jié)筋影響），若業(yè)主支持使用灌漿料時，可根據(jù)情況適當(dāng)縮小截面尺寸，也可將結(jié)構(gòu)柱截面每邊加固至少150mm。
- 框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)加固優(yōu)化
  - 原加固設(shè)計方案要求每個獨(dú)立基礎(chǔ)進(jìn)行加固，根據(jù)單根結(jié)構(gòu)柱核算上部增加荷載不超過原荷載值20%的原則進(jìn)行優(yōu)化，可大大降低基礎(chǔ)加固施工量。
- 結(jié)構(gòu)柱新舊構(gòu)件連接形式優(yōu)化
  - 原加固設(shè)計節(jié)點(diǎn)在鋼筋綁扎、模板支設(shè)、植筋數(shù)量方面會加大現(xiàn)場施工難度，按照優(yōu)化節(jié)點(diǎn)可加快工期進(jìn)度，降低施工造價，還可通過優(yōu)化設(shè)計計算參數(shù)，取消19軸處邊柱結(jié)構(gòu)加固（在該結(jié)構(gòu)柱自身承載力滿足設(shè)計要求且軸壓比在允許范圍內(nèi)的情況下，解決抗震指標(biāo)不滿足設(shè)計要求的情況）。