何為“柱”?
在中國建築(zhù)中(zhōng),有“橫梁(liáng)直柱”的說法,柱是建築物中垂直的主結構件,承托在它(tā)上方物件的(de)重量。鑒於柱的重要性,在地震中一旦受到(dào)侵害,其對整體結構的影響將不堪設想。今天,施邦實業(yè)小編就係統地(dì)談一談柱的抗震加固。
地震對房屋結構的作用力(lì)
1.地基基礎影響(xiǎng)的破壞。
房屋建築物所在的地基土(tǔ)質、下臥岩層的結構與深度、基礎的類型和深度以及地表地形特征,都對房屋建(jiàn)築物的地震破壞有影響。當加速度較小時或地質堅實時,地表層或下墊層可能會先達到屈服點,岩石、土層將產生塑性變(biàn)形,導致地基承載力下降甚至地基失效造成的破壞和強烈地震引起(qǐ)的振動導致基底土質液化引起房屋建築物的下沉、傾斜(xié)和滑坡造成的(de)破壞,在曆次地震災(zāi)害中並不少(shǎo)見。

2.豎向地震力導致的破壞。
縱波使房(fáng)屋建築物產生上下顛簸,若房屋建築物的豎(shù)向(xiàng)穩定(dìng)性不是太好,而地(dì)震力較(jiào)大時,會使底層柱(zhù)子和(hé)牆體瞬間(jiān)增加很大的動荷(hé)載,疊加(jiā)上部的自重,當超出底層柱(zhù)子和牆(qiáng)體的承載能力,底層牆柱會垮掉從(cóng)而導致破壞。
3.橫向地震力導致的破(pò)壞(huài)。
橫(héng)波是房屋(wū)建築物損壞水平搖擺,破壞力(lì)很大。它相當於給房屋建築物施(shī)加水平方向來回反複的作用力,大小和引起的變形超出(chū)底部牆體和柱子的極限時,就會使整幢房屋建築物傾斜或傾倒從(cóng)而導致破(pò)壞。
4.旋(xuán)轉(zhuǎn)地震力導致的破壞。
各種(zhǒng)原因引起的旋轉(zhuǎn)地震力,導致房屋(wū)建築物圍繞水平軸或(huò)豎向軸扭轉,這種扭轉力對(duì)房屋建築物的影響很大,因為房屋建築物一般抗扭(niǔ)能力較差,很容易扭壞。 豎向地震力、橫向地震力和旋轉地震力在離震中較近的範圍內,往往會交織作用,給房屋建築物以毀滅性的破壞。

地震對柱呈現怎樣的破壞(huài)形式?
1.角柱破壞
當房屋發生扭轉時,角柱受(shòu)剪最大。同時又因雙向受彎,所以(yǐ)震害(hài)比內柱重(chóng)。
2.短柱破(pò)壞
短柱剛度大,分配到的地震剪力也大,常發生剪切破壞。
3.柱端彎剪(jiǎn)破壞
因柱(zhù)端(duān)彎矩、剪力、軸力都較大。
4.柱身剪力破壞
由剪力、扭矩複合作用引起。
5. 梁柱節點破壞
因箍筋不(bú)足,在剪壓作用下節(jiē)點區破壞。

“強柱弱梁(liáng)”概(gài)念
《建築抗震設計規範》要求強柱弱梁,更強的節點。意思就是,建築物的柱子要(yào)比梁做的堅固,梁柱節點要更堅固。
這是為什麽?
在強烈地震作用下,梁柱節點往往是多層框架破壞的主要部位。地震中節點的破壞多為柱端混凝土被壓碎、剝落,鋼筋壓屈外鼓,破壞首(shǒu)先發生在柱子上。這對整個框架很(hěn)不利,因為某層某一柱端(duān)發生破(pò)壞,其他柱(zhù)端也容易發生破壞,從而使建築物倒塌。
反之,如果破壞發生在梁端,要待(dài)所有(yǒu)的(de)梁或絕大(dà)部分的梁出現破壞時,整個建築物才會倒塌。所以,在設計上有意加強柱子的抗震能力(lì),在地震作用下形成“梁鉸型”破壞機製(zhì)。但在汶(wèn)川地震中,框架柱的破(pò)壞明顯重於梁,柱端與(yǔ)節點的破壞較為突出,即所謂的“強梁弱柱”結構很普遍。
哪一種(zhǒng)加固方法適(shì)合柱抗震加固?
柱抗震加固方法很多種,碳纖維布是近年來被(bèi)使用最多的加固新(xīn)材料之一,其對鋼(gāng)筋混凝土受彎、軸心受壓(yā)、大偏心受壓及受拉構件的加固十分有效。當對(duì)柱粘貼碳纖維布抗震
加固時,應(yīng)當滿足以下幾點:
當(dāng)柱軸心受壓(yā)的(de)正截麵承載力不足時,可采用(yòng)環向圍束法對齊(qí)進行加固(gù),即就是沿柱全長進行無間隔地環向連續粘貼碳纖維(wéi)布來對其進行加固;
當柱斜截麵(miàn)受剪承載力不足時,可將碳纖維布粘貼成環型箍(gū),且纖維方向與柱的縱軸線垂直;當加固大偏心受壓的鋼(gāng)筋混凝土柱(zhù)時,應將碳纖維布粘貼於構件受拉區邊緣混(hún)凝土表麵,且纖維方向應與柱的縱軸線方向一致。
當對延性不足的柱進行抗震加固時,可采用環向粘貼碳纖維布構成的環向圍束作為附加箍筋。環向(xiàng)圍束的碳纖維布(bù)層數,對圓形截麵不應少於2層,對(duì)正方形和矩形截麵柱不應少於3層(céng);環(huán)向(xiàng)圍束上下(xià)層之間的搭接寬度不應小於50mm,環向截斷點的延伸長度不應小於200mm,且各條帶(dài)搭接位置應相互錯開。
上(shàng)海施邦實業碳纖維布抗(kàng)震加固柱子(zǐ)效果極佳,但應選擇優良的碳布碳膠材料,注意粘貼的方式(shì)方法,否則就達不到真正(zhèng)意義(yì)上的抗震加固。
