梁柱構(gòu)件是建筑結(jié)構(gòu)抗震的 “骨架”，其抗震性能直接決定結(jié)構(gòu)在地震中的安全性。抗震加固的核心目標(biāo)是提升構(gòu)件延性、增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)整體性、避免脆性破壞，確保地震時(shí)通過塑性變形耗散能量，而非突然坍塌。下面加固之家就針對(duì)梁、柱及節(jié)點(diǎn)的抗震加固方法、適用場(chǎng)景及關(guān)鍵要點(diǎn)：

一、框架柱抗震加固：提升延性與承載力

框架柱是豎向抗側(cè)力核心，地震中易因軸壓比過大、延性不足發(fā)生脆性破壞(如柱身剪斷、縱筋壓屈)，加固需側(cè)重 “約束混凝土 + 增強(qiáng)抗剪”。

1. 外包型鋼加固法(適用于軸壓比略超、需大幅提延性)

(1)原理：在柱四角包裹角鋼(如 L75×6)，橫向焊接綴板(扁鋼，間距≤200mm)形成鋼骨架，通過型鋼約束混凝土，提高柱的延性(位移角可從 1/500 提升至 1/250)和抗剪承載力。

(2)施工要點(diǎn)：

角鋼與柱面間隙用結(jié)構(gòu)膠灌注(壓力注漿確保飽滿)，綴板與角鋼滿焊(焊縫高度≥6mm);

型鋼表面涂防火涂料(厚度≥3mm)，耐火極限達(dá) 2h 以上。

(3)優(yōu)勢(shì)：不顯著增大截面，施工周期短(7-10 天 / 柱)，適合空間受限場(chǎng)景(如地下室柱)。

2. 增大截面加固法(適用于軸壓比嚴(yán)重超限、混凝土強(qiáng)度低)

(1)原理：加厚柱截面(如 400mm×400mm 增至 500mm×500mm)，新增縱向鋼筋(HRB400 級(jí))和箍筋(Φ10@100，全高加密)，降低軸壓比(從 0.9 降至 0.7 以下)，增強(qiáng)抗壓和抗剪能力。

(2)施工要點(diǎn)：

原柱表面鑿毛至露出粗骨料，植入 U 形箍筋(錨固深度≥10d)與新增縱筋綁扎;

澆筑 C35 微膨脹混凝土(比原強(qiáng)度高一級(jí))，分層振搗(厚度≤500mm)，養(yǎng)護(hù) 14 天。

(3)優(yōu)勢(shì)：承載力提升顯著(抗剪能力可提高 50% 以上)，適合老房柱(原設(shè)計(jì) C20 以下)加固。

3. 碳纖維布環(huán)向包裹法(適用于輕度延性不足、潮濕環(huán)境)

(1)原理：在柱身粘貼環(huán)形碳纖維布(CFRP)，通過環(huán)向約束使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高延性(避免縱筋壓屈)和抗剪強(qiáng)度。

(2)施工要點(diǎn)：

柱角打磨成 R≥20mm 圓角，粘貼 2-3 層碳纖維布(每層搭接長(zhǎng)度≥100mm)，膠層空鼓率≤5%;

環(huán)向包裹需覆蓋柱全高，加密區(qū)(梁柱節(jié)點(diǎn)上下各 1/6 柱高)布距≤100mm。

(3)優(yōu)勢(shì)：耐腐蝕、自重輕，適合海邊、地下室等潮濕環(huán)境柱加固。

二、框架梁抗震加固：增強(qiáng)抗剪與塑性鉸區(qū)性能

框架梁在地震中易出現(xiàn)梁端剪切破壞(斜裂縫)或受拉鋼筋屈服后延性不足，加固需側(cè)重 “強(qiáng)化梁端、提升抗剪、確保塑性鉸形成”。

1. 粘貼鋼板 / 碳纖維布加固(適用于梁端抗剪不足)

(1)原理：在梁端 1.5 倍梁高范圍內(nèi)(塑性鉸區(qū))，于梁兩側(cè)粘貼豎向鋼板條(厚度 4-6mm)或 U 形碳纖維布，增強(qiáng)抗剪能力，阻止斜裂縫擴(kuò)展。

(2)施工要點(diǎn)：

鋼板通過膨脹螺栓固定(間距 300mm)，與梁體間隙注膠;碳纖維布 U 形包裹至梁頂(長(zhǎng)度≥100mm)，確保閉合約束;

梁底受拉區(qū)同步粘貼縱向碳纖維布(延伸至支座外≥200mm)，補(bǔ)充抗彎承載力。

(3)優(yōu)勢(shì)：對(duì)空間影響小，適合層高較低的梁(如住宅、辦公樓)。

2. 增設(shè)腋角加固法(適用于梁端節(jié)點(diǎn)薄弱)

(1)原理：在梁端與柱交接處澆筑混凝土腋角(三角形截面，高≥1/4 梁高)，內(nèi)置斜向鋼筋(Φ16@150)，增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)域抗剪能力，改善力流傳遞路徑。

(2)施工要點(diǎn)：

腋角鋼筋與梁、柱原鋼筋植筋連接(錨固深度≥15d)，混凝土強(qiáng)度≥C35;

腋角需與梁、柱整體澆筑，養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁擾動(dòng)。

(3)優(yōu)勢(shì)：強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)整體性，適合老房梁端無箍筋加密區(qū)的情況。

3. 鋼套加固法(適用于梁體損傷嚴(yán)重)

(1)原理：在梁外包鋼套(由上下鋼板和兩側(cè)角鋼組成)，通過螺栓或焊接與梁體連接，鋼套承擔(dān)部分剪力和彎矩，修復(fù)損傷同時(shí)提升延性。

(2)施工要點(diǎn)：

鋼套與梁間隙灌注灌漿料(強(qiáng)度≥C60)，確保緊密結(jié)合;

鋼套兩端延伸至柱內(nèi)≥100mm，形成可靠錨固。

三、梁柱節(jié)點(diǎn)抗震加固：避免 “強(qiáng)構(gòu)件弱節(jié)點(diǎn)”

節(jié)點(diǎn)是力流傳遞的關(guān)鍵，地震中易因箍筋不足、混凝土酥松導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)域剪切破壞，加固需 “強(qiáng)化節(jié)點(diǎn)核心區(qū)、確保鋼筋錨固”。

1. 節(jié)點(diǎn)外包鋼加固(適用于節(jié)點(diǎn)域抗剪不足)

(1)原理：在節(jié)點(diǎn)四周包裹鋼板(厚度 6-8mm)，形成封閉鋼框，通過螺栓與梁、柱連接，增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)域抗剪能力(可提高 40%-60%)。

(2)施工要點(diǎn)：

鋼板與節(jié)點(diǎn)間隙注結(jié)構(gòu)膠，四角焊接角鋼加強(qiáng);

鋼框與梁、柱植筋連接，確保力流傳遞連續(xù)。

2. 植筋與灌漿加固(適用于節(jié)點(diǎn)鋼筋錨固不足)

(1)原理：對(duì)節(jié)點(diǎn)域原箍筋缺失或錨固長(zhǎng)度不足的情況，植入新箍筋(Φ8@100)形成封閉箍，并灌注環(huán)氧樹脂漿液填充節(jié)點(diǎn)縫隙，增強(qiáng)混凝土整體性。

(2)施工要點(diǎn)：

植筋鉆孔避開原鋼筋(用鋼筋掃描儀定位)，錨固深度≥10d，拉拔試驗(yàn)合格(≥設(shè)計(jì)值);

灌漿壓力控制在 0.3-0.5MPa，確保節(jié)點(diǎn)內(nèi)部無空洞。

3. 增設(shè)斜向支撐(適用于節(jié)點(diǎn)剛度不足)

(1)原理：在梁柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)增設(shè)鋼斜撐(角鋼或 H 型鋼)，一端連接梁中，一端錨固于柱，形成三角形穩(wěn)定體系，分擔(dān)節(jié)點(diǎn)域剪力。

(2)施工要點(diǎn)：

斜撐與梁、柱的連接節(jié)點(diǎn)需焊接或高強(qiáng)螺栓固定，承載力≥斜撐內(nèi)力;

斜撐布置需對(duì)稱，避免產(chǎn)生附加彎矩。

四、抗震加固的核心原則

1、“強(qiáng)柱弱梁”：確保柱的承載力高于梁，使地震時(shí)梁先形成塑性鉸(耗散能量)，柱不發(fā)生剪切破壞。

2、“強(qiáng)剪弱彎”：構(gòu)件抗剪承載力高于抗彎承載力，避免剪切脆性破壞(比彎曲破壞更危險(xiǎn))。

3、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”：節(jié)點(diǎn)承載力高于梁、柱，確保力流傳遞可靠。

4、延性優(yōu)先：通過約束混凝土(如箍筋加密、外包型鋼)提高構(gòu)件延性，允許地震時(shí)產(chǎn)生較大變形而不坍塌。

五、施工與驗(yàn)收關(guān)鍵要點(diǎn)

1、材料適配：結(jié)構(gòu)膠、碳纖維布、鋼材需符合抗震要求(如結(jié)構(gòu)膠耐疲勞性能達(dá)標(biāo))，嚴(yán)禁使用非標(biāo)材料。

2、避免二次損傷：加固前設(shè)置臨時(shí)支撐(如鋼管架)分擔(dān)荷載，鑿除原結(jié)構(gòu)時(shí)控制振動(dòng)(如用電動(dòng)鑿巖機(jī))。

3、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：

(1)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)箍筋間距偏差≤10mm，植筋抗拔力合格率 100%;

(2)外包型鋼焊縫探傷合格率 100%，碳纖維布空鼓率≤5%;

(3)加固后需做擬靜力試驗(yàn)(重要建筑)，驗(yàn)證構(gòu)件位移角達(dá)標(biāo)(如框架結(jié)構(gòu)≥1/50)。

梁柱構(gòu)件抗震加固的核心是 “針對(duì)性強(qiáng)化薄弱環(huán)節(jié)”，結(jié)合構(gòu)件損傷程度、空間條件選擇合理方法，最終實(shí)現(xiàn) “小震不壞、中震可修、大震不倒” 的抗震目標(biāo)。加固后需定期檢查(1 年內(nèi)每 3 個(gè)月 1 次)，確保材料無老化、連接無松動(dòng)，長(zhǎng)期維持抗震性能。