填充墙顶与框架梁连接技术和提高拉结钢筋抗拉拔力技术

Ｉ工程建设与设计　　ｌＧｏｎｓｔｒｔｗｔｉｏｎ＆ＤｅｓｉｇａＦｏｒＰｔｏｊｅｃｔ　填充墙顶与框架梁连接技术和　提高拉结钢筋抗拉拔力技术　Ｔｈｅ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆｔｈｅ　Ｔｏｐ　Ｉｎｆｉｌｌ　Ｗａｌｌｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｆｒａｍｅ　Ｂｅａｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　Ａｎｔｉ－ｐｕｌｌｉｎｇ　Ｆｏｒｃｅ　ｏｆ　Ｒａｃｈｅｌ　Ｓｔｅｅｌ　于跃海　（黑龙江省勃利县利勃工程建设监理有限公司，黑龙江勃利１　５４５００）　ｆｒ　ｆｅ．ｈａｉ　（ＬｉＢｏＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＣｏ．Ｌｔｄ．，ＢｏＬｉ　１５４４５００，Ｃｈｉｎａ）　【摘　要】采用更可靠的技术措施，将砌体填充墙牢牢地嵌固在钢筋混凝土框架内，有助于加强钢筋混土框架结构的整体刚度、　稳定性和填充墙自身的刚度、稳定性。再采用简捷易行的技术措施使后植在框架柱上的拉结钢筋抗拉拔力加大，保证拉结钢筋承　受外力时能更可靠工作。采用以上措施也就相应地提高了框架结构房屋的抗震能力，达到框架结构房屋小震不坏、犬震不倒，保　障人民生命财产安全的目的。　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ａｍｏｒｅｒｅｌｉａｂｌｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅａｓｕｒｅｉｓａｄｏｐｔｅｄ．Ｔｈｅｉｎｆｉｌｌｗａｌｌｓａｒｅｆｈ－ｒｎｌｙｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅ，　ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｅｎｈａｎｃｅｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｆｒａｍｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄ［ｈｅｉｎｆｉｌｌｗａｌｌｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ａ　ｕｓｅｆｕｌ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ａｎｔｉ—ｐｕｌｌｉｎｇ　ｆｏｒｃｅ　ｏｆｔｈｅ　Ｒａｃｈｅｌ　ｓｔｅｅ１．Ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｃａｎ　ｎｓｕｒｅ　ｉｔｈｅ　Ｒａｃｈｅｌ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｒｅｌｉａｂｌｅ　ｗｈｅｎ　ｓｕｆｆｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｔｈｅｓｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｉｌｌ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆｆｒａｍｅ　ｈｏｕｓｅｓ，ｗｈｉｃｈ　Ｃａｎ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｆｒａｍｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｗｉｌｌ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｄｅｓｔｒｏｙｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｓｍａｌｌ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ａｎｄ　ｎｏｔ　ｆａｌｌ　ｎｄｅｒ　ｕｂｉｇｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｉｎｔｈｉｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｐｅｏｐｌｅ’ｓｌｉｖｅｓａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｃａｎｂｅｐｒｏｔｅｃｔｅｄ．　【关键词】填充墙；连接；技术措施；抗震能力；结构安全　【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ｎｉｉｆｌｌｗａｌｌｓ；ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ；ｓｅｉｓｍｉｃｃａｐａｃｉｙｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓａｆｅｔｙ　【中图分类号１ＴＵ３７５．４；ＴＵ３７５．１　［ＤＯｆｆ　１０．１３６１６０．ｃｎｋｉ．ｇｃｊｓｙｓｊ．２０１５．０８．０１３　【文献标志码ＩＢ　【文章编号】１００７．９４６７（２０１５）０８—００５８—０３　１　传统斜砖顶砌法在砌体填充墙顶与框架梁　连接施工技术的应用效果　现在普遍采用“斜砖顶砌法”将填充墙与框架梁连接起　来，斜彻施工时，由于砌筑面距梁底面的距离已很小，作业面　又很光滑，所以使砂浆与粱底面牢固黏结十分困难。还有斜砖　也是一个角一条线顶在光滑的梁底面，很难与梁底可靠连接。　传统填充墙斜砖顶砌法示意图如图ｌ所示。　又处在与人肩齐平的高处，使摊铺砂浆、砌砖操作十分不便，　砌筑进度也会减慢。连续的斜砖排砌在墙顶和梁底形成一个　个小三角区内更难将砂浆塞满，即使塞满了，因小三角区砂浆　层很厚（约６０ｍｍ），砌筑砂浆会发生很大收缩，梁底混凝土面　【作者简介】于跃海（１９５３￣），男，黑龙江勃利人，工程师，从事工程　监理与研究，（电子信箱）２０５４５０８７４７＠ｑｑ．ｃｏｒｎ。　５８　图１传统填充墙斜砖顶砌法示意图　采用斜砖顶砌法的填充墙可以称为“半自由墙”。从拆除　填充墙斜砖和梁底面砌筑砂浆无黏结的现场实况看，以及汶　川大地震框架结构填充墙破坏倾倒的实况都证明了斜砖顶砌　的连接效果差，也证明了采用传统斜砌法的填充墙很难达到　小震不坏，大震不倒的抗震标准要求。所以应该寻求一种填充　墙顶与框架梁能可靠连接的新技术。　２　对向木楔紧固法填充墙顶与框架梁连接　技术　所谓对向木楔紧固法就是用木楔从填充墙顶与框架梁底　面留出的缝隙两侧面用木楔对向楔紧，再用砌筑砂浆堵塞留　出的缝隙，使填充墙顶与框架梁实现可靠连接的技术。对向木　楔紧固法示意图如图２所示。　图２对向木楔紧固法示意图　３对向木楔紧固连接填充墙框架梁的施工方　法　１）留楔缝，空心砌块填充墙顶按要求“丁砌”实心砖，实心　砖与梁底面通长留出一条３０￣４０ｍｍ高的楔缝，楔缝不宜过　大或过小。缝隙过大，填缝砂浆就会因过厚发生收缩，影响与　框架粱底的黏结力；缝隙过小，木楔就得减薄，使木楔的强度、　刚度下降而导致木楔紧固力降低。　　２）￣ｌＪ备木楔：木楔的材种以落叶松、黄花松最佳，落叶松、　黄花松即有足够的硬度、刚度，耐腐朽性好，其次是白松、红　松、柞桦木，不宜用杨木、椴木（耐腐朽差）。木楔的厚度以对楔　楔紧后墙外露出３０～５０ｍｍ长为宜，突出段后锯去，宽度不宜　小于５０ｍｍ。　３）木楔的间距以６００　８００ｍｍ为宜，抗震设防烈度低　的，木楔间距可大一些；抗震设防烈度高的（８度、９度）木楔的　间距就应小一些。　木楔适当加宽可增加木楔与梁底面、实心砖面的接触面　积，提高木楔的紧固力。　４）框架梁底面和框架柱侧面（与填充墙接触面）凿毛，建　议抗震设防烈度高的建筑应该采用此工艺。工程实践和地震　经验表明，感观质量最好的混凝土表面与砌筑砂浆的黏结效　果则是最差的，相应地填充墙的抗震能力亦会受到严重影响。　５）如再应用适合黏结木材和混凝土表面的胶黏剂，楔紧　加黏结，木楔紧固的效果就会更稳定可靠。　４采用对向木楔紧固法连接填充墙框架梁施　工的优点　１）木楔材料成本低；　２）木楔易于制作安装；　３）木材表面、混凝土表面和实心砖表面摩擦系数大，木楔　不易滑移松脱，紧固作用效果稳定可靠；　４）操作技术简便易行；　５）可使填充墙顶与框架梁可靠连接，提高框架结构的抗　震能力。　５现行的填充墙拉结钢筋后植法工艺　拉结钢筋后植工艺即在已浇筑完成的框架柱与填充墙的　接触面上，按拉结钢筋间距直径钻符合深度要求的孔，再按要　求清孔后注入化学植筋胶，再将拉接钢筋植入孔中固结后即　可产生抗拉拔力（要求≥６ｋＮ）。植筋孔角度与填充墙水平灰缝　平行。当地震作用方向与填充墙轴线垂直时，填充墙可能会发　生横向弯曲变形，使埋入填充墙水平灰缝内的拉结钢筋受拉，　在框架柱内的锚固端产生对埋入填充墙灰缝内的拉结钢筋的　拉力。该拉力使填充墙的弯曲变形减小或抵消，使填充墙不开　裂或不倾倒。这就是拉结钢筋的抗震作用。所以保证拉结钢筋　达到或超过要求的抗拉拔力十分重要。　６增大拉结钢筋抗拉拔力的技术　６．１斜孔植筋技术　现行普遍采用直角植筋技术，即在柱上钻孔与填充墙水　平灰缝平行，与框架柱立面垂直。直孔植筋完全依靠植筋胶对　钢筋的黏结强度生成的锚固作用产生抗拉拔力，因孔与拉结　钢筋平行（作用线平行），抗拉拔力有限。如将孔钻成与拉结钢　筋成１５～３０。角的斜孔，增加一个斜向分力，抗拉拔力就会增　大很多。如斜３０。角就会增大０．５倍，施工简便易行，不须增加　９　—Ｉ工程建设与设计　ＩＣｏｎ￣ｔｒｕｃｔｌｏｎ＆ｌ￣ｓｉｇｎＦｏｒＰｒｏｊｅｃｔ　投入，使拉结钢筋的锚固更可靠耐久。但要注意钻孔的斜度不　能过小或过大，斜度过小增加的抗拉拔力就小；斜度过大，孔　与柱垂直面成锐角一侧的孔壁就可能被拉裂。所以倾角１５～　３０￣为宜。拉结钢筋斜孔后植法示意图如图３所示。　力。该技术简便易行，增加人工不多，但可使拉结钢筋的抗拉　拔力增大很多。需要说明的是，无论钢筋表面刻痕或变形处理　均不会影响拉结钢筋的抗拉拔力。因为填充墙拉结钢筋的受　力特性不需要钢筋达到抗拉强度的极限。假设很大的地震力　作用在填充墙（或拉结钢筋上）时，经验表明，锚人框架柱孔内　段的钢筋必先克服植筋胶的黏结力从孔内滑脱拔出，而不是　钢筋先被拉断。　７结语　框架结构的设计和施工应坚持“两条腿走路”，即要保证　梁、柱、板主体架构的强度、刚度和稳定性，也要兼顾填充墙的　强度、刚度和稳定性。填充墙的刚度、稳定ｌ生依赖梁、柱、板整　图３拉结钢筋斜孔后植法示意图　体架构的刚度、稳定性；而具有足够强度、刚度和稳定性的填　充墙的稳定支撑作用又使梁柱板整体架构的刚度、稳定性得　到加强和提高，相辅相成，相得益彰。　填充墙与框架梁、柱可靠连接是保障填充墙具有足够的　还应该注意孔的倾斜方向，应使拉结钢筋向上方倾斜，待　空心砌块砌筑完成后，将向上方倾斜的钢筋弯下，再开始上一　层砌块的砌筑。这也是斜孔植筋技术的另一个最大优点，因为　直孔植筋伸人填充墙段的拉结钢筋与欲砌筑皮的空心砌块上　皮水平灰缝平行，砌筑本皮砌块时，处在砌块上皮水平灰缝位　刚度、稳定性［１．　的十分重要的工艺技术要求。应采用切实可行　的填充墙与框架梁、柱的可靠连接技术，实现填充墙与框架　置的拉结钢筋就非常影响本皮砌块砌筑操作。工程实践中，瓦　工先将该位置的钢筋向上弯起后再砌筑，砌完本皮砌块后再　将弯起的拉结钢筋弯下，继而砌筑下一皮。２次弯曲钢筋还可　梁、柱可靠连接，保障填充墙具有足够的刚度和稳定性，使框　架结构房屋的抗震能力得到进一步提高，使框架结构房屋更　加“尽善尽美”。豢　【参考文献】　【１】腾智明，张惠英．混凝土结构与砌体结构【Ｍ】．北京：中图建筑工业　能使孔外边缘的植筋胶对钢筋丧失黏结力。　６．２拉结钢筋伸入锚孔段钢筋表面刻痕或变不规则　出版社，２００３．　形处理　现行规定拉结钢筋用一级光面钢筋，但光面钢筋表面光　【２】于跃海．多层钢筋混凝土框架结构改造与异形柱应用【Ｊ］．工程建设　与设计，２０１１（７）：６１－６５．　滑影响混凝土的黏结强度。如用瓦工的刨锛刃部或类似工具，　将钢筋表面剁成刻痕或造成变形，使钢筋与植筋胶形成齿合　（Ｉ－接第５７页）　【收稿日期１２０１５．０４．２１　【２】张荣山，颐整蒙．在静荷载作用下钢管空间梭形屋架设计［Ｊ】．建筑结　构，１９９８（２）：３４・３６．　６　结论　三角形截面钢管空间屋架作为一种空间结构具有稳定性　好、计算简单、施工方便、经济性好等优点，非常适合在大跨结　构工业与民用建筑中推广使用。随着钢结构加工工艺的进步　【３】董一萌．管桁架的平面外稳定问题的研究【Ｊ】．结构工程师，２００６，２２　（４）：１８—２３．　【４】ＪＧＪ７－２０１０空间网格结构技术规程【ｓ］．　【５】ＧＢ５００１７－２００３钢结构设计规范［ｓ】．　和更多大跨结构的建设需求，将具有广阔的应用前景。森　【参考文献】　【１】张荣山．特种钢结构设计与施工［Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，　２０ｏ４．　６０　【６】ＧＢ５００１ｌ一２０１Ｏ建筑抗震设计规范【ｓ］．　【７】ＧＢ５０００９＂－－－２０１２建筑结构荷载规范【ｓ】．　【收稿日期１２ｏ］５—０５．１３