建筑抗震加固技術(shù)范文
時(shí)間:2023-10-25 17:25:12
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篇1
關(guān)鍵詞:消能減震,抗震加固,消能器
中圖分類(lèi)號(hào):C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
前言
近年來(lái),世界各地大地震頻發(fā),造成了大量的人員傷亡和巨大經(jīng)濟(jì)損失。震后大量建筑物在評(píng)估后需要按照新的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固。傳統(tǒng)的加固措施工期長(zhǎng),施工面大,同時(shí)會(huì)對(duì)原結(jié)構(gòu)造成一定損傷,已不適用。而國(guó)內(nèi)外專(zhuān)家對(duì)消能減震技術(shù)研究的不斷進(jìn)步,使得這一技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑抗震加固方面的應(yīng)用得到了推廣。我國(guó)也于2013年6月了《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》,為這一技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用提供了依據(jù)。
一、消能減震技術(shù)的概念
消能減震技術(shù)是指在結(jié)構(gòu)中某些部位設(shè)置耗能原件,耗能原件在結(jié)構(gòu)震動(dòng)變形時(shí)發(fā)生滯形耗散能量,從而減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件耗散的能量,減小結(jié)構(gòu)的震動(dòng)變形,保證結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載作用下的舒適度并降低地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞。
二、消能器的分類(lèi)
消能減震結(jié)構(gòu)中附加的耗能原件或裝置一般統(tǒng)稱(chēng)為效能器。根據(jù)附加效能器耗能機(jī)理的不同,可分為速度相關(guān)型和位移相關(guān)型消能器兩大類(lèi):
1、速度相關(guān)型消能器通常分為粘滯消能器和粘彈性消能器,在地震往復(fù)作用下利用其粘滯和粘彈材料的特性來(lái)耗散地震能量,消能器耗散的地震能量與消能器變形的速度相關(guān);這類(lèi)消能器的優(yōu)點(diǎn)是:消能器從小振幅到大振幅都可以產(chǎn)生阻尼耗能作用,但其阻尼力的大小往往與溫度相關(guān)。此外,這種消能器的制作要求精密加工,使用過(guò)程中需要必要的維護(hù),且一般價(jià)格較高。
2、位移相關(guān)型消能器通常用塑性變形性能好的材料制成,在地震往復(fù)作用下通過(guò)其良好的塑性滯回耗能能力來(lái)耗散地震能量,消能器耗散的地震能量與消能器變形相關(guān)。常用的位移相關(guān)型消能器有軟鋼剪切消能器、金屬?gòu)澢芷?、屈曲約束支撐、鉛消能器和摩擦型消能器。
三、消能減震技術(shù)的應(yīng)用
消能減震技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用范圍,既適用于新建工程,又適用于已有建筑物的抗震加固、改良;既適用于普通的建筑結(jié)構(gòu),如住宅、辦公樓等,又適用于抗震生命線(xiàn)工程。消能減震技術(shù)被提出以來(lái),在北美以及日本地區(qū)發(fā)展較為迅速,已經(jīng)有很多實(shí)際工程應(yīng)用。
墨西哥城的Izazaga38號(hào)大樓在墨西哥城大地震中受到破壞,采用傳統(tǒng)的方法加固以后,在1986年的地震中再次遭到破壞,最后設(shè)計(jì)人員采用金屬屈服阻尼器進(jìn)行加固。加固后的結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度增加,在地震作用下層間位移減小40%。同時(shí)由于在地震作用下金屬阻尼器屈服耗能,結(jié)構(gòu)的基底剪力基本保持不變。
紐約世貿(mào)中心采用了粘彈性消能器,消能器被安裝在樓板支撐桁架下弦桿與外墻柱之間。整個(gè)大樓安裝了10000個(gè)消能器,為大樓提供了約3%的附加阻尼比,使得結(jié)構(gòu)在颶風(fēng)作用下保持了較好的舒適度,同時(shí)增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的抗震能力。
日本一座54層鋼結(jié)構(gòu)建筑,結(jié)構(gòu)總高為216米。在經(jīng)歷了2004日本新縣中越地震后,采用有阻尼器進(jìn)行了加固,使其阻尼比從原來(lái)的1.3%提高到2.7%。在超高層鋼結(jié)構(gòu)中,這是一個(gè)較高的結(jié)構(gòu)阻尼比。設(shè)置阻尼器后結(jié)構(gòu)最大頂層位移將顯著下降,計(jì)算分析表明,無(wú)阻尼器的結(jié)構(gòu)最大頂層位移為698mm,而安裝阻尼器后結(jié)構(gòu)最大頂層位移為545mm,減小了22.2%加固后的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了2011年?yáng)|日本9.0級(jí)大地震,在地震中該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出良好的性能。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)也有一系列建筑采用了消能減震技術(shù)。
北京通用時(shí)代廣場(chǎng)工程是國(guó)內(nèi)第一個(gè)應(yīng)用自主研發(fā)的屈曲約束支撐結(jié)構(gòu)。該屈曲約束支撐由剛內(nèi)核芯材與鋼筋混凝土約束外殼組成,于2005年完工,一共安裝了350個(gè)屈曲約束支撐。
潮汕星河大廈,地下一層,地上主樓原設(shè)計(jì)22層,裙樓四層。主體結(jié)構(gòu)采用框架核心筒結(jié)構(gòu),外框架為鋼管混凝土柱,核心筒為鋼筋混凝土剪力墻,建筑占地面積1495.24m2,總建筑面積超過(guò)20000m2.在施工過(guò)程中,業(yè)主要求增加三層,為了是加層后的結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)要求安裝了28組鉛粘彈性消能器。安裝消能器之后,在地震作用下,結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移和層間位移角均滿(mǎn)足規(guī)范要求。
都江堰市北街小學(xué)外國(guó)語(yǔ)學(xué)院藝術(shù)中心大樓汶川地震后的加固工程,若采用傳統(tǒng)的增大截面法加固,其第一層柱及二到四層的部分柱均需增大截面,導(dǎo)致第一層梁及二三層部分梁需增大截面,四層梁需增大配筋,工程量較大。而實(shí)際采用的整體上加消能減震,局部加固受損的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的加固策略,減少了對(duì)原結(jié)構(gòu)的破壞,降低了施工難度。
四川省都江堰中學(xué)消能減震加固工程,設(shè)防烈度由7度0.10g升至8度0.20g,建筑面積:60000m2;該校框架結(jié)構(gòu)的建筑均全面采用消能減震方式加固,其“工期短、造價(jià)低、建筑空間影響小”等優(yōu)勢(shì)得到充分體現(xiàn)。2010年6月至8月約六萬(wàn)平方米的校舍在80多天工期內(nèi)順利竣工,近5000名師生在2010年9月1日按時(shí)開(kāi)學(xué)。該項(xiàng)目為目前全球最大規(guī)模集中采用消能減震加固的單項(xiàng)工程。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,消能減震技術(shù)與傳統(tǒng)的抗震加固方法相比有一系列優(yōu)越性:(1)消能構(gòu)件具有極大的消能能力,在強(qiáng)地震中能率先消耗結(jié)構(gòu)的地震能量,迅速衰減結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),并保護(hù)主體結(jié)構(gòu)和構(gòu)件免遭損壞,確保結(jié)構(gòu)和建筑內(nèi)的重要設(shè)備、儀器的安全。
(2)消能減震結(jié)構(gòu)通過(guò)“柔性消能”的途徑以減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng),在減少剪力墻的設(shè)置、構(gòu)造斷面、配筋的同時(shí),還能大大提高抗震安全度,并且其造價(jià)比傳統(tǒng)的抗震加固方法節(jié)省10%~60%
(3)震后易于修復(fù)或更換,使建筑結(jié)構(gòu)物迅速恢復(fù)使用
基于以上的優(yōu)越性,采用消能減震技術(shù)是目前最好的選擇,它可以在提高結(jié)構(gòu)抗震安全性的前提下大大減少加固的工作量,從而得到較好的經(jīng)濟(jì)效益和很好的社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
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[2]JGJ 297-2013.建筑消能減震技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2013
篇2
關(guān)鍵詞:建筑;砌體結(jié)構(gòu);抗震;加固;技術(shù)
Abstract: China is earthquake-prone countries, since the earthquake caused serious harm to the human environment, so the seismic earthquake engineering structure is the primary field of earthquake disaster prevention. In China, civil construction, accounting for the main building structure for the masonry structure, it is still in a longer period of time is widely used in civil buildings, therefore in the field of building seismic strengthening, there are a lot of disaster prevention technology and method of seismic, seismic method of masonry structure building I have summed up a few points, in addition a special method, application of reinforcing method of masonry and seismic isolation technology.
Key words: construction; masonry structure; seismic; reinforcement; Technology
中圖分類(lèi)號(hào):TU352.1+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
前言
近年來(lái),砌體結(jié)構(gòu)由于選材方便、施工簡(jiǎn)單、工期短、造價(jià)低等特點(diǎn),一直是我國(guó)多層住宅和多層小型公建使用最廣泛的一種建筑形式,在整個(gè)建筑工程中占80%以上。我國(guó)在地理位置上處于世界兩大地震帶之間,是世界大陸內(nèi)的一個(gè)最寬廣的淺源強(qiáng)震活動(dòng)地區(qū),是多地震國(guó),因此,做好建筑工程的抗震施工質(zhì)量控制,意義重大。
1、砌體抗震的幾個(gè)要點(diǎn)
汶川5.12大地震造成房屋大面積嚴(yán)重倒塌,但也有少數(shù)砌體結(jié)構(gòu)的房屋卻經(jīng)歷了高震級(jí)的考驗(yàn),這一方面說(shuō)明現(xiàn)存砌體結(jié)構(gòu)房屋在設(shè)計(jì)和施工方面存在巨大缺陷,另一方面也說(shuō)明砌體結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)合理的設(shè)計(jì)和精心施工,也能夠抵抗較大震級(jí)的地震破壞能力。因而,此方法得到廣泛的應(yīng)用,具體如下:
1)混合結(jié)構(gòu)內(nèi)外墻在每個(gè)樓層1400mm砌筑高度以上部位應(yīng)同時(shí)咬槎砌筑,不得留直槎。上部不能同時(shí)砌筑而必須留置的臨時(shí)間斷處應(yīng)砌成斜槎,斜槎長(zhǎng)度必須不小于高度的2/3。
2)與構(gòu)造柱相鄰的磚墻應(yīng)砌成馬牙槎,每一馬牙槎沿高度方向的尺寸不宜超過(guò)300mm。在墻體施工時(shí),應(yīng)根據(jù)馬牙槎的尺寸要求,從每層柱腳開(kāi)始,先退后進(jìn),以保證柱腳為大截面。相鄰磚墻馬牙槎的最小間距必須滿(mǎn)足構(gòu)造的設(shè)計(jì)截面尺寸。
3)墻與構(gòu)造柱應(yīng)沿墻高每500mm設(shè)置兩根Φ6水平拉接鋼筋聯(lián)結(jié),每邊伸入墻內(nèi)不應(yīng)少于1000mm。后砌的非承重墻與承重墻交接處,除應(yīng)在承重墻留陽(yáng)槎外,還應(yīng)沿墻高每500mm配置2根Φ6鋼筋互相拉結(jié),鋼筋伸入每邊墻內(nèi)的長(zhǎng)度不應(yīng)小于500mm。
4)構(gòu)造柱的縱向鋼筋搭接位置應(yīng)從每層圈梁頂面開(kāi)始。當(dāng)混凝土等級(jí)為C20,鋼筋采用I級(jí)鋼筋時(shí),搭接長(zhǎng)度為35倍鋼筋直徑,采用I級(jí)鋼筋的末端應(yīng)加彎鉤??v向鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為20mm。
5)構(gòu)造柱必須與圈梁聯(lián)結(jié),在柱與圈梁相交的節(jié)點(diǎn)處應(yīng)適當(dāng)加密柱的箍筋,加密范圍在圈梁上、下均不應(yīng)小于I/6層高或500mm。箍筋間距不宜大于100mm。構(gòu)造柱的箍筋直徑均采用Φ6,箍筋端部應(yīng)做135°彎鉤,彎鉤的平直長(zhǎng)度不應(yīng)小于60mm。
6)構(gòu)造柱和圈梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜為C20,其骨料的最大粒徑不大于20mm,混凝土的坍落度一般以50mm~70mm為宜。新老混凝土結(jié)合處須先用水沖洗潤(rùn)濕,再輔以20mm~30mm厚的水泥砂漿,然后澆灌新的混凝土。
7)鋼筋混凝土圈梁的縱向鋼筋搭接長(zhǎng)度和錨固長(zhǎng)度均為35倍鋼筋直徑(C20混凝土,I級(jí)鋼筋)。采用I級(jí)鋼筋的末端應(yīng)加彎鉤,混凝土保護(hù)層厚度為25mm。L形或T形圈梁在轉(zhuǎn)角處要按設(shè)計(jì)要求增設(shè)附加筋。
8)在澆灌構(gòu)造柱混凝士前,必須將磚砌體和模板澆水潤(rùn)濕,并將模板內(nèi)的落灰、磚渣和其它雜物清除干凈。在砌墻時(shí),應(yīng)在各層柱底部(圈梁面上)以及該層二次澆灌段的下端位置留出兩皮磚的洞眼,以便清除模板內(nèi)雜物。清除完畢應(yīng)立即封閉洞眼。
9)構(gòu)造柱的混凝土可分段澆灌,每段高度不宜大于2000mm或每層分兩次澆灌。在施工條件較好并能確保澆灌質(zhì)量時(shí),亦可每層一次澆灌。澆灌構(gòu)造柱混凝土?xí)r宜用插入式振搗棒分層搗實(shí)。振搗棒應(yīng)隨振隨拔,每次振搗層的厚度不得超過(guò)振搗棒有效長(zhǎng)度的1.25倍。振搗時(shí),切忌振搗棒直接觸碰墻身。
10)構(gòu)造柱從基礎(chǔ)到頂必須垂直,對(duì)準(zhǔn)軸線(xiàn),其層間錯(cuò)位和垂直度必須小于規(guī)范要求的允許偏差。在逐層安裝模板之前,必須根據(jù)柱軸線(xiàn)隨時(shí)校正豎筋的位置和垂直度。
2、隔震技術(shù)的應(yīng)用
通過(guò)把隔震消耗裝置(如橡膠隔震墊)安放在結(jié)構(gòu)底部和基礎(chǔ)或底部柱頂之間,把上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)隔開(kāi),如此就改變了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性和動(dòng)力作用,明顯地減輕結(jié)構(gòu)的地震作用,達(dá)到“以柔克剛”的效果,這種抗震技術(shù)我們稱(chēng)之隔震技術(shù),它是國(guó)際上熱門(mén)的工程抗震新技術(shù)。隔震體系是有很大的垂直承載力(50T~2000T)及很大的垂直壓縮剛度,而其水平變形剛度較小(0.25kN/mm~1.8kN/mm),水平變位值限較大(10~50cm),因此具有足夠大的初始剛度,以抵抗風(fēng)荷載和輕微地震,當(dāng)強(qiáng)地震發(fā)生時(shí),又能自由地柔性滑動(dòng),而變形過(guò)大時(shí),剛度就回升,具有保護(hù)和限制作用。 下面分析隔震層的設(shè)計(jì)及相關(guān)要求:
2.1選取隔震裝置(隔震層橡膠隔震支座的布置和選?。r(shí)要考慮:①隔震裝置具有足夠的豎向承載力和水平變形能力,在發(fā)生大震時(shí),可安全穩(wěn)定地支撐建筑物,不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)破壞,能發(fā)揮隔震功能。橡膠隔震支座平均壓應(yīng)力限值和拉應(yīng)力的規(guī)定是隔震層設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一,隔震支座在永久荷載和可變荷載作用下組合的豎向平均壓應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過(guò)甲類(lèi)建筑10MPa、乙類(lèi)建筑12MPa、丙類(lèi)建筑15MPa的限值。同時(shí),隔震層中支座出現(xiàn)拉應(yīng)力,意味著上部結(jié)構(gòu)存在傾覆危險(xiǎn),這對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)隔震尤為重要。②隔震層具有適當(dāng)?shù)乃絼偠?,在?qiáng)風(fēng)作用下,隔震層具有足夠的初始剛度,在較大地震作用時(shí),隔震層產(chǎn)生柔性變形,能大大減小水平地震作用。③隔震層的水平剛度中心宜與上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)心基本一致。④隔震裝置具有良好的自動(dòng)復(fù)位功能。⑤隔震裝置具有足夠的豎向剛度。設(shè)計(jì)豎向荷載作用下,豎向位移被控制在允許值以下。⑥隔震裝置的剛度和阻尼具有較好的穩(wěn)定性,在可能出現(xiàn)的荷載和溫度變化以?xún)?nèi),其變化較小。具有良好的耐久性、抗老化、抗疲勞、抗徐變等性能,在建筑物使用期內(nèi)能有效發(fā)揮隔震作用。⑦隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),隔震層及隔震墊的受力和變形控制指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足指定要求。
2.2隔震層位置宜設(shè)置在第一層以下部位,即在基礎(chǔ)的頂面、地下室頂板或二層樓面梁底位置。隔震層的平面布置應(yīng)力求具有良好的對(duì)稱(chēng)性,應(yīng)設(shè)置在受力較大的位置,間距不宜過(guò)大。
2.3水平地震作用下隔震層的驗(yàn)算應(yīng)根據(jù)隔震層力學(xué)參數(shù),隔震層在小震時(shí)的等效剛度等效阻尼比,大震時(shí)的等效剛度、等效阻尼比,采用動(dòng)力時(shí)程分析法,選用適合的計(jì)算模型和符合場(chǎng)地頻譜特征的實(shí)際地震波及符合抗震規(guī)范反應(yīng)譜要求的人工模擬地震波,分別對(duì)隔震和不隔震結(jié)構(gòu)在多遇地震下和罕遇地震下的地震反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析。
3、砌體結(jié)構(gòu)加固方法的應(yīng)用
1)鋼筋混凝土外加層加固法,它特點(diǎn)是施藝是比較簡(jiǎn)單的,同時(shí)其適應(yīng)能力也是比較強(qiáng)的,而進(jìn)行建筑砌體的抗震加固工作之后,它的承受能力也會(huì)有很大的提升,它是比較適合用在柱,又或者帶壁墻的加固工作中,但是它的現(xiàn)場(chǎng)工作的作業(yè)的時(shí)間比較長(zhǎng),這樣的話(huà)就會(huì)對(duì)居住者的生產(chǎn)及其生活產(chǎn)生了一定的影響作用,同時(shí)在這種情況下,進(jìn)行加固工作之后的建筑物的凈空會(huì)下降。
2)鋼筋水泥砂槳外加層加固法,采用鋼筋水泥砂漿外加層加固的方法實(shí)際上就是指將建筑中需要進(jìn)行加固工作的磚墻表面上的粉刷層除去之后,再在磚墻的兩個(gè)面設(shè)置小4到小8的一個(gè)鋼筋網(wǎng)片,其后再用水泥沙漿面層進(jìn)行加固的一個(gè)方法。這個(gè)方法也是復(fù)合截面的一種加固的方法。它的特點(diǎn)與鋼筋混凝土外加層的加固方法是比較相似的,可是它的提高承受能力比不上鋼筋混凝土外加層的加固方法,它比較適合運(yùn)用在對(duì)建筑砌體墻的進(jìn)行的加固工作,而有的時(shí)候也會(huì)在鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻的時(shí)候兩邊的穿墻箍筋的封鎖被采用。
3)預(yù)應(yīng)力撐桿的加固方法。這個(gè)方法可以比較好地提升建筑砌體柱的承受能力,同時(shí)它的加固結(jié)果也是比較可靠的,而這個(gè)方法是比較適合運(yùn)用在需要進(jìn)行加固處理高應(yīng)變、高應(yīng)力狀態(tài)的建筑砌體的結(jié)構(gòu),它有一個(gè)不好的地方就是不可以應(yīng)用在高溫的環(huán)境中。
沒(méi)有粘結(jié)外包型鋼的加固方法。在受荷磚柱的周邊,把水泥砂漿用在角鋼粘貼的工作中,同時(shí)用卡具進(jìn)行卡緊,之后就應(yīng)該采用角鋼及綴板連接成為一個(gè)整體,再把卡具去掉,用粉刷水泥漿的方法來(lái)維護(hù)角鋼。這樣的方法是個(gè)傳統(tǒng)的加固的方法,它的特點(diǎn)是在進(jìn)行施工的時(shí)候會(huì)比較簡(jiǎn)便,而現(xiàn)場(chǎng)的工作量也是比較少的,同時(shí)濕作業(yè)也是比較少,其承受能力也是比較可靠,這種方法是比較合適地運(yùn)用在不可以對(duì)原來(lái)的構(gòu)件的截面尺寸增大,可是需要比較大的幅度對(duì)截面的承載力提高的砌體柱的加固工作,而它的不好的方面就是其加固的所需要的價(jià)格是比較昂貴的,同時(shí)也是需要運(yùn)用相似鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)方法。
篇3
關(guān)鍵字:民用建筑;抗震;探討
一、目前建筑抗震的基本情況
《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》中,明確的提出規(guī)定,要求建筑施工單位必須嚴(yán)格按照抗震設(shè)防的要求和建筑的防震設(shè)計(jì)上規(guī)范化的進(jìn)行設(shè)計(jì)。既然國(guó)家如此重視建筑物的抗震,為什么卻總是在每一次的地震中,建筑設(shè)計(jì)師和建筑施工單位才開(kāi)始強(qiáng)調(diào)抗震,才開(kāi)始提出如何抗震。1976年唐山大地震,1996年云南麗江地震,1999年臺(tái)灣地震,每一次的強(qiáng)震的出現(xiàn),才會(huì)在建筑抗震史上成為一次抗震的里程碑。
我國(guó)早在唐山大地震時(shí)就提出地震區(qū)劃,但是由于經(jīng)濟(jì)方面的種種原因,造成目前我國(guó)的地震設(shè)防水平偏低。建筑的抗震效果在地震時(shí)人員的傷亡有直接關(guān)系,例如汶川地震,汶川地區(qū)的房屋設(shè)防烈度為7度,而此次地震烈度為11度,建筑的設(shè)防烈度比實(shí)際地震烈度低了4度,同時(shí)也可以看出,我國(guó)的建筑的地震烈度設(shè)防偏低。
二、民用建筑震中倒塌的原因
建筑物的倒塌無(wú)外乎幾種因素:
首當(dāng)其沖的就是抗震構(gòu)造的措施不合理,如某些建筑在設(shè)計(jì)梁柱時(shí),梁柱的節(jié)點(diǎn)分配不足;承重墻的高寬比過(guò)大;底層建筑呈柔性;不規(guī)則的在建筑中開(kāi)洞或者是預(yù)制樓板的混凝土結(jié)構(gòu)等。在地震中,震害往往集中在這些薄弱的部位。
其次便是建筑施工時(shí)的施工質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題。建筑在地震中倒塌或者遭受破壞,便會(huì)暴露出建筑在施工時(shí)的許多質(zhì)量問(wèn)題,比如不按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工或是實(shí)際施工與設(shè)計(jì)不相符合,在材料上偷工減料,忽視抗震設(shè)計(jì)也是建筑抗震差的重要因素。因施工質(zhì)量而出現(xiàn)的問(wèn)題,在我國(guó)各地廣泛存在,主要原因是施工企業(yè)只為獲取高額利潤(rùn)而忽略人身安全所導(dǎo)致。
三、民用建筑抗震加固的方法
民用建筑的抗震加固應(yīng)根據(jù)《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》和《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》來(lái)進(jìn)行。
首先,在進(jìn)行抗震加固時(shí),應(yīng)進(jìn)行抗震加固的驗(yàn)算,可使用樓層綜合抗震能力進(jìn)行驗(yàn)算,也可按照《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》的方法進(jìn)行驗(yàn)算。并針對(duì)不同的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型、目前其抗震承載的能力和加固提出的方案的實(shí)施條件,來(lái)采取不同的加固方法。
其次,在民用建筑的抗震加固方法中,可采用以下幾種方法:
1.采用多層砌體結(jié)構(gòu)式的加固
傳統(tǒng)的抗震加固方法只是增設(shè)鋼材料的拉桿,圈梁,夾板墻等,而夾板墻在唐山大地震之后,又出現(xiàn)對(duì)大量的磚混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行的加固。然而隨著建筑抗震加固技術(shù)的的改變,加上人們對(duì)建筑物美觀(guān)的要求,傳統(tǒng)建筑也會(huì)逐步被淘汰。使用多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固的方法大致分為四種:第一種,鋼筋網(wǎng)水泥砂漿抹面的加固,其方法可采用雙面加固即夾板墻的加固,此類(lèi)方法作用于抗震的能力相差不大時(shí)使用,其有點(diǎn)在于無(wú)需做基礎(chǔ),建筑層面也無(wú)需上下連續(xù)。第二種是鋼筋混凝土制墻體的加固,可以使用單面或者雙面的加固,此類(lèi)方法適用于抗震能力相差較大時(shí)使用,但是鋼筋混凝土墻面一般都是自下而上連續(xù)設(shè)置的,所以使用此方法需要做基礎(chǔ)。此類(lèi)方法還適用于高度或者層數(shù)超過(guò)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求的磚混結(jié)構(gòu),原磚墻僅承受豎向的負(fù)荷,水平地震由新增進(jìn)的混凝土墻面承受。第三種,采用增設(shè)抗震墻的加固,鋼筋混凝土制圍套的加固等。第四種,對(duì)于某些具有保留價(jià)值的建筑物,可采用聚合物砂漿的方法進(jìn)行加固。
2.以鋼筋混凝土框架為結(jié)構(gòu)的抗震加固
框架結(jié)構(gòu)的建筑抗震加固方法可以采用體系加固方法或者構(gòu)件加固方法,并且在兩種方法中,優(yōu)先選用體系加固的方法。對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑,常用的加固方法大致分為三種方法:第一,在建筑中增設(shè)鋼筋混凝土制抗震墻,可以將原有的框架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,比如抗震墻結(jié)構(gòu)和壁式框架結(jié)構(gòu),從而達(dá)到減少框架構(gòu)件的受力,降低軸壓比的目的,還可以減少建筑加固的工作量,一舉三得。新增的抗震墻會(huì)承受較大的豎向壓力的負(fù)荷和水平地震作用,若要減少基礎(chǔ)尺寸或者為方便施工,可采用短樁配合承臺(tái)托換技術(shù);第二,可通過(guò)增設(shè)鋼支撐和耗能支撐的加固方法達(dá)到防震效果,在框架的柱之間設(shè)置鋼支撐,以達(dá)到增加結(jié)構(gòu)抗震剛度和減少在地震作用下發(fā)生的結(jié)構(gòu)變形的目的。若在建筑結(jié)構(gòu)中放置耗能支撐,便可在地震時(shí)通過(guò)耗能原件的吸收地震能量而起到保護(hù)結(jié)構(gòu)盡量不受影響的效果;第三,可在框架結(jié)構(gòu)中采用鋼構(gòu)套或者加大承載面和使用碳纖維的方法進(jìn)行加固。
篇4
關(guān)鍵詞:工民建筑 抗震 探討
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前言
地震是危及人民生命財(cái)產(chǎn)的突發(fā)性災(zāi)害,它具有多年不遇、無(wú)法預(yù)報(bào)、破壞嚴(yán)重的特點(diǎn)。我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,抗震設(shè)防區(qū)的面積約占全國(guó)總面積的60%.2008年5月12日,突如其來(lái)的汶川地震,使大面積房屋頃刻倒塌,造成人員的慘重傷亡.這次強(qiáng)震再次表明抗震設(shè)防的重要性。在我國(guó),工業(yè)與民用建筑是應(yīng)用最廣泛、涉及面最寬的建筑形式之一.在工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,搞好抗震設(shè)計(jì),提高其抗震能力,是預(yù)防和減輕地震災(zāi)害的有效途徑.
一、對(duì)當(dāng)前建筑抗震加固的建議
目前,抗震加固建筑多未經(jīng)過(guò)全面鑒定,有的甚至沒(méi)有詳盡的加固圖紙就進(jìn)行施工,直接影響到加固的質(zhì)量和效果。加固設(shè)計(jì)沒(méi)有建立嚴(yán)格的審計(jì)制度,可以自行設(shè)計(jì),自行施工,加固標(biāo)準(zhǔn)掌握不一致。施工缺乏嚴(yán)格的檢查制度.加固質(zhì)量沒(méi)有統(tǒng)一的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);致使有的工程旋工質(zhì)量較差,有的加固措施漏作或不作,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的加固效果,直接影響加固工程的抗震能力。抗震加固方法和措施當(dāng)前還缺乏足夠的理論根據(jù)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),在定性和定量方面試驗(yàn)研究不夠,而且加固方法和措施也有待迸一步研究和發(fā)展。當(dāng)前,為提高抗震加固設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量,抗震加固工程一定要堅(jiān)持事先按抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面鑒定.并繪制詳細(xì)麗完備的加固圖紙,經(jīng)審批后,再進(jìn)行施工。在施工過(guò)程中.應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)施工操作規(guī)程,建立嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收制度;對(duì)從事抗震加固的施工人員,進(jìn)行必要的抗震加固技術(shù)教育,使加固工程能真正提高其抗震能力??茖W(xué)研究方面,應(yīng)進(jìn)一步探索和研究抗震加固的理論及加固措施和方法,為進(jìn)一步提高抗震加固效果進(jìn)行新的探索。
二、民用建筑抗震加固的方法
民用建筑的抗震加固應(yīng)根據(jù)《中華人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》和《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》來(lái)進(jìn)行。首先,在進(jìn)行抗震加固時(shí),應(yīng)進(jìn)行抗震加固的驗(yàn)算,可使用樓層綜合抗震能力進(jìn)行驗(yàn)算,也可按照《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》的方法進(jìn)行驗(yàn)算。并針對(duì)不同的建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型、目前其抗震承載的能力和加固提出的方案的實(shí)施條件,來(lái)采取不同的加固方法。其次,在民用建筑的抗震加固方法中,可采用以下幾種方法:
1 采用多層砌體結(jié)構(gòu)式的加固
傳統(tǒng)的抗震加固方法只是增設(shè)鋼材料的拉桿,圈梁,夾板墻等,而夾板墻在唐山大地震之后,又出現(xiàn)對(duì)大量的磚混合結(jié)構(gòu)進(jìn)行的加固。然而隨著建筑抗震加固技術(shù)的的改變,加上人們對(duì)建筑物美觀(guān)的要求,傳統(tǒng)建筑也會(huì)逐步被淘汰。使用多層砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固的方法大致分為四種:第一種,鋼筋網(wǎng)水泥砂漿抹面的加固,其方法可采用雙面加固即夾板墻的加固,此類(lèi)方法作用于抗震的能力相差不大時(shí)使用,其有點(diǎn)在于無(wú)需做基礎(chǔ),建筑層面也無(wú)需上下連續(xù)。第二種是鋼筋混凝土制墻體的加固,可以使用單面或者雙面的加固,此類(lèi)方法適用于抗震能力相差較大時(shí)使用,但是鋼筋混凝土墻面一般都是自下而上連續(xù)設(shè)置的,所以使用此方法需要做基礎(chǔ)。此類(lèi)方法還適用于高度或者層數(shù)超過(guò)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求的磚混結(jié)構(gòu),原磚墻僅承受豎向的負(fù)荷,水平地震由新增進(jìn)的混凝土墻面承受。第三種,采用增設(shè)抗震墻的加固,鋼筋混凝土制圍套的加固等。第四種,對(duì)于某些具有保留價(jià)值的建筑物,可采用聚合物砂漿的方法進(jìn)行加固。
2 以鋼筋混凝土框架為結(jié)構(gòu)的抗震加固
框架結(jié)構(gòu)的建筑抗震加固方法可以采用體系加固方法或者構(gòu)件加固方法,并且在兩種方法中,優(yōu)先選用體系加固的方法。對(duì)于鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑,常用的加固方法大致分為三種方法:第一,在建筑中增設(shè)鋼筋混凝土制抗震墻,可以將原有的框架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變,比如抗震墻結(jié)構(gòu)和壁式框架結(jié)構(gòu),從而達(dá)到減少框架構(gòu)件的受力,降低軸壓比的目的,還可以減少建筑加固的工作量,一舉三得。新增的抗震墻會(huì)承受較大的豎向壓力的負(fù)荷和水平地震作用,若要減少基礎(chǔ)尺寸或者為方便施工,可采用短樁配合承臺(tái)托換技術(shù);第二,可通過(guò)增設(shè)鋼支撐和耗能支撐的加固方法達(dá)到防震效果,在框架的柱之間設(shè)置鋼支撐,以達(dá)到增加結(jié)構(gòu)抗震剛度和減少在地震作用下發(fā)生的結(jié)構(gòu)變形的目的。若在建筑結(jié)構(gòu)中放置耗能支撐,便可在地震時(shí)通過(guò)耗能原件的吸收地震能量而起到保護(hù)結(jié)構(gòu)盡量不受影響的效果;第三,可在框架結(jié)構(gòu)中采用鋼構(gòu)套或者加大承載面和使用碳纖維的方法進(jìn)行加固。
三、工業(yè)建筑抗震加固的方法
震后的加固修復(fù)處理可以采用目前比較成熟的結(jié)構(gòu)加固技術(shù), 如: 如化學(xué)裂縫壓力灌漿、聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿修補(bǔ)、粘貼碳纖維、鋼板加固、鋼絲繩網(wǎng)片加固等技術(shù), 現(xiàn)簡(jiǎn)述其針對(duì)的震害處理情況。
1 化學(xué)裂縫壓力灌漿
針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)地震中出現(xiàn)的裂縫進(jìn)行壓力灌漿修補(bǔ), 用灌縫材料對(duì)寬度大于11 mm的梁、板、柱的裂縫進(jìn)行壓力灌漿, 將灌縫材料注入結(jié)構(gòu)物內(nèi)部裂縫中去, 以達(dá)到封閉裂縫, 恢復(fù)并提高混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、耐久性和恢復(fù)整體性。
2 聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿修補(bǔ)
針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)地震中出現(xiàn)混凝土保護(hù)層脫落, 鋼筋外露的修補(bǔ), 采用逐層用聚合物砂漿或環(huán)氧砂漿修補(bǔ)至原結(jié)構(gòu)截面尺寸。在新老結(jié)構(gòu)的接合面處涂刷界面劑, 以增強(qiáng)新老混凝土的結(jié)合能力。
3 粘貼碳纖維加固
對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)梁、板、柱的承載能力不足, 可以采用粘貼碳纖維布的方法加固, 特別是橫向包裹柱時(shí), 對(duì)提高混凝土柱的抗震性能和延性尤其好, 具有快速、高效、便于施工的特點(diǎn)。
4 粘貼或外包鋼板加固
梁的加固大多采用在梁底粘貼一定厚度鋼板,以提高梁的抗彎承載能力, 在梁側(cè)面粘貼U 型鋼箍, 以提高梁的抗剪承載能力。柱大多采用外包角鋼或鋼板的方法加固。
5 鋼絲繩網(wǎng)片加固
采用在梁底、梁的側(cè)面或柱子橫向鋪設(shè)高強(qiáng)不銹鋼鋼絲繩網(wǎng)片, 并用銷(xiāo)釘與混凝土固定后, 再在鋼絲繩網(wǎng)片上噴上或摸上聚合物砂漿, 來(lái)加固混凝土構(gòu)件, 提高梁、柱的抗震能力。
6 加大截面加固
采用混凝土加大截面法是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)加固方法, 也是比較有效的提高結(jié)構(gòu)抗震能力的一種加固方法。
7 噴射混凝土加固
對(duì)于磚砌體結(jié)構(gòu), 為大幅度提高整體的抗震能力, 一般采用在砌體的內(nèi)外表面外掛鋼筋網(wǎng), 并噴上混凝土, 形成混凝土夾板墻的方法進(jìn)行抗震加固。噴射混凝土在壓力的作用下可以很好地同砌體結(jié)合形成整體結(jié)構(gòu), 共同抵抗水平地震荷載和豎向荷載。
8 增設(shè)鋼支撐或增設(shè)混凝土剪力墻提高水平抗震能力
對(duì)于框架結(jié)構(gòu)在水平抗震能力較差的情況下, 可以根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置在不影響建筑功能的前提下, 在適當(dāng)?shù)奈恢迷鲈O(shè)鋼支撐或增設(shè)混凝土剪力墻,以大幅度地提高建筑抵御水平地震荷載的能力, 但同剪力墻或鋼支撐連接的框架一般均需要加固。
9 增設(shè)阻尼器抗震加固
不是通過(guò)傳統(tǒng)的方法來(lái)提高建筑整體抗側(cè)剛度, 而是通過(guò)在結(jié)構(gòu)平面的適當(dāng)位置, 增加能夠吸收地震能量的耗能結(jié)構(gòu)( 如阻尼器, 等) , 來(lái)減小結(jié)構(gòu)水平地震作用。
10 隔震、減震技術(shù)
一般在建筑物或設(shè)備的基礎(chǔ)部位, 設(shè)置阻尼器或橡膠支座, 來(lái)吸收地震能量, 減少地震能量傳遞到上部結(jié)構(gòu), 從而達(dá)到隔震和減震的目的, 保護(hù)上部結(jié)構(gòu)免受地震的破壞。
結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)實(shí)踐證明:對(duì)工程進(jìn)行抗震設(shè)計(jì),采用合理的構(gòu)造措施,進(jìn)行嚴(yán)格施工和管理的房屋工程,可以在不同程度上抵御地震的破壞。因此我們應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行抗震構(gòu)造要求,提高抗震技術(shù)水平和質(zhì)量管理能力。在工作中嚴(yán)格檢查施工圖紙和工程抗震構(gòu)造,保證工程質(zhì)量.從而有效避免在地震發(fā)生過(guò)程中,因房屋抗震構(gòu)造問(wèn)題所造成的巨大人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳躍慶, 呂西林. 幾次大地震中地基基礎(chǔ)震害的啟示[J] . 工程抗震, 2001(2)
篇5
該建筑為二類(lèi)建筑,設(shè)計(jì)使用年限為50年,抗震設(shè)防烈度為7度,安全等級(jí)為二級(jí),地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙級(jí),抗震等級(jí)為二級(jí),防火等級(jí)為Ⅰ級(jí),防水等級(jí)為二級(jí)。采用框架結(jié)構(gòu),其中地上八層,地下一層,總建筑面積7424.18m2,首層建筑面積911.82m2,總建筑高度24.458m。該建筑于2012年受到過(guò)6.3級(jí)地震的影響,為了驗(yàn)證其抗震性能,對(duì)其進(jìn)行了抗震性能鑒定和相應(yīng)的加固。
二、抗震性能的鑒定
《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009中對(duì)抗震鑒定項(xiàng)目進(jìn)行了規(guī)定,抗震鑒定時(shí),下列薄弱部位應(yīng)重點(diǎn)檢查:6~9度時(shí),應(yīng)檢查局部易掉落傷人的構(gòu)件、部件;7~9度時(shí),除符合上述要求外,尚應(yīng)檢查梁柱節(jié)點(diǎn)的連接方式及不同結(jié)構(gòu)體系之間的連接構(gòu)造;8、9度時(shí),除符合上述要求外,尚應(yīng)檢查梁、柱的配筋,材料強(qiáng)度,各構(gòu)件間的連接,結(jié)構(gòu)體型的規(guī)則性,短柱分布,使用荷載的大小和分布等。
且鋼筋混凝土房屋的外觀(guān)和內(nèi)在質(zhì)量宜符合下列要求:梁、柱及其節(jié)點(diǎn)的混凝土僅有少量微小開(kāi)裂或局部剝落,鋼筋無(wú)露筋、銹蝕;填充墻無(wú)明顯開(kāi)裂或與框架脫開(kāi);主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)明顯變形、傾斜或歪扭。另外,鋼筋混凝土房屋可按結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的配筋、填充墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接及構(gòu)件的抗震承載力,對(duì)整幢房屋的綜合抗震能力進(jìn)行兩級(jí)鑒定。符合第一級(jí)鑒定的各項(xiàng)規(guī)定時(shí),可評(píng)為滿(mǎn)足抗震鑒定要求;不符合第一級(jí)鑒定要求和9度時(shí),應(yīng)由第二級(jí)鑒定做出判斷。當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)相連或依托于框架結(jié)構(gòu)時(shí),應(yīng)加大砌體結(jié)構(gòu)所承擔(dān)的地震作用,再按本標(biāo)準(zhǔn)第5章進(jìn)行抗震鑒定;對(duì)框架結(jié)構(gòu)的鑒定,應(yīng)計(jì)入兩種不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)相連導(dǎo)致的不利影響。磚女兒墻、門(mén)臉等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和突出屋面的小房間。由于該建筑受到過(guò)地震的影響,現(xiàn)要對(duì)其抗震性能進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)和鑒定,以明確其使用年限和強(qiáng)度指標(biāo)。檢測(cè)的項(xiàng)目主要有:填充混凝土砌塊墻、砂漿和混凝土強(qiáng)度,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出,填充混凝土砌塊的強(qiáng)度尚未降低,但使用的混合砂漿和混凝土均有較大的強(qiáng)度降低現(xiàn)象,這些降低現(xiàn)象不可避免地會(huì)引起建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的降低。
按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了初次鑒定,鑒定結(jié)果如下:一、首層和第二層邊框架柱抗剪強(qiáng)度低;二、電梯井處的構(gòu)造梁強(qiáng)度降低;三:中間走廊上部梁撓度稍大,針對(duì)以上情況,需要采取二級(jí)鑒定并采取有效的抗震加固措施。隨后,通過(guò)二次鑒定,首層結(jié)構(gòu)和第二層結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力指數(shù)小于1,不滿(mǎn)足抗震要求。最后進(jìn)一步通過(guò)結(jié)構(gòu)驗(yàn)算,得出初次鑒定結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。為了更加直觀(guān)的對(duì)其結(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行分析,有必要采取室內(nèi)模型振動(dòng)試驗(yàn)進(jìn)行研究。
三、室內(nèi)模型振動(dòng)試驗(yàn)
室內(nèi)模型振動(dòng)試驗(yàn)主要采用TT振動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行,結(jié)構(gòu)模型的制作按照相關(guān)規(guī)定結(jié)合結(jié)構(gòu)原始尺寸采用小比例縮小。模型尺寸為長(zhǎng)88.4cm,寬41.4cm,高49.0cm。通過(guò)施加正弦波和三維振動(dòng)對(duì)其抗震性能進(jìn)行試驗(yàn),振動(dòng)時(shí)間設(shè)為20s。通過(guò)對(duì)震后結(jié)構(gòu)的仔細(xì)檢查和分析,結(jié)果證明:首層和第二層的邊框架柱存在變形較大;電梯井處構(gòu)造梁有破壞跡象;走廊上部構(gòu)造梁下部裂縫較大,且撓度大。充分證明了抗震鑒定和結(jié)構(gòu)驗(yàn)算的科學(xué)性和可靠性。因此,有必要采取相應(yīng)的加固措施對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)固處理。
四、加固措施
針對(duì)以上鑒定和驗(yàn)算結(jié)果表征的潛在隱患,采取相應(yīng)的加固穩(wěn)固措施迫在眉睫。在參考《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001、《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》JGJ116-2009和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)各個(gè)薄弱環(huán)節(jié)的位置和特點(diǎn)提出了相應(yīng)的有效加固措施。邊框架柱的加固措施主要是為了提高其水平抗剪性能,采取墻外扶壁柱加固法,不僅提高了框架柱的尺寸,增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的整體剛度,更增大了其水平剪切面積和美觀(guān)性,抗剪性能的提高利于結(jié)構(gòu)的抗震。
電梯井處的構(gòu)造梁采取植筋并適當(dāng)增大其截面積,或用U型槽鋼板通過(guò)對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固,施工方便。走廊上部的構(gòu)造梁由于屬于“準(zhǔn)暗梁”,即下部超出樓板的尺寸較小,植筋和U型槽鋼板加固均無(wú)從下手,主要使用角撐型鋼,其中型鋼一端施加于走廊兩旁的框架柱上的卡口中,另一端通過(guò)淺U型鋼支撐于“準(zhǔn)暗梁”上,采用分段間斷支撐。通過(guò)以上加固措施,按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的要求對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了再一次的鑒定檢驗(yàn),結(jié)果顯示加固措施是有效的,滿(mǎn)足工程抗震要求。
篇6
【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)抗震;加固方法
在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí),除了針對(duì)構(gòu)件由于強(qiáng)度或延性不足進(jìn)行諸如包鋼、粘鋼、粘貼纖維材料等一般加固以外,尚需對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體性能加固,其不僅僅要考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震力作用下的破壞情況并對(duì)其進(jìn)行抗震加固、提高其抗震承載力,更要考慮整體結(jié)構(gòu)的抗震性能。目前,常用的抗震加固方法主要有增設(shè)構(gòu)件加固法、增強(qiáng)構(gòu)件加固法和隔震減震加固法3大類(lèi),前兩類(lèi)屬于傳統(tǒng)抗震加固方法,后一類(lèi)屬于新發(fā)展的抗震加固方法。
1 增設(shè)構(gòu)件加固法
此法是目前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固最基本、最有效的方法之一,該法可以有效地提高結(jié)構(gòu)的抗震能力、變形能力和整體性能。其具體的方法包括增設(shè)抗震墻加固法、外加圈梁-鋼筋混凝土柱加固、增設(shè)支撐加固法、增設(shè)剛架加固法等。此法利用新增的抗震墻來(lái)承擔(dān)主要的地震作用,以減小結(jié)構(gòu)的變形。采用抗震墻加固時(shí),需處理好新增墻體與原有構(gòu)件的連接,既要保證連接的可靠性,又要避免對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成過(guò)多的損傷。
此法優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)力傳遞簡(jiǎn)單、剛度強(qiáng)度高、可靠性能好、造價(jià)低。其缺點(diǎn)是墻體重量大,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)必須有富足的承載力。此外,施工過(guò)程中噪音、振動(dòng)都很大,工期也很長(zhǎng)。
2 增強(qiáng)構(gòu)件加固法
當(dāng)無(wú)法采用新增構(gòu)件加固時(shí),可以分別對(duì)原結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行加固,以提高原有構(gòu)件的承載力、改善構(gòu)件的延性,從而達(dá)到抗震加固的目的。方法主要有:1)外粘型鋼加固法;2)粘貼鋼板加固法;3)粘貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法;4)鋼筋混凝土板墻加固法;5)鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固;6)體外預(yù)應(yīng)力加固;7)增加鋼梁、鋼柱;8)增大截面法等等。
2.1 外粘型鋼加固法
此方法適用于需要大幅度提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱等構(gòu)件的加固。該法用灌漿或焊接等方法將型鋼外包于構(gòu)件四周或兩角,使之與原構(gòu)件共同承擔(dān)荷載,通過(guò)約束原構(gòu)件從而來(lái)提高其承載力和變形能力。該方法適用于大型結(jié)構(gòu)及大跨度結(jié)構(gòu)。其優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便,現(xiàn)場(chǎng)工作量較小,構(gòu)件截面尺寸變化不大,結(jié)構(gòu)自重增加較小,而承載能力提高顯著,構(gòu)件截面的剛度和延性也得以改善。
2.2 粘貼鋼板加固法
此方法適用于對(duì)鋼筋混凝土受彎、大偏心受壓和受拉構(gòu)件的加固。該法是用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在混凝土構(gòu)件表面,使兩者共同受力以提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法,相對(duì)于傳統(tǒng)加固方法,粘貼鋼板加固法更為簡(jiǎn)單、快速,對(duì)結(jié)構(gòu)的外形和凈空以及生產(chǎn)生活的影響較小,缺點(diǎn)是構(gòu)件加固后提高承載力不能超過(guò)原結(jié)構(gòu)的40%,防火性能較差。
2.3 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料加固法
此方法是指采用以纖維或其制品作為增強(qiáng)材料的一種復(fù)合材料對(duì)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固的方法。本方法適用于鋼筋混凝土受彎、軸心受壓、大偏心受壓及受拉構(gòu)件的加固。外貼纖維復(fù)合材加固法是采用FRP片材對(duì)混凝土構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)加固的一種新技術(shù),具有很高的抗化學(xué)腐蝕能力和對(duì)被加固結(jié)構(gòu)的保護(hù)能力,提高了結(jié)構(gòu)耐久性;適用不規(guī)則構(gòu)件的加固;材料強(qiáng)度高,外貼加固用量少(材料厚度小);荷載增加極少,幾乎不改變?cè)薪Y(jié)構(gòu)的外形和尺寸;施工周期短,操作簡(jiǎn)單;加固施工時(shí)噪音小,對(duì)結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境影響較小,缺點(diǎn)是抗剪性差,不適宜構(gòu)件的抗剪加固;構(gòu)件加固后提高承載力不能超過(guò)原結(jié)構(gòu)的40%。
2.4 鋼筋混凝土板墻加固和鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固法
此方法主要針對(duì)磚混結(jié)構(gòu)抗震不滿(mǎn)足現(xiàn)行規(guī)范要求的加固方法。本方法在學(xué)校抗震加固中得到廣泛應(yīng)用,有良好的耐久性,對(duì)原有結(jié)構(gòu)裂縫有很好的限制,抗腐蝕和耐火性強(qiáng),不足是加大了原有結(jié)構(gòu)墻體的尺寸,對(duì)使用空間影響較大,較難裝修,加固濕作業(yè)多,受天氣影響很大,施工周期長(zhǎng),噪音大。
2.5 體外預(yù)應(yīng)力
體外預(yù)應(yīng)力是后張預(yù)應(yīng)力體系的重要的分支之一,是指將布置于承載結(jié)構(gòu)主體之外的預(yù)應(yīng)力筋施加預(yù)應(yīng)力所形成的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。體外預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)是一種主動(dòng)的加固技術(shù),通過(guò)預(yù)應(yīng)力材料對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力,消除部分荷載產(chǎn)生的不利內(nèi)力,提供結(jié)構(gòu)的承載力。
2.5.1 優(yōu)點(diǎn):對(duì)原結(jié)構(gòu)損傷小,不影響凈空。預(yù)應(yīng)力布置靈活,可以根據(jù)建筑物或構(gòu)筑物病害進(jìn)行全面加固也可以進(jìn)行局部加固。與混凝土無(wú)粘結(jié),由荷載產(chǎn)生的應(yīng)力變化分散在預(yù)應(yīng)力筋全長(zhǎng)上,應(yīng)力變化值小,對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利。索力根據(jù)情況可以進(jìn)行調(diào)整,預(yù)應(yīng)力索可以更換,便于使用期間進(jìn)行維護(hù)。
2.5.2 缺點(diǎn):體外索布置在截面外,防腐、保護(hù)相對(duì)較困難,易受外界影響。錨固及轉(zhuǎn)向區(qū)域容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,局部應(yīng)力大,錨固施工要求高。體外索張拉力較小,不能充分發(fā)揮體外索強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn),對(duì)錨具及夾片的要求很高。體外預(yù)應(yīng)力筋的變形和混凝土的變形不一致,容易造成預(yù)應(yīng)力損失。
2.6 增加鋼梁、鋼柱,形成組合結(jié)構(gòu)
該方法適用于大幅度提高承載能力的混凝土結(jié)構(gòu),一般提高十幾倍甚至幾十倍。目前此加固方法廣泛應(yīng)用于密集柜、檔案柜、電池機(jī)房等加固,抗震性能較好。缺點(diǎn)是防火性差,加固后凈空變小,地面抬高,不利于裝修及空間布置。
2.7 增大構(gòu)件截面法
該方法主要是針對(duì)梁、板、柱抗彎和抗剪及抗震性不足所采取的加固措施。此方法能大幅度提高原結(jié)構(gòu)承載力,耐腐蝕性和耐火性較好,能加強(qiáng)建筑物的整體性和剛度。不足之處為施工周期長(zhǎng),消耗大量的人力物力,原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了荷載,植筋及鉆孔對(duì)原結(jié)構(gòu)損壞較大,對(duì)抗震有不利影響,此方法適合于加固基礎(chǔ)及下部結(jié)構(gòu)。
3 隔震、耗能減震加固法
隔震加固法是將隔震技術(shù)應(yīng)用于抗震加固領(lǐng)域中的一種新方法,通過(guò)隔震層的設(shè)置將地震變形集中到隔震層上,從而達(dá)到減小原有結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。此法的優(yōu)點(diǎn)是加固效果好、抗震安全度高、無(wú)需對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件等再進(jìn)行抗震加固。缺點(diǎn)是設(shè)置隔震層后,穿過(guò)隔震層的設(shè)備配線(xiàn)、配管等需要進(jìn)行妥善的柔性連接,費(fèi)時(shí)費(fèi)事。
耗能減震加固方法是通過(guò)在結(jié)構(gòu)某些部位增設(shè)耗能阻尼減震裝置,以減小地震反應(yīng),是抗震加固的一條新途徑,此方法主要依賴(lài)增加結(jié)構(gòu)的能量耗散能力。國(guó)內(nèi)外耗能減震結(jié)構(gòu)的振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究表明例,耗能減震結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)相比,地震反應(yīng)減小了40%~60%。而從國(guó)外工程資料表明,耗能減震結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系相比,可以節(jié)約結(jié)構(gòu)造價(jià)5%~10%。若用于已有結(jié)構(gòu)的加固改造,可節(jié)省造價(jià)會(huì)更加可觀(guān),有的加固改造工程節(jié)省造價(jià)達(dá)60%。
4 結(jié)論
隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快,地震災(zāi)害問(wèn)題越來(lái)越受到人們的重視,為了保障我國(guó)人民生命財(cái)產(chǎn)安全,需做好以下兩個(gè)方面的工作:一方面要加強(qiáng)新建建筑物的抗震設(shè)計(jì);另一方面則對(duì)已有的建筑物進(jìn)行抗震鑒定、加固改造,嚴(yán)格按照新規(guī)范、新標(biāo)準(zhǔn)、新工藝等進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工,提高建筑抗震的設(shè)計(jì)及施工質(zhì)量,使之滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)的要求。本文針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震加固方法探討,指導(dǎo)我們?cè)谧龈鞣N各樣的建筑抗震加固設(shè)計(jì)及施工時(shí),經(jīng)濟(jì)合理地選擇加固方法,使我國(guó)的抗震加固技術(shù)再上一個(gè)新臺(tái)階。
參考文獻(xiàn):
篇7
關(guān)鍵字框架結(jié)構(gòu);抗震鑒定; 抗震加固;
中圖分類(lèi)號(hào):TU398+.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
地震中建筑物的破壞是造成地震災(zāi)害的主要原因?,F(xiàn)有建筑有些未考慮抗震設(shè)防,有些雖然考慮了抗震設(shè)防,但與現(xiàn)行的地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖等的規(guī)定相比,并不能滿(mǎn)足相應(yīng)的設(shè)防要求。1977年以來(lái)建筑抗震鑒定、加固的實(shí)踐和震害經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震鑒定,并對(duì)不滿(mǎn)足鑒定要求的建筑采取適當(dāng)?shù)募庸谭椒?,是減輕地震災(zāi)害的重要途徑。[1]
1抗震鑒定與加固應(yīng)考慮的因素
50年代我國(guó)的抗震設(shè)防思想是不設(shè)防;70年代的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是“裂而不倒”;90年代的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是“小震不壞、中震可修、大震不倒”的三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)。[2]
在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)時(shí),原則上應(yīng)滿(mǎn)足三水準(zhǔn)原則,在具體做法上,我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范采用了簡(jiǎn)化的兩階段設(shè)計(jì)方法。
1)第一階段截面設(shè)計(jì)。對(duì)構(gòu)件的截面進(jìn)行承載力驗(yàn)算,從而滿(mǎn)足第一水準(zhǔn)的強(qiáng)度要求;同時(shí)通過(guò)概念設(shè)計(jì)和采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施,保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性、變形能力和塑性耗能能力,從而滿(mǎn)足第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求。
2)第二階段薄弱部位的彈塑性變形驗(yàn)算。采用罕遇烈度的地震作用,計(jì)算出結(jié)構(gòu)的彈塑性層間位移角,使其小于抗震規(guī)范中規(guī)定的限值,并采取必要的抗震構(gòu)造措施,從而滿(mǎn)足第三水準(zhǔn)的防倒塌要求。[1]
2.框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定
2.1抗震鑒定特點(diǎn)
鑒于現(xiàn)有建筑需要鑒定和加固的數(shù)量很大,情況又十分復(fù)雜,如結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同、建造年代不同、設(shè)計(jì)時(shí)所采用的設(shè)計(jì)規(guī)范、地震動(dòng)區(qū)劃圖版本不同、施工質(zhì)量不同、使用者的維護(hù)不同,投資方也不同,導(dǎo)致彼此的抗震能力有很大的不同,需要根據(jù)實(shí)際情況區(qū)別對(duì)待與處理。
2.2框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定方法
針對(duì)框架結(jié)構(gòu)而言, 目前我國(guó)進(jìn)行抗震鑒定的方法主要采用《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023—95)規(guī)定的兩級(jí)鑒定方法。
第一級(jí)鑒定應(yīng)以宏觀(guān)控制和構(gòu)造鑒定為主進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),第二級(jí)鑒定應(yīng)以抗震驗(yàn)算為主綜合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
A類(lèi)建筑(后續(xù)使用年限30年的建筑)的抗震鑒定,當(dāng)符合第一級(jí)鑒定的各項(xiàng)要求時(shí),建筑可評(píng)為滿(mǎn)足抗震鑒定要求,不再進(jìn)行第二級(jí)抗震鑒定;當(dāng)不符合第一級(jí)鑒定要求時(shí),應(yīng)由第二級(jí)鑒定做出判斷。
B類(lèi)建筑(后續(xù)使用年限40年的建筑)的抗震鑒定,應(yīng)檢查其抗震措施和現(xiàn)有抗震承載力再作出判斷。當(dāng)抗震措施不滿(mǎn)足鑒定要求而現(xiàn)有抗震承載力較高時(shí),可通過(guò)構(gòu)造影響系數(shù)進(jìn)行綜合抗震能力的評(píng)定;當(dāng)抗震措施鑒定滿(mǎn)足要求時(shí),主要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的95%、次要抗側(cè)力構(gòu)件的抗震承載力不低于規(guī)定的90%,也可不要求進(jìn)行加固處理。
3.框架結(jié)構(gòu)抗震加固
由于結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的破損程度不同,補(bǔ)強(qiáng)加固的要求和目的也不甚相同,因此應(yīng)針對(duì)不同情況,選用不同的加固方法,采取不同的補(bǔ)強(qiáng)加固措施。每種加固方法各有其特點(diǎn)和適應(yīng)范圍,應(yīng)根據(jù)具體條件加以選擇。
3.1加大截面加固法
該加固方法同時(shí)增大構(gòu)件的剛度、承載力和耐變形能力,有時(shí)也加強(qiáng)連接的可靠性。該方法加固效果好、經(jīng)濟(jì)、適用面廣,但施工復(fù)雜,濕作業(yè)工作量大,工期長(zhǎng),對(duì)房屋的凈空和美觀(guān)也會(huì)有一定影響。該方法主要適用于梁柱構(gòu)件。
3.2外包加固法
外包加固法即在鋼筋混凝土構(gòu)件的表面用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,彌補(bǔ)原有構(gòu)件鋼筋的不足。該方法用鋼板替代鋼筋或箍筋,可提高承載力、耐變形能力而幾乎不增加剛度。該方法主要適用于梁柱構(gòu)件。
3.3 增設(shè)構(gòu)件加固法
通過(guò)在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震承載力、變形性能和整體性,對(duì)某些承載力、變形不足的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)充。該方法受力明確、簡(jiǎn)單可靠、效果好,但使用空間受到一定影響。該方法主要適用于梁板構(gòu)件。
3.4粘鋼加固法
用結(jié)構(gòu)膠把鋼板粘貼在結(jié)構(gòu)外部以提高結(jié)構(gòu)承載力和滿(mǎn)足正常使用的加固方法。施工工藝簡(jiǎn)單、速度快,對(duì)生產(chǎn)還有生活影響小。要求環(huán)境溫度不超過(guò)60℃、相對(duì)濕度不超過(guò)70%及無(wú)化學(xué)腐蝕的使用條件,否則應(yīng)采取有效防護(hù)措施,對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C15的構(gòu)件不宜采用。該方法主要適用于梁、板、柱構(gòu)件。
3.5碳纖維加固法
利用樹(shù)脂膠結(jié)材料將碳纖維布或碳纖維板粘貼于構(gòu)件表面,從而提高結(jié)構(gòu)承載力的加固方法。材料輕質(zhì)高強(qiáng)、施工方便,適用面廣。要求環(huán)境溫度不超過(guò)60℃,否則應(yīng)采取有效防護(hù)措施,對(duì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于C15的構(gòu)件不宜采用。該方法主要適用于梁、板、柱構(gòu)件。[3]
4.抗震鑒定與加固一體化
4.1 專(zhuān)家評(píng)判鑒定
對(duì)鑒定的建筑物應(yīng)根據(jù)具體特點(diǎn),通過(guò)兩級(jí)抗震鑒定,結(jié)合專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)進(jìn)一步分析研究及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè),提出合理化鑒定意見(jiàn).
4.2 加固策略
加固設(shè)計(jì)應(yīng)以提高建筑物的整體抗震強(qiáng)度和變形能力為主,通過(guò)改善結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)受力的途徑,以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力,從而減小結(jié)構(gòu)的地震破壞。加固設(shè)計(jì)及加固施工應(yīng)與抗震鑒定結(jié)合考慮,加固設(shè)計(jì)應(yīng)在遵循抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上,采用專(zhuān)家會(huì)審法、經(jīng)驗(yàn)借鑒法等方法.[4]
5.結(jié)語(yǔ)
抗震鑒定與加固不僅在地震時(shí)能大大減輕房屋的破壞、保障人員的安全,就是沒(méi)有發(fā)生地震,也在增加建筑物的安全、延長(zhǎng)建筑物的使用年限、抗御其他災(zāi)害等方面具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]國(guó)振喜,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)與加固技術(shù)手冊(cè).
[2]閔書(shū)亮,劉 季,孫 峰.工程結(jié)構(gòu)最優(yōu)抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的研究[D].哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào),1993,26(4) : 70 -75.
篇8
【關(guān)鍵詞】輕鋼加層;抗震加固;反梁
房屋加層是指在原有房屋的頂層再往上增加樓層。加層前必須對(duì)原建筑的設(shè)計(jì)、施工、使用情況及現(xiàn)狀進(jìn)行充分、全面的調(diào)查分析,并由有關(guān)部門(mén)出具房屋抗震能力鑒定報(bào)告,決定是否加固,是進(jìn)行抗震加固還是強(qiáng)度加固,或者是同時(shí)進(jìn)行抗震、強(qiáng)度加固,同時(shí)考慮地震作用時(shí)加層部分的鞭鞘效應(yīng)。
加層計(jì)算應(yīng)對(duì)原有建筑的承載力進(jìn)行驗(yàn)算,包括地基承載力驗(yàn)算;磚混結(jié)構(gòu)的承重墻承載力驗(yàn)算;原屋面板改為樓面板,其承載力的驗(yàn)算;原頂層樓梯梁的驗(yàn)算。
磚混結(jié)構(gòu)的加固方法有多種:擴(kuò)大砌體截面加固、外加鋼筋混凝土加固、外包鋼加固、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固、增加圈梁、拉桿等。
1.墻體的補(bǔ)強(qiáng)與加固
1.1新設(shè)抗震墻
當(dāng)多層磚混房屋抗震橫墻的最大間距不滿(mǎn)足GB 50011-2010《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》時(shí),應(yīng)采取的措施:
(1)使用上允許將大開(kāi)間改為小開(kāi)間時(shí),在抗震橫墻間距超限值處增設(shè)新的抗震橫墻。若建筑平面不允許增設(shè)抗震橫墻時(shí),可采取加強(qiáng)樓面及屋面剛度的方法。
(2)原有隔墻為輕質(zhì)隔墻時(shí),可將其拆除后改為抗震橫墻。原有隔墻為半磚墻時(shí),可采取雙面夾板墻加固成抗震墻。
(3)新加或改造的抗震墻,均應(yīng)自下至上連續(xù)貫通,確保剪力往下傳遞,如上層不需設(shè)抗震橫墻可在該層終止。
(4)對(duì)于平面形狀復(fù)雜、質(zhì)量和剛度分布很不均勻的房屋,應(yīng)該著重驗(yàn)算質(zhì)量中心和剛度中心的偏心距。當(dāng)偏心率2e/L≤0.1, 7度時(shí)可不計(jì)算扭轉(zhuǎn)的影響;當(dāng)偏心率2e/L≤0.05, 8、9度時(shí)可不計(jì)算扭轉(zhuǎn)的影響(L為房屋的長(zhǎng)度)。當(dāng)偏心率超過(guò)上述限制時(shí),可結(jié)合加固增加抗震墻或夾板墻,將偏心距減小到許可范圍,減小扭轉(zhuǎn)的影響。如隔墻原來(lái)無(wú)基礎(chǔ),則應(yīng)新增基礎(chǔ)。同時(shí)抗震橫墻的頂部應(yīng)采取措施,使之與樓面板、屋面板有可靠連接??拐饳M墻與原有縱墻或壁柱間,應(yīng)保證拉結(jié)牢固,新增抗震橫墻與原縱墻交接處應(yīng)設(shè)置拉結(jié)鋼筋。
1.2采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層雙面或單面加固原有砌體
1.3增加墻砌體、柱砌體的截面面積
根據(jù)原有砌體的結(jié)構(gòu)平面布置可采取不同的加固措施:
(1)在窗間墻或適當(dāng)部位增設(shè)壁柱。
(2)對(duì)原帶有壁柱的磚墻或獨(dú)立磚柱,可在磚墻或磚柱的一端或兩個(gè)端面用磚鑲砌,增加其截面面積。
1.4對(duì)剛度較差的房屋,可增設(shè)型鋼或鋼筋混凝土的支撐或支架加固。
2.新設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱及圈梁
2.1多層磚混結(jié)構(gòu)抗震加固采用外加構(gòu)造柱的設(shè)計(jì)
(1)輕鋼加層后,房屋的總高度超《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的3m左右時(shí),應(yīng)隔開(kāi)間設(shè)置外加柱;超過(guò)6m左右時(shí),應(yīng)每開(kāi)間設(shè)置外加柱加固。
(2)加層后,若墻體抗剪強(qiáng)度不滿(mǎn)足,且差值率在20%左右,可在設(shè)有橫墻的縱墻外側(cè)設(shè)外加柱加固。
(3)設(shè)有外加圈梁加固的房屋,應(yīng)在墻的盡端及每隔三開(kāi)間設(shè)置外加構(gòu)造柱。
(4)縱墻承重的磚混結(jié)構(gòu),如大開(kāi)間的教室或會(huì)議室,由于加層剛架一般采用剛接方案,剛接柱腳傳遞較大的彎矩和剪力,對(duì)原有結(jié)構(gòu)的影響較大,應(yīng)增設(shè)外加柱或組合柱加固。
外加柱的截面類(lèi)型有:矩形柱、扁柱、L形柱等。外加柱與墻體的連接應(yīng)采用拉結(jié)鋼筋和銷(xiāo)鍵。
2.2多層磚混結(jié)構(gòu)抗震加固采用外加圈梁的設(shè)置原則
(1)原房屋的頂部可設(shè)置作為門(mén)式剛架加層結(jié)構(gòu)的柱腳基礎(chǔ)的反梁,代替屋面鋼筋混凝土圈梁。
(2)縱墻承重的磚混結(jié)構(gòu)原房屋的宜適當(dāng)增設(shè)外加圈梁。
圈梁應(yīng)沿外墻及內(nèi)承重墻設(shè)置,組成閉合交圈,力求不被洞口截?cái)?。外墻圈梁一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,內(nèi)墻圈梁可采用鋼拉桿(圓桿或型鋼)代替,鋼拉桿應(yīng)盡可能靠近樓(屋)蓋和橫墻墻面。
3.基礎(chǔ)的加固
多層磚混結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)多為墻下條形基礎(chǔ),當(dāng)加層后地基承載力滿(mǎn)足時(shí),基礎(chǔ)不用加固。當(dāng)?shù)鼗休d力不足時(shí),可加寬原有基礎(chǔ),加寬部分與原有基礎(chǔ)的連接通過(guò)鋼筋錨桿,并將原混凝土基礎(chǔ)的表面鑿毛、清洗。
剛性基礎(chǔ)應(yīng)滿(mǎn)足剛性角要求,柔性基礎(chǔ)應(yīng)滿(mǎn)足抗彎要求。鋼筋錨桿應(yīng)有足夠的錨固長(zhǎng)度,有條件時(shí)可將加固筋與原基礎(chǔ)的受力鋼筋焊接?;A(chǔ)加寬也可將柔性基礎(chǔ)改為剛性基礎(chǔ),條型基礎(chǔ)擴(kuò)大成片筏基礎(chǔ)。
4.磚混結(jié)構(gòu)加層加固的工程實(shí)例
工程概況:某公司浴室,建于80年代,建筑面積5435m2。該建筑的中間內(nèi)走廊兩側(cè)為大開(kāi)間的浴室和更衣室,4層結(jié)構(gòu)頂面標(biāo)高15.6m。結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu),采用MU7.5磚及M5砂漿,縱墻承重體系,原建筑采用預(yù)應(yīng)空心樓面板及屋面板,基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),場(chǎng)地土為Ⅱ類(lèi)。由于該浴室準(zhǔn)備改造為餐飲會(huì)議中心,要求增加1層,加層面積1550m2,加層平面布置與原浴室4層相同。
抗震鑒定結(jié)果表明,承重墻基本完好,基礎(chǔ)現(xiàn)狀較好,沒(méi)有出現(xiàn)不均勻沉降,可加建一層門(mén)式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)。但原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》,故在加層改造中一并解決整體房屋的7度抗震設(shè)防問(wèn)題。
(1)由于加層為大開(kāi)間會(huì)議室,在中部跨間無(wú)法設(shè)置橫向柱間支撐,只能在加層兩端設(shè)置,門(mén)式剛架加層結(jié)構(gòu)的剛度較小,故邊柱柱腳采用剛接方案,中柱柱腳采用鉸接方案。在原屋面增設(shè)反梁,作為門(mén)式剛架的柱腳基礎(chǔ)。反梁在縱橫雙向設(shè)置,在柱腳處局部加大反梁尺寸。反梁與外加構(gòu)造柱及原樓板應(yīng)有可靠連接。橫向反梁用來(lái)抵抗剛架柱腳的水平剪力和彎矩。
(2)為保證新舊結(jié)構(gòu)有良好連接,在加層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,反梁與原屋面連接植筋采用結(jié)構(gòu)膠,并將原建筑女兒墻的構(gòu)造柱鋼筋保留,錨入新增反梁中,保證錨固長(zhǎng)度。在樓梯間及外墻四角等處增設(shè)構(gòu)造柱,構(gòu)造柱不僅與原有墻體采用銷(xiāo)鍵連接,而且要與反梁可靠連接。
(3)對(duì)部分局部溫度裂縫的墻體進(jìn)行加固,采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層雙面加固。
(4)將原屋面保溫層及防水層鏟除。由于原空心板承載力不足,對(duì)原樓面板采用板縫加鋼筋和空心板圓孔內(nèi)加鋼筋并增加鋼絲網(wǎng)片混凝土面層加固,同時(shí)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。
(5)加層內(nèi)、外隔墻采用輕質(zhì)水泥鋼絲網(wǎng)夾芯板,屋面采用75mm厚巖棉夾芯板,故輕鋼結(jié)構(gòu)加層自重較輕。通過(guò)對(duì)加層后結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算,基礎(chǔ)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,不用加固原有基礎(chǔ)。
5.結(jié)語(yǔ)
(1)房屋的加層設(shè)計(jì)應(yīng)與房屋的抗震加固、強(qiáng)度加固相結(jié)合,施工時(shí)應(yīng)先加固、后加層。
(2)加層后,原有墻體強(qiáng)度不足時(shí),可采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿層加固及增加墻體截面面積。
(3)增設(shè)外加圈梁及構(gòu)造柱應(yīng)與原有墻體采用銷(xiāo)鍵可靠連接。
(4)在原屋面增設(shè)作為鋼結(jié)構(gòu)加層結(jié)構(gòu)的柱腳基礎(chǔ)的反梁,對(duì)加層加固起關(guān)鍵作用。
【參考文獻(xiàn)】
[1]GB50011-2010,建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
篇9
關(guān)鍵詞:增強(qiáng);結(jié)構(gòu);抗震性能
中圖分類(lèi)號(hào):TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
自上個(gè)世紀(jì)以來(lái),全球發(fā)生了多次對(duì)結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的破壞性地震。結(jié)構(gòu)的抗震性能在各國(guó)規(guī)范中都給予了高度重視,其主要是地震直接影響到建筑物的安全性。近兩年來(lái),我國(guó)各地地震頻發(fā),四川汶川、青海玉樹(shù)的大地震,給人們的財(cái)產(chǎn)及生命造成了巨大的損失,給我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了不可估量的破壞。加強(qiáng)房屋建筑的抗震能力,對(duì)減輕地震災(zāi)害造成的人員傷亡而言,即使不是唯一途徑,也應(yīng)當(dāng)是主要途徑。房屋有沒(méi)有抗震設(shè)計(jì),具不具備抗震性能,其結(jié)果是不一樣的。因?yàn)橹灰课萁ㄖ诘卣鹬心軌虿坏顾?,所造成的人員傷亡就會(huì)很小。我國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)房屋抗震能力有明確的規(guī)定,即“小震不壞、中震可修、大震不倒”。
隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高,人們對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的抗震技術(shù)提出了更高的要求。房屋抗震標(biāo)準(zhǔn)已成為購(gòu)房者置業(yè)參考的一個(gè)重要因素?!吨腥A人民共和國(guó)防震減災(zāi)法》規(guī)定:新建、擴(kuò)建、改建建設(shè)工程,應(yīng)當(dāng)達(dá)到抗震設(shè)防要求。應(yīng)當(dāng)按照地震烈度區(qū)劃圖或者地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖所確定的抗震設(shè)防要求進(jìn)行抗震設(shè)防。對(duì)于醫(yī)院、學(xué)校等一些人員密集場(chǎng)所的房屋建設(shè)工程,應(yīng)當(dāng)按照高于當(dāng)?shù)胤课萁ㄖ目拐鹪O(shè)防要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,同時(shí)采取有效措施,增強(qiáng)抗震設(shè)防能力。
1我國(guó)建筑的結(jié)構(gòu)形式
現(xiàn)今,我國(guó)房屋的結(jié)構(gòu)形式主要有:1)以磚石為主要建筑材料
的砌體結(jié)構(gòu);2)以鋼筋混凝土為主要建筑材料的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土框架―剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu);3)以鋼材為主要建筑材料的鋼結(jié)構(gòu)框架以及鋼與鋼筋混凝土的組合結(jié)構(gòu)。其中,砌體結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)多見(jiàn)于多層建筑,鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)多用于高層住宅;框架結(jié)構(gòu)或框架―剪力墻結(jié)構(gòu)多用于公共建筑,砌體結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)則多為住宅。
2 提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的措施
對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)抗震來(lái)說(shuō),從眾多的實(shí)踐結(jié)果表明,對(duì)于影響結(jié)構(gòu)抗震性能的因素較多,如建筑選址、結(jié)構(gòu)自身的設(shè)計(jì)、建筑施工的合理性等等都直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)抗震性能。通過(guò)結(jié)合筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),筆者提出幾點(diǎn)可有效提高建筑抗震性能的措施供同行所參考。
2.1 建筑場(chǎng)地的選取
建筑地形以及建筑地處的地質(zhì)情況,將直接影響建筑抗震性能。因此抗震規(guī)范明確規(guī)定建筑物應(yīng)盡可能避開(kāi)對(duì)建筑抗震不利的地段如斷層錯(cuò)動(dòng)、河岸滑坡、地層陷落等,任何情況下均不得在抗震危險(xiǎn)地段上建造可能引起人員傷亡或較大經(jīng)濟(jì)損失的建筑物。因此,在進(jìn)行建筑選址時(shí),應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)勘察、搞清地形、地質(zhì)情況。
2.2 建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性
建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是直接影響到建筑物的抗震性能。從工程實(shí)踐結(jié)果表明,對(duì)于復(fù)雜的平面布置,建筑物會(huì)出現(xiàn)質(zhì)心與剛心不重合,在地震作用下結(jié)構(gòu)將會(huì)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),從而加劇地震的破壞作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō),所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)遵循形狀規(guī)則和簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),而且結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足豎向均勻性原則,從而可以有利于降低扭轉(zhuǎn)力、非結(jié)構(gòu)構(gòu)件能保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)、降低材料的耗用。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要求結(jié)構(gòu)平面布置盡可能地使結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相一致。在建筑立面上應(yīng)盡可能的降低結(jié)構(gòu)重心,避免頭重腳輕,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱連接、剛度突變,受鞭梢效應(yīng),致使在地震時(shí)發(fā)生傾倒。
(1)我國(guó)對(duì)于建筑物的抗震設(shè)計(jì),要求采取抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是“三水準(zhǔn)設(shè)防、兩階段設(shè)計(jì)” 。在這種建筑物抗震設(shè)計(jì)思想下,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了剛性設(shè)計(jì)、柔性設(shè)計(jì)、延性設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)控制設(shè)計(jì)四階段。但是由于地震的隨機(jī)性、復(fù)雜性、間接性和偶然性,在結(jié)構(gòu)自振周期、材料性能、阻尼變化和基礎(chǔ)差異沉降等因素的影響下,結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出極大的復(fù)雜性、計(jì)算假定與實(shí)際情況的不符的特點(diǎn),甚至一些在定性分析上反應(yīng)出來(lái)的結(jié)論完全相反,使計(jì)算結(jié)果差距很大。因此,要提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能,建筑物設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮到良好的概念設(shè)計(jì)。
(2)確保建筑結(jié)構(gòu)體系的共同工作。對(duì)建筑采取抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分利用建筑結(jié)構(gòu)體系的協(xié)同工作,從而設(shè)計(jì)建筑物中的各個(gè)構(gòu)件都處于相互協(xié)作以及共同工作的狀態(tài)。也就是需要建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在承載力極限的條件下不僅可以保持共同工作,同時(shí)也需要它們具有共同的耐久性。此外建筑結(jié)構(gòu)的上部及其基礎(chǔ),當(dāng)受到載荷時(shí)應(yīng)保持著一個(gè)統(tǒng)一整體,共同承擔(dān)載荷。在砌體結(jié)構(gòu)的建筑中避免建筑結(jié)構(gòu)單純的依靠建筑結(jié)構(gòu)自身剛度來(lái)承受載荷。
2.3 建筑施工材料選取
建筑物在地震時(shí)所受到的地震作用與結(jié)構(gòu)剛度成正比, 即質(zhì)量越大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其將受到的地震影響力也就越大。因此在進(jìn)行建筑物構(gòu)件選材時(shí),在保證建筑安全性的同時(shí),為改善建筑的抗震性能,應(yīng)盡可能的減少建筑結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。如:在建筑的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護(hù)墻以及屋面構(gòu)件中,廣泛采用多孔磚、加氣混凝土板、空心塑料板材等輕質(zhì)材料。
2.4 高質(zhì)量的施工
高質(zhì)量的施工才能起到抗御地震的作用,只有把好抗震設(shè)計(jì)和施工兩道關(guān)才能有效地提高建設(shè)工程的抗震性能。施工圖審查單位應(yīng)當(dāng)將房屋建筑抗震設(shè)防作為專(zhuān)項(xiàng)審查內(nèi)容,對(duì)施工圖抗震設(shè)防質(zhì)量負(fù)責(zé)。建設(shè)單位、施工單位應(yīng)當(dāng)選用符合施工圖設(shè)計(jì)文件和國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的材料、構(gòu)配件和設(shè)備。施工單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計(jì)文件和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工,并對(duì)施工質(zhì)量負(fù)責(zé)。工程監(jiān)理單位應(yīng)當(dāng)按照施工圖設(shè)計(jì)文件和工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)理,并對(duì)施工質(zhì)量承擔(dān)監(jiān)理責(zé)任。
2.5 對(duì)房屋進(jìn)行加固
對(duì)房屋建筑進(jìn)行加固改造,也是增強(qiáng)房屋建筑抗震性能的有效手
段。對(duì)于木結(jié)構(gòu)房屋的抗震加固應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采取減輕屋蓋重力、加強(qiáng)構(gòu)件連接、加固木構(gòu)架、增砌磚抗震墻、增設(shè)柱間支撐等措施;對(duì)于土石墻房屋的加固,則可根據(jù)實(shí)際情況采取加固墻體、加強(qiáng)墻體連接、減輕屋蓋重力等措施;對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)的加固,則可采取拆砌或增設(shè)抗震墻、修補(bǔ)和灌漿、外加柱加固、面層或板墻加固、增設(shè)支撐或支架加固、柱、墻垛采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固、設(shè)置鋼拉桿、長(zhǎng)錨桿、增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱等方法;對(duì)于多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固,則可采取單向框架宜加固為雙向框架,或采取加強(qiáng)樓、屋蓋整體性且同時(shí)增設(shè)抗震墻、抗震支撐等抗側(cè)力構(gòu)件的措施;框架梁柱采用鋼構(gòu)套、現(xiàn)澆鋼筋混凝土套加固,或貼鋼板加固;增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻或翼墻加固等方法。
3 結(jié)語(yǔ)
結(jié)構(gòu)抗震是一門(mén)在不斷發(fā)展的科學(xué),提高結(jié)構(gòu)抗震性能,保障人身和財(cái)產(chǎn)安全是建筑行業(yè)永恒的主題。建筑工作者們要不斷奮斗,不斷提高探索,努力提升結(jié)構(gòu)抗震性能。
參考文獻(xiàn):
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[2]張小云主編.建筑抗震(第二版).高等教育出版社.2009.03.
篇10
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)加固;箍筋;錨固
Abstract: the buildings with the passage of time and the earthquake or modification cause for building the capacity of the each part does not meet the requirements. Therefore, the building is to continue to use, the need for strengthening treatment, in order to improve the safety coefficient. In this paper, according to the project examples, the reinforcement of the structure design are discussed for reference.
Keywords: building engineering; Structure reinforcement; Stirrup; anchor
中圖分類(lèi)號(hào):TU761 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
前言:
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)建筑功能的多樣化需求越來(lái)越高。再加上城市人口的不斷增多、建筑用地日益緊張,建筑發(fā)展加快。隨著工程中的不同加固方法,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員同時(shí)分析了個(gè)方法所具有的技術(shù)特點(diǎn)與使用的建筑范圍。讓人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)加固更加了解。
一、工程概況
某寫(xiě)字樓項(xiàng)目分為四座,其中只有一座是5層,其它座都是7層,7度抗震設(shè)防,Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地,混凝土強(qiáng)度等級(jí)皆為C25。現(xiàn)改造為小開(kāi)間,并且在西座還要增加2層。
圖1 平面圖
二、工程的加固設(shè)計(jì)
經(jīng)檢測(cè)、鑒定及抗震驗(yàn)算,工程部分框架柱、框架梁及部分樓板的抗震承載力不滿(mǎn)足要求,其余都符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于多層鋼筋混凝土房屋鑒定的規(guī)定。在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí),遵循對(duì)稱(chēng)加固的原則,使加固后建筑物的質(zhì)量分布、剛度分布比較均勻,結(jié)構(gòu)樓層綜合抗震能力指數(shù)、構(gòu)件的抗震承載力都有所提高,而且滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》的要求。以下主要介紹柱、梁、板不同加固方法的運(yùn)用。
(1) 混凝土柱的加固
①原混凝土柱的軸壓比不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
此情況下采用加大柱截面法。但一部分鋼筋混凝土柱由于建筑不允許在某一面加大柱截面。因此曾設(shè)計(jì)用圖2所示的兩種加固方法,最后認(rèn)為圖(b)的加固方法更為理想。理由如下:1)圖2(b)的方法雖然在建筑限制的方向超出了25mm,但在與建筑專(zhuān)業(yè)協(xié)商后認(rèn)為經(jīng)過(guò)后期抹灰后,基本上不影響外觀(guān),也不會(huì)影響建筑的功能使用; 2)采用一個(gè)封閉箍筋在整體性能和對(duì)施工質(zhì)量的控制上都比采用圖2(a)的兩個(gè)U型箍筋要好得多;3)由于原混凝土柱在施工時(shí)會(huì)由于種種原因使得柱的箍筋位置及間距出現(xiàn)偏差,這就導(dǎo)致在鑿開(kāi)柱子的混凝土找出原箍筋并與圖2(a)新增U型箍筋焊接的過(guò)程中,耗費(fèi)大量的時(shí)間和人工;4)圖2(b)的新加鋼筋混凝土套超出原混凝土柱厚25mm的混凝土層,只是起保護(hù)封閉箍筋的作用,可代之以水泥砂漿抹上去,所以不必?fù)?dān)心其因厚度太小而出現(xiàn)的蜂窩麻面而影響施工質(zhì)量。
圖2 加大截面法
②原混凝土柱只有箍筋不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
此情況下采用封閉式粘貼碳纖維布的加固方法。此時(shí),碳纖維布與原混凝土柱共同承擔(dān)柱子的剪力。在按《碳纖維片材加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)計(jì)算規(guī)定把碳纖維換算成柱的體積配箍率時(shí),也必須要滿(mǎn)足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)柱端箍筋加密區(qū)的體積配箍率的要求。應(yīng)該注意:采用碳纖維加固法時(shí),必須保證原混凝土實(shí)際強(qiáng)度不能低于C20。
③原混凝土柱軸壓比滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,但柱的縱向鋼筋或箍筋不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
這種情況在不能用加大柱截面法加固時(shí),則可采用外加鋼構(gòu)套加固法,如圖3所示。此法不但柱截面與原來(lái)差別不大,而且施工的進(jìn)度較加大截面法快、成本較碳纖維加固法低。
圖3 外包鋼加固法
工程采用的是干式外包鋼加固法。即:鋼構(gòu)套與原混凝土柱之間沒(méi)有粘結(jié),或僅為水泥砂漿填實(shí)。此方法與濕式外包鋼加固法相比較,具有施工工藝較簡(jiǎn)單,進(jìn)度較快的優(yōu)點(diǎn)。
采用干式外包鋼加固法時(shí),鋼構(gòu)套與原混凝土柱承擔(dān)的外力按照剛度比例關(guān)系分配。鋼構(gòu)套的設(shè)計(jì)則是根據(jù)鋼構(gòu)套所分擔(dān)的外力,按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)綴板的計(jì)算。
鋼構(gòu)套必須錨固在柱上下兩端的梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi),錨固的做法有兩種情況:
a.鋼構(gòu)套的豎向角鋼(或豎向扁鋼板)沒(méi)有與原混凝土梁相交,而是直接穿過(guò)樓板,在領(lǐng)導(dǎo)的混凝土柱周?chē)^續(xù)做鋼構(gòu)套,直到滿(mǎn)足錨固長(zhǎng)度。
d.鋼構(gòu)套的豎向角鋼(或豎向扁鋼板)與原混凝土梁相交,由于鋼構(gòu)套的豎向角鋼(或豎向扁鋼板)受到原梁內(nèi)的鋼筋阻擋,不能繼續(xù)伸長(zhǎng),鋼構(gòu)套的錨固做法應(yīng)采用圖4所示的方法。
圖4 鋼構(gòu)套的錨固做法
(2)混凝土梁的加固
工程大多數(shù)需要加固的梁的原配鋼筋與設(shè)計(jì)要求相差較大,采用碳纖維加固法成本較高,因此根據(jù)不同梁的實(shí)際情況,采用不同的加固方法。
①弧形梁的配筋不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
弧形梁加固如圖5所示,在原結(jié)構(gòu)梁的增加一個(gè)鋼筋混凝土套。施工時(shí)沿梁兩側(cè)鑿開(kāi)100mm寬的槽,套上箍筋后灌入細(xì)石混凝土。此時(shí)應(yīng)注意:因新加的受拉鋼筋不能完全發(fā)揮其抗拉性能,故其強(qiáng)度應(yīng)予以折減,折減系數(shù)為0.9。因在梁面上新增加梁端負(fù)筋比較困難,如果增大梁的截面后出現(xiàn)梁端所配負(fù)筋還沒(méi)滿(mǎn)足計(jì)算要求、但梁跨中所配正筋已滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的情況,則應(yīng)運(yùn)用梁內(nèi)力塑性重分布的原理,適當(dāng)加大梁跨中新增的縱筋面積。
圖5 加大截面法加固梁
②懸臂梁配筋不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求
根據(jù)懸臂梁所處的實(shí)際情況,把粘貼鋼板法與外加鋼構(gòu)套法有機(jī)地結(jié)合在一起,如圖6所示。
因懸臂梁的受力鋼筋位于梁面,所以采用建筑用的高強(qiáng)粘結(jié)膠把鋼板粘貼在梁面上,以承擔(dān)懸臂梁的梁端負(fù)彎矩?!督ㄖ拐鸺庸碳夹g(shù)規(guī)程》規(guī)定:粘貼鋼板與原構(gòu)件宜采用脹管螺栓連接。但因脹管螺栓會(huì)影響日后樓面的正常使用,故用鋼構(gòu)套代替脹管螺栓把鋼板與原懸臂梁連接在一起,以保證即使鋼板與懸臂梁間高強(qiáng)粘結(jié)膠老化了,鋼板與懸臂梁之間仍能共同協(xié)調(diào)變形。在施工時(shí)把鋼板、角鋼和鋼綴板焊在一起,形成一個(gè)鋼構(gòu)套,鋼構(gòu)套與懸臂梁之間再施以壓力灌漿,用高強(qiáng)粘結(jié)膠把整個(gè)鋼構(gòu)套與懸臂梁粘結(jié)在一起。梁面鋼板在懸臂梁的支座處按圖7所示的方法錨固。鋼板的設(shè)計(jì)則是把鋼板等效于受拉縱筋,鋼綴板等效于箍筋;按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定計(jì)算。
圖6 粘鋼法加固懸臂梁 圖7 懸臂梁面鋼板在支座處錨固
(3)混凝土板的加固
工程的部分樓板因其上增加了戶(hù)間隔墻或功能用途變化很大而導(dǎo)致原配筋不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,為了能在加固樓板時(shí)不增加樓層的自重,對(duì)板采用的加固方法是:在板底粘貼碳纖維布。
(4) 其他考慮
在對(duì)已有建筑進(jìn)行加固時(shí),在新增鋼筋植入原結(jié)構(gòu)時(shí),常會(huì)遇到舊有鋼筋而植不進(jìn)去,但此時(shí)植入長(zhǎng)度又不能滿(mǎn)足規(guī)范要求的情況。如果在舊有鋼筋少的地方還可以用轉(zhuǎn)換植入位置的方法來(lái)解決。但在舊有鋼筋密集的地方(如梁柱交匯點(diǎn))就很難解決滿(mǎn)足鋼筋的植入長(zhǎng)度這一問(wèn)題。所以在加固設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)盡量選用小直徑鋼筋,這樣既對(duì)混凝土的澆注有利,又能減小鋼筋的實(shí)際植入長(zhǎng)度。
三、結(jié)束語(yǔ)
在建筑允許的情況下,對(duì)柱的加固盡量采用加大截面法,這樣既能體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則,又能減小鋼筋植入原構(gòu)件的長(zhǎng)度,因?yàn)橹录哟蟮牟糠忠灿?jì)入鋼筋的植入長(zhǎng)度中;而且在用粘鋼法加固梁時(shí),柱梁相交節(jié)點(diǎn)處加大的部分還能對(duì)所粘貼的鋼板起錨固作用。
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