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一、突出重点,完善城市抗震防灾规划体系
今年,要依据《城乡规划法》、《防震减灾法》、《城市抗震防灾规划管理规定》等规定,坚持“突出重点、分步实施”的原则,完成康定县和2011年省上已给予了专项补助资金的炉霍县、县、新龙县、色达县城市抗震防灾规划修编,启动泸定县、理塘县、道孚县城市抗震防灾规划修编。在编制或修编城市抗震防灾规划过程中,要科学划定地震应急疏散通道和避难场所,因地落实空援、空投、空救场地,特别要强调信息管理系统建设和震后应急组织保障;同时,要结合县域乡(镇)、村点多、面广的实际,深入系统地分析本行政区域尤其是农牧区的抗震防灾问题,高度重视建设用地评价,提出地震次生灾害防御措施,研究建筑地基处理安全技术,明确民居抗震设防技术要求。在编制或修编城乡规划过程中,要把抗震防灾作为城乡规划的重要组成部分,保证市政公用设施布局与设置满足抗震和震后迅速恢复供应要求,以生命线系统、重要设施及次生灾害等为重点,提出防灾对策措施和规划强制性内容。
二、规范程序,强化既有工程抗震设防监管
当前和今后一段时期,一方面,要协助开展既有工程抗震性能普查。在充分调动现有专业技术力量的基础上,要结合实际,组织乡(镇)干部进行统一培训,掌握既有工程抗震性能普查知识,协助产权人开展以城镇重要建筑工程和市政基础设施等为重点的既有工程抗震性能普查工作,对达不到抗震设防要求的既有工程,由其产权人负责委托具备资质资格的单位进行抗震鉴定,有计划、分重点、按步骤落实既有工程抗震加固。在实施过程中,对鉴定结论为D级的既有工程,要抓紧采取拆除处理,未拆除前须禁止使用;对鉴定结论为C级的既有工程,要抓紧采取加固措施,未加固前须限制使用。另一方面,要全面加强既有工程抗震设防监管。要加强对既有工程抗震鉴定和抗震加固各个环节的监管,严格实行普查、鉴定、加固设计、施工图审查、加固施工的加固程序,认真执行《建筑抗震鉴定标准》、《建筑抗震加固技术规程》、《省建筑抗震鉴定与加固技术规程》等技术标准;要加强对既有工程使用过程中抗震安全的监管,坚决杜绝产权人和使用人擅自变动既有工程结构主体和承重结构的行为。地震发生后,要组织专家对震后破坏程度超出工程建设强制性标准允许范围的既有工程破坏原因进行调查,依法追究责任单位或责任人的责任。
三、依法依规,强化新建工程抗震设防监管
当前和今后一段时期,一是要加强新建工程选址管理。要把城市抗震防灾规划和镇(乡)、村防灾规划纳入城乡规划一并实施,切实加强各类建设项目的选址管理,特别要重视重大工程、易产生严重次生灾害工程的规划选址,对与城市抗震防灾规划、镇(乡)、村防灾规划或城乡规划中有关抗震防灾规定不符的,一律不得办理选址意见书。二是要严格新建工程审查制度。要根据《省建设工程勘察设计管理条例》、《房屋建筑工程抗震设防管理规定》、《市政公用设施抗灾设防管理规定》、《省抗震设防超限高层建筑工程界定标准》等规定,认真组织实施初步设计审查(及技术审查)、施工图抗震审查、超限高层抗震设防专项审查、抗震“四新”(新技术、新工艺、新材料、新产品)技术专项论证等制度,加大审查程序的指导和监督力度。对超限高层建筑工程,由建设单位在初步设计阶段按规定申报抗震设防专项审查;对按规定应做抗震专项论证的市政公用设施项目,由建设单位在初步设计阶段组织专家进行抗震专项论证。三是要狠抓建设项目过程监管。城乡建设过程中,要突出抓好地震应急疏散通道、应急避难场所建设。要定期对住房城乡建设系统抗震防灾执法情况进行检查,对违法、违规行为进行查处。要不定期对建设项目勘察、设计、施工图审查、施工、监理等过程贯彻执行国家现行抗震设防相关规范、规程、标准情况进行检查,凡达不到规定标准的,依法责令整改。
四、积极引导,提升民居建筑抗震设防质量
去年,州住建局已编制完成《州“崩科”建筑抗震构造图集》(送审稿),通过了州级相关部门联合初审,目前,正在作进一步修改和完善,近期将印发实施。各县住建局要因地制宜,可直接采用《州农牧区居住建筑抗震设防技术导则》、《州农牧区居住建筑抗震构造图集》、《州“崩科”建筑抗震构造图集》,也可以此为依据,坚持“安全、经济、适用、美观”的原则,分区域按结构,充分考虑农牧民经济承受能力,围绕地方特色、民风民俗和时代精神,研究制定民居抗震图集和施工指南,试点推广,逐步铺开。要组织农牧区建筑工匠和传统艺人,集中开展免费职业技能培训,指导建筑工匠提高技能水平、创新施工方法,引导传统艺人改进传统做法、增强抗震意识,积极运用通用设计图纸。要结合依法批复实施城乡规划确定的疏散通道和避险场所等内容,通过电视、报刊、宣传车、发放宣传资料等方式,多渠道、多形式宣传抗震防灾知识,提高广大群众执行抗震设防标准的自觉性、积极性和主动性。
一、承包方整体外迁或消亡,其原有的承包地才能调整或收回。
农民承包地的处理。承包方因地震灾害消亡或者按照政策外迁,其承包地依法由发包方收回。其地上附着物、青苗等依法应当由承包方所得的收益,消亡户依照继承法的规定继承,没有法定继承人的归集体经济组织所有;外迁户由原承包方自行处理。承包方部分家庭成员因灾死亡的,发包方在承包期内不得调整或者收回其承包地;因地震灾害严重毁损确需调整承包地的,经村民会议或村民小组成员三分之二以上同意,并报乡(镇)政府和县级政府农业行政主管部门批准后,可适当调整。
集体土地所有权的调整。如果组级集体经济组织因灾整建制消亡,土地归村级集体经济组织所有。如果组级集体经济组织因灾需要合并,合并后的组级集体经济组织拥有原各组分别拥有的土地集体所有权。采取招标、拍卖、公开协商等其他方式承包的土地,原承包合同继续有效;如发包方建制发生改变,由新组建的集体经济组织继续履行;承包方消亡但有继承人的可由继承人继续承包,没有继承人的原合同终止。
土地承包经营权的流转。原土地流转合同已经生效的,应当继续履行至期满。原出让方和受让方均消亡的,土地流转合同终止;出让方消亡而受让方愿继续受让经营的,由其所在的集体经济组织代出让方履行至流转期满,流转收益归集体经济组织;受让方消亡,其法定继承人能够继续履行合同的,也应履行至期满。当事人因灾无力或者没有条件履行合同义务的,可以依法解除合同。
搭建临时安置房占用农户承包地的处理。因搭建临时安置房而占用农民承包地的,由国家依法给予补偿;临时安置房拆除后,由县级政府统一组织复耕并交还原承包方继续承包。修建永久性安置住房时,应结合新农村建设规划,以村或组集体经济组织为单位适当集中,以便于耕种和节省耕地。承包方因灾造成劳动力不足或者外出务工无力经营,地方政府和村组集体经济组织要按照“依法自愿有偿原则”通过组织代耕、互助合作和土地流转等方式,合理利用耕地,防止撂荒。
二、地震损坏房屋加固,需审查后方能动工。
省建设厅的《四川省建筑抗震鉴定与加固技术规程》,适用于四川省抗震设防烈度为6度至9度地区现有民用建筑的抗震鉴定和加固,抗震鉴定和加固目标应考虑建筑历史的抗震设防状况。受损房屋建筑抗震鉴定加固工作要按照“鉴定―设计―审查―施工―验收”程序进行。
抗震鉴定的特点。一是程序复杂,要搜集建筑的施工图纸、竣工图纸和工程验收文件等原始资料;二是鉴定时间长,一栋7层高的砖混建筑一般都要一个多星期的时间;三是过程精细,要对房屋被破坏情况进行测量,如有需要还要检测混凝土质量、钢筋数量和质量等。抗震鉴定以栋为单位,每一个破坏部件都要记录、分析出损坏的原因、抗震能力如何等。
关键词:加固设计;结构;箍筋;锚固
1 工程概况
某工程原为7层框架结构(见图1),其中西座只有5层;高约26m,7度抗震设防,Ⅱ类场地。柱、梁、楼板的混凝土强度等级皆为C25。框架梁、柱截面主要尺寸分别为250×700,500×700。采用柱下独立基础。此建筑原作为写字楼使用、大开间的间隔;现建设单位要将其改造为小开间的公寓式酒店及健身中心,而且西座还要增加2层。
2 工程的加固设计
经检测、鉴定及抗震验算,工程部分框架柱、框架梁及部分楼板的抗震承载力不满足要求,其余都符合《建筑抗震鉴定标准》中关于多层钢筋混凝土房屋鉴定的规定。在进行加固设计时,遵循对称加固的原则,使加固后建筑物的质量分布、刚度分布比较均匀,结构楼层综合抗震能力指数、构件的抗震承载力都有所提高,而且满足《建筑抗震鉴定标准》、《建筑抗震加固技术规程》的要求。以下主要介绍柱、梁、板不同加固方法的运用。
2.1 混凝土柱的加固
(1)原混凝土柱的轴压比不满足设计要求
此情况下采用加大柱截面法。但一部分钢筋混凝土柱由于建筑不允许在某一面加大柱截面。因此曾设计用图2所示的两种加固方法,最后认为图(b)的加固方法更为理想。理由如下:1)图2(b)的方法虽然在建筑限制的方向超出了25mm,但在与建筑专业协商后认为经过后期抹灰后,基本上不影响外观,也不会影响建筑的功能使用; 2)采用一个封闭箍筋在整体性能和对施工质量的控制上都比采用图2(a)的两个U型箍筋要好得多;3)由于原混凝土柱在施工时会由于种种原因使得柱的箍筋位置及间距出现偏差,这就导致在凿开柱子的混凝土找出原箍筋并与图2(a)新增U型箍筋焊接的过程中,耗费大量的时间和人工;4)图2(b)的新加钢筋混凝土套超出原混凝土柱厚25mm的混凝土层,只是起保护封闭箍筋的作用,可代之以水泥砂浆抹上去,所以不必担心其因厚度太小而出现的蜂窝麻面而影响施工质量。
(2)原混凝土柱只有箍筋不满足设计要求
此情况下采用封闭式粘贴碳纤维布的加固方法。此时,碳纤维布与原混凝土柱共同承担柱子的剪力。在按《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》的有关计算规定把碳纤维换算成柱的体积配箍率时,也必须要满足《混凝土结构设计规范》对柱端箍筋加密区的体积配箍率的要求。应该注意:采用碳纤维加固法时,必须保证原混凝土实际强度不能低于C20。
(3)原混凝土柱轴压比满足设计要求,但柱的纵向钢筋或箍筋不满足设计要求
这种情况在不能用加大柱截面法加固时,则可采用外加钢构套加固法,如图3所示。此法不但柱截面与原来差别不大,而且施工的进度较加大截面法快、成本较碳纤维加固法低。
工程采用的是干式外包钢加固法。即:钢构套与原混凝土柱之间没有粘结,或仅为水泥砂浆填实。此方法与湿式外包钢加固法相比较,具有施工工艺较简单,进度较快的优点。
采用干式外包钢加固法时,钢构套与原混凝土柱承担的外力按照刚度比例关系分配。钢构套的设计则是根据钢构套所分担的外力,按照《钢结构设计规范》的有关缀板的计算。
钢构套必须锚固在柱上下两端的梁柱节点内,锚固的做法有两种情况:
(1) 钢构套的竖向角钢(或竖向扁钢板)没有与原混凝土梁相交,而是直接穿过楼板,在领导的混凝土柱周围继续做钢构套,直到满足锚固长度。
(2) 钢构套的竖向角钢(或竖向扁钢板)与原混凝土梁相交,由于钢构套的竖向角钢(或竖向扁钢板)受到原梁内的钢筋阻挡,不能继续伸长,钢构套的锚固做法应采用图4所示的方法。
2.2混凝土梁的加固
工程大多数需要加固的梁的原配钢筋与设计要求相差较大,采用碳纤维加固法成本较高,因此根据不同梁的实际情况,采用不同的加固方法。
(1)弧形梁的配筋不满足设计要求
弧形梁加固如图5所示,在原结构梁的增加一个钢筋混凝土套。施工时沿梁两侧凿开100mm宽的槽,套上箍筋后灌入细石混凝土。此时应注意:因新加的受拉钢筋不能完全发挥其抗拉性能,故其强度应予以折减,折减系数为0.9。因在梁面上新增加梁端负筋比较困难,如果增大梁的截面后出现梁端所配负筋还没满足计算要求、但梁跨中所配正筋已满足设计要求的情况,则应运用梁内力塑性重分布的原理,适当加大梁跨中新增的纵筋面积。
(2)悬臂梁配筋不满足设计要求
根据悬臂梁所处的实际情况,把粘贴钢板法与外加钢构套法有机地结合在一起,如图6所示。
因悬臂梁的受力钢筋位于梁面,所以采用建筑用的高强粘结胶把钢板粘贴在梁面上,以承担悬臂梁的梁端负弯矩。《建筑抗震加固技术规程》规定:粘贴钢板与原构件宜采用胀管螺栓连接。但因胀管螺栓会影响日后楼面的正常使用,故用钢构套代替胀管螺栓把钢板与原悬臂梁连接在一起,以保证即使钢板与悬臂梁间高强粘结胶老化了,钢板与悬臂梁之间仍能共同协调变形。在施工时把钢板、角钢和钢缀板焊在一起,形成一个钢构套,钢构套与悬臂梁之间再施以压力灌浆,用高强粘结胶把整个钢构套与悬臂梁粘结在一起。梁面钢板在悬臂梁的支座处按图7所示的方法锚固。钢板的设计则是把钢板等效于受拉纵筋,钢缀板等效于箍筋;按《混凝土结构设计规范》的有关规定计算。
2.3混凝土板的加固
工程的部分楼板因其上增加了户间隔墙或功能用途变化很大而导致原配筋不能满足设计要求,为了能在加固楼板时不增加楼层的自重,对板采用的加固方法是:在板底粘贴碳纤维布。
图6 粘钢法加固悬臂梁图7 悬臂梁面钢板在支座处锚固
2.4 其他考虑
在对已有建筑进行加固时,在新增钢筋植入原结构时,常会遇到旧有钢筋而植不进去,但此时植入长度又不能满足规范要求的情况。如果在旧有钢筋少的地方还可以用转换植入位置的方法来解决。但在旧有钢筋密集的地方(如梁柱交汇点)就很难解决满足钢筋的植入长度这一问题。所以在加固设计时,应尽量选用小直径钢筋,这样既对混凝土的浇注有利,又能减小钢筋的实际植入长度。
3结束语
关键词:建筑结构;加固;建筑移位
1 建筑结构鉴定与加固改造技术在
国内外的发展
1.1 建筑结构鉴定与加固改造技术在国外的发展
对建筑物进行评估和维修、加固和改造,是伴随着人类房屋建设而出现的,但其真正的发展还是在 20 世纪中叶以后[2]。20 世纪人类历史上的两次世界大战,对建筑物的毁坏是空前的,战后对房屋建筑的大量需要,刺激了建筑业的发展,而其时建造的房屋规模大、标准低,致使这些建筑在使用不到 30 年,就不得不进行大修、改造,有了这样的市场需求,使得鉴定加固行业迅速发展起来。同时,科技水平的提高,也为本行业的发展奠定了基础。 西欧、美国和日本等国以及相关国际行业协会对已有建筑的维修、改造的研究十分重视,已经制定了相应的法规,各国投入到建筑物维修改造的资金占房屋建筑投入资金的比例也越来越高。例如,日本在 20 世纪 70 年代就制定了“住宅区改造法”、“土木建筑更换标准”等。国际预应力协会(FIP)于 1978 年成立了混凝土结构维修与加固工作组,并于 1982 年提出了“混凝土结构的抽查与维修”及“混凝土结构的维修与加固”报告。美国于 1980年出版了《房屋检查手册》和相应的标准。到 1990年代初期,美国用于建筑物维修和加固上的投资已占到建设总投资约 50%,英国这一数字为 70%,而德国则达到 80%。
1.2 建筑结构鉴定与加固改造技术在国内的发展
在我国,由于战争和其他历史原因,大规模的基建建设比世界晚了几十年。1949年以来,我国经历了三个建设期:一是解放初期的 1950 年代;二是改革开放后的 1980 年代、1990 年代;三是进入新世纪以来。在我国同样也遵循了新建、新建与维修加固、改造并重的这样一个发展道路。1970年代、1980 年代,随着工业工艺水平的提高,部分工业建筑开始进行技术改造。而 1966 年邢台地震、1976 年唐山地震,使人们认识到对建筑进行必要的抗震鉴定、抗震加固可以大大减少人员和财产的损失。因此在工业建筑领域和房屋抗震鉴定、加固领域,进行了大量的工作。这一时期,颁布了《工业与民用建筑抗震鉴定标准》(TJ23-77)、《工业构筑物抗震鉴定标准》(GBJ 117-88)、《钢铁工业建(构)筑物可靠性鉴定标准》(YBJ 219-89)等,在检测技术方面也引进和研发了大量的新技术,颁布实施了若干检测技术标准,如《回弹法评定混凝土抗压强度技术规程》(JGJ23-85)、《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS03∶88)、《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》(CECS 02∶88)等。 1990 年代以后,改革开放在城市得到了大力推进,大量的工业建筑、民用建筑需要改变用途、增加荷载、改造;建筑业得到了极大的发展,同时鉴定加固行业也取得了突飞猛进的发展。这一时期颁布实施了《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144-90),《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-95),《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999),《危险房屋鉴定标准》(JGJ125-99)等一批鉴定标准。
2008 年以后,一是汶川地震的重大损失,对建筑结构的抗震提出了更高的要求,二是随着经济、技术水平的提高,规范也到了修订的阶段,因此经过修订的规范和一些新规范颁布实施,如《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)、《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)等。
2 展望
经过数十年的发展,建筑结构检测、鉴定、加固及改造技术均取得了十分显著的进展,但仍有许
多问题亟待解决。
2.1 检测技术
各种结构材料强度的无损检测技术,譬如超声检测技术、红外成像检测技术将是发展的方向。砌体结构因组成成分、砌筑质量的离散性等,目前的检测手段尚需改进。钢结构焊缝新型探伤技术、钢材在负荷条件下测定力学性能的技术、地下连续墙无损检测、砌体非破损测强、测定材料腐蚀程度新技术等需进一步研究。
2.2 可靠性鉴定
随着《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068- 2001[17]的施行,将结构可靠度定义为:“结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率”,这是结构设计的一个重要演进,使长期沿用的定值概念,转变为非定值概念,这也必将对已有建筑物可靠性鉴定与加固设计的基础理论产生深远的影响。《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008[18]中已经将既有结构的可靠性评定列为附录 G,这里还有大量的课题希望从事建筑物鉴定与加固工作的广大科技人员和工程技术人员共同去开发、共同去解决。
现行各种材料的结构设计规范都采用“校准法”来选择结构的目标可靠指标,这实际上继承了我国过去规范内涵的建筑结构可靠度水准,其实用性,从总体上说是可以接受的,但所对应的结构失效概率还只是一种运算值。 对已有建筑物的鉴定,用什么样方法确定其可靠指标,又如何确定各级建筑物的目标可靠指标,它与设计的目标可靠指标,究竟有怎样的内在关系,用什么样的数学模型进行表达尤其怎样表达与使用时间和使用史的函数关系,现在的研究还是非常初级的。
结构的设计基准期与结构的寿命有一定的联系,但并非一回事,决不能将两者简单等同起来,因为并不是结构的使用年限一超过其设计基准期便将失效,而仅仅是它的失效概率逐渐增大。进行建筑物鉴定时,要求回答的是,这座建筑物还能使用多久?因此,设计基准期与建筑物寿命的联系还需进一步研究。 对建筑物鉴定来说,体系可靠度是至关重要的,因为仅仅要求对构件进行评价是极少数的,往往需要对建筑物的一个子系统或整体系统进行评价才能下结论。
2.3 加固设计计算理论和实用加固技术的研究
目前,结构加固设计计算方法较为混乱,不少设计人员沿用新设计的结构概念来处理,而忽视了已有结构加固的特点,如加固结构属二次受力结构,新旧结构两部分存在应变滞后和应力超前问题,新加部分的潜力一般不能得到充分发挥。 同时,应继续加强加固计算、绘图实用软件的研究,减少加固设计的简单工作量,使加固设计人员把主要精力从简单重复的工作中解放出来。 碳纤维加固方法、耐久性加固方法、地基加固方法、边坡加固方法、裂缝加固修补方法、抗震加固方法(减震隔震)、聚合物砂浆加固法等需进一步深入研究。
2.4 改造技术研究
建筑物增层、改扩建、抽柱托换、砌体结构承重墙托换等方面的技术改造以及建筑物整体移位、纠倾技术,虽已进行长期的研究,亦完成大量的工程,但缺乏系统的研究,应对改建、扩建工程的合理结构体系和结构方案进行更深入的研究。
结语:工程结构行业还在不断发展,为寻求更高质量的建筑和人们生活的更加丰富,工程结构还有一段很长的探索之路。
参考文献:
[1] GB/T50315-2000, 砌体工程现场检测技术标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社,2000.
关键词:建筑隔震加固 技术对比
0 引言
由于以往社会经济水平的限制及规范法规的不完善,存在着大量未考虑抗震设防、或虽考虑抗震设防但抗震设防目标比较低以及抗震功能性考虑欠周的建筑。为确保这些建筑的安全使用、发挥应有的建筑功能,需要对其进行抗震鉴定与加固。另外,许多历史建筑、宗教建筑、有重要意义的建筑等也需在不破坏原有建筑风貌的基础上进行抗震加固。因此,能否充分利用原有结构,对其实施加固改造,并以较少的投资、较短的工期达到业主所期望的建筑物的某种性能水准,已成为结构工程领域又一迫切需要解决的问题[1,2]。本文就建筑物抗震加固技术方法进行分析,重点对于隔震加固方法对比传统抗震加固方法的有点进行分析,指出隔震加固方法更为适合现代建筑抗震设计。
1 传统抗震加固方法
传统的加固方法随着科学技术的发展,以及对地震机制和结构破坏机理的研究认识越来越深入,不断取得新的发展。常见的工程加固原因有:①已有建筑物的耐久性,使用不当,管理不当,年久失修,结构有损伤破坏,不能满足目前使用要求或安全度不足时;②由于灾害性事件(如地震、水灾、火灾、风灾和爆炸等)的影响,结构产生开裂和破坏时;③当对建筑物进行改建、扩建、加层,或装修中需要对结构构建不止有所改变而影响原结构受力体系时;④由于设计和施工的原因导致建筑物出现质量问题时;⑤由于业主对结构的性能目标要求的提高,希望通过加固方式来提高结构的性能水准;⑥历史性建筑和有重大意义的建筑,在保护结构原有面貌的前提下提高结构的抗震承载力。根据结构的形式、使用情况和实际鉴定结果,工程人员总结出了以下几种常用的抗震加固方法:
1.1 砖砌体的混凝土板墙加固法。混凝土板墙加固类似于钢筋网水泥面层加固,具有较大的灵活性。首先,可根据结构综合抗震能力指数提高程度的不等增设不同数量的混凝土板墙。板墙可设置为单面或双面,甚至可在楼梯间部位设置封闭的板墙,形成混凝土筒。其次,采用混凝土板墙加固时,可根据业主的意图采用“内加固”或“外加固”方案。采用混凝土板墙加固可更好地提高砖墙的承载能力,控制墙体裂缝的开展。
1.2 增设抗震墙加固法。该方法是目前对钢筋混凝土结构和劲性钢筋混凝土结构的建筑物进行抗震加固的最基本的方法,为增加抗震墙,既有建筑物中大致可通过三种方式形成抗震墙:①在柱与梁构成框架的空间内增设抗震墙;②将已有的墙体加固成抗震墙;③通过封堵墙体上的开洞形成抗震墙。此法利用新增的抗震墙来承担主要的地震作用,减小结构的变形。
1.3 框架柱的加固方法。当结构受建筑使用功能的限制,无法采用抗震墙加固时,这时可采用对原结构框架柱进行加固,通过加固可提高原构件的承载力,改善构件的延性,可使“强梁弱柱”体系改变为“强柱弱梁”体系,从而达到抗震加固的目的。加固柱子的施工方法根据加固目的的不同可分为提高强度的施工方法、提高延性的施工方法和使结构刚度趋于均匀的施工方法等。
1.4 增设支撑加固法。在钢筋混凝土结构和钢结构等各种结构的柱和梁构成框架的空间内,通过增设支撑进行抗震加固,其施工方法的优点是重量较轻,工期较短,可确保结构的强度和延性。在建筑的外围框架中增设支撑施工的同时,房屋的内部还能照常使用,但如果采用钢支撑,则由于其通常都是按受拉杆件设计,在往复地震作用下容易产生屈曲破坏,且耗能能力有限,震后需要替换。
1.5 设置外部框架加固法。在建筑物的外围新增设高强度、高刚度的扶垛和空间框架,并与已有建筑的主体结构连接,可保证已有建筑物的必要支撑力和延性。该法适用于中、低层建筑,前提条件是建筑物四周必须有足够的空地用来设置外部框架。这种方法还适用于对建筑物的改、扩建工程。
2 隔震加固方法发展
隔震技术能够减小结构的水平地震作用,已被理论和国外强震记录所证实。国内外的大量试验和工程经验表明:隔震一般可使结构的水平地震作用降低60%[1]左右,从而消除或有效地减轻结构和非结构的地震破坏,提高建筑物及其内部设施、人员在地震时的安全性,增强震后建筑物继续使用的能力。随着隔震技术在新建建筑中的应用技术不断成熟和完善,研究人员把隔震技术用到对既有建筑的抗震修复与补强上。其思路是在充分利用已有结构的抗震能力的基础上,在需加固结构的下部或层间部位设置隔震装置,以隔离和吸收地震能量向加固结构传递,减小结构的地震反应,提高结构的抗震性能。隔震加固的形式分为基础隔震加固和层间隔震加固。
近年来,越来越多国家开展了隔震技术的研究,纵观世界隔震技术的发展,可以看出近年来隔震技术有如下特点:①隔震技术的应用范围越来越广,数量越来越多。早期主要应用于核电站等重要建筑,近年来已在各种民用建筑中得到广泛应用。②隔震建筑的结构形式日趋多样化,已从早期主要应用于砌体结构、混凝土结构发展到钢结构、组合结构等。③隔震设计规程日趋完善。美国、日本、新西兰和意大利四个国家已颁布了建筑隔震设计规程。我国也在 2001 年编制的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)[3]中增加了“隔震和消能减震设计”的内容,同时还编制了《叠层橡胶支座隔震技术规程》(GECS126:2001)。
3 隔震加固方法对比传统抗震加固方法的优点
基于隔震的加固技术具有以下特点:①在强震作用下,隔震装置率先进入非弹性状态,大量吸收或隔离地震能量,使上部结构保持弹性或不进入明显的塑性状态,因此,隔震技术可以保证建筑物在强烈的地震作用下仍能保持很高的安全度。大量的实验结果和实际地震记录表明,隔震结构可以降低地震作用至传统结构的 1/2~1/8。②隔震加固技术节省工程造价。隔震加固技术由于通过增加刚度较小的隔震层来减小地震对上部结构的作用,因此在加固工程中可以不对上部结构进行加固或者进行很小的修复补强即可。特别是当隔震加固技术和结构平移一起使用的时候,总的迁移成本为新建工程的 30%~70%,同时总的施工周期比新建工程节省 65%~70%。将结构平移和基础隔震加固这两种技术联合使用非常适合复杂工程的情况,并能带来巨大的社会效益和经济效益。③隔震加固技术适用于广泛的工程形式。隔震技术适合各种工程情况,不论是一般民用建筑还是重要性建筑或生命线工程。它不仅能保证结构本身的安全,还能保护建筑内部的设施不受破坏。同时,隔震加固技术可以用于各种结构体系,如砖石结构、钢筋混凝土结构、钢结构等。④隔震支座安放位置有很多可选方案,可使建筑布置更为灵活,这样就可以确保在加固时不影响结构的外观,保持建筑物的原有风貌。这一特性可以满足实际工程中各种不同的综合性需要,所以隔震加固技术特别适合对历史纪念性建筑的修复补强。表1对隔震加固方法和传统的加固方法做了对比。
参考文献:
关键词:倾斜;基础纠偏;注浆加固法
Abstract:A school teaching building structure inspection report as the basis, introduces the teaching building deviation rectifying and reinforcement of foundation of analysis, design and detailed construction process.
Key words:TiltBasic deviationGrouting reinforcement method
中图分类号:TU317文献标识码:A文章编号:
一、工程概况
鄞州区洞桥镇中心学校教学楼建于1993年,为四层砖混结构,房屋平面呈矩形组合,由鄞县建筑设计院于1993年设计,每层设4个教室及办公室,教室没开间宽度均为3米,进深为6.5米,房屋东西向总长度49.8米,南北向总宽度为19.2米,房屋底层至四层层高均为3.4米,房屋建筑面积约为2450平方米。钢筋混凝土条形基础,承重墙体采用标准砖石灰砂浆砌筑,多孔板楼、屋盖。房屋平面图如下:
二、结构评定、加固改造设计依据
1、结构评定依据
(1)现场踏勘、检测数据;
(2)《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T136-2001
(3)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
(4)《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-2002
(5)《建筑变形测量规范》JGJ8-2007
(6)《砌体结构设计规范》GB5000-2001
(7)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
(8)《危险房屋鉴定标准》JGJ125-99(2004版)
2、加固改造设计依据
(1)《房屋质量检测报告》(沪房鉴(001)证字第2009-2193号);(2)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
(3)《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009
(4)《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006
(5)《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008
(6)《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009
三、结构安全检测评定结论
上海房屋质量检测站出具的结构安全检测评定结论为:
1、经现场检测,被检测房屋主要损坏情况为:预制板拼接缝、墙面粉刷开裂、教室通道板端接缝、底层廊檐地坪明显下沉开裂等,混凝土楼(屋)面梁未发现有开裂现象,房屋主体结构未发现明显的结构裂缝。
2、经现场检测,被检测房屋混凝土构件强度推定值为18.2Mpa;砌筑砖强度等级综合评定为MU10,砌筑砂浆强度介于1.5-2.2Mpa。
3、经现场检测,被检测的教学楼房屋外墙棱线均有向南、向西倾斜现象,向西倾斜率局部率大于《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)允许值4‰,向南倾斜率均大于《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)允许值4‰,局部率大于《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125-99 2004版)规定的限值10‰
4、结构承载力验算结果表明,被检测房屋底层至四层墙体竖向承压承载力及高厚比均能满足要求。
5、综上可知,由于被检测房屋向南倾斜率偏大,建议对房屋进行基础纠偏加固,纠偏加固设计应按现行加固设计规范的要求进行,应请有资质有经验的设计单位和加固专业施工单位进行设计和施工。
四、基础纠偏加固方案设计、施工
1、倾斜原因及纠偏可行性分析
(1)本教学楼的向南、西侧倾,不是因地基土体下卧层太软弱,不均匀沉陷所致,而是因东北侧教学实验楼建设时打沉管灌注桩,震动、挤土原因造成了基础西南、东北两边基底土扰动,导致沉陷差异过大。
(2)根据上海房屋质量检测站出具的报告显示,教学楼底层至四层混凝土梁、柱、板、及节点等主体结构基本完好,楼面梁、柱与纵墙连接基本完好,表明房屋自身刚度好。
2、确定纠偏方案
地质资料表明, 基地土质为粘性土,地层分布均匀,无地下水流动。在尽量不破坏基础结构的前提下,宜选择采用注浆加固法对地基进行加固,以提高地基土的强度和变形模量及控制地层沉降等。
所谓的注浆加固是指利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把具有流动性、填充性、胶凝性的一种或几种浆液材料,按一定的配和比注入房屋的地基土中,通过浆液的充填、渗透和挤压等作用把土粒间的水分和空气挤走,然后浆液就与原来已经松散的土粒粘结成非常坚固的整体,从而使原来土体的强度提高,使其的承载力加强。
根据以上分析, 选用以水泥为主剂的混合浆液作为注浆液。注浆管由普通建筑脚手架即38mm有缝管材料加工而成,根据需注浆深度取管长为3米,施工时用半机械式重锤直接将花管打入至设计深度。注浆点的间距确定为1.0~2.0m,并能使被加固土体在平面和深度范围内连成一个整体。浆液的初凝时间为2h。注浆量和注浆有效范围应通过现场注浆试验确定,在本教学楼粘性土地基中,浆液注入率为15%~20%。对本次注浆压力加0.2~0.3MPa的压力。
3、整体纠偏施工
预先清理施工场地,将掏挖坑中的杂土及垃圾清理干净并沿注浆位置开挖沟槽和集水坑。采用带压力记录仪的注浆机提升注浆管,自下向上对地层注入325号普通硅酸盐水泥砂浆液,水采用市政自来水,其PH值能满足水泥浆所需要的要求。确定本次浆液的水灰比为1.0,注浆的流量取7~10L/min。浆液在泵送前应经过筛网过滤,水温不超过30℃~35℃。
施工注意事项:
(1)停止纠偏后,先让建筑物自然沉降一段时间,待建筑物沉降速率明显降低后,进行注浆。注浆顺序应按跳孔间隔注浆方式进行,并宜采用先后内部的注浆施工方法。注浆分多次进行,将浆液流入孔内,待液限下降后,进行第二次注浆,直至水泥浆不再下降,空隙被完全填满后,方可停止注浆。
(2)为保证建筑物在纠偏期间的安全,应随时掌握和控制纠偏速率,对三维方向中变动的建筑物进行动态测量,要求做到沉降观测、垂直观测和内部1-4层中间表面及门、窗启闭方便程度观测“三到位”;观测仪器设备、观测人员和观测点“三固定”;沉降观测采用水准仪,在四角点南、北各设三个点依次按分钟、小时、天、周、半月观测沉降变化值。
关键词: 抗震鉴定;钢筋混凝土建筑;密肋升板结构;结构检测
引言
上海某厂房始建于1975年,建筑面积约为2200m2,结构采用双向密肋板柱结构形式,采用升板技术施工,局部为梁板结构,至今已使用30余年。现新业主计划对其进行插层改建和重新装修,建成现代化的办公楼。根据上海市的有关规定,既有建筑进行加层、改造、改变使用功能、增加使用荷载必须委托有专项资质的单位对建筑物进行抗震鉴定,并提交有关部门审查备案。据此,业主委托上海某检测单位对其进行抗震鉴定。
1. 工程概况
该厂房原建于1975年,建筑面积约为2200m2,结构采用双向密肋板柱结构形式,采用升板技术施工,局部为梁板结构。该厂房在上世纪80年代进行过局部加层改建,在原有A单元屋面层增加一层钢筋混凝土结构。委托单位现拟对该厂房进行插层综合改造,改建为静安区统战部办公楼。根据上海市的有关规定,上海市静安区人民政府机关事务管理所委托上海市建筑科学研究院(集团)有限公司对该厂房进行结构检测和抗震鉴定,提供抗震鉴定报告并提出相关建议,抗震鉴定报告送抗震办审查备案。
2. 抗震鉴定的主要内容
根据国家和上海市的有关标准规范[1] [2] [3],抗震鉴定的主要内容包括:历次改建情况调查;建筑结构布置调查;材料强度检测;房屋倾斜、不均匀沉降测量;结构损伤调查;结合原设计图纸、改建方案、检测结果,按照有关规范评估改建后房屋结构安全性和抗震性能;提出有关抗震加固和整改的建议和措施。
3. 现场检测结果
结构柱:采用破损法和游标卡尺、钢筋探测仪抽检了14根结构柱的截面尺寸和配筋,结果表明:结构柱主筋采用的是螺纹钢,有25、28两种规格,箍筋采用的是8圆钢,结构柱的截面尺寸约为400×500,单面配筋为325或328,部分结构柱保护层厚度偏厚。
混凝土密肋梁的截面尺寸和配筋: 采用破损法和游标卡尺、钢筋探测仪抽检了单体A三、四层和单体B三、四、屋面层的密肋梁,被抽检的密肋梁主筋规格一般为16、18和20的螺纹钢,梁的箍筋均为6@200。部分密肋梁保护层厚度偏厚。
混凝土强度检测: 回弹法抽样检测并经取芯法修正的单体A、B结构柱混凝土强度在28.1~44.9MPa之间,强度平均值为39.8MPa,混凝土强度达到原设计300#(C28)的要求;单体A、B柱帽混凝土强度在37.5~42.5MPa之间,强度平均值为40.2MPa,混凝土强度达到原设计300#(C28)的要求;单体A、B密肋梁板混凝土强度在28.9~38.4MPa之间,强度平均值为35.9MPa,混凝土强度达到原设计300#(C28)的要求。单体A加层柱混凝土强度平均值为42.7MPa,混凝土强度推定值为C40;加层梁混凝土强度平均值为25.3MPa,混凝土强度推定值为C25。混凝土碳化深度除个别构件小于6.0mm外,其余构件均大于6mm。
房屋结构柱倾斜和不均匀沉降检测:采用ZH•ET-1型经纬仪测量了房屋底层角柱棱线的垂直度偏差(测量结果包含原有施工误差,累计总体变形和测量误差),据此分析房屋目前的倾斜情况。检测结果表明:房屋单体A、B均向西向南方向倾斜,向南平均倾斜率为3.1‰和2.7‰,向西平均倾斜率分别为6.2‰和5.9‰,向西倾斜率大于规范限值。采用NA2型水准仪测量房屋的差异沉降,测点位于二层柱底。在所有16个测点中,不均匀沉降有明显规律,与房屋倾斜规律一致,向西向南方向倾斜。
施工质量和损伤情况调查:房屋总体施工质量较好,混凝土浇捣密实,构件表面光洁,平整度较好,绝大部分构件不存在明显孔洞、蜂窝、麻面、夹渣、露筋、钢筋锈蚀等结构缺陷。结构目前存在的损伤主要房屋墙体与密肋升板连接处及单体A后加层屋面存在渗水现象。
4. 抗震验算
依据国家和上海市的现行抗震设计规范和荷载规范[1] [2] [3],采用中国建筑科学研究院编制的建筑结构空间有限元分析与设计软件PMCAD及SATWE-8进行。对厂房原结构进行整体抗震验算,密肋板柱结构按等代框架计算内力和位移,楼面实加恒载根据等代框架实际布置进行相应换算、调整。根据相关规定,房屋为丙类建筑,7度抗震烈度设防,抗震等级为二级,此外根据检测结果,原结构梁、柱、板截面尺寸、配筋按原设计取值。结合初步改建方案、原设计图纸和实测数据所进行的初步分析表明,由于受当时设计水准的影响,房屋的结构体系、抗震构造措施、抗震变形及抗震承载力均不能满足现行抗震规范的相关要求。主要表现为:
1) 房屋两单体主体结构均采用密肋板柱结构,未设抗震墙或其它抗侧力构件,房屋整体抗震性能较差;
2)房屋的周边和楼、电梯洞口周边未设置有梁框架;
3) 房屋附属楼梯间、电梯间及附属用房均为砌体结构体系,仅与主体结构的护墙体连接;
4)房屋单体A和单体B之间的防震缝宽度仅为30mm,小于规范限值;
5)所有结构柱箍筋均无加密区、纵筋间距大于规范限值;
6) 地震力作用下房屋单体A最大层间位移角X方向为1/232,Y方向为1/201;单体B最大层间位移角X方向为1/199,Y方向为1/226,均大于板柱-抗震墙规范限值1/800;
7)单体A和B各层柱承载力普遍不能满足计算要求。
5. 抗震加固建议
针对房屋单体A和B原结构存在的不足,需进行相应的抗震加固。在进行了多个方案的计算和比较后,采取如下措施对房屋单体A和B结构进行抗震加固。具体加固方案如下所述:
1) 将原有主体结构护墙体全部拆除后,在原有护墙体局部区域新增短肢钢筋混凝土抗震墙,墙厚为250mm,抗震墙之间新增钢筋混凝土结构梁,将原有密肋升板边肋扩大截面后与新增结构梁形成整体;
2) 将单体A和单体B的附属楼梯间、电梯间和附属用房从砌体结构体系改造成框架结构体系并与主体结构形成整体;
3)将单体A和单体B之间的防震缝宽度扩大至100mm;
4) 对单体A和单体B所有结构柱扩大截面加固,四边各扩大100mm,加大截面的纵向钢筋植入原有后浇柱帽中,植入深度应满足现行规范要求;
5) 新增钢筋混凝土抗震墙区域的基底应力较大,采用扩大原基础梁结合增设锚杆静压桩的方法进行加固。
6. 结论
基于检测、计算和分析结果,对于该厂房的抗震性能有如下结论:结构体系和抗震构造与现行抗震设计规范的规定不符,存在抗震缺陷;混凝土构件质量较好;基础没有影响使用的倾斜和不均匀沉降。因此在对厂房结构进行全面的抗震加固后,同时对不满足要求的构件采取相应的加固措施进行补强,厂房原结构能够继续使用,插层改建也是可行的。
参考文献:
[1]上海市工程建设规范,《房屋质量检测规程》DGJ08-79-99.
[2]上海市工程建设规范,《建筑抗震设计规程》DGJ08-9-2003.
[3]国家标准,《建筑抗震设计规范》GB50011-2001.
关键词:酒店改造;梁柱割除;补强加固;设计
随着社会经济的不断发展,各种已建甚至在建工程由于使用功能的变化,需要进行加固补强改造。结构改造经常是局部的,但局部的改造常引起整个结构传力体系和内力的变化,所以制定改造方案必须从整体出发,从结构概念设计入手,采取合理的解决方案,不应仅局限在改造的小区域内。
1 工程概况
某大厦主楼八层,副楼六层,总建筑面积21000m2,总高度32.8m。为钢筋混凝土框架结构,抗震设防类别丙类,结构安全等级二级,抗震7度,主楼框架抗震等级为二级,副楼部分框架抗震等级为三级。
该大厦结构封顶后被某酒店集团承包经营,拟改造为四星级酒店,其中一层为商场,二至三层为餐饮娱乐产所根据。根据使用要求,二层(1/5)~(9)轴部分改造为挑空大堂,结构梁板应割除,具置详图1所示。八层部分改造为跃层贵宾房,部分框架梁割除。顶层局部增高一层。
2 改造的加固补强可行性分析研究
新业主在接手大厦改造前,先提供改造建筑方案委托设计院进行加固补强可行性分析。由于涉及框架结构割除及局部层数加大一层等大变动,需对主体结构重新进行电算复核。为节约加固部分造价,缩短加固改造工期,建议甲方将墙体材料由原设计的空心砖砌块改为轻质内隔墙。经整体电算后,基础部分满足改造后的设计要求,部分框架需补强处理,总体补强加固造价及改造工期满足业主要求,改造方案切实可行。
3 改造的加固补强设计
可行性分析研究后就进入具体构件的加固补强设计。当前较常见的加固补强方法主要有以下几种:增大截面加固法、 置换混凝土加固法、外加预应力加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维复合材加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法等。采用不同的加固补强方法对改造工期改造造价影响很大,部分改造方法对使用功能及外形美观也有不利影响。
框架柱及框架梁纵向钢筋配筋不满足设计要求时,采用增大截面法加固,少数框架由于建筑使用功能要求,截面尺寸不能增大,采用碳纤维布加固。由于大堂及跃层部分框架梁板部分割除,框架传力途径变化,箍筋加密区高度也相应增大,部分地方新形成短柱,箍筋也应全长加密,箍筋配箍量增大,采用了碳纤维布加固。此外由于部分次梁位置变化,主次梁交接处框架梁应复核主梁的局部抗剪承载力,不足处设置碳纤维布箍筋补强。
使用功能改变处楼板部分配筋不足,采用碳纤维布加固。室外部分原为不上人屋面,考虑施工荷载后,配筋不足也应碳纤维布补强。
4 改造的施工技术交底
由于改造工程施工技术要求高,改造工种较多,各工序交叉施工,施工技术交底非常重要。
框架梁及楼板改造应机械割除,避免对主体结构产生二次伤害。改造前应对主体结构卸荷,减少不必要的附加荷载,结构应做好临时支撑支护。由于原结构混凝土已收缩完成,后浇筑混凝土收缩后易造成界面开裂或露面后浇层龟裂,为加强新旧混凝土结合面的粘合,避免产生裂缝影响使用,在浇筑混凝土前应在结合面涂刷一层高粘结性能的界面结合剂,应合理控制新浇筑混凝土的水灰比和塌落度,并适当添加混凝土添加剂。加固混凝土浇筑后12小时内应及时养护。在补强混凝土达到设计强度前,禁止进入下道工序。
5 结论与建议
随着社会经济的不断发展,各种改造工程越来越多,不同改造方法对改造工程工期及造价影响较大。改造前应先进行改造的可行性研究,在制定合理改造思路后再进行具体构件的加固补强设计。
参考文献
[1]GB50367-2006,混凝土结构加固设计规范[S].
[2]CECS 146:2003(2007年版),碳纤维片材加固混凝土结构技术规程[S].
【关键词】抗震加固;钢筋混凝土;方法
什么是抗震加固呢?它又能带来什么好处呢?那么首先抗震加固的定义不难理解,就是指对那些还没有进行抗震设防或虽然进行抗震设防但未达到抗震设防标准的建筑物, 进行结构补强来增强其抗震能力的措施。但要说明的是抗震加固是在抗震鉴定的基础上进行的,抗震鉴定结果决定了是否要进行抗震加固。 而抗震加固的好处是显而易见的:即可以极大地降低地震对建筑物的破坏, 从而减少人员伤亡和人们财产损失,同一个建筑进行加固的部位和没有进行加固的部位在地震时的表现是截然不同的。没进行抗震设防或者没进行抗震加固的建筑物遭到地震破坏要比进行抗震设防或采取加固措施的建筑物的破坏严重得多。
一、钢筋混凝土结构的抗震加固原则
抗震加固从根本上来说就是通过改善结构的构件、结构受力等因素,来提高建筑结构对地震的抵御能力,减小地震的迫害和杀伤力。以下列举了抗震加固的原则:
1.抗震加固是有前提的,要看对建筑物结构的抗震鉴定结果如何,首先抗震鉴定是对建筑物在地震作用下进行安全性评估,检查内容主要包括建筑的设计、建筑的施工质量及其使用现状,最后会以抗震鉴定的结果为依据来做针对性地加固,可以选择整体加固、区段加固或者是构件加固。
2.抗震加固是首先要考虑结构总体抗震能力和变形能力的综合协调,然后要检查结构的现状尤其应查明结构是否存在局部损伤, 对已有的损伤应进行专门的研究。重中之重是在确定结构抗震加固方案时应考虑整体性加固方案。
3.在抗震加固时,务必要根据结构的实际情况, 看是采用何种方案:是主要提高框架抗震承载能力、主要增强框架变形能力还是改变结构体系而不加固框架的方案。
4.加固后的楼层综合抗震能力不宜超过下一楼层综合抗震能力的20%,如果超过了就必须要增强下一层的综合抗震能力。同时保证加固后的框架不至引起原结构的薄弱层发生转移, 如果发生转移, 应对新的薄弱层进行处理。
5.增设墙体、支撑等构件时, 要注意结构体系的变化, 结构内力的重分布等问题。
6.以结构的安全性为重点的抗震加固,也应尽量做到美观,使其科学而合理。增加安全系数且美化生活。
7.提倡选用便于施工且经济的加固方法。
二、钢筋混凝土结构的抗震加固技术
钢筋混凝土结构的抗震加固技术主要有:
1.增设钢筋混凝土抗震墙法
这种方法其实是通过在适当部位增设一些剪力墙,把原来的框架结构改变为框架-剪力墙结构, 它能够提高框架结构抗震能力并能减小扭转效应。此方法的好处在于通过提了高结构的侧向刚度, 来有效的减小了地震时结构会发生的侧移。通过加固改变结构体系, 并通过内力的重分布减小了某些构件如梁柱的受力。这样剪力墙将会承担了大部分的地震负荷, 能真正起到了减小原建筑框架梁柱受力的作用, 这样做就可以避免大量梁柱的加固工程减少了不少施工流程。
采用增设钢筋混凝土抗震墙法要注意的问题有: 第一要对原有的结构进行全面的分析尤其关注原有结构的缺陷,看是否能采用此技术;新增抗震墙在建时要保持均匀、分散、对称以最大限度增加其稳固性;在整体框架的轴线位置上增设抗震墙是非常科学的,因为这样不会对原有的使用功能带来麻烦;新增抗震墙和原有结构的连接一定要牢固, 这样能协同发挥。目前增设抗震墙法是非常普遍且实用的抗震加固方法。
2.钢构套加固法
钢构套加固法简单来说就是在构件外包以型钢来加固。这种方法主要是通过对原有构件加以约束来提高构件的耐变形能力,此方法对于梁柱构件十分适用。为了使其与原构件协同增效务必要保证钢构套结构的连接牢固性。该方法的优点很多:第一它对截面尺寸和外观几乎没有影响,第二工作量相对很小而且施工比较方便,第三也是最重要的它受力比较安全抗震承载能力也很高,所以在抗震加固中使用也较为广泛。
3.钢筋混凝土套加固法
钢筋混凝土套加固法俗称加大截面法,主要方法是把钢筋混凝土梁、柱构件外包一定厚度的混凝土材料,加大构件截面并配以适量的钢筋, 这样做很好的起到了和原构件一起协同增效的作用建设地震对建筑的毁坏。此加固方法好在它不仅增大了构件的刚度也增强了构件的承载力和抗变形能力,并且对加强连接增加又一层保障。
4.减轻自重法
减轻自重法就是通常所说的卸荷法。该方法的原理主要是通过减小结构自重来实现减小结构在地震中的破坏。具体做法通常是把建筑原结构当中较重的粘土砖填充墙拆除用轻质隔墙代替,来降低结构的自身重量,真正的提升其在地震中的抗震系数。这种方法优点还是很多的,最主要的优点就是可以不进行加固就能保证地震作用下结构的安全,该方法既能保证原有结构的使用功能和美观性同时还避免了加固对原结构构件的损伤。
5.修补、灌浆、喷射
修补、灌浆、喷射这些方法一看就知道是为了抗震加固的细节准备的,这种方法主要是对混凝土构件局部的损伤和裂缝进行修补的。千里之堤毁于蚁穴,所以任何小的局部的裂痕或损伤,如果忽视对会使抗震加固失去意义。
6.碳纤维加固法
碳纤维加固是一种新型的结构加固技术。碳纤维材料的优点是其抗拉强度极高,而且弹性模量也很强,都要比普通钢筋强很多倍。这样如果用高性能结构胶把碳纤维织物粘贴到构件的表面, 就能达到对结构构件的加固补强及改善抗震性能的目的。因为碳纤维对混凝土有一定的约束作用,所以构件受力性能将明显得到改善;因为碳纤维布质有轻且薄的特点,那么在加固后它对原结构构件的截面不会加大,自然也影响不到其使用功能, 唯一要切忌的就是用这种加固方法就必须要求胶的性能要特别好,综合来看碳纤维加固法极适合于钢筋混凝土结构的加固。
7.消能减震法
消能减震法主要是通过在结构中放置一些消能设备,起到的作用是:如果结构遭遇地震作用, 这些消能设备能通过增加体系的阻尼系数来减少结构在地震中的损坏。如果结构遭遇的地震强度比较大,消能装置就会率先进入弹塑性状态这样会耗散掉大量的地震能量,对结构起到了很好的保护作用。
8.隔震加固法
隔震加固法主要是对隔震技术的应用,主要原理是通过对隔震层的设置把地震变形集中到隔震层上, 从而起到减小原结构地震反应的目的。
三、结束语
人们在实践中不断的积累了对抗自然灾害的能力,重视抗震加固将为我们的生活多添了一层安全保障,然而随着不断科研未来单一满足安全性的加固方法一定不会是我们的目标, 而需要开发既能满足人们的安全需求、使用需求,又能够满足人们对美观需求的最优良的加固方法。相信随着经济科技的发展未来用智能材料加固结构必将是主要的发展趋势。
参考文献
[1] 卢振恒. 加固是增强原有建筑物抗震力的有效途径[J]. 城市防震减灾, 1999,(03) .
[2] 程绍革,任卫教. 钢筋混凝土框架结构抗震加固方法综述[J]. 建筑科学, 2001,(03) .