抗震加固对钢筋砼结构\砖混结构的影响

时间:2022-06-20 10:47:50

抗震加固对钢筋砼结构\砖混结构的影响

我国部分处于高龄服役阶段的钢筋砼结构和砖混结构砌体建筑结构急需得到加固和改造。现有建筑物的抗震可靠性却不容乐观,大部分年久失修,一旦发生地震,造成的人员伤亡和经济损失难以想像。抗震加固的目的是为了在对现有建筑的抗震能力进行鉴定以后,进行抗震加固或采取其它抗震减灾措施,使建筑物在遭遇到相当于抗震设防烈度的地震影响时,不致倒塌伤人或砸坏重要生产设备,建筑物经过修理后仍能够继续使用。我国的抗震设防目标是坚持“小震不坏,中震可修,大震不倒”的原则,降低地震给人们和社会带来的损失。结构抗震加固已经逐渐成为钢筋砼结构和砖混结构建筑物最为重要的核心,也是抗震加固工程领域急需解决的问题之一,下面就谈谈自己的肤浅看法。

1、建筑抗震加固改造的目的

结构加固技术,是对建筑结构及构筑物改造、加固、维护所采用的专业技术。由于某些原因,建筑物无法满足安全性、适用性、耐久性这些要求,经过建筑物可靠性的鉴定,需进行加固处理。提高结构、构件的强度以及提高结构、构件的稳定性。结构加固的技术类型和加固方法有许多种,在实际应用中,对混凝土结构、砖混结构进行加固,应根据结构构件的使用部位、受力情况等选用相应的技术方法。

2、抗震加固的原则

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但未达到设防标准的建筑物进行结构补强和提高其抗震能力的措施,必须先按照国家有关规定进行抗震性能鉴定,然后采取相应的抗震加固措施。抗震加固要按抗震鉴定、加固设计、设计审批、组织施工、质量监督和工程验收等程序进行。抗震加固措施包括增家强度、加强整体性和改变传力的途径。采用结构整体抗震性能较好的方案,框架结构经加固后应做到强柱弱梁。通过对结构的构件、结构受力的途径的改善,提高结构的抗震能力,实现建筑物结构地震破坏有所减小的目的。

3、抗震加固对钢筋砼结构的影响

地震极具偶然性,但同时也极具破坏性。钢筋混凝土多高层房屋的抗震设计要求,不仅与地震烈度有关,而且与建筑结构本身潜在的抗震能力有关。在结构的抗震鉴定结果的基础上,才可进行钢筋混凝土结构的抗震加固。在具体的加固实施过程中可以采用整体加固、区段加固以及构建加固。加固应尽可能注意建筑物的美观。框架结构的抗震加固或采用体系加固方法与构件加固方法,并优先选用体系加固方法。

3.1增设钢筋混凝土抗震墙加固

抗震墙广泛用于多层和高层钢筋混凝土房屋,抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁、强剪若弯的原则,连梁的屈服先于墙肢,连梁和墙肢均应为弯曲屈服。从而减少框架构件的受力、降低轴压比要求,减少加固工作量。合理的布置是构建良好抗震性能的基础,遵循“对称、均匀、周边、连续” 八字方针,整体抗震墙没有门窗洞口或只有少量很小的洞口。抗震墙具有“头重脚轻”、上刚下柔、的特点,抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度,沿高度不宜有突变,当抗震墙的洞口比较大时,以及一、二级抗震墙的底部加强区,不宜有错洞布置的剪力墙。满足剪力墙承受的地震倾覆力矩不小于总倾覆力矩的50%,且为了使框架充分发挥作用,满足框架承受楼层剪力不小于0.2Fek,这时的剪力墙数量最合理。

3.2钢构套加固法

在框架柱间设置钢支撑,以增加结构的抗侧刚度,减小地震作用下的结构变形。在梁的阳角和柱的四角外贴角钢,并与缀板焊接,梁柱表面应刷洗干净,用微膨胀细石混凝土填实空隙,角部磨圆,钢板表面应涂刷防锈漆。在地震作用下消能元件的耗能吸收地震能量,从而起到保护结构构件的效果。

3.3钢筋混凝土套加固法

钢筋混凝土套加固梁时,对原砼框架柱的表面凿毛,在柱顶的楼板处钻孔,在楼板底的框架柱外侧植筋,并支模板浇灌砼使柱断面加大。在柱周围设纵向钢筋并穿过楼板,顶部应在屋面板处封顶锚固,根部深入基础锚固,纵向钢筋设置封闭箍筋,梁柱节点处加密,施工时梁柱表面应凿毛并清理干净,楼板凿洞不应损坏钢筋。用于框架柱强度或其它因素引起的不合格,承载力无法满足安全要求时采用此法。

3.4FRP加固法

纤维增强塑料(FRP) 作为混凝土结构加固和修补材料,得到广泛应用。FRP具有强度高(2500~3550MPa)、抗蚀)性能好、重量轻的优点,不增加结构尺寸、结构自重以及不影响结构外观,高强高效,施工简便、周期短、机具少,具有极佳的耐腐蚀性和耐久性,适用面广,保证施工质量。FRP加固法开辟了一条高效、方便、经济的加固修补混凝土结构的新途径。

4、抗震加固对砖混结构的影响

砖混结构是以砌筑的墙体为主要承重结构,楼盖、屋盖、梁、柱是钢筋混凝土作用在墙柱上的荷载,主要是由梁板传来的屋盖、楼盖上的活、恒荷载,它通过墙柱基础传到地基。砖混结构中的梁有门窗过梁、圈梁、雨蓬梁、阳台梁、楼梯梁等,这些梁的长度、配筋和截面尺寸,除圈梁是按构造配筋外,其它都是通过计算设计的。如果把圈梁当作承重梁对待,随意将圈梁下墙体敲掉,则留下了不安全的隐患。砖砌体水平灰缝砂浆、竖缝砂浆不饱满砖砌体的水平灰缝砂浆饱满度是影响砌体强度的一个很重要的因素,不饱满会使砖局部受压,降低砌体的抗压强度。抗震加固方法很多,有利于房屋的美观。

4.1钢筋网复合水泥砂浆加固法

钢筋网复合水泥加固技术具有造价低、施工简易、砂浆耐久性好等特点;是砌体结构、中小型框架结构的理想加固方法。铺设钢筋网时,竖向钢筋应靠近原墙面,钢筋网应用钢筋头或砂浆垫块预先垫出钢筋网与墙面间的间隔层,钢筋网与周边构件墙体的连接。钢筋间距不宜太小或太大,网格尺寸实心墙宜300mm×300mm,空斗墙宜为200mm×200mm,这样钢筋的作用才能发挥出来。压抹水泥砂浆前,沿墙面往返浇水湿润,待墙面稍干后再进行抹灰,压光二三遍,以增强密实度。该方法用于抗震能力相差不大时,无需做基础,面层也无需上下连续。采用专用的GWC焊网机,焊接程序均由计算机自动控制生产,焊接网孔均匀,焊接质量良好,焊接前后钢筋的力学性能几乎没有变化。

4.2钢筋混凝土板墙加固法

可采用单面加固或双面加固,该方法用于抗震能力相差较大时,钢筋混凝土板墙一般自下而上连续设置,需做基础。此外,对于总高度或层数超过鉴定标准要求的砖混结构,宜采用该加固方法,原砖墙承受仅竖向荷载,由新增混凝土板墙承受水平地震作用。混凝土的强度等级不应低于C20,钢筋宜采用Ⅰ级或Ⅱ级钢,板墙应与楼、屋盖可靠连接,设置穿过楼板与竖向筋等面积的短筋,其两端应分别锚入上下层的板墙内,且锚固长度不应小于40倍短筋直径;板墙应与两端的原有墙体可靠连接,板墙应有基础,基础埋深宜与原有基础相同。

5、抗震加固应注意的问题

目前的抗震加固有时会适得其反。如:对多层砖混结构某一层的墙体做夹板墙加固,使该层墙体的钢度大幅度增加,形成与相临楼层的钢度差,这样,就对结构的抗震不利。加固后构件的承载能力提高,防火等级大幅度下降等问题。需要从总体上把握这些问题,靠加固理论的提高来解决。

总之,随着科学技术的不断发展,房屋抗震加固技术也越来越多,抗震加固对钢筋砼结构、砖混结构的影响较大,工程技术人员要潜心研究,探索新的加固方法,为抗震加固技术的改造做出更大的贡献。

参考文献:

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