既有建筑结构抗震鉴定与加固防范措施

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:高文斌
[导读] 摘要:抗震能力,是建筑土木工程的核心内容,同时也是我国抗震、隔震的重要内容。
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        摘要:抗震能力,是建筑土木工程的核心内容,同时也是我国抗震、隔震的重要内容。建筑物加固,即结合建筑物已有的鉴定结论修复建筑物存在的缺陷、损坏,增强建筑物的可靠性与安全性。有关建筑抗震加固,我国在设计和研究上速度较慢。正因为此,我们需要对建筑结构的抗震能力有所要求,防止地震对居民造成过多的损伤和危害。
        关键词:既有建筑;结构抗震;鉴定;加固;防范措施
        一、对既有建筑结构进行抗震鉴定及加固防范的必要性
        虽然我国建筑水平得到了迅猛发展,但依然存在很多达不到抗震要求的老旧建筑,对于这些既有建筑而言,加强对结构的加固改造成为关键工作。但加固与新建不同,对既有建筑的加固,一方面面临着新老结构和构件方面的连接问题,另一方面在实际加固过程中无可避免地会对既有建筑的结构造成一定的损坏。而且凡是需要加固的结构,存在一定的质量问题和安全隐患,在加固过程中往往会面临着很多安全问题。目前,对既有建筑结构的改造工作已经得到了一定程度的开展,但大多主要以节能改造为主。但近年来我国频发的地震灾害为既有建筑的改造方向敲响了警钟,说明对既有建筑的改造,不能局限于节能方面,加强对既有建筑机构的抗震鉴定及加固同样不可小觑。对既有建筑结构进行抗震鉴定及加固可以有效延长建筑使用寿命,对保障居民生活安全意义重大。因此,开展对既有建筑结构的抗震鉴定及加固改造也是当前我国建筑领域中的一项重要工作。
        二、既有建筑抗震加固设计中减震技术的应用
        运用抗震减震技术时,需结合现行的行业规范选择合适的抗震方法与规划,明确建筑承载力及其变形能不能满足技术标准,分析减震技术的合理性。不论建筑性能还是减震,需满足相应的标准,做好加固抗震。该技术有显著的施工效果和优势,在地震震力早期出现的情况下便可及时耗散,使能量往下开始传播。借助于消能减震支撑,较好地增加薄弱层的抗震性能,省去更多的经济效益。消能减震技术需要配备合适的阻尼器。在强、中、弱地震力下,均有良好的特性。设计过程中,一是根据现行规范来对抗震设计方法进行验算,判断承载力、变形性能究竟能不能满足要求,分析消能减震加固技术的可行性。如果可行,则明确阻尼器的个数及其布置方式,调整阻尼器布置,确保结构符合最初设定的性能目标。除上述外,要设计出阻尼器,同时要对消能减震结构附加阻尼比进行计算,将阻尼比正常地代入到原结构中,以便验算出构件承载力。有些构件承载力不符合规范要求,需要及时加固。该过程中,仅涵盖阻尼器这组变量,利于实现。
        消能减震:在风载、中小地震的作用下,抗震能力较强,符合原结构的使用。强震作用下,耗能减震器可以对输入结构中已有的地震能量进行传递,减轻地震反应,防止主体结构出现非弹性变形,确保原结构的平稳与科学。该方法,能够在第一时间里充分地耗散,使能量传递到下部基础。消能减震支撑,一定程度上可以对结构薄弱层自身的抗震性能进行改善,达到满意的加固效果。
        以某综合大楼为例,结构为钢筋混凝土结构,楼层共计6层,高度22m。在地震作用下,若选择从前的加固方法,除了要扩大巨额成本外,同时也会延长工期。运用消能减震法来进行加固,可以对柱顶予以凿面处理,用高等级混凝土进行修补,处理其中的某些节点,选择锚栓固定柱子钢板。加固此工程共用30个黏制阻尼器,出力700kN。根据消能器的布置与楼层位移角,在一楼装载15个相同型号的黏制阻尼器。另外,二楼同样需要装载10个阻尼器。工程预算方面,将加固费用控制为120万元上下。运用消能减震技术,造价可以节约15%,达到满意的减震效果。
        三、既有建筑结构加固防范措施
        1、砖混结构的加固防范
        砖混结构是建筑结构中的一种重要承重结构,也是既有建筑中常用的竖向承重结构类型,在很多既有建筑中对砖混结构的施工中存在质量问题,影响着建筑的抗震能力。

在砖混结构的加固防范措施中,首先需要对实际既有建筑的砌体强度、墙体砂浆强度等性能进行鉴定分析,对强度性能不符合标准的墙体的双侧添加钢筋网砂浆面层,以此完成对强度性能不达标的砖混墙体的加固。用于砖混结构加固的砂浆面层必须保障砂浆强度等级高于M10,同时确保其厚度大于10cm,需要选择直径8mm的钢筋,并双向加工成网状结构,每根钢筋之间间隔200mm。在对有门窗的墙体的加固过程中,横向的钢筋如果需要穿过门窗,此时需要对门窗洞口进行闭合调整。在多层建筑的砖混结构加固汇总,为了降低对建筑楼板的损伤,需要在竖向钢筋穿过楼板的位置运用集中配筋的方法进行加固,此时钢筋选择直接为12mm的钢筋,钢筋之间间隔500mm。如果既有建筑中缺少构造柱,在砖混结构的加固过程中还需要适当增加构造柱,同时配置横向及竖向两种加强带。
        2、钢筋混凝土的加固防范措施
        在既有建筑钢筋混凝土的加固中,主要加固措施有三方面,即框架梁加固、钢筋混凝土构件加固以及钢筋混凝土柱加固。
        在很多既有建筑的框架梁中,需要从底部框架梁进行加固,通过提高钢筋混凝土构建延展性、变性能力等性能提高建筑结构的抗震性能,但要注意不能过度增加刚度。底部框架梁加固的措施主要有外粘钢板加固、粘贴u型钢箍肩胛骨和粘贴纤维复合材料加固三种。在加固方法的选择上,需要对建筑钢筋混凝土的构建承重力进行判定,并结合实际承重力标准来选择具体的加固方法,如果建筑结构抗弯承载力不达标,那么就需要在梁顶或梁底用粘贴钢板的措施进行加固;如果建筑结构的抗剪承重力不达标,那么就需要采用在角梁测量粘贴u型钢箍的措施进行加固;如果建筑中的钢筋混凝土承载力达标但延展性不达标时,就需要采用在梁周围粘贴纤维布的加固措施进行加固。
        如果既有建筑中的钢筋混凝土结构出现裂缝、破损等问题,就需要在钢筋混凝土结构的加固中采用注浆加固法进行加固。注浆加固法中的“浆”主要是环氧树脂类粘合剂以及密封剂灌浆,用这两种注浆对建筑裂缝进行修补加固,能够做到提高建筑钢筋混凝土结构的强度的同时保证加固施工不会对其他结构造成影响,有效保障了钢筋混凝土柱结构的综合性能及使用寿命,同时它还具有施工方便、效果好等优点。在施工的过程中,需要对其施工技术加以掌握,为了保证注浆顺利抵达裂缝较为狭小的地方,需要注意注浆速度,并采取附压延续的方式进行注浆,并根据实际情况调整注入量。
        在钢筋混凝土柱的抗震加固中,需要采用外粘型钢加固措施,能够有效提高其承重力和抗震力,适用于地震较为频繁的地区既有建筑混凝土柱加固。
        结束语
        为了保证人们生活的稳定与安宁,加强对建筑尤其是老旧建筑的抗震鉴定与加固工作的重视尤为重要。在既有建筑结构的抗震鉴定和加固过程中,首先需要对建筑整体构造情况进行分析,并重点对主要构件的使用情况、强度等性能进行鉴定,根据建筑实际情况选择合适的加固方法进行加固。此外,在我国现阶段的建筑工程施工过程中,应加强对建筑整体及建筑各构件抗震能力的重视,促进我国建筑行业的健康发展,同时也保障人们生活的安全与稳定。
        参考文献
        GB 50010-2010 混凝土结构设计规范(2015版)
        GB 50367-2013 混凝土结构加固设计规范
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