老旧房屋砌体结构抗震加固及改造设计

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第14期   作者:郝明刚
[导读] 摘要:在我国城市的老城区存在大量使用超过30a甚至接近或超过设计使用年限50a的砌体结构建筑。
        太原王孝雄建筑设计院(有限公司)伊犁分公司
        摘要:在我国城市的老城区存在大量使用超过30a甚至接近或超过设计使用年限50a的砌体结构建筑。近些年地震灾害均表明,砌体结构建筑在地震作用下通常损坏相对严重甚至会发生倒塌,造成大量的人员伤亡和经济损失。2016年8月1日开始执行的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2012,2016年版)中,很多地区的抗震设防要求提高,宁波城区由原来的6度设防提到了7度。加上宁波地区老旧房屋砌筑质量差,砌筑砂浆水泥用量很少(多采用黄泥与海砂混合)、砂浆粉化风化严重,很多房屋建造时未考虑抗震设防,更难满足现行抗震规范的要求。而受制于城市规划、当地经济及其他人文等因素,这些老城区的砌体房屋并不会在短期全部拆除。因此采用合理有效的加固方式以满足房屋结构安全性及抗震设防的要求尤为重要。
        关键词:老旧房屋;砌体结构;抗震加固;改造设计
        引言
        加固砖石结构的几种方法都是提高结构的整体性,提高抗震性能,保护结构在地震发生时不受损害,同时保护人民的生命财产。目前的加固技术有一些缺陷,但随着科学技术的发展,新材料一旦出现,砖石结构本身的缺陷最终就会得到解决。
        1砌体结构抗震加固的主要原则
        (1)提高结构的整体性。对砌体房屋进行抗震加过设计过程中,需重视其整体性,在此环节需通过综合的分析,重视整体与部分结构的协同性,为提升房屋抗震性能的提高奠定坚实的基础。同时,在整体结构当中,若任意环节出现问题均会导致整体结构出现安全事故,因此,需重视结构整体性设计。(2)不得对原有结构产生新的损伤。这是在进行既有气体建筑抗震加固中基础的原则。对原有的基础上进行改造,只有保障原本安全才能在基础上进行提高,建立在这个基础之上的是抗震效果,楼市一层一层的搭建的,起好地基,才能发展上面,如果对施工人员的培训不够那只会导致新的问题出现,规范了施工人员的标准。(3)对基础进行的改造,试验后强度满足建筑标准,对地震,各种灾害具有抵抗作用,在监工的时候,应尽职尽责,保障施工材料的质量,规避出现的各种风险如偷工减料,又或者偷懒,对户主带来财产甚至身体上的损害。
        2砌体结构房屋进行抗震加固的技术方法
        2.1地基基础加固技术
        对既有房屋建筑实施抗震加固的基本任务在于提高地基基础稳定性,即应先对地基基础进行加固。以地基所受水平与竖直方向承载力为依据,结合各项对地基基础有影响的因素,采取合理可行且效果显著的加固措施,包括对上部结构的刚度进行加强、采用注浆或锚钎静压桩对地基进行加固处理、增大地基基础的底面面积、增大或增设钢筋与结合灌浆,通过采用不同方法提高地基基础整体承载力,以达到延长其使用年限的目标。地基基础加固除了能杜绝因地基基础沉降而产生的结构破坏,还能为后续上部结构的加固或改进奠定良好基础,使建筑抗震加固重要基础环节,必须引起相关人员的高度重视。
        2.2钢筋网水泥砂浆面层加固
        是在面层增设钢筋网,再增设一定厚度的水泥砂浆层,能够较大幅度提高墙体平面抗弯强度、抗剪强度和延性,特别是抗裂性改善效果很明显。加固后,墙体受剪承载力、刚度能得到较大的提高。该方法施工工艺简单,造价较低,是常用的抗震加固方案之一。
        2.3扶壁柱技术
        如果墙体上的裂缝缝深或缝宽过大,则会使承载力降低,影响稳定性,对此可采用扶壁柱法进行加固。对于扶壁柱法,在工程中有着广泛应用,若按照使用材料进行分类,可分成两种,即砖砌与钢筋混凝土。其中,砖砌扶壁柱直接和墙体相连,连接方法根据墙体实际情况选择,以挖镶与插筋两种方法较为常用,通过可靠的连接,能使砖砌扶壁柱与墙体两者可靠共同工作;钢筋混凝土扶壁柱和砖砌扶壁柱相比较,能帮助墙体承受更多荷载,这使得它的墙体之间的连接更加重要,现场施工必须严格按照相关规范与设计要求进行,保证两者连接的可靠性。


        2.4混凝土板墙加固技术
        这是一种新兴的技术,与上面介绍的方法类似,它通过加固使得最后的建筑抗震性更大的提升,对开裂这样类似的情况进行有效的妨碍,而且现在的施工手段非常的先进,墙体的开裂被完美的阻碍住了,同时熟练的工人在施工的时候有着丰富的技巧,对于墙壁的加固有很大的帮助,但同时这个方法也有坏处,它会影响人们的正常生活,对于墙体的体积会增加,从而减少人们的活动空间,阻碍人们的一些活动。
        2.5粘贴纤维复合材加固
        是纤维材料在加固结构中承担拉应力,改善构件的受力状态,提高受剪承载力,限制裂缝的产生和发展,提高抗裂性能。单向抗拉强度是钢筋的10倍左右,质量轻,弹性模量高,体积小,对建筑物的外观和构件的外形影响较小,抗腐蚀性能好,施工简单。
        2.6钢绞线-聚合物砂浆面层加固法
        是将被加固的构件进行界面处理,然后将钢丝绳网片敷于被加固的收拉区域,再在其表面涂抹聚合物砂浆,聚合物砂浆有良好的渗透性、密实性、粘结强度高,可以保护钢丝绳网,并将其粘结在加固面上形成整体,与原构件协同工作,能有效地提高砖墙的极限承载力,改善墙体的延性和刚度退化,提高墙体的抗震性,聚合物砂浆收缩性小,基本不发生裂缝。
        3抗震加固新方法
        3.1抗震加固和节能改造相结合
        如今,世界范围内的资源短缺现象越来越严重,加之地震频发,导致不同国家与地区的房屋建筑接连发生倒塌等重大事故,严重影响人们的生命财产安全。在这种情况下,对于房屋建筑的抗震加固与节能改造,很多学者将两者充分结合到一起,提出一体化思想,同时对相关技术实施了深入分析。通过有效的一体化,不仅能提高房屋结构体系的承载力,还能实现对结构自身抗震性能的有效改善,相较于传统的抗震加固措施,采用一体化的思想完成改造之后,整个结构体系的承载力和抗震性能可以达到更高、更强,并能降低结构整体耗能能力,减少能源的消耗,在保证抗震加固效果的基础上达到节能改造目标,从根本上避免了重复作业。另外,这也是使设计与施工实现一体化的有效途径,能大幅降低项目的运营成本。值得一提的是,在抗震加固和节能改造相结合的技术当中,目前以玻化微珠保温砂浆最为常用。对于玻化微珠保温砂浆,它属于无机保温材料,除了能起到良好的保温效果,还能提供与混凝土层相当的加固作用
        3.2隔震及减震加固
        如果想要隔震,就需要换一种方法,换一种新型材料,橡胶隔震垫,其可以阻断地震的加速度,大大减少了它的危险性,如果具体运算的话,可以发现会延长地震结构的周期,危害性减少,从而可以实现它的效果,但如果想要加强这种效果,必须要从基础上放入橡胶垫,上层结构方可稳定,但这样会改变砌体结构,有些建筑如果改变了,其抗震性能会大大减少,但以上工作的实施只能有经验丰富并且操作熟练的具有实践经验的人员来完成操作,从而保证结构的抗震性。
        结束语
        综上所述,通过对房屋砌体结构抗震加固及改造应用要点进行有效的分析,从而能够更好的保证房屋建筑整体结构抗震性以及稳固性,从而为人们的日常居住安全提供了有力的保证。因此,加强抗震性能加固设计研究具有重要的意义,需给予更多关注。
        参考文献:
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