既有建筑抗震加固与节能改造技术分析

发表时间:2020/10/20   来源:《城镇建设》2020年第21期   作者:董洪君
[导读] 当前我国很多地区都存在数量庞大的抗震设防不达标的老旧建筑工程,这些建筑会随着城镇化的改造和发展而逐步拆迁,还有些是进行必要的加固和改造施工,但是加固施工的成本通常比较高,与新建的结构存在明显的差异。对于当前的建筑进行加固改造,就需要采取合理有效的措施来处理新老结构和部件的连接不稳定问题,这样在具体的实施阶段必然会给结构部件造成比较大的损害。
        董洪君
        中国人民解放军32377部队  北京  100000

        摘要:当前我国很多地区都存在数量庞大的抗震设防不达标的老旧建筑工程,这些建筑会随着城镇化的改造和发展而逐步拆迁,还有些是进行必要的加固和改造施工,但是加固施工的成本通常比较高,与新建的结构存在明显的差异。对于当前的建筑进行加固改造,就需要采取合理有效的措施来处理新老结构和部件的连接不稳定问题,这样在具体的实施阶段必然会给结构部件造成比较大的损害。从实际情况来看,只要是进行了加固改造的建筑,就会存在比较严重的质量隐患。
关键词:既有建筑;抗震加固;节能改造
引言
        房屋在使用过程中,由于各种病害因素(建设初期的设计标准低、存在施工质量隐患、使用中遭到外部因素的破坏和影响)、地理环境因素的改变导致地基承载力不足,易导致房屋出现结构裂缝、倾斜、不均匀沉降等,再加之用户的改造、抗震性能要求提高等各种原因,在不采取新建办法的基础上,就需对原有建筑进行结构加固处理,以此提高房屋的强度和稳定性,满足居住安全的要求。
1 抗震加固的原理
        通过加强抗震加固,旨在将建筑的综合抗震能力提升上来,为衡量加固效果提供一定的依据,给予建筑物整体抗震效果强有力的保证,使抗震性在结构和构件中得到充分体现,避免局部刚度突变现象的出现,并给予质量均匀分布一定的保证。在抗震加固中,应加强各种加固手段的灵活运用,给予结构安全一定的保证,并确保综合经济效益的稳步提升。在抗震加固措施应用中,应贯彻落实好因地制宜原则,并将装饰和更新等措施集中在一起,避免浪费过多地费用,满足资金节约化需求。
2 既有建筑抗震加固与节能改造发展现状
        近年来,我国的节能环保理念逐渐成为社会的主流,我国对于资源和能源的使用也更加重视,所以很多建筑都具备较强的节能效果,尤其来很多的先进施工技术应用到工程中,能够从根本上实现能源的节约,达到绿色环保的效果。目前,我国建筑节能发展水平得到了很大的提升,但是从整体发展的角度来看,区域不平衡的现象依然比较严重。因为建筑标准实施的时间问题,很多建设时间比较早的建筑项目并没有进行节能设计,所以当前我国很多地区的建筑能耗都是比较大的。从单位耗能的角度分析,屋顶的能耗可以达到发达国家的2.5~5.5倍,外墙为4~5倍,外窗为1.5~2.2倍。因此,我国的节能形势非常严峻,再加上我国目前并没有建立完善的节能技术标准和管理规范,传统的建筑标准也比较落后,导致建筑工程领域的节能改造工程量巨大。
3 既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术的应用
        3.1 明确抗震加固所需要满足的条件
        明确建筑工程结构抗震加固设计所需要满足的基本条件,是确保抗震加固设计工作得以顺利开展,并取得理想设计效果的前提和基础,能达到事半功倍的抗震效果。在实际展开抗震加固设计工作之前,首先需要对所需要满足的条件进行具体的分析和明确。具体来说,需要从以下几个方面着手:(1)如果建筑工程在使用与操作时不够科学,或者建筑工程结构的年限比较久远,而且部分结构已经被损坏或者破坏,存在较大的安全风险,不能充分满足建筑工程结构的功能时需要对其进行抗震加固处理。(2)如果建筑工程在设计与施工阶段不够重视,不够严谨,出现了一些问题、差池,最终可能引发或者已经引发了一些质量问题或者安全问题,此时,就需要进行抗震加固处理。(3)如果由于一些自然灾害等事件,如地震、爆炸、火灾等,使得建筑工程的结构或者是相关的基础设备受到了损害,此时需要进行抗震加固处理。

(4)为了有效提高建筑工程结构的稳定性,防止在灾害中受到损失,就需要对其进行有效的抗震加固处理。(5)在对建筑工程结构进行装修时,有时候会对建筑工程结构的原本结构进行改变,此时就会使得建筑工程结构的基本受力情况受到威胁,此时,也需要对其进行抗震加固处理。
        3.2 节点的抗震加固
        首先,加大截面加固法。要想确保节点核心区的抗剪截面积的稳步提升,应加强加掖梁的应用,将抗剪强度和刚度提升上来。通过对梁加掖加固节点,具有较高的有效性,而且可以避免对使用功能造成不利影响。其次,外包粘钢加固法。节点的刚度,与节点核心区的混凝土强度有着紧密的联系,在对角钢加固进行应用时,在核心区混凝土开裂之前,角钢不会出现过大的变形,可以将角钢视为刚性模具套在核心区侧,有效制约核心区的转动,将反对称三角形荷载作用在角钢上体现出来。在核心区混凝土开裂以后,角钢对核心区的作用,与水平箍筋对核心区的作用比较相近。
        3.3 抗震强度和节能鉴定
        ①当前的建筑地面回填密实度性能较好,不存在任何潮湿或者结构损坏等严重的问题;②检测墙体结果:顶层有轻微的裂缝,裂缝形式为横向裂缝与斜向裂缝,这些裂缝出现的位置在楼梯间与门窗的位置,对于裂缝而言,最大的裂缝宽度为2mm,同时墙体连接位置还存在漏水现象;③从实地测量结果可以发现,顶点侧移矢量呈现出不规律的变化形态,东部最严重,为 15.4mm,但是也是在国家标准范围内(≤H/500 即 29.11mm);④门窗洞口与承重墙体的间距为 0.9m,没有达到 1.2mm 的要求;⑤纵横墙体与楼梯的角部位置上都设置有构造柱,但是楼梯段上下部分的两侧没有设置,不能达到设计标准的要求;⑥对热工检测数据分析发现,建筑朝向符合当前的标准要求。
        3.4 增设相应的构件
        在遵循基本抗震加固设计原则的基础上,增设相应的构件,是提高建筑工程结构有效性的重要举措之一,经实践证明有助于建筑工程结构抗震加固性能的增加。具体来说,可以从以下几个方面着手:(1)增设建筑工程结构的墙体。在实际展开抗震加固设计工作时,如果考虑到建筑工程结构不够稳定,抗震性能不佳的原因是抗震的横墙间距比规定的大,墙体的承载性能不够稳定,就可以采用增设建筑工程墙体的方法,但在实际使用的过程中需要注意的是,最好选择砌体墙 - 钢筋混凝土墙体。(2)增设柱子。经实践证明,在建筑工程设置外加柱子,可以极大地增加墙体的抗震加固性能,如果抗震承载性能的差异比较小,就可以使用钢筋混凝土柱子,拉杆与圈梁等基本结构进行有效的连接,可以在一定程度上增加抗震加固的效果。(3)增设拉杆。增设拉杆的原理与增设柱子的原理一样,都能通过外部的力量有效增加建筑工程结构墙面的抗震加固能力。(4)增设支撑。也就是说,让建筑工程有更多的支撑面,这样一来,其抗震效果当然会有一定程度的增加,具体来说,可以是增设天窗架,可以是在建筑结构柱间与屋盖等部分增设支撑,也可以根据实际需要在其他地方增设支撑,这样都能在不同程度上增加建筑工程的抗震性和稳定性。
结束语
        对既有建筑进行建筑抗震加固与节能改造是当前我国重要的工作,也是提升建筑总体水平的关键。基于此,现代社会需要应用建筑抗震加固和节能改造一体化技术的实施方案,合理地安排各个施工工序,从而可以提升整体施工效果,发挥出建筑工程的重要作用,提升工程的总体性能。
参考文献
[1] 臧传君.对建筑改造工程结构加固技术研究分析[J].工程技术研究,2018(15):233-234.
[2] 吴成龙,刘继明,谭文娅,等.预制装配式型钢混凝土干式连接节点抗震性能非线性分析[J].江苏大学学报:自然科学版,2019,40(6):727-733.
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