既有建筑结构抗震性能鉴定及加固技术应用

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:汪国樑
[导读] 摘要:既有建筑结构加固,重点在于提高抗震性能和安全性,本文结合现有工程实例,就既有建筑抗震性能鉴定、加固技术应用进行了粗浅的分享和讨论。
        上海市工程建设咨询监理有限公司  上海  200433
        摘要:既有建筑结构加固,重点在于提高抗震性能和安全性,本文结合现有工程实例,就既有建筑抗震性能鉴定、加固技术应用进行了粗浅的分享和讨论。
        关键词:既有建筑结构;抗震性能鉴定;加固技术改造措施
        引言
        房屋建筑结构的稳定性和安全性直接关系到老百姓的生命财产安全,是影响国民经济、民生和社会稳定的关键因素。2008年汶川5.12地震是震惊中外的特大地震灾害。据民政局统计,汶川地震期间,因地震倒塌的房屋数量高达535.2万间,结构遭到损坏的房屋的数量高达2044.72万,造成了大量的财物损失和人员伤亡,从而引起了社会民众以及相关的从业人员对房屋建筑结构抗震性能以及抗震加固的格外关注。在建筑结构的设计和建筑的施工过程中,建筑结构的抗震性能应该及时测试和确认,并应加强抗震性能较差的建筑,及时改造加固,从根本上提高建筑的抗震。尽量减少因地震引致房屋损毁或倒塌所引致的财产损失及伤亡。本文主要对既有建筑震性能鉴定以及加固技术做简单的探讨,以供相关人员参考。
        1、既有建筑结构抗震鉴定的内容与方法分析
        1.1抗震性能鉴定内容
        (1)做好既有建筑结构的抗震性能实地勘察和各项数据的检验。建筑结构的抗震性能可以通过各项数据得出,所以,一定要记录好建筑结构的布置勘察过程中的数据,然后对建筑结构的整体支撑构造、结构配件以及连接构造等数据进行详细的分析,检查建筑结构的抗震性能。
        (2)做好既有建筑结构抗震性能实际作用发挥状况的检验。对建筑结构进行抗震性能检验的时候,可以在震中进行,其抗震作用发挥状况,需要专门的鉴定员进行检验。
        1.2抗震鉴定方法
        首先,既有建筑结构抗震鉴定的核心方法以《建筑工程抗震设防分类标准》为依据,结合当前建筑结构的发展需求以及我国抗震标准的鉴定手段。大多数的既有建筑都是以此为依据开展并进行完善的。其次,以《建筑抗震鉴定标准》作为主要的鉴定方法,建筑结构抗震鉴定人员通过对建筑结构的整体高度、面积、层数等数据信息进行收集分析,并区别整理特殊建筑物的数据,综合起来对建筑物的抗震性能进行全面鉴定。最后,将《建筑抗震鉴定标准》和建筑实际勘察相结合,对建筑结构的整体抗震性能进行鉴定,由于建筑物种类繁多,鉴定的范围十分广泛,想要提升建筑结构抗震鉴定工作的效率,就需要不断的提升和完善建筑结构的抗震性能鉴定方法,增强其实践应用性。
        1.3案例分析
        1.3.1工程概况与鉴定目的
        某砌体建筑建于20世纪60年代。外墙厚度是370mm,1层内墙厚度是280mm,2层和3层内墙厚度是240mm。此砌体建筑使用的是钢筋混凝土条形基础。四周墙体设置钢筋混凝土环梁。第一层采用50号混合砂浆,第二层、三层采用25号混合砂浆。混凝土构件的强度等级为150(C13)。为了了解建筑目前的抗震性能和安全性,便于下一步对其进行加固和改造,并以此为目的进行抗震性能和安全性评价。
        1.3.2第一级鉴定
        (1)房屋的高度和楼层数。建筑共3层,每层高度3.6m,建筑总高度11.4m。房屋的高度和楼层数符合《地震地震鉴定标准》的要求。
        (2)房屋的结构体系。该建筑第1~3层的抗震墙最大间距为6.8m,房屋高宽比约为0.61,满足房屋刚性体系的要求。
        (3)构件材料的实际强度。根据现场测试结果,该建筑承重墙第1~3层砌筑砂浆抗压强度估算值分别为0.9MPa、1.2MPa、1.6MPa;一、二层砖墙的实际强度水平均小于MU7。第5层和第3层是MU7.5。检测到的混凝土板强度可达20MPa。一层砌筑砂浆强度等级小于1MPa,一、二层砖墙等级小于MU7.5,不符合《地震抗震鉴定标准》的最低要求。混凝土板的强度满足《地震抗震鉴定标准》的最低要求。
        1.3.3抗震能力综合评价
        建筑物的墙体砌体材料强度、墙体布置不封闭在平面内,且竖向墙体与水平墙体连接处的连接措施不符合《GB50023-2009建筑抗震鉴定标准》的要求。此外,房屋的大部分纵墙裂缝严重,大大降低了墙体的抗震承载力。因此,不再进行第二级评价,对建筑物目前的综合抗震能力进行综合评价,不符合抗震评价标准的要求。
        1.3.4构件安全性鉴定评级
        根据有关规定在《GB50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准》,砌体结构成员的安全评估和评级和混凝土构件主要是基于他们的承载能力,结构,位移(或变形)和裂缝,不适合继续轴承这四个检验项目进行评估每个组件的安全水平。本建筑构件安全等级评价结果见表1。
        表1  各构件的安全性等级评定结果
       
        该建筑砌体材料强度低,不设结构柱,圈梁数量不足,纵横墙相交处的结构措施不符合要求。建筑下部窗户和墙体间大部分出现斜向裂缝,部分内墙出现斜向裂缝。上述裂缝宽度在10mm~10mm之间,内外纵墙对角线裂缝呈“8”字形分布。建议加固后继续使用。
        2、既有建筑结构抗震加固技术措施
        2.1地基基础加固
        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。
        2.2扶壁柱法
        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。
        2.3植筋加固
        在实际施工的过程中,通常会应用到后锚固连接处理技术,植筋加固技术的施工流程比较简单,施工风险小,同时还具有较好的环保性特点。该技术应用流程为:首先在建筑结构相应位置进行钻孔,随即进行操作面的清洁处理,清理完毕后利用钢筋材料进行填充,结合工程实际情况与设计方案要求利用锚固胶校正并固定钢筋植入物的角度,稳定后对其进行检查与养护固化处理,确保后续添加的钢筋混泥土材料能够和原结构相互紧密结合,以此提高房建工程整体结构的稳固性。
        3、结语
        既有建筑的抗震性能对房屋的稳定和安全产生一定程度的影响,因此,在房屋建设的过程中一定要对建筑的抗震性能做好评估和鉴定,如有发现不合格的状况,应该立即进行加固,做好既有建筑的改造工作,以此增强房屋建筑的抗震性能,使得我国建筑行业得到更好的发展。
        参考文献:
        [1]吴乐乐,罗瑞,早期既有建筑框架结构抗震性能指标研究[J].建筑科学,2020,36(03):33-37+150.
        [2]郑文豪,雷晓峰,填充墙随建筑高度变化对结构抗震性能影响研究[J].特种结构,2020,37(01):61-66.
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