结构设计现有建筑结构抗震鉴定及加固设计初探刘鑫

结构设计现有建筑结构抗震鉴定及加固设计初探刘鑫

天津市房屋质量安全鉴定检测中心有限公司天津市300060

摘要:随着经济和社会发展的日新月异,在工业发展的同时破坏了生态环境,而且我国近些年来经常发生较为严重的地质灾害,对人民的生命财产安全造成了严重地损害。而目前我国建筑的抗震技术受到了广泛的重视,企业和相关部门应该如何进行建筑抗震技术结构的加固,升级技术,进行技术的革新,加固建筑的稳定性与抗震能力确保居民的安全。

关键词:建筑结构;抗震;加固设计方法

引言

地震灾害是人类面临的最严重的自然灾害之一,具有突发性、毁灭性、难预测的特点,受经济制约我国早期一些建筑普遍存在着抗震能力弱、功能单一的问题,因此,对现有建筑进行科学的抗震能力鉴定并采用合理的加固措施就变得尤为重要。

1建筑结构抗震能力鉴定概述

建筑结构抗震能力的鉴定技术分为几个方面,第一对建筑结构抗震问题,我国相关部门提出了抗震分类标准(《建筑工程抗震设防分类标准》),给建筑的抗震结构的设计给出了方案指导。建筑设施的施工过程中,要将施工与抗震结构设计紧密结合起来,将重点放到建筑抗震结构中去,提高建筑的抗震能力与稳定性。其次便是在建筑抗震鉴定标准中,检测人员在鉴定过程中更深刻的了解建筑的各项数据并做好记录,并根据实际情况作出判断。最后注意抗震结构设计是否符合建筑抗震鉴定的标准与方法,做好抗震结构的后期鉴定。

2建筑抗震结构鉴定

2.1建筑抗震结构鉴定范围

我国目前建筑抗震结构的分类主要有两种[2]:(1)没有经过抗震结构设计的建筑,这种建筑在我国颁布抗震结构设计规范前就已经有了,目前属于高危建筑,十分危险,严格上来说并没有抗震结构设计。(2)在地震频发地区建筑的质量高的建筑结构设计,根据抗震结构设计鉴定的系数来进行鉴定。我国对建筑结构进行抗震结构鉴定的方法有传统经验法、概率鉴定法、概率极限鉴定法。我国最常使用的鉴定方法就是概率极限状态鉴定法,从建筑中随机抽取混凝土的样本进行检测,得出鉴定结果,鉴定的结果相对准确,且实施更为便捷。

2.2建筑抗震结构设计鉴定的步骤

对我国目前现有的建筑要进行更新换代,并且要鉴定建筑的地震影响系数,需要进行复杂的鉴定。施工人员需要对建筑进行数据的整理分析并保留好数据,在对建筑进行抗震鉴定时尽量使用原始数据进行测量,这样的计算的数据是准确有效的。对建筑周围的地质结构进行检测,调查建筑结构的情况与建筑结构的现状,使用过程中肯定对建筑的结构造成了不同程度的伤害,要对建筑进行目前状况的检测。对建筑进行抗震能力检测鉴定,并对结构进行合理化的分析,通过对鉴定数据进行准确化、合理化的整理,针对不符合鉴定结果的建筑结构进行修复或加固,并对其提出合理化的建议以及备用的解决策略。

3针对现有建筑结构抗震加固设计方法以及对策

3.1直接加固法

直接加固法是在结构构件表面(剥除粉刷层)清理干净后直接进行加固,加固直观、明了,一般分以下六种加固方法:

3.1.1加大截面加固法

加大截面加固法是将原结构构件几何尺寸加大,所用材料与原结构相同,这样就可以保证后加固部分与原结构可靠粘接,融为一体。断面加大以后,构件刚度显著增大,承载力能力加大。本办法适用于使用上有条件增大构件截面的梁、板、柱、墙等结构构件。

3.1.2外包钢(钢筋、钢筋网片)加固法

外包钢加固法是采用型钢对原结构构件进行包裹以达到加固补强的目的,外包钢形成稳固的钢构套,此加固法按是否采用混凝土包裹可分为干式和湿式两种。该方法适用于使用上允许增大构件截面尺寸的情况,适合柱、梁、墙等构件加固。

3.1.3预应力加固法

预应力加固通过对原结构构件预先施加应力间接达到对结构构件加固的一种方法,产生预应力体所用材料均为抗拉、抗压强度高的高强材料,该加固方法能够纠正被加固结构构件截面应力超前,有效减小原结构构件裂缝宽度和挠度,显著提高构件承载力等优点。适用于梁、柱、杆件等构件,此加固方法对使用环境温度高于60℃及原构件所用混凝土收缩、徐变大的情况。

3.1.4辅助结构加固法

辅助结构加固法是一种在原构件外重新制作若干个简单或复杂的构架来分担原构件荷载,形成一个与原构件组合在一起的新的组合结构达到两者共同工作。辅助结构加固法适合于较大的空间施工,二次构件制做应力求简单、自重较轻、对原构件损伤小。适合于梁、柱、钢架、支撑等,但必须对后加构件做好安全防护、防腐、防火等工作。

3.1.5外部粘钢加固法

外粘钢加固法是用胶合材料把加工好的钢板按计算要求粘贴在原构件混凝土表面上。该方法施工操作简单、灵活,是一种目前普遍采用的加固方法。适用于对构件断面要求增加不大的梁、板、墙等构件。但当使用环境温度大于60℃、强酸、强碱、相对湿度大于70%的环境绝对不能采用。

3.1.6碳纤维布加固法

是将碳纤维片材用胶合材料粘贴于混凝土构件表面。碳纤维布仅承受拉应力。碳纤维布布置方式:在进行梁受弯加固时,碳纤维布应布置在梁的支座顶面、底面受拉区;梁受剪加固时,碳纤维布应采用U形箍加纵向压条或封闭箍的方式粘贴;对柱进行受剪承载力加固时应将碳纤维布沿柱轴向环向螺旋缠绕粘贴并封闭。采用碳纤维片材加固前必须对原结构构件卸载;原构件混凝土的实际强度等级不应低于C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不应低于1.5MPa;被加固构件的使用环境及防火要求应严格按照国家现行的有关规范要求。

3.2加强建筑抗震结构加固方法

有增加建筑横截面的加固方法,在这种方法的实施过程中,要求必须是以钢筋混凝土建筑材料为主的,针对这种建筑若要提高建筑的抗震能力就要使用该建筑的同种材料进行有效的增加建筑的横截面积,能够有效的增加建筑的抗震能力,但是使用该种方法是有局限性的,增加建筑的横截面积会对建筑的原始结构造成一定的破坏,并且施工的时间较长、施工难度较大,消耗人力物力较多,在地震发生时抗震效果不明显,所以这种方法适用的状况比较少。相比较增加建筑横截面积的加固方法,外包钢板加固的方法更加有效,这种方法是用角钢把建筑结构构件的四周包裹起来,采取干式和湿式两种方式,根据这种方式花费较少,实施较为方便简单,能有效的提高建筑的抗震能力,但这种方法花费的就比较多,所以每种方法有利有弊要辩证的来看待解决办法。在针对增加建筑抗震能力上的办法有许多种,在建筑中有组合结构法就是在其中添加钢梁和钢柱的数量,通过增加钢结构的方式来加大混凝土的承载力,能显著有效的增加建筑结构抗震能力,但是这种办法只适用于对空间要求小的建筑中,因为增加建筑中的钢结构会影响建筑中的适用范围,会减小使用面积,所以这种方法也是有其局限性的。有种方法和这个很类似,就是粘贴钢板加固的方法,在混凝土的表层黏贴钢板增加结构的承载能力,来达到增加建筑抗震能力的目的,对居民的日常生活影响小也不会减少建筑的使用面积,但是在地震发生时,会引起一系列的灾害,例如发生火灾,这种粘贴钢板的方法防火的性能很差,不能抵御火灾是其缺点。

结语

不同的结构体系、纷繁的受力构件要采取不同的加固方法,如何找出一个经济的、安全的、可行的加固方法仍然是一个不断求索创新的过程,我们只有在具体的加固过程中注重将抗震鉴定和加固手段科学结合,更好的提高现有建筑物结构的抗震性能,才能更好的造福社会。

参考文献

[1]张春雷,唐丽娜,王初翀.配置分体式箍筋的大长宽比钢骨混凝土短柱抗震性能数值模拟[J].四川建筑,2016(04).

[2]张树生,尹鹏,罗云龙.上部钢结构、下部混凝土结构组成的竖向混合结构体系的抗震设计[J].工程建设,2016(04).

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