淺談混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固方法

張曉慧 楊海林 郭瑞

摘 要:近年來隨著房地產(chǎn)項目的不斷增多,改造工程也日益增多,原有建筑物已經(jīng)不能再適應現(xiàn)代的生產(chǎn)與生活,需要對其進行加固,本文介紹了幾種鋼筋混凝土抗震加固技術(shù),適用于框架結(jié)構(gòu),框架抗震墻結(jié)構(gòu),以及抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震加固,并對各自的特點進行簡單闡述,以提高社會效益和經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)

中圖分類號:TU723.3 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0078-01

混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今應用最為廣泛,在施工和使用中出現(xiàn)的各種問題也層出不窮,因此混凝土加固技術(shù)也得到了很大的發(fā)展,加固技術(shù)被看作一種現(xiàn)代技術(shù)并取得了較大的成績,近年來,高強度的碳纖維,玻璃纖維等聚合物材料作為鋼板的替代物正在被發(fā)展和應用,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常進行的是受彎加固。

抗震加固事應根據(jù)房屋的實際情況選擇加固方案,在房屋加固總體決策上,應從房屋的實際情況出發(fā),側(cè)重于提高承載力,或提高變形能力,或二者兼有,必要時,也可采用增設(shè)墻體,改變結(jié)構(gòu)體系的集中加固,而不必每根梁柱普遍加固。一般來說,加固后結(jié)構(gòu)大多屬于組合結(jié)構(gòu)或組合截面,同時往往是二次受力結(jié)構(gòu),新舊兩部分存在著應變滯后和應力超前的現(xiàn)象,受力情況比較復雜,因此,結(jié)構(gòu)加固設(shè)計與施工方法緊密結(jié)合,并采取有效措施。加固體系的確定,應符合抗震鑒定結(jié)論所提出的方案,當改變原有結(jié)構(gòu)體系時,應注意模型是否符合實際,整體影響系數(shù)和局部影響系數(shù)的取值方法應明確。結(jié)合以上的理論研究及在混凝土改造加固工作中的實踐,建議工程人員應根據(jù)實際條件和使用要求,選擇一下適宜的方法和配套的技術(shù)。

鋼筋混凝土房屋的結(jié)構(gòu)體系和抗震承載力不滿足要求時,可選擇下列加固方法。

單向框架應加固,或改為雙向框架,或采取加強樓、屋蓋整體性且同時增設(shè)抗震墻,抗震支撐等抗側(cè)力構(gòu)件的措施。框架梁柱配筋不符合鑒定要求時,可采用鋼構(gòu)套,現(xiàn)澆鋼筋混凝土套或黏貼鋼板,碳纖維布,鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿面層等加固,房屋剛度較弱,明顯不均勻或有明顯的扭轉(zhuǎn)效應時,可增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻或翼墻加固,也可設(shè)置支撐加固;當鋼筋混凝土抗震墻配筋不符合鑒定要求時,可加厚原有墻體或增設(shè)端柱,墻體等;當樓梯構(gòu)件不符合鑒定要求時,可黏貼鋼板,碳纖維布等措施,下面具體介紹一下簡單的幾種加固方法。

1增大截面法

當混凝土梁,板設(shè)計與實際承載力相差較大且其剛度也不滿足要求時,采用加大截面來加固較為有效。加大截面加固法在構(gòu)造方面必須解決好新加部分與原有部分的整體受力問題。增大截面的材料,一般為原構(gòu)件的同種材料,當遇到混凝土不僅強度等級低,而且密實性較差,甚至還有蜂窩,空洞等缺陷時,不應直接采用增大截面法進行加固,而應先置換有局部缺陷或密實性太差的混凝土,然后再進行加固。

增大截面法是一種工藝比較簡單,使用經(jīng)驗較為豐富,受力可靠,加固費用小隊比較低的傳統(tǒng)加固方法,并且采用增大截面法加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,按現(xiàn)場檢測結(jié)果確定的原構(gòu)件混凝土等級不應低于C10,有關(guān)調(diào)查表明,其加固工程量主要集中在一些中小城市一般混凝土結(jié)構(gòu)梁柱板方面。

2粘碳纖維復合材料、粘鋼加固

當結(jié)構(gòu)的抗彎,抗剪承載力不夠或建筑抗震達不到要求時,引起原因有:設(shè)計失誤,施工失誤,混凝土強度過低等,都可以采用在混凝土結(jié)構(gòu)外面粘結(jié)碳纖維布或者鋼筋的方法進行補強。粘鋼板的施工方法已被業(yè)內(nèi)廣為熟悉。

鋼構(gòu)套加固,是在原有的鋼筋混凝土梁柱外包角鋼,扁鋼等制成的構(gòu)架,約束原有構(gòu)件的加固方法,這種方法是提高梁柱承載力,改善結(jié)構(gòu)延性的切實可行的方法;當僅加固框架柱時,還可提高強柱弱梁的程度,黏貼鋼板的方法是降鋼板與混凝土面粘結(jié)使其共同工作來提高構(gòu)件承載力,粘結(jié)質(zhì)量的好壞直接影響到加固效果,故需專業(yè)隊伍施工,確保加固結(jié)果,黏貼碳纖維是本次修訂增加的,近年來已經(jīng)使用成熟的加固方法,但對膠黏劑的質(zhì)量和黏貼工藝要求較嚴,同粘鋼一樣,黏貼質(zhì)量的好壞直接影響到加固效果,故需由專業(yè)隊伍施工,確保加固效果,另外,還要進行防火處理。

3噴射混凝土技術(shù)

建筑物加固也經(jīng)常使用加大原有結(jié)構(gòu)截面積的方法來提高結(jié)構(gòu)的承載力,其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)的剛性提高較多且施工成本較低,缺點是增大了原結(jié)構(gòu)的體積和重量,施工比較繁瑣。增大截面的混凝土層通常較薄,采用一般的混凝土施工方法很難做到混凝土自身密實,也很難達到和原有混凝土面結(jié)合牢固,因此經(jīng)常使用噴射混凝土的方法,由于噴射混凝土粘結(jié)性強,有較高的強度,從噴射方式劃分施工可以分為兩種:(1)干式噴射混凝土,(2)濕式噴射混凝土。

4鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿面層加固

鋼絞線網(wǎng)-聚合物砂漿面層加固梁柱的鋼絞線網(wǎng)片,聚合物砂漿的材料性能,應符合國家規(guī)范的規(guī)定,界面劑的性能符合現(xiàn)行行業(yè)標準《混凝土界面處理劑》JC/T907中關(guān)于I型的規(guī)定。鋼絞線網(wǎng)的受力方式應設(shè)計成僅承受拉力的作用,當提高梁的受彎承載力時,鋼絞線網(wǎng)應設(shè)置在梁頂或底面受拉區(qū),當提高梁的受剪承載力時,鋼絞線網(wǎng)應采用三面圍套或四面圍套的方式,提高柱受剪承載力時,鋼絞線網(wǎng)應采用四面圍套的方式。

由于篇幅有限,僅對結(jié)構(gòu)加固常用的幾種方法進行簡單的介紹,另外在結(jié)構(gòu)改造時經(jīng)常要拆除混凝土的某些部分,也可使用無振動的靜態(tài)切割方法,總之,作為鋼筋混凝土改造和加固前工程設(shè)計人員應有針對性的研究加固的措施,例如加固設(shè)計中考慮經(jīng)歷加固與抗震加固受力特點的不同而采用不同的方法,根據(jù)具體工程具體分析,在整體計算和構(gòu)件截面承載力驗算的基礎(chǔ)上,考慮新舊結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造要求和施工技術(shù)的可實施性,一般來說,直接加固方法較為靈活,便于處理各類加固問題,間接加固法較為方便,對原結(jié)構(gòu)損傷較小,便于今后的更換與拆卸。隨著現(xiàn)代建筑科學技術(shù)的不斷發(fā)展,結(jié)構(gòu)改造加固方法也會日新月異,加固方案的選擇范圍也講具有更為廣闊的空間。

參考文獻

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