朱明
【摘要】 如今經濟發展較為迅速,建筑也伴隨經濟發展了起來,與此同時,人們對于建筑的要求也越來越高,不僅要求耐久性、舒適性和安全性,也開始對建筑的抗震性提出了一定的要求。為了滿足消費者的要求,設計師在進行設計時開始更加注重抗震加固技術的應用,以達到保護人們的生命安全和財產安全的目的。本文主要介紹在建筑中抗震加固設計的一些實現方法,以此提供一定的借鑒意義。
【關鍵詞】 建筑結構;抗震加固設計;具體方法
前言:我國是一個多地震的國家,地震的發生比較頻繁,活動的范圍也比較廣泛,地震會給人們帶來的損害有時候也非常重大,而造成的損失很大程度上市由于建筑物的抗震能力不強,導致坍塌,給人們造成巨大的損失,所以,為了保證人們的生命安全和財產安全,人們更加注重建筑結構中的抗震加固技術的設計。
1.建筑抗震加固設計的主要內容
伴隨著建筑抗震加固結構技術的不斷發展,如今,應用于建筑中的抗震加固與改造的技術主要可以分為兩大類:一類是增加建筑物結構的抗震加固改造能力,另一類則是減少地震作用的加固與改造設計。其中,增加建筑物結構的抗震加固改造能力主要是通過砌體結構的抗震加固,來實現墻體的加固,增加墻體的抗震性能,從而來增加整個建筑物的抗震能力。
2.建筑抗震加固設計的分析
2.1 結構加固技術
在進行建筑加固的實際中,主要有以下三種常見的結構加固技術:
2.1.1 增加截面加固法
如今在建筑物的建筑過程是以鋼筋混凝土為主要的建筑材料,而對于鋼筋混凝土的結構而言,要提高結構的承載能力,主要是通過采用同種材料來增加結構截面面積的方法來實現,這種加固方式適合當建筑物的梁柱的抗震力不足時使用。這種加固的方法有施工時比較方便、質量好、穩定性強以及可靠性好這些優點,但也有一定的局限性,首先就是增加截面時要從整體結構進行考慮,如果單從局部考慮,很容易由于構件的質量或者剛度的變化而導致局部進入共振的區域,從而出現新的破壞,另外還有施工的時間比較長、作業的濕度大。對于生產生活會有影響以及會影響到房屋以后的凈空和美觀的局限性,因此這種方法一般不適用于房屋外部,只適用于墻或者梁柱結構的加固這些不會產生較大表面影響的地方。
2.1.2 外包鋼加固法
外包鋼加固法相對來說比較簡單,就是用一種角鋼將結構四角外包起來,而角鋼之間則是用綴板進行連接的一種加固方法。外包鋼加固法又可以劃分為干式和濕式兩種,兩種方法各有特點,外包鋼干式的方法比較簡單,但是外包鋼濕式的承載力比較好,所以在實際運用中,外包鋼濕式更常用一些。外包鋼加固法具有施工量小、速度快、能夠有效的提高構建的承載力的優點,但是采用這種方法的話,費用會比較高。該種加固法主要是用于混凝土梁柱以及磚窗墻結構這兩方面的加固。
2.1.3 水泥壓漿加固法
水泥壓漿加固法主要就是用水泥漿將結構構件蜂窩以及一些裂縫處進行填充和固結,從而來達到加固的目的,這種方法的費用低、運輸方便且強度高,但是并不是適用于任何建筑,只能在遭受地震、臺風等這些自然災害后造成裂縫的建筑物中進行修補。
2.2 抗震加固法
抗震加固法從大方面來說可以進行劃分,分為增強構建加固法和隔震、耗能減震加固法這兩種方法,而又能從這兩種方法中細分為多種方法。
2.2.1 外粘型鋼加固法
外粘型鋼加固法在大結構或者大跨度結構的建筑中使用的較為廣泛。主要是通過灌漿或者焊接的方法將構建四角用型鋼進行外包,從而來達到提高原構建的承載力和變形力的目的,外粘型剛加固法的施工相比而言比較簡單、工作量也比較小,能夠有效的改善構建截面的剛度和延性。
2.2.2 黏貼鋼板加固法
黏貼鋼板加固法就是在混凝土法的構建表面黏貼上建筑結構鋼板,從而實現共同受力,達到提高承載力的目的。該種方法最適合于混凝土受力彎曲和大偏心受力的加固,并且這種方法簡單、快速,對生產生活所造成的影響也比較小,但是這種方法的缺點是防火性差,并且加固后的構建所提高的承載力有一定的數據要求,即不能超過原構建的40%。雖然該種方法有一些缺點,但是相比其他加固法而言,實用性比較強。
2.2.3 增大構建截面加固法
采用這種方法能夠大幅度的將原結構承載力進行提高,并且在耐腐蝕性和防火性方面也有顯著優勢,能夠加強建筑物的整體性和剛度,但是它的工程所要花費的時間較多,人力、物力也會有大量的損耗,并且會對原結構造成非常大的影響,在地震時無法真正起到抗震的作用,所以這種加固法只能在基礎和下部結構進行采用。
2.2.4 組合結構法
組合結構法主要就是在建筑物中增加鋼梁和鋼柱的數量,通過這種方法能夠很大程度上提高混凝土的承載力,能夠達到原構建承載力的幾十倍,目前,這種方法在密集柜和電池房中采用的較多,但是這種方法也有一些局限,就是采取這種方法之后,凈空會變小,不利于空間的裝修和布置,因此如果對空間的大小要求比較高的建筑不適合采用這種方法進行加固。
以上四種方法,是對增強構建加固法的具體論述,而以下兩種方法是對隔震、耗能減震加固法的具體論述。
2.2.5 隔震加固法
隔震加固法是一種新的加固技術,它主要是通過對隔震層進行設置,使得地震變形集中到隔震層上面,從而來減少地震對建筑物造成的影響。這種加固法的抗震性特別強,抗爭效果也特別好,并且只需要對隔震層進行設置不需要再對其它的構建進行改變,雖然它一定程度上會影響到其它的施工,但它抗震效果好的優勢也使得它在建筑結構中被推廣。
2.2.6 耗能減震加固法
該種方法是一條新開辟出來的途徑,通過在結構的某些部位增加耗能阻尼減震裝置來減少地震反應,這種方式的減震效果比傳統方式的減震效果要好很多倍,而且如果是在原有結構上進行的加固改造價格會相對比較低。
3.建筑結構中的抗震設計方式
3.1根據建筑結構性能目標設計抗震結構
在進行建筑結構中的抗震設計時,主要考慮設計的目標就是在地震來臨之時,建筑結構能夠有較高的抗震性能,提高安全性。所以在設計結構時,首先應該考察建筑結構所在地可能發生地震的震級,根據考察數據,分析建筑結構在發生地震時所能承受的強度以及保證內部房屋不被破壞的性能指標進行抗震結構設計。同時,建筑結構的地基以及某些非抗震設計結構也應進行適當的設計,使其能夠有一定的抗震承受力。
3.2根據建筑結構基本構造設計抗震結構
在進行建筑結構的磚混結構設計時,普遍運用的構造方式是嚴格控制建筑的層數與層高以及各戶房屋的整體高度;把鋼筋混凝土設計出構造柱,然后設計在建筑的橫縱墻中,而且還要加一些防震縫等構造。在中國修改之后的將主結構抗震設計規范中新增加了一些條例,比如說在建筑結構中要重點突顯建筑屋頂的電梯以及樓,使設計中的構造柱能夠延長到頂部,并連接到頂部的圈梁上,這樣一來,使突顯部分能夠與主要結構部分融為一體,使整體能夠有更強的承受力,提高架構本身的剛度。這些新增的條例要求在抗震設計中嚴格執行。
4.結束語
本文介紹了多種建筑抗震加固設計的方法,雖然各個方法都有其優缺點,但是在實際的應用中仍然能夠滿足建筑對抗震能力的要求,相信在不斷進步的現在,會有更多更好的加固方法出現,提高建筑的抗震能力。
參考文獻
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