陳素婷+楊淑麗
摘 要:本文以某城市的高層建筑工程作為主要論述對象,對該高層具有的剪力墻結構綜合樓所具有的危險性進行研究,筆者依據多年經驗對該建筑工程進行了現場的檢查,并對其工程的剪力墻結構進行了詳細的檢測,并依據所得到的檢測結果來對該建筑的各個部門進行了確定,經過恰當加固以后能夠滿足當前相關要求,并可以將建筑物的使用時間逐漸延伸。對此,本文主要從以下幾個方面對框架剪力墻結構檢測鑒定與加固進行研究,提出合理化建議,提供給相關人士。
關鍵詞:鋼筋混凝土;框架一剪力墻結
某城市沿江大道中的綜合樓是在1988年建設成功并開始應用的。而對于該樓的整體布局來說,主體一共有17層,并且塔樓高4層,除此之外地下有1層,總體的高度在66.83m左右,而總體的建筑面積約為15200m2。該綜合樓主要的結構方式為剪力墻結構,并且梁、柱等有關部位都是采取現澆的形式,樓面通常屬于制預板加現澆面層。
1 該工程介紹
該工程主要所采取的結構形式通常是參考74版有關規范開展設計的,建筑的安全系數以及抗震性能都是依據有關抗震規范要求執行的。為了將安全隱患進行消除,將建筑使用時間進行延長,這樣就要求相關人員進行抗震鑒定,依據鑒定結果做好相應的加固處理,確保在加固以后改造完成以后能夠將存在的安全隱患控制在萌芽中,經過加固以后的建筑最多可以使用50年。
2 構檢測和鑒定
2.1 原結構檢測結果
2.1.1 現場普查
現場量測混凝土構件尺寸及建筑物軸線尺寸,并與設計圖紙對比。檢查并評估建筑物的施工質量,對建筑結構現有裂縫、露筋、銹蝕等受損的構件區域進行普查發現,主樓結構截面尺寸與原設計圖基本吻合,部分砌體填充墻裝修層、填充墻與主體結構連接處、預制板板底、預制樓梯連接處有明顯裂縫。樁一箱聯合基礎箱體部分密閉性較好,未發現明顯的因基礎沉降或不均勻沉降引發的變形,滿足設計要求。主樓結構最大傾斜率為0.03%,框架柱垂直度符合要求,框架梁撓度小于規范允許值。
2.1.2 混凝土強度測定
混凝土強度采用鉆芯法測定,在構件上鉆取心-44-樣46個,按CECS03:2007《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》,經切割、加工、研磨、養護后進行抗壓強度試驗,按95%保證率評定混凝土強度,得到強度評定值:箱基混凝土強度為28.0MPa,地下1層~8層混凝土強度為27.2MPa,9~12層混凝土強度為23.0MPa,13層及以上混凝土強度為20.0MPa。
2.2 抗震性能鑒定
2.2.1 抗震措施鑒定
本工程結構布置規則,結構體系為雙向框架結構,實測混凝土強度等級均不低于C20,框架梁、柱截面寬度均滿足現行抗震鑒定標準要求??蚣芰骸⒅拷罴用軈^箍筋間距均超過標準的規定值。懸挑構件中,縱向框架-鋇IJ夕h伸的懸挑梁作為消防樓梯的支承,且將消防樓梯作為預制構件擱置于懸挑梁上,不符合抗震要求。
2.2.2 檢測鑒定結果
(1)結構抗震變形:在偶然偏心影響的地震作用下,樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的最大比值為1.24,滿足規范限值1.5的要求。在地震作用下,樓層層間最大位移與層高的最大比值為1/3038,滿足規范限值1/800的要求。
(2)剪力墻:少部分剪力墻正截面承載力在底部層不滿足要求,部分墻體未按要求設置邊緣構件,所有邊緣構件部位箍筋均未按要求加密,部分剪力墻墻身未按要求設置拉結筋,所有剪力墻底部加強部位拉結筋未按規范要求加密,不滿足抗震構造要求。
(3)基礎:單樁極限承載力為930kN,共布置360根工程樁,群樁的總承載力及單樁承載力均滿足要求;箱基底板的抗沖切和挑板的抗剪承載力滿足要求,箱基構造要求滿足規范規定。
3 加固方案
3.1 框架柱加固
根據鑒定結果確定框架柱加固方案:對軸壓比超抗震規范限值0.9及正截面抗彎承載力加固幅度超過40%的柱采用外粘型鋼法加固,該法不增加原截面尺寸,但新增角鋼及鋼板箍的橫向約束作用,可使原框架柱處于三軸應力狀態,大幅提高柱的承載力,施工方便。加固時柱四角沿柱通長設加固角鋼,角鋼等級為Q235B,地下室到3層采用L100X8,4層到17層采用L75×6,橫向設扁鋼箍板與角鋼焊接,間距400mm,角鋼和扁鋼箍內灌注WSJ建筑結構膠。經復核驗算,加固后柱軸壓比滿足規范要求。
3.2 框架梁加固
依據相關檢測結果可以將框架梁的加固方案進行確定,并對相應的框架梁使用外粘鋼板法做好適當加固工作。而該方法有著較多的優勢,例如施工快、沒有對周周圍居民帶來影響。梁低部順著梁通長進行粘貼主要受力于扁鋼板,梁頂在加密的地方對扁鋼進行粘貼,鋼板是具有Q345B的等級,并且扁鋼和加固柱鋼板都已經完成焊接。對于梁外部來說,要添加寬度在100mm,厚度在3mm的U形箍,在加密區所設置的距離要控制在300mm的范圍,而就非加密區而言,通常所具有的距離保持在500mm左右,并依據兩側的間距200mmD12規格的錨栓將U形箍做好固定。
3.3 預制板加固
依據所得到的檢測結果來看,預制板承載力已經達到相關要求,對于只在上面涂抹灰層的板來說,將表層裂縫進行去除掉,然后再重新做好抹灰工作;就較大縫隙、板底出現漏筋的情況而言,相關人員需要將采取人工的方式進行除銹作業,并在抹灰以后就使用粘貼碳纖維法做好加固工作。通常情況下,預制板在加固的過程中,是順著板橫1500mm的寬度采取纖維布做好粘貼工作。滿布預制板,預制板順著兩邊及其中心的位置上貼滿大約100mm的寬的纖維布拉條,并且保持每一塊預制板都處于拉通的狀態。當加固完成以后,在預制板上面涂抹上適當的防護材料。
3.4 其他構件加固
(1)相關人員依據復核計算以及相關檢測結果,當基礎在符合相關要求的同時,不需要進行加固作業。
(2)就開裂的墻體而言,相關人員事先將以前的粉刷層去除掉,然后再開裂的位置上將玻璃纖維網粘貼上,并涂抹大約為25mm左右的水泥砂漿。
(3)依據鑒定結果可以得知:相關人員對已經受到影響的鋼筋混凝土做好相應處理的時候,首先將已有的化層清除掉,然后再利用修補的手段做好修復工作,這樣做的目的是將抗碳化能力加以提升,最后再將環氧樹脂涂抹上去,為了提高其防腐性能。
結束語
通過以上內容的論述,可以得到以下結論:當建筑物在加固改造的前期階段,相關人員需要對需要加固的建筑物結構做好適當的檢測,并依據鑒定所得到的結論,對存在危險性的構件做好加固作業。當加固以后所得到的建筑可以符合應用功能,確保相關性能能夠滿足有關規定。(2)該工程建筑物經過加固以后,結構的安全性能都有著顯著的效果。
參考文獻
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