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加固设计如何保证结构稳定结构稳定性是建筑整体安全重要的控制要素之一,在设计阶段就须做好多项把控,对于稳定性不足的结构可进行加固,并进行抗震验算,具体注意事项如下:
设计要素控制
1.抗震等级、人防等级;
2.地基处理及地基承载能力,地基基础设计等级;
3.原材料质量要求;
4.雪荷载与风荷载;
5.地下水类型及标高,基础防水防渗漏设计;
6.地基土质类型判定。
框剪结构设计
1.分析梁柱及刚接或铰接的承载体系,根据设计荷载进行审核。
2.采用现浇梁、柱、楼盖结构时建筑结构整体性能较好,抗震能力较高;如采用预制装配式设计,须***强化预制构件拼装节点部位的质量与连接性能,并根据抗震、防水要求进行比对。
框架结构优化
1. 对框架梁、柱箍筋间距进行合理优化,根据梁柱抗震等级的不同对箍筋加密区的小箍筋直径和大箍筋间距进行分类布置。
2. 结合材料特性,对结构基础设计等级、砌体结构质量控制进行审核,结合地基土类型对结构设计的合理性进行审核。
钢结构稳定控制
1. 根据构件厚度和长度的比值,设计稳定性强的构件保证钢构件的稳定性及强度能达到标准。
2. 设计时对整体建筑物尽量采取对称布置,避免过于偏移。
3. 如构件在整体结构失效前发生屈曲,则须通过钢构件的屈曲强度增加构件整体承载力。
结构补强加固
1.采用增大截面加固法或约束加固法时,确保混凝土强度等级不低于C10。
2.采用粘钢加固法或粘贴纤维复合加固法时,混凝土强度等级应不低于C15。
3.采用预应力加固法时,混凝土强度等级应不低于C30。
4.悬挑结构采用植筋技术进行构件连接时,植入构件的混凝土强度级应不低于C25。
5.砌体结构加固时,须现场检测确定被加固墙体的砂浆强度等级不低于M5。
6.外加混凝土构造柱、圈梁等提高结构整体性加固措施时,须确定砂浆强度等级不低于M5。
结构抗震验算
1.结合作用、重力代表值、影响系数、作用效应组合等情况,对建筑进行抗震验算,根据设防烈度进行审核,同时还需审核整体建筑是否满足原有使用功能。
2.对于仅进行抗震加固或局部改造的建筑可不进行抗震变形验算,如进行了加层改造,则必须进行抗震变形验算。
3.对于结构加固后设计使用年限不超过25年的建筑,承载力抗震调整系数可按规范规定值的0.85倍取值。
4.加固后的结构刚度和重力代表值变化分别小于10%和5%时,可不计入作用变化的影响;如改变了原有结构体系,则必须按加固后的实际情况进行结构整体抗震复核计算。
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锚杆静压桩施工特点
1、可在上部结构不停止施工的情况下进行锚杆静压桩施工;在压桩过程中无振动、无噪音,侧向挤压小;施工设备简单,移动灵活,可在狭小的空间内进行压桩作业;在压桩施工的过程中能测得桩的入土深度及其压桩力;水泥用量少,能源消耗省,成本低,承载力高,加固效果好。
2、适用范围。适用于旧建筑物改造中的地基加固,抢救危建(构)筑物,解决不均匀沉降问题。于建筑物密集区,大型机具无法进入现场或没有大型机具的情况下使用桩基的工程。基础下老土层起伏不平,桩长度可以因地制宜。
工艺原理。锚杆静压桩的工作原理就是利用建筑物的自重,先在基础上预留桩孔和预埋锚杆,籍锚杆反力,通过反力架用千斤顶将桩逐段压入基础中的桩孔内,当压桩力达到1.5倍桩的设计荷载时,卸除反力架千斤顶后,用C30微膨胀混凝土浇筑桩孔,使桩与基础牢固地结合在一起,桩便能承受上部荷载,起到地基加固的效果。
砖混结构加固方法
砖混结构是指建筑物中竖向承重结构的墙采用砖或者砌块砌筑,构造柱以及横向承重的梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。也就是说砖混结构是以小部分钢筋混凝土及大部分砖墙承重的结构。
我们知道,建筑结构犹如人的骨架,支撑着整个建筑物,所以一旦砖混结构的承重墙受到,就危及建筑物的安全。
而砖混结构被认为是中国目前***的短命建筑。
梁思成曾言,对待建筑“要让它,不要返老还童”,所以对待老旧砖混结构,我们要做的是加固,而不是盲目拆除重建。
1.地基基础常用加固方法
加大基础底面积法、基础补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。加大基础底面积法适用于当既有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的加固, 可采用混凝土套或钢筋混凝土套加大基础底面积; 基础补强注浆法适用于基础因受不均匀沉降、冻胀或其它原因引起的基础裂损时的加固;锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基土加固及纠倾加固;树根桩法也称压浆灌注桩, 适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土和人工填土等地基土加固。
2.墙体常用加固方法
砂浆面层法、钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法。砂浆面层法适用于较小幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋网砂浆面层法适用于较大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固;钢筋混凝土板墙法, 形成砌体—混凝土组合墙, 适用于大幅度提高承载力的静力加固和抗震加固。后两种加固方法还能较大幅度提高墙体的变形性能。
3.砖柱常用加固方法
混凝土围套加固法、外包钢加固法。当截面抗弯承载力和抗剪承载力不足时, 可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力严重不足, 且不允许增大截面尺寸时, 可采用外包钢加固法。
4.混凝土梁常用加固方法
混凝土梁正截面粘钢加固、正截面加筋法加固、简支梁正截面碳纤维片材加固。这3种方法适用于提高正截面承载力;预应力螺杆加固梁斜截面: 这种方法适用于提高斜截面承载力;外包钢加固简支梁、预应力拉杆加固混凝土梁:这两种方法适用于同时提高正截面和斜截面承载力。
5.混凝土楼( 屋面) 板常用加固方法
在楼板受拉区粘钢加固、贴碳纤维片材加固, 这两种方法适用于提高正截面受弯承载力;当洞口边有集中荷载, 以及洞宽或直径gt;1000mm时, 洞口边应设梁。楼( 屋面) 板裂缝修补: 裂缝有已稳定、未稳定两种稳定状况, 应根据裂缝成因、裂缝宽度、裂缝深度、稳定状况、钢筋是否锈蚀、修补目的等, 选用不同的加固方法。裂缝加固方法有:表面处理法、灌浆法、填充法、表面涂渗透性防水剂。裂缝修补的目的增强防水性能、增强承载力、增强耐久性。
砖混结构抗震加固
砖混结构加固多的还是抗震加固,因为老的砖混房子里面很多没有圈梁构造柱,所以它们抗侧向力和整体性都很差。
框架结构柱、梁、板承重,为杆系结构,混凝土保证其刚性,钢筋保证其延性,刚柔
结合,能够很好的抵抗和吸收震能量。其结构抗变形能力强,即使被坏也是延性坏,从发生可见裂缝到坏会产生很大的变形,提供充足的时间撤离。但是砖混房屋是脆性坏,遇到震一下子就倒了。
砖混结构抗震加固可尝试:减小震作用加固法、增大结构抗震能力加固法、多道防线抗震加固法。
1.减小震作用。它主要是通过增大结构周期或加大结构阻尼来实现,一般应用于大型公共建筑的抗震加固。
2.增大结构抗震能力。如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层(俗称夹板墙加固法)、钢筋网水泥砂浆面层加固法、及砖柱外包加固等构件加固法;增设圈梁、构造柱及钢拉杆的整体加固法;通过增设抗震墙的区段加固法来提高房屋的抗震能力等。这些方法施工相对简单,大量应用于多层的砖混结构当中,尤其是民用建筑中。
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