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建筑抗震,如何才能更进一步?

lantain1999楼主
1楼2018-04-0414:59





建筑的抗震加固一直是建筑设计与施工中极为重要的一环,也是施工人员责任的体现。在施工过程中,如何才能做得更好呢?



相关规范



【正在实施】



《建筑抗震设计规范》GB50011-2010局部修订的条文,自2016年8月1日起实施



《煤炭工业矿井抗震设计规范》为国家标准,编号为GB51185-2016,自2017年4月1日起实施



《油气输送管道线路工程抗震技术规范》为国家标准,编号为GB/T50470-2017,自2018年1月1日起实施



……







【尚未实施】



《石油化工钢制设备抗震设计标准》为国家标准,编号为GB/T50761-2018,自2018年9月1日起实施



《石油化工钢制设备抗震鉴定标准》为国家标准,编号为GB/T51273-2018,自2018年9月1日起实施



……



抗震结构特点及应用



钢结构抗震



【结构特点】钢材强度高、重量轻,且材料的匀质性和强韧性较好,可有较大变形,能较好地承受动力荷载。



【抗震应用】一般的超高层建筑(100m以上)或者跨度较大的建筑通常应用钢结构。由于钢结构建筑的造价相对较高,且存在钢材腐蚀问题和消防问题等隐患,目前应用不普遍。







剪力墙结构抗震



【结构特点】剪力墙是用钢筋混凝土墙板来承担各类荷载引起的内力,能有效控制结构的水平力,这种用剪力墙来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。



【抗震应用】在高层建筑(10层及10层以上的居住建筑或高度超过24m的建筑)中被大量运用。







框架结构抗震



【结构特点】框架结构由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成骨架,再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成。墙主要是起围护和隔离的作用,由于墙体不承重,所以可由各种轻质材料制成。框架-剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗力性能。这种结构的住房有很好的抗震性。



【抗震应用】框架结构在现代建筑设计中应用较为普遍,大多数建筑都是框架结构







砖混结构抗震



【结构特点】砖混结构应用于楼板、过梁、楼梯、阳台等。这些配件与砖做的承重墙相结合,所以称为砖混结构。砖混结构主要应用于多层住宅(24m以内,10层以下),其抗震性能比起上述三者相对弱一些。



【抗震应用】砖混结构一般应用在多层或者跨度不大的建筑,但由于砖混结构的房屋格局固定,墙面不能改动,加之近些年框架结构以及剪力墙结构的应用范围越来越广,在城市建设中已经很少应用砖混结构。



抗震加固方法



增设构件加固法



增设构件加固法具体包括增设抗震墙(剪力墙和翼墙)加固法、增设支撑加固法、增设刚架加固法等。当原有结构的抗震墙体的间距不满足现有规范的规定值或者原有墙体的抗震承载力严重不足时,宜采用增设抗震墙加固法。



【优缺点】



此法优点是应力传递简单、刚度强度高、可靠性能好、造价低。其缺点是墙体重量大,基础结构必须有富足的承载力。此外,施工过程中噪声、振动大,工期长。



增强构件加固法



增强构件加固法具体包括外粘型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维增强复合材料加固法等。(1)外粘型钢加固法适用于需要大幅度提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱等构件的加固。适用于大型结构及大跨度结构,尤其适用于不允许增大原构件截面尺寸却又要求较大幅提高承载能力的混凝土梁、柱等构件的加固。(2)粘贴钢板加固法适用于对钢筋混凝土受弯、大偏心受压和受拉构件的加固。(3)纤维增强复合材料加固法适用于钢筋混凝土受弯、轴心受压、大偏心受压及受拉构件的加固。外贴纤维复合材加固法是采用FRP片材对混凝土构件进行修复加固的一种新技术。



【优缺点】



(1)外粘型钢加固法的优点是施工简便,现场工作量较小,构件截面尺寸变化不大,结构自重增加较小,而承载能力提高显著,构件截面的刚度和延性也得以改善。



(2)相对于传统加固方法,粘贴钢板加固法更为简单、快速,对结构的外形和净空以及生产生活的影响较小。



(3)外贴纤维复合材加固法具有很高的抗化学腐蚀能力和对被加固结构的保护能力,提高了结构耐久性;材料强度高,外贴加固用量少(材料厚度小);荷载增加极少,几乎不改变原有结构的外形和尺寸;施工周期短,操作简单;加固施工时噪声小,对结构的使用环境影响较小。



隔震、耗能减震加固法



隔震加固法是将隔震技术应用于抗震加固领域中的一种方法,通过隔震层的设置将地震变形集中到隔震层上,从而达到减小原有结构地震反应的目的,限制能量向上部结构传递,提高建筑的抗震安全度。国内外耗能减震结构的振动台试验研究表明例,耗能减震结构与传统抗震结构相比,地震反应减小了40%~60%。而从国外工程资料表明,耗能减震结构体系与传统抗震结构体系相比,可以节约结构造价5%~10%。若用于已有结构的加固改造,可节省造价会更加可观,有的加固改造工程节省造价达60%。



【优缺点】



此法的优点是加固效果好、抗震安全度高、无需对非结构构件等再进行抗震加固,故建筑的功能和用途均不受影响。缺点是设置隔震层后,穿过隔震层的设备配线、配管等需要进行妥善的柔性连接,费时费事。



设计与施工应注意



混凝土强度



(1)节点混凝土强度等级选择缺乏依据;



(2)浇筑混凝土时振捣不密实导致节点混凝土强度不足;



(3)施工缝处理不当影响节点区域混凝土强度。



构造配筋



(1)抗震墙中暗梁配筋设计时未考虑暗梁钢筋与墙中纵横钢筋以及暗柱钢筋的相互关系;



(2)框架节点箍筋加密时未进行节点内力分析,甚至会忽略了按最小体积配筋率作构造配筋;施工图中只有柱端的加密配箍量标注,而节点核心区无明确标注。



锚固长度



(1)设计不周造成锚固长度不足;



(2)施工缝留设位置不合理造成锚固长度不足。

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