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土木吧丨浅谈既有建筑改造加固设计方法(二十八)

发布时间:2022-09-18 19:43:26 来源:华体会线上平台 作者:hth华体会网页版

内容简介:  因经济发展,传统砖混结构大部分已被钢筋混凝土结构所代替,未来钢筋混凝土结构也可能被钢结构代替。在90年代以前,这种建筑广泛应用于住宅、宿舍、办公楼、教学楼、宾馆等建筑上。因此这种结构鉴定加固存量巨大,但对于2010年以后成长起来的设计师来说,可能并不熟悉这种结构形式。  除大空间如剧场等砖混结构、底框、内框架砖混房屋外,大部分砖混房屋因建筑功能需要墙体布置较密(框架结构优于砖混原因之一),容易满足抗震横墙的需要,比如学生宿舍、小开间办公楼、标准开间宾馆等,见下图:  住宅建筑因传统小开间的要求,墙体布置也比较密,但墙体布置往往不是...

  因经济发展,传统砖混结构大部分已被钢筋混凝土结构所代替,未来钢筋混凝土结构也可能被钢结构代替。在90年代以前,这种建筑广泛应用于住宅、宿舍、办公楼、教学楼、宾馆等建筑上。因此这种结构鉴定加固存量巨大,但对于2010年以后成长起来的设计师来说,可能并不熟悉这种结构形式。

  除大空间如剧场等砖混结构、底框、内框架砖混房屋外,大部分砖混房屋因建筑功能需要墙体布置较密(框架结构优于砖混原因之一),容易满足抗震横墙的需要,比如学生宿舍、小开间办公楼、标准开间宾馆等,见下图:

  住宅建筑因传统小开间的要求,墙体布置也比较密,但墙体布置往往不是太规矩,相对于宿舍建筑抗震性能就差些。如下图:

  对于小开间结构等加固方法首先考虑选用钢筋网砂浆面层加固、钢筋混凝土板墙加固、聚合物水泥砂浆面层加固法。三种方法加固原理相同,都能大幅度的提高砖砌体的抗剪强度、刚度和延性。混凝土板墙加固效果比砂浆面层显然好的多,聚合物砂浆面层居中。砂浆面层厚度一般20~40mm,强度等级M10,钢筋网规格∅6@300X300。板墙混凝土厚度一般60~100mm,钢筋一级或二级(不宜太高),∅10、。其它构造和细节要求,详见《加标》。有关图集节点非常详细,实际工程中可直接选用。

  上述图示为内、外加固同时进行,内加固缺陷是墙体加厚减少室内使用面积,而且施工期间,生产生活必须完全或部分停止、且重新装修才可以使用。所以为避免减少使用面积和施工干扰,也可采用外墙加固增加圈梁和构造柱的方式。

  外加固需要拉设拉杆代替内部圈梁的作用,也可以直接贴着楼板和内墙新设圈梁(施工难度较大),对室内影响较小或基本不影响,但显然不如内外加固效果好,有得必有失啊,只能实际工程中综合权衡了。

  北京市做了大量的住宅改造,不仅仅是抗震加固,而是结合住宅建筑更新改造综合考虑。比如外墙设置通长的钢筋混凝土双排柱新增阳台(拆除原悬挑阳台)和原砖混结构连接在一起,对原结构进行了加固,也增加了建筑面积、增设了电梯等,外立面规矩宛如公建。

  当大开间布置比较均匀时,仍然可以采用增加面层的方法进行加固,应将支撑大梁处的砖墙柱改为混凝土组合柱。当横墙间距密疏不一致,或楼梯间偏置造成质心刚心不一致、可能发生扭转时,可采取增设抗震墙,对大空间部位的承重墙体增加混凝土柱、支撑等方法加固。

  (1)砖混结构空心楼板使墙体分承重墙体和自承重墙体,现浇楼板时若横墙间距较密也可能造成纵墙承担荷载很小相当于自承重墙。面层加固墙体时应该重点加固承重墙体,不可加固后使自承重墙体刚度大于承重墙体,造成地震剪力分配不合理。

  (2)楼梯间处因楼板开洞及梯板斜置,为抗震薄弱部位,一般应对楼梯周围的墙体进行加固,但应注意当楼梯偏置时造成扭转不利影响,应在对称部位增设抗震横墙或其它措施。

  (3)对于层数不超过《鉴标》规定但高度超过的,应该采取提高承载力及整体加强措施。对于层数和高度均超过的结构应改变结构受力体系(增加剪力墙或明显提高结构侧向承载能力的结构体系),或拆除顶层降低高度、降低建筑抗震类别等措施。

  (4)对于有一定保留价值不宜大幅度加固或无法进行加固的老建筑如北京四核院老房子,可以采用予应力拉杆的方式(外部采用通长型钢),相当于给房子加了一圈抱箍提高了整体性,《鉴加标》无此加固方法,笔者只是概念上对房屋整体抗震能力提高,无法计算。

  (5)对窗间墙宽度过小或窗间墙抗剪能力不足时,可增设钢筋混凝土窗框或面层或混凝土板墙加固。

  (6)楼屋盖的支撑长度不满足鉴定要求时,可以采用钢支托加固(面层加固处除外)。楼屋盖的整体性不满足要求时,可采用后浇叠合层,但应注意应对原楼板进行叠合构件验算。

  (7)圈梁布置不满足要求时,可在外墙增设圈梁,内墙需要设置圈梁的部位可用钢拉杆代替。

  (10)墙体交接处连接不符合要求时,应设置面层加固,代替构造柱及拉结筋。

  (11)出屋面的楼梯间电梯间、水箱间不符合要求时,应采用面层或外加柱加固及顶部圈梁加固。

  (13)对原墙体破损严重,可以拆除重新砌筑或改为混凝土墙,也可以采用专用建筑灌注砂浆灌缝加强墙体。

  (14)装配式空心板可采用增加面层法增加整体性,对于竖向承载力不足时,可以采用板底粘碳或粘钢加固,加固时注意空心板时单项板和现浇板双向加固不同。

  屋盖大部分采用钢屋架、钢筋混凝土薄腹梁,预制大型钢筋混凝土屋面板。简易仓库等有采用钢屋架、石棉瓦、瓦楞铁等轻质屋面。

  加固方案和具体加固措施:(1) 6.7度时,或轻型屋盖,砖砌体墙柱抗震承载力低于要求在30%以内时,可以采用外包钢加固。

  (2)重型屋盖、乙类建筑,或8、9度时应该采用增加混凝土壁柱或混凝土组合柱加固。

  (3)独立砖柱厂房应增加纵向钢支撑,与支撑连接的砖柱必须进行混凝土外包柱加固。建造年代久远屋盖难以进行加固时,可以拆除新作,但应该采用轻型屋盖,不宜采用钢筋混凝土重型屋盖。对于砖柱厂房,轻质屋面可能对砖柱地震及风荷载下的倾覆不利,一般应对砖柱进行包钢加固。

  80年代中期以前建造了很多砖混结构的大空间结构,比如影剧院、剧场、会议厅、食堂等。这种结构往往是前厅为多层小开间结构与大厅及舞台连接再一起,抗震性能很差,是既有建筑加固的难点。

  (1)开敞大空间部位与前厅用房相连可能造成结构刚度分布不均,造成扭转,应采用增设钢筋混凝土墙、支撑等抵抗结构的扭转。

  (2)开敞大厅与前厅墙体连接不符合要求时,可采用增加圈梁、或加强面层法加强连接。

  (3)开敞空间的大梁(尤其时舞台口部的大梁)、屋架等支撑砖柱必须采用组合混凝土柱法或包钢法进行加固,组合砌体加固法优于包钢法。

  (4)高大空间山墙(如舞台后墙等)平面外稳定不符合要求时应增设壁柱或面层加固或增加水平支撑构件(平台)。

  (5)局部构件、女儿墙、大空间的隔墙等不符合抗震及稳定要求时可增加构造壁柱、圈梁、面层、混凝土板墙等加固方式。

  (6)大空间的屋盖系统当采用屋架(薄腹梁)大型屋面板时,应加强屋盖系统的连接,下期单层钢筋混凝土厂房柱屋盖将有较详细的讲述。

  砖混结构加固主要方法就是新增混凝土构造柱、圈梁、面层加固、混凝土板墙、钢拉杆等,这些构造图集里都有,本文摘录一些,也让文章显得图文并茂。

  1:面层、混凝土板墙加固等做法比较类似,只是面层厚度、配筋要求,施工工艺等区别可查阅规范具体要求。

  (3)墙体加固面层、构造柱等基础无需单独做,和原基础固定或有一定埋深适当外扩即可。

  2:《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023 - 2009)及《建筑抗震结构加固技术规程》JGJ116-2009疑问解答,史铁花

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