高层建筑抗震论文.
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浅谈高层建筑结构抗震的优化设计【摘要】综述了高层建筑抗震设计的必要性,论述了我国高层建筑抗震设计中的一些问题,并论述了我国高层建筑结构抗震的具体设计和提高结构抗侧力和构件的延性应注意的事项。
【关键词】高层建筑;结构抗震;优化设计1.高层建筑抗震设计的必要性20世纪70年代以来,结构工程师在总结历次地震灾害的经验中逐渐认识到宏观的概念设计比以往的数值设计对工程结构抗震来说更为重要,因此,人们对于概念设计愈来愈重视。
抗震概念设计就是从结构总体方案设计一开始,就运用人们对建筑结构抗震已有的正确知识去处理好结构设计中遇到的诸如房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等问题,从宏观原则上进行评价、鉴别、选择等处理,再辅以必要的计算和构造措施,从而消除建筑物抗震的薄弱环节,以达到合理抗震设计的目的。
2.我国高层建筑抗震设计中的一些问题2.1高度问题按我国现行高层建筑混凝土结构技术规程(jgj3-2002)规定,在一定设防烈度和一定结构型式下,钢筋混凝土高层建筑都有一个适宜的高度。
可实际上,已有许多混凝土结构高层建筑的高度超过了这个限制,对于超高限建筑物,应当采取科学谨慎的态度。
在地震力作用下,超高限建筑物的变形破坏形态会发生很大的变化,有些参数本身超出了现有规范的适宜范围,如安全指标、荷载取值、力学模型选取等。
2.2材料的选用和结构体系问题在高层建筑中,应注意结构体系及材料的优选,现在我国钢材生产数量已较大,钢结构的加工制造能力已有了很大提高,因此在有条件的地方,建议尽可能采用钢骨混凝土结构,钢管混凝土(柱)结构或钢结构,以减小柱断面尺寸,并改善结构的抗震性能。
在超过一定高度后,为减小风振需要采用混凝土材料,钢骨、钢管混凝土通常作为首选。
2.3抗震设防烈度较低现在许多专家提出,现行的建筑结构设计安全度已不能适应国情的需要,认为我国“取用了可能是世界上最低的结构设计安全度”,并主张“建筑结构设计的安全度水平应该大幅度提高”。
建筑结构抗震设计能力措施方法论文(共6篇)第1篇:房屋建筑结构设计体系选型和抗震设计分析前言我国目前房屋建筑的抗震设计工作还有很长的路要走,相关建筑企业应把房屋1具体使用需求,对不同建筑结构进行有效的功能区分,实现建筑结构资源与建筑功能的完美结合。
现阶段,我国建筑的功能越来越多样化、综合化和复杂化,用户对于建筑物的使用需求也越来越多,因此,要科学划分建筑物的使用功能,合理对建筑内部的空间进行规划,综合考虑建筑结构、建筑设计等相关规范要求,对建筑结构进行科学选型,做到既满足建筑物功能要求,又提高建筑物使用效率,又有效节约建筑建造和运营的有关成本和费用。
1.1.3充分考虑结构材料的特性和功能建筑结构的选型过程中需要考虑的最为重要的就是选择建筑结构材料,要对相关材料的基本特性、材料的功能以及特点进行充分地分析,在建筑选型以及布置过程中充分分析建筑结构所具有的优势和特点,科学合理地调整好建筑结构。
现代建谓的水平承重结构,此类型的结构一般包含有无梁楼盖结构、密肋楼盖结构、肋形楼盖以及平板体系几种,而这些结构一个最大的应用优势在于能够有效增加楼层层数。
1.2.3下部结构的选型对于建筑物来说,特别是高层建筑,其最为重要的一个组成部分就是基础选型,即下部结构。
此类结构选型的好坏,会对结构的安全、建筑工程的造价以及施工工期产生重要影响,因而做好高层建筑的基础选型工作有着十分重要的意义。
常见的高层建筑的基础形式有以下几种,分别为:①柱下独立基础:此类基础适合用于层数较少,土质较好的框架结构。
地基为岩石地质时,则可以利用地錨在岩石上锚固好基础,要注意锚入长度≥40d。
②交叉梁基础:即双向为条形基础。
适用:层数不2够与第三抗震性能的水准相满足。
2.1.2地震作用下结构设计要求在多遇地震时,计算结构构件的承载力以及复核结构变形时都要跟弹性设计要求相满足。
经弹性计算分析后可知,结构沿着主轴方向产生的振动形式相似,并且结构的振型、周期、位移形态以及量值都要能够保持在合理的范围:结构所具有的地震作用要能够跟高度分布进行响应:有效的质量系数跟楼层剪力的大小要相关的规范要求相满足,同时要确保剪力墙和连梁截面跟剪应力的控制要求、配筋都在合理范围内。
高层建筑结构设计论文随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。
高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
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高层建筑结构设计论文范文一:探究高层建筑结构边节点抗震性能1试验概况1.1试验构件设计和制作边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。
为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。
边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。
柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。
为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。
本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。
在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。
这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。
这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰,梁反弯点为自由端。
本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。
高层住宅建筑抗震设计论文在当今城市化进程不断加快的背景下,高层住宅建筑如雨后春笋般涌现。
然而,地震作为一种不可预测的自然灾害,对高层住宅建筑构成了严重威胁。
因此,高层住宅建筑的抗震设计至关重要,它直接关系到人们的生命财产安全。
一、高层住宅建筑抗震设计的重要性地震的破坏力巨大,它能够导致建筑物的倒塌、损坏,从而造成人员伤亡和财产损失。
高层住宅建筑由于其高度较高、结构复杂,在地震中的受力情况更加复杂,一旦发生地震灾害,后果不堪设想。
因此,进行科学合理的抗震设计,提高高层住宅建筑的抗震性能,是保障居民生命安全和社会稳定的关键。
二、高层住宅建筑抗震设计的基本原则1、整体性原则高层住宅建筑的抗震设计应将整个建筑结构作为一个整体来考虑,确保各个部分之间的协同工作,共同抵抗地震作用。
2、规则性原则建筑的平面和立面布置应尽量规则、对称,避免出现过大的凹凸变化和偏心,以减少地震作用下的扭转效应。
3、刚度和强度合理分布原则在设计中,应使结构的刚度和强度在竖向和水平方向上合理分布,避免出现薄弱层,以保证结构在地震作用下能够均匀受力。
4、多道防线原则设置多道抗震防线,如框架剪力墙结构中的框架和剪力墙、框架结构中的填充墙等,当第一道防线破坏后,后续防线能够继续抵抗地震作用。
三、高层住宅建筑抗震设计的关键因素1、结构体系的选择常见的高层住宅建筑结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系具有不同的抗震性能和适用范围。
框架结构具有较好的灵活性,但抗震性能相对较弱;剪力墙结构抗震性能较好,但空间布置不够灵活;框架剪力墙结构则结合了两者的优点,是高层住宅建筑中常用的结构体系之一。
2、地震作用的计算地震作用的计算是抗震设计的重要环节。
目前,常用的地震作用计算方法有反应谱法、时程分析法等。
反应谱法是一种基于统计分析的方法,计算简便,但对于复杂结构和不规则结构的计算结果可能不够准确;时程分析法则能够更准确地反映地震作用的时变特性,但计算工作量较大。
高层建筑抗震论文随着建筑行业的发展,高层建筑的建设数量越来越多。
在进行高层建筑结构设计的过程中,抗震设计是一项非常重要的组成部分,有利于在突发地震时,保证人们的生命安全。
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高层建筑抗震论文范文一:高层建筑抗震设计问题分析高层建筑在现代化的城市中比较常见,这类建筑有着较高的美观性,建筑结构多采用的是钢结构,高层建筑对抗震性有着较高的要求,设计人员要做好结构的优化工作,选择高强度的施工材料,并做好技术交底工作。
在高层建筑抗震设计中,首先要明确设计的目标,其次要对结构进行优化,设计人员必须重视抗震设计工作,其关系着业主居住的安全性。
在对高层建筑的施工方案进行设计时,要提高梁柱的承载能力,这可以避免地震等作用力对梁柱造成较大的破坏。
1高层建筑抗震设计的相关概念高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件,针对一些地震高发地带,设计需要采用强度较高的施工材料,要做好建筑结构的优化工作,保证建筑满足抗震设防的要求。
高层建筑有着良好的发展趋势,在设计与施工时,一定要保证建筑使用的安全性,并且要使建筑在地震力的作用下,不会出现结构严重变形的问题。
高层建筑抗震设计是一项重要的工作,下面笔者对高层建筑结构抗震设计目标以及结构优化措施进行简单的介绍。
1.1高层建筑结构抗震设计目标高层建筑结构抗震设计是一项重要的工作,设计人员需要保证结构的稳定性,高层建筑结构抗震设计目标是“小震不坏、大震不倒”。
为了达到这一目标,设计人员还要合理确定施工的材料,施工材料要具有较高的强度与刚度,建筑结构要具有良好的延展性。
另外,在高层建筑施工时,需尽量减少耗能情况,施工单位要多采用可再生的新型能源。
1.2高层建筑结构优化措施1.2.1加强结构体系的优化高层建筑施工在选择材料时,应尽量选择轻质的材料,结构材料还要具有较高的强度,这样的结构有着良好的连续性,可以抵抗较大的荷载以及作用力,可以保证建筑结构的整体性。
对某抗震超限建筑的抗震设计分析【摘要】本工程位于广东省珠海市,为地下3层,地上33层,总高133.15m的商业住宅建筑。
结构抗震设防烈度为7度,考虑建筑立面及空间使用要求,本工程竖向抗侧力构件(柱、剪力墙、支撑)不连续,为高度111.4m部分框支剪力墙结构的高层建筑,属抗震超限建筑。
通过对其结构布置,构件尺寸的优化,结构整体计算及关键构件的内力分析,从而保证本工程具有良好的抗震性能。
【关键词】部分框支剪力墙结构;抗震超限建筑概述本工程位于广东省珠海市情路南路,总用地面积42203.9㎡,总建筑面积约30000㎡,地下3层,底板面标高-14.2m,地上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
结构模型如图1所示:1 计算模型图1 抗震结构布置方案1.1 建筑结构布置和选型本工程的典型标准层结构布置如图2所示1.1.1 地面以上33层,屋面标高112.65m,屋面以上20.50m,总高133.15m。
1.1.2 结构高宽比:112.65m/20.5m= 5.50。
1.1.3 抗震缝设置:本工程无设抗震缝。
1.1.4 结构类型:框支剪力墙结构。
1.1.5 建筑平面规则性:平面布置简单、规则,无凹凸不规则、楼板不连续情况。
1.1.6 竖向规则性:本工程为框支剪力墙结构,于2层设置转换大梁将上部除核心筒外的剪力墙转换为下部钢管混凝土柱,竖向抗侧力构件部分不连续,属复杂高层建筑。
1.1.7 楼盖结构类型:为现浇混凝土梁板结构,楼盖整体性好、抗震性能优良。
1.1.8 抗震等级:根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.8.3条,对于设防烈度为7度、高度小于等于120米的框支剪力墙结构,框支框架部分抗震等级均为特一级,剪力墙部分的抗震等级均为一级。
1.2 结构主要构件断面尺寸本工程为框支剪力墙结构。
转换层下部框支钢管混凝土柱截面φ1350-35、φ1000-14,落地核心筒外围剪力墙厚度为550mm,内部剪力墙为300mm,转换层上一层剪力墙部分加厚至为350mm,其余各层剪力墙厚度为300mm,连梁高度为500~700mm;转换层转换梁尺寸为1600×2500,1600×5000, 1200×1700, 600×1700,楼板厚度为220mm;转换层上部为普通现浇混凝土楼盖,楼板厚度一般为100mm,部分大跨度楼板厚度为260mm、220mm、180mm、140mm 及120mm。
试论建筑结构设计的抗震措施摘要:我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。
本文分析了建筑结构抗震措施的衡量标准,阐述了建筑结构隔震技术以及建筑结构设计中常用的减震技术。
关键词:建筑结构;设计;抗震中图分类号:tu318 文献标识码:a 文章编号:abstract: we in the buildings of the structure design, the building must be the seismic problem in a very important position, and take proper measures to avoid the damage of the earthquake to buildings. this paper analyzes the structural seismic measures standard, expounds the structure of shock-isolation technology and structure design of the technology used in shock.keywords: building structure; design; seismic建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一,也是涉及到人类生命财产安全的重要问题,因此, 我们在对建筑物进行结构设计的时候,必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置,并采取适当的措施,尽量避免地震对建筑物的损坏。
一、建筑结构抗震措施的衡量标准对于性能的要求,现行抗震设计规范有两种基本的表达方式:一种是以损坏的程度来描述,另一种是以用途的重要性即抗震设防分类来描述。
建筑结构中的损坏程度划分为不损坏和属正常维修下的损坏、可修复的破坏和倒塌;抗震设防分类则氛围甲、乙、丙、丁四类。
论建筑结构抗震设计摘要:随着时间的推移,高层建筑抗震设计出现了很多新的难题。
本文在分析影响建筑物抗震效果的因素的基础上,就建筑机构的抗震设计提出了几点拙见,旨在与同行共同那个切磋探讨。
关键词:高层建筑;抗震设计;影响因素abstract: with the passage of time, the seismic design of high-rise building there are many new problems. based on the analysis of the factors affect the buildings aseismic effect, on a basis of the seismic design of building institutions puts forward some humble opinion, with counterparts to discuss common the contested.keywords: high building; seismic design; influence factors中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a文章编号:建筑物抗震效果的影响因子分析研究高层建筑结构的抗震设计,必须明确建筑物抗震效果的主要影响因素。
下面,将从建筑结构本身的设计效果、施工材料和施工过程以及建筑场地情况三个方面进行分析。
1、建筑物自身的结构设计建筑物的结构设计是影响抗震效果极为关键的一个因素,建筑物若要达到抗震目的,无论点式住宅或是版式住宅,都必须进行合适的结构设计,保证抗震措施合理,能够基本实现小震不坏、大震不倒这样的目标,提高建筑结构的抗震性能。
2、建筑结构建造材料和施工过程建筑结构的材料是影响抗震效果非常重要的因素,但是这个因素往往被人们忽视,工作人员需要明确这样一点:在一般情况下,地震对建筑物作用力的大小与建筑物的质量成正比。
基于高层建筑抗震设计的实践研究【摘要】随着城市建设不断发展,高度在100m左右或100m 以上的以钢筋为主的高层建筑越来越多。
由于高层建筑的高度高,所以应该特别注重抗震设计。
本文在分析了高层建筑的抗震设计内容和特点后,结合具体的案例对高层建筑的抗震设计措施进行了探讨。
【关键词】高层建筑;抗震设计;内容特点;措施随着经济的不断发展,高层建筑得的发展是大势所趋,高层建筑的结构安全也越来越受到人们的关注。
而我国是一个地震多发国家,地震建筑灾害已成为地震灾害中最具破坏性和杀伤力的毁灭性灾害,因此,高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点,结构工程师必须按抗震设计要求进行结构分析与设计。
1 高层建筑抗震设计的主要内容在罕遇地震作用下,抗震结构都会部分进入塑性状态,为了满足大震作用下结构的功能要求,有必要研究和计算结构的弹塑性变形能力。
当前国内外抗震设计的发展趋势,是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计,结构弹塑性分析将成为抗震设计的一个必要的组成部分,但是由于结构弹塑性分析的复杂性,在如何进行计算和如何设定具体要求的问题上,各国的做法也有所不同。
我国现行抗震规范(gb 50011-2010)要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下(小震),按反应谱理论计算地震作用,用弹性方法计算内力及位移,并用极限状态方法设计构件。
对于重要建筑或有特殊要求时,要用时程分析法补充计算,并进行大震作用下的变形验算。
这种先用多遇地震作用进行结构设计,再校核罕遇地震作用下结构弹塑性变形的方法,即为所谓的二阶段设计方法,同时规范规定了结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形的结构弹塑性分析方法。
结构弹塑性分析可分为弹塑性动力分析(时程分析)和弹塑性静力分析(推力计算)两大类。
2 高层建筑抗震设计特点第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。
在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。
高层建筑结构抗震设计措施论文【摘要】建筑造型和构造措施是建筑物抗震设计的关键,抗震规范也是随工程抗震的不断发展变化而不断地修改以至逐步完善的,因此在遵从高层建筑抗震设计的相关规范下,充分地掌握结构受力特征和体系特点,这是高层建筑结构抗震设计的重点。
引言目前,从我国的高层建筑现状来看,是具有延续时间长、区域面积广、发展速度快等特点。
对于现在亲身实践中的建筑学者们所面临的我国现状来说,高层建筑结构抗震设计毫无疑问的是他们不可或缺的考虑选项。
而且就完善当前现有的抗震设计理念的挑战更是重中之重,由于人们近年来对地震的恐慌和居住安全性考虑,使高层建筑在当前乃至将来依然是人们关注的焦点。
本文主要结合笔者的工作实践,主要论述了高层建筑结构抗震设计。
1 高层建筑结构的受力特征从高层建筑结构的特点出发,依据我国现行的高层建筑结构抗震规范,我们总结得出高层建筑结构首要考虑的问题就是在它的受力方面。
(1)要抵抗竖向荷载和水平荷载,在地震区还要特别注意考虑额外抵抗地震作用,然而通过相关研究表明它们之中水平荷载和地震作用更是起着决定性的作用。
相对于依照荷载效应与建筑物高度的关系可知随着建筑物高度的不断增大,荷载效应产生的位移增加也越大这一研究成果。
为了应对高层建筑结构在水平作用下产生位移而影响到其基础的安全稳定性,我们在设计中应首先确定一整套完善的措施来竭尽全力地避免其发生或者把这种危害尽可能地降低到最低限度。
(2)由高层建筑与低层建筑在受力方面分析可知,高层建筑具有较高的摆动性和柔韧性,对于越是高层的建筑物来说,它的周期振幅也就越大,因此在设计中应在高层建筑地基基础上和抗震预测设计方面上首要考虑尽可能优先满足其延展性和足够的强度和刚度。
换而言之,在地震的严重作用下,结构进入弹塑性阶段后,仍具有着抵抗地震作用的足够强度变形能力,由此出发通过科学详细分析计算和实验结果,我们得出该高层建筑不会发生倒塌事故的结论。
这种看似矛盾的关系在实际工作中却屡见不鲜。
浅谈砖混结构房屋抗震加固工艺
摘要:砖混结构由于选材方便、施工简单、工期短、造价低等特点,多年来砖混房屋是我国当前建筑中使用最广范的一种建筑结构形式;其中民用住宅建筑中约占90% 以上。
砖混结构多采用粘土砖和混合砂浆砌筑,通过内外砖墙的咬砌达到具有一定整体连接性的目的。
在地震设防地区,多层砖混砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,导致房屋的抗震性能较差;因此改善砌体结构延性,提高房屋的抗震性能具有极其重要意义。
关键词:抗震;加固;砖混结构
近几年来的大地震导致了民用多层砖混结构破坏十分严重。
事实再一次证明:做好现有的未经抗震设计砖混结构房屋的抗震加固是十分必要的,保证现有的砖混结构民用住宅、重要建筑在地震中不倒是工程界急需解决的热点问题之一。
1 砖混结构抗震加固方法简介
从结构抗震机理出发,抗震加固可以分为减小地震作用加固法、增大结构抗震能力加固法和多道防线抗震加固法。
减小地震作用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;增大结构抗震能力的加固方法,如增大墙体抗震性能的外包钢筋混凝土面层、钢筋网水泥砂浆面层加固法;增大结构整体性的压力灌浆加固法、增设圈梁(构造柱加固法、拉结钢筋加固法;通过增设抗震墙来降低抗震能力薄弱构件所承受地震作用的增设墙体法等,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。
多道抗震防线加固是建筑物采用多重抗侧力体系,第一道防线的的抗侧力构件在强烈的地震作用下遭到破坏后,后备的第二道乃至第三道防线的抗侧力构件立即接替,抵挡后续的地震冲击,可保证建筑物安最低限度的全,免于倒塌。
从结构抗震加固方法上来讲,抗震加固施工方法主要有外加固法,内加固法,夹板墙加固法。
外加固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果,需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱,圈梁,以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。
这种方法一般不占用室内建筑面积,用于住宅楼,对住户影响较小,但对建筑立面造型影响较大;内加固法基本原理同外加固法,
也需要增设构造柱,圈梁及拉杆,必要时,如原有抗震墙体间距过大,需加设抗震墙体,内加固法不会改变建筑立面造型,一般适用于公共建筑,特别是临街建筑;夹板墙加固法为在加固原有抗震墙体的基础上提高抗震性能,目前最常用的是钢筋网水泥砂浆面
层加固法,即在要加固墙体的单面或双面加设钢筋网,用锚筋、插入短筋、拉结筋等方法把钢筋网四周与楼板或大梁、柱或墙体连接。
国内外的试验表明,M10 混合砂浆砌筑的240 厚砖墙,墙体抗剪能力比原砖墙提高二倍以上。
2 砖混结构整体性抗震加固方法
这种方法属于外加固法,其加固机理主要是对多层砖混房屋的墙体大变形产生约束,使其在遭受地震袭击时,墙体虽严重开裂但不至于马上丧失承载能力而导致房屋的倒塌,使砖混房屋提高耗能能力并改善延性性能,从而保证房屋在大震作用下不倒。
本文提出了利用构造柱-圈梁-拉杆的抗震加固方法来实现这样的目标。
2.1 抗震加固原则
按照有利于抗震的要求,外加构造柱应当将其设在内外墙交接处(应在同一轴线横墙两端的内外墙交接处同时设置。
对加固的房屋,外加柱应设置对称、间距均匀、大小均匀。
同时,要注意建筑立面的美观和周围建筑相协调。
外加构造柱应沿房屋高度贯通,严禁错位。
遇到局部突出建筑物的房屋外加柱不能贯通时,必须采取妥善的锚固措施,以保证外加柱能充分发挥作用。
在屋盖和每层楼盖处,设置外圈梁和钢拉杆,以使外加柱和外圈梁及钢拉杆一起约束横墙,提高其抗剪能力和变形能力,同时也缩短了外加柱沿房屋纵向的自由长度,提高了其侧向稳定性。
如原有房屋已有圈梁或为现浇钢筋混凝土楼(屋盖时,可不再设钢钢拉杆和圈梁,但外加柱必须与原有圈梁和现浇钢筋混凝土楼(屋盖可靠拉接。
2.2 主要构件设计要求及施工措施
2.2.1 外加构造柱
外加柱基本要求:
外加柱应与圈梁或钢拉杆连成闭合系统;外加柱必须与现浇混凝土楼盖、屋盖或原有圈梁可靠连接,形成整体;内圈梁可用墙(梁两侧的钢拉杆代替。
外加柱的混凝土强度等级不应低于C20,外加柱的截面和配筋按下表采用。
外加柱与墙体的连接要求:
外加柱应与墙体一般通过拉结钢筋,销键,压浆锚杆,锚筋与墙体连接,并符合下列要求:
在楼层1/3 和2/3 层高处同时设置拉接钢筋和销键与墙体连接;沿墙体高度每隔500mm设置胀管螺栓、压浆锚杆、螺栓或锚筋与墙体连接;外加柱在室外地坪标高和外墙基础的大放脚处应设销键、压浆锚杆或锚筋与墙体连接。
所有钢筋应有保护层,以避免潮湿引起的锈蚀。
2.2.2 外加圈梁、钢拉杆
(1外加圈梁的基本要求
外加的圈梁宜在楼、层盖标高的同一平面内闭合;外加的圈梁在阳台、雨篷、楼梯间窗户附近标高变换处需拐转通过,并应有局部加强措施;变形缝两侧增设的圈梁应分别闭合,在该变形缝区段范围内交圈闭合,并可用拉杆或型钢代替混凝土圈梁。
对于要加固的砖混结构房屋,一般其楼(屋盖均为预制板,如果横墙间距超过一个开间,则楼(屋盖支承于纵墙上,而纵墙又不足以承担楼层的外力,则要靠楼层盖作为横隔板将楼层的水平地震作用传给两侧的抗横墙。
由于未设防的预制板间的连接比较差,因此楼盖很容易外甩散落。
此时,外加圈梁作为楼(屋盖的边缘受拉部分,同时起到“边箍”的作用,因而提高了楼盖的水平整体性。
圈梁截面高度不应小于180mm,宽度不应小于120mm;现浇圈梁的纵向钢筋,7、8、9 度时可采用4Φ8、4Φ10、
4Φ12:箍筋可采用Φ6@200;外加柱和钢拉杆锚固点两侧各500 mm 范围内的箍筋应加密;外加现浇圈梁在转角处应设2Φ12 斜筋;型钢圈梁当采用槽钢时,7度不应小于[8,8度不应小于[10 ,当采用角钢时,7度不应小于L75×6;8 度不应小于L90×6。
外加
圈梁配筋的计算要考虑作为梁承受墙体外甩弯距和作为楼盖的边箍承受抗震横墙间楼层水平地震作用产生的偏拉。
同时应计入外加构造柱设置对圈梁设计的影响。
(2外加钢拉杆的基本要求
根据要加固砖混结构房屋的具体特点,要设置不同形式的钢拉杆,主要有横向钢拉杆,纵向刚拉杆,代替内墙圈梁的钢拉杆。
用钢拉杆加强砖混房屋整体性可防止墙体外甩,对设有外加柱的房屋也可采用拉杆拉结外加柱,使其与墙体共同承受地震作用;外加柱加固多层砖房而提高砖墙的增强系数,设置钢拉杆用以拉结外加柱和墙体,钢拉杆截面按外加柱抗剪强度承载力相等的条件计算。
(3圈梁和钢拉杆的施工
①圈梁的施工
外加圈梁处的墙面有酥碱或饰面层时应凿掉,墙面的油污和苔藓应刷洗干净,墙体的裂缝应补强;圈梁与墙体连接的孔洞应用水冲洗干净;连接的锚筋和膨胀螺栓应注意检查是否可靠锚固;圈梁的混凝土宜连续浇筑;圈梁顶面应做泛水,其底面应做滴水槽。
②钢拉杆的施工
钢拉杆一般采用直径不小于14 的钢筋,锚固于圈梁内不小于30d,且端头设弯钩;钢拉杆通过端头加焊的锚板埋入圈梁内(锚板与墙面的间距不应小于50mm或通过钢管穿过圈梁,然后用螺帽拧紧的方法与圈梁连接;钢拉杆在原墙体锚固时,应采用钢板垫板,拉杆端部应加焊相应的螺栓,以调直拉杆,压
紧垫板,使之与原墙体紧密结合;钢拉杆应进行防锈处理。
参考文献:
[1] 周炳章.砌体房屋抗震设计[M].北京:地震出版社,1991.
[2] 中国建筑科学研究院.2008 年汶川地震建筑震害图片集[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
[3] 吴漫新,多层砌体房屋抗震加固技术,建筑结构,2002 年第3 期。