混凝土框架结构防震加固方法

第３１卷第５期２００９年１０月工程抗震与加固改造

ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＲｅｓｉｓｔａｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＲｅｔｒｏｆｉｔｔｉｎｇＶ０１．３１．Ｎｏ．５Ｏｃｔ．２００９

［文章编号］１００２．８４１２（２００９）０５—００９３．０８

汶川地震钢筋混凝土框架结构震害及对策

薛彦涛，黄世敏，姚秋来，葛学礼，曾德民，尹保江，荣维生，于文．

（中国建筑科学研究院抗震所，北京１０００１３）

［摘要］汶川大地震造成了部分钢筋混土框架结构的严重破坏和倒塌，震害包括结构的整体倒塌、部分倒塌、薄弱层倒塌、底层柱的柱顶和柱底的弯曲破坏、短柱的剪切破坏．框架梁端的弯曲破坏等等；此外原先抗震设计时不被注意的楼梯出现受拉破坏，有的甚至被拉断；填充墙是框架结构破坏严重的非结构构件。框架结构这些震害产生的原因多种多样，如实际地震影响烈度大大超过设计设防烈度、建筑的施工质量问题、设计不合理（刚度突变，强梁弱柱），等等。在对倒塌破坏的框架的震害进行深入分析后，本文提出了解决框架结构抗倒塌的方法：加强柱的抗震设计、适当布置抗震墙、采用隔震或消能减震技术。楼梯设计时应考虑地震下楼梯受力情况，采用刚性连接时，要求计算出楼梯地震效应，并进行配筋；楼梯一端与结构采用滑动连接时，可消除楼梯地震作用下的内力，设计时可不考虑地震影响；加强结构填充墙抗震性能，确保罕遇地震下不致倒塌伤人。［关键词］汶川地震；框架结构；震害；破坏倒塌；强柱弱梁

［中图分类号】Ｐ３１５．９【文献标识码】Ａ

ＳｅｉｓｍｉｃＤａｍａｇｅａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｏｎｃｅｐｔｆｒｏｍｔｈｅＢｕｉｌｄｉｎｇｓｏｆＲＣＦｒａｍｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎＷｅｎｃｈｕａｎ

Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ

ＸｕｅＹａｈ－ｔａｏ，ＨｕａｎｇＳｈｉ－ｍｉｎ，ＹａｏＱｉｕ－ｌａｉ，Ｃ，ｅＸｕｅ－ｌｉ，ｚｅ昭Ｄｅ－ｍｉｎ，ＹｉｎＢａｏ－ｆｉａｎｇ，ＲｏｎｇＷｅｉ－ｓｈｅｎｇ，ＹｕＷｅｎ

（ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｌｔｉｎｇ１０００１３，Ｃｈｉｎａ）

建筑钢筋混凝土框架结构抗震加固技术探析

摘要：建筑钢筋混凝土框架结构对抗震性能具有一定的要求，某些特殊的建筑对抗震设防烈度要求更高，为了提高建筑钢筋混凝土框架结构的抗震设防烈度，设计人员一般会采用结构补强的方式，但是这种方式会对建筑结构本身的使用寿命造成一定影响，而且施工成本比较高。因此，近年来建筑减震加固和隔震加固等抗震加固技术趋近成熟，该技术更加值得大范围推广。

关键词：钢筋混凝土；建筑结构；抗震加固技术

引言

钢筋混凝土建筑结构的加固指的是在施工过程中进行的加固以及在后续建筑结构的改造成进行的加固工作，其根本目的就是延长钢筋混凝土的使用寿命，提高建筑项目整体的稳定性。目前我国城市化建设步伐不断加快，城区改造项目也在紧锣密鼓的进行着，广大建筑单位必须要重视起钢筋混凝土建筑结构加固技术的应用，详细分析其加固要求，采用针对性的加固技术，保证加固后的钢筋混凝土建筑结构可以满足其设计要求，提高建筑项目的整体质量。

1建筑结构加固的意义

对建筑结构进行加固处理，好处很多。首先，对建筑结构进行加固处理，能够保障居民的生命财产安全不受威胁，提升我国建筑质量及结构的稳定性，为居民提供更为安心、坚固的居住环境，提升居民在建筑内生活的幸福感；其次，对建筑结构进行加固处理，对建筑行业也有着较为明显的好处，对现有建筑结构进行加固处理，可以提升建筑的使用寿命，从而提高建筑现有的质量水平，为建筑企业带去更为良好的口碑效应；最后，对建筑结构进行加固处理，可以强化建筑的优良特性，特别是在加固处理的过程中，对于钢筋进行有效的焊接处置，可以有效提升建筑的抗震能力，并在发生意外时强化建筑结构的稳定性，将损失降至最低。

2建筑钢筋混凝土框架结构抗震加固技术

2.1粘结外包钢加固技术

粘结外包钢加固技术主要是通过在钢筋混凝土构件的外部包裹型钢或者钢板的形式，运可以用内粘结技术外包的钢材与钢筋混凝土构件紧密的粘结在一起，钢材本身良好的抗拉性和抗压性可以更好的分担钢筋混凝土构件所要承受的部分作用力，因此降低建筑项目对钢筋混凝土的荷载力，使相关构件的承载力水平大大提升。该技术的施工工艺简单，工作量也比较低，但是该项技术随钢材的消耗量比较大，因此施工成本相对较高，再加上该项技术会受到温度或者湿度的影响，而且也无法应用于增加钢筋混凝土构件截面尺寸进行加固的建筑施工项目中。

285浅谈外包钢混凝土框架结构厂房抗震

加固措施

刘雯明 天津辰鑫石化工程设计有限公司

摘 要：随着我国建设事业的发展,由于设计、施工、使用功能改变等诸多因素 ,造成的结构中钢筋混凝土构件不能满足结构可靠性要求而必须进行加固补强的工程日益增多。由于使用维修不当或者建造质量原因，许多房屋存在这样或那样的问题，有些相当严重，危及结构安全。而由于土建投资大，所以尽管房屋存在一些问题，往往不会因此拆除重建，而是采用结构加固的办法，只要花少量的投资来维修、加固就可以恢复其承载力，确保安全使用。 关键词：外包钢；抗震加固；混凝土框架结构；施工措施

1 混凝土框架结构的加固方法混凝土结构的加固分为直接加固与间接加固两类，设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法和配套的技术。直接加固一般包括加大截面加固法、置换混凝土加固法、有粘结外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维增强塑料加固法、结构胶植筋加固法等。采用外包钢加固是一种常见方法，主要是利用钢板、角钢等钢型材将混凝土构件（主要用于柱构件）包裹起来，通过四周各种的约束来增加构件的抗压能力，适用于在不允许增大原构件截面尺寸，但又要去大幅度提高截面承载能力的混凝土结构，一般主要有干式外包钢法和湿式外包钢法两种。2 外包钢在施工中的加固实施2.1 遵循步骤及放线按照放线、梁面基层处理、钢板打磨、下料、钢板安装、焊接、钢板边封口、灌浆料配置、压力灌浆、空鼓检验、表面喷砂、防护处理的步骤进行。放线：依据设计更改通知单对现场结构进行尺寸复核，复核无误后，用墨线在梁面弹出钢板安装边线。2.2 注意事项配制粘接剂的原料应密封贮存，远离火源，避免阳光直接照射。灌浆后不应再对钢板进行锤击、扰动及施焊。打磨后的梁表面无浮砂、灰尘且表面平整、干燥。配制和使用粘接剂场所，必须保持通风良好。钢板对焊采用双面满焊，焊缝必须饱满。灌注材料在养护、固化时注意湿水。2.3 钢板下料加固钢板尺寸较统一（400宽和800宽），为减少现场下料工作，钢板进场前在加工厂进行剪板，统一剪成 400宽和 800 宽钢板条，进场后再进行接长下料。下料过程中应注意：相邻钢板箍（竖向）对接位置应相互错开至少 50cm，不得在同一水平位置。设置有锚栓的部位，应预先开孔，不得安装后开孔。长度应按实际量取尺寸下料，且预留焊缝尺寸。2.4 钢板表面处理、检验在加固钢板表面应涂刷一层环氧树脂胶，随即喷撒干燥粗砂，待表面胶指触干燥后，表面采用 1：3 水泥砂浆粉刷保护，粉刷厚度不小于 25mm。检验灌浆结束 24h 后，浆液即会固化，可用手锤轻敲钢板，从声响判断灌浆密实度。若无空洞声，表示灌浆密实。灌浆的密实度应大于 90％，否则应在孔洞部位钻孔补灌，直到满足要求。2.5 基层处理除去表层风化酥松层，碳化锈裂层积油污杂志并修复平整；必要时对包钢部位的裂缝进行压胶封闭处理；加固角钢及扁箍的结合面应除锈，并打金属光泽然后用丙酮、二甲苯先洗涤后擦净。梁面处理：采用钢钎将钢板安装范围内梁面不平整位置剔凿平整，后采用金刚片将钢板安装部位表面混凝土打磨掉 2～3mm，直至露出砼新基面。打磨要求平整、顺滑。表面打磨完成后，采用吹风将表面浮灰吹净，再用脱脂棉蘸丙酮将打磨后的砼表面清洗干净，直至无粉尘。对于梁面打磨后，基层如出现孔洞、蜂窝麻面等现象，应事先采用环氧胶泥修补平整，修补后保持修补部位的干燥，表面不得浸水。钢板粘贴面处理：钢板要将待粘贴表面用砂轮机除锈、打磨。打磨程度应至表面出现金属光泽，打磨的纹路应与受力方向垂直，且打磨的越粗糙效果越好。打磨后的钢板应堆放的通风、干燥位置，并用油布覆盖，防止二次污染。2.6 钢板安装、焊接及钢板边封口钢板安装顺序：顶板、侧板、底板、次梁端部钢板。钢板安装时，应先进行电焊定位，待化学锚栓安装完成后再进行焊接。为保证后期灌浆浆液能顺利行走，钢板与砼之间的间隙要控制在 2-3mm 之间，可在安装时将钢板或扁钢与混凝土面之间插入短铁丝，以控制间隙。钢板封口前，在底板及侧板中间位置安装灌浆咀。灌浆咀采用直径 8mm 铁管，长5-8cm，一端打扁插入钢板与梁面之间的缝隙 1cm 左右。钢板封边材料采用环氧胶泥或快硬水泥。封口胶泥硬嵌入钢板内3-5mm，封口应密实，不得有细小孔洞，表面应密实光滑。在梁顶一侧留出 5-10cm 不封口，作为灌浆排气口。2.7 灌浆结构胶的调配及灌浆改性环氧树脂结构胶为 A、B 两个组分，使用时将 A、B组份分别倒入干净的容器中，按 A：B=4：1 比例称量后，再倒入干净的容器中，沿同一方向搅拌，只到色泽完全均匀为（下转第291页）

混凝土结构的防震加固方法

混凝土结构是现代建筑中常见的一种结构形式，其优点是强度高、耐久性好等。但在地震等自然灾害来临时，混凝土结构也容易受到破坏，因此需要进行防震加固。本文将介绍混凝土结构的防震加固方法，包括结构评估、加固方案的确定、加固材料与工艺的选择和施工等方面。

一、结构评估

在进行防震加固前，需要对混凝土结构进行评估，以确定其抗震能力、破坏程度和加固难度等因素，为后续的加固工作提供依据。结构评估包括以下内容：

1. 混凝土结构的材料和结构类型，包括梁、柱、板、墙等。

2. 结构的受力状况，包括静载和动载。

3. 结构的破坏程度，包括裂缝、变形、脱落等。

4. 结构的抗震能力，包括初始刚度、周期、阻尼比等。

5. 结构的加固难度，包括施工条件、材料选择等。

评估完混凝土结构的情况后，可以确定加固方案。

二、加固方案的确定

加固方案的确定需要根据混凝土结构的实际情况进行，主要包括以下几个方面：

1. 加固的目的和要求，包括增加结构的初始刚度、提高抗震能力、改变结构的振动特性等。

2. 加固的范围和方式，包括整体加固、局部加固、增加剪力墙、加固柱子、加固梁等。

3. 加固材料的选择，包括钢筋、纤维材料、碳纤维等。

4. 加固工艺的选择，包括钻孔加固、粘贴加固、外挂加固等。

根据以上几个方面，可以制定出具体的加固方案。

三、加固材料与工艺的选择

1. 加固材料的选择

钢筋：钢筋是混凝土结构中常用的加固材料，其强度高、可塑性好，可以增加结构的承载能力。在加固梁、柱、板等部位时，可以采用加钢筋的方式。

纤维材料：纤维材料是近年来发展起来的一种加固材料，它可以增加混凝土结构的韧性和抗震性能。在加固梁、板等部位时，可以采用加纤维材料的方式。

碳纤维：碳纤维是一种新型的加固材料，其强度高、重量轻、耐腐蚀等特点，可以用于加固混凝土结构中的柱、板等部位。

2. 加固工艺的选择

钻孔加固：钻孔加固是一种常用的加固工艺，适用于加固梁、柱等部位。首先在混凝土结构中钻孔，再将钢筋等材料加固在孔内，最后灌注混凝土。