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② 粉质粘土 140 6.5 / / 25
③ 石灰岩 fa=800 / / 1500 150
摘要:隔震技术作为建筑房屋的重要内容,对房屋建筑质量以及居民使用安全具有重要作用。本文结合我国隔震技术在既有框架结构加固中的应用,对加固技术应用现状、隔震技术加固原理、隔震设计以及施工技术进行了简要的探究和阐述。
关键字:建筑工程;隔震技术;框架结构;加固应用
我国作为地震多发区,自2008年以来的汶川大地震、2010年的玉树地震、2013年的雅安地震不仅为当地经济建设带来了严重的影响,同时对居民安全造成了严重的影响。在2010年国务院颁发的抗震减灾工作意见中指出:到2015年必须完成抗震改造加固工作,改建、扩建、新建工程满足抗震要求。针对传统加固方法的弊端,为了满足不同类型的房屋结构加固工作,隔震技术在既有建筑加固改造中,以环保节能、速度快、投资少等特点引起了国内建筑行业的广泛关注。
一、加固技术应用现状以及加固原理
(一)加固技术应用现状
在传统的房屋建筑加固中,加固方法主要有:包钢法、粘钢法、碳纤维粘贴以及混凝土网片喷射等。在加固中,为了保障上述方法顺利进行,必须撤出内部设备,对于建筑物内部高档的装修实施、暗埋的强电、弱电管线以及其他设施都必须作废、拆除,从而造成了很大的浪费。同时,在灰尘以及剔凿声音中,还会造成消纳渣土后出现二次污染以及扬尘、噪声污染。
上个世纪八十年代美国和日本最先应用建筑隔震技术,自1982年日本将隔震技术应用到钢筋混凝土建设中,在1985年该栋隔震房屋在内部以及结构设备、装修、仪器中都表现出让人叹服的隔震效果。目前,我国隔震技术已经被广泛分布高烈度强震区,并且表现出良好的隔震效果。
(二)建筑隔震技术原理
(一)建筑工程隔震设计
1、项目选择
在既有框架结构加固中,防震技术并不适于任何建筑物加固,必须综合分析造价、结构以及施工周期相关因素。对于装修档次偏高、年代接近以及对建筑物外观要求较高的建筑物,通常采用隔震技术减少对装修的损坏,进而不断减少资金投入。同时,它还广泛使用设备复杂、管线多、功能特别的既有建筑物,如:医院、试验楼房、电信或者电力指挥中心等。当建筑物处于高烈度区时,必须在主体结构检验成果小于2度的防烈度时,才能使用隔震技术。对于楼层在4层以上的建筑物,通过隔震技术能有效降低工程造价,特别是自带地下室的工程,施工便捷,造价具有极大的优势,同时对上部功能影响较小。当变形特征与剪切变形相似,并且高宽比低于4时,选用隔震技术比较适宜。
2、流程设计
当既有建筑施工现状以及隔震设计经过详细检测以及调查后,内容上必须拥有足够的顶撑设计与隔震分析,对于不同节点应该用不同的设计进行精细的计算。具体的流程包括:报告检测、设计图分析、方案选择、力学计算、隔震分析、力学设计、图样审查、施工图样修改、顶撑设计以及特殊处理等。
3、隔震设计内容
在隔震设计中,主要包括:隔震层、上部结构、下部结构以及顶撑设计四个部分。在这过程中,隔震层设计主要包括各镇曾位置确定、布置选型、变形验算、顶部楼盖、支座节点、柔性连接以及隔震缝构造等相关内容。在上部结构设计中,主要是通过隔震支座加强楼板刚度的设计。楼板新增设计必须根据刚度需求,方便狭窄区域施工。施工中,可以采取空心楼盖填充的方式,让底模使用不用拆除的模板。在隔震层抗震验算以及地震作用分析中,通常使用水平力、竖向力以及力矩进行计算,隔震基础地基处理以及抗震验算通过本地区放烈度进行。
4、注意事项
为了隔震技术在既有框架结构中的应用成果,所有与加固相关的建筑物必须断开处理,间距一般在300毫米之上。在建筑物原结构与楼梯全部断开的过程中,保障建筑物水平位移情况;对于有伸缩缝的建筑,一侧为框架结构,一侧为砖混结构,平行方向通常根据建筑物内部平移情况而定,距离为500毫米,进而有效保障整个建筑物位移空间。
(二)既有框架结构隔震施工技术
在既有建筑框架结构施工中,工艺流程主要包括:围护结构拆除、凿毛、粘钢、梁端支撑、断柱、钢筋施工、隔震垫安装、安装模板、养护、顶撑拆除、围护结构以及装修恢复等。
1、施工要点
为了保障隔震技术应用效益,必须将建筑物周边1000毫米的填土进行清除,当围护结构拆除后,再对框架进行表层清洁、凿毛,进而有效保障混凝土施工成果。当抹灰层剔除后,再将混凝土表层打磨平整,进行粘接。为了保障钢管支撑满足设计要求,制作时必须保障上部水平度,在混凝土的基础上,让断桩始终在沉降允许范围;支撑过程必须与支撑部分密切结合,再用钢板固定。
在植筋以及柱钢筋安装中,必须严格依照施工规范以及设计要求进行;通过在钢筋绑扎间进行隔震垫安装,严格控制好各个轴线位移情况,进而从根本上保障震垫平整程度。在混凝土施工中,增加少量混凝土量,在钢筋密集的情况下,对混凝土振捣有很大影响,所以通常采用自密实的方式进行处理。
2、质量要求
在既有框架结构加固中,为了保障隔震技术应用效益,支撑隔震支座的顶面水平度误差必须控制在小于等于5%的范围内;当支座安装完毕后,顶面水平度误差必须控制在8%以内。建筑工程设计位置与支座平面偏差必须控制在5.0毫米以内,设计标高与支座标高偏差必须控制在5.0毫米以内;对于同一支墩的多个支座顶面高差一般也必须在5.0毫米以内。
在隔震技术应用中,为了保障应用效益,必须根据施工要求,对一定范围的结构、填土进行清理。在施工中,对于施工条件允许的地域,对支座进行临时保护,在竖向变形记录精确的过程中,對隔震层、上部构件以及周边定物进行精细的检查。
结束语:
在既有框架结构加固中,隔震技术具有质量高、工期少、施工安全、劳力消耗低、经济方便、技术可行等优势,已经被成功应用。为了让隔震技术得到更好的应用成果,必须认真分析加固原理,在不断整合实际问题的同时,让隔震设计发挥最大效益;在不断优化框架结构隔震施工技术的同时,加强隔震技术应用推广效益。在加固技术应用中,通过认真分析施工周期以及加固造价,在不断降低施工成本的同时,增强建筑结构加固效果以及抗震性能。
参考文献:
[1] 张亚英,甄进平.隔震技术在既有框架结构加固中的应用[J].工程抗震与加固改造,2012,34(4):76-79.
[2] 邓耀聪.隔震技术在既有框架结构加固中的应用探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(3):24.
[3] 曹晓辉.采用新型滑移隔震装置框架结构地震反应分析[D].西安建筑科技大学,2012.
[4] 姜晔,伏健.重型设备置于屋顶的框架结构隔震设计方案分析[J].中国高新技术企业,2010,(8):33-34.
[5] 申春梅,赵歆冬,陈辉等.隔震技术应用研究[J].河南城建学院学报,2010,19(1):15-18.
[6] 吴应雄,祁皑.柱顶隔震技术在首层薄弱层框架结构中的应用[J].延边大学学报:自然科学版,2011,37(4):349-354.
③ 石灰岩 fa=800 / / 1500 150
摘要:隔震技术作为建筑房屋的重要内容,对房屋建筑质量以及居民使用安全具有重要作用。本文结合我国隔震技术在既有框架结构加固中的应用,对加固技术应用现状、隔震技术加固原理、隔震设计以及施工技术进行了简要的探究和阐述。
关键字:建筑工程;隔震技术;框架结构;加固应用
我国作为地震多发区,自2008年以来的汶川大地震、2010年的玉树地震、2013年的雅安地震不仅为当地经济建设带来了严重的影响,同时对居民安全造成了严重的影响。在2010年国务院颁发的抗震减灾工作意见中指出:到2015年必须完成抗震改造加固工作,改建、扩建、新建工程满足抗震要求。针对传统加固方法的弊端,为了满足不同类型的房屋结构加固工作,隔震技术在既有建筑加固改造中,以环保节能、速度快、投资少等特点引起了国内建筑行业的广泛关注。
一、加固技术应用现状以及加固原理
(一)加固技术应用现状
在传统的房屋建筑加固中,加固方法主要有:包钢法、粘钢法、碳纤维粘贴以及混凝土网片喷射等。在加固中,为了保障上述方法顺利进行,必须撤出内部设备,对于建筑物内部高档的装修实施、暗埋的强电、弱电管线以及其他设施都必须作废、拆除,从而造成了很大的浪费。同时,在灰尘以及剔凿声音中,还会造成消纳渣土后出现二次污染以及扬尘、噪声污染。
上个世纪八十年代美国和日本最先应用建筑隔震技术,自1982年日本将隔震技术应用到钢筋混凝土建设中,在1985年该栋隔震房屋在内部以及结构设备、装修、仪器中都表现出让人叹服的隔震效果。目前,我国隔震技术已经被广泛分布高烈度强震区,并且表现出良好的隔震效果。
(二)建筑隔震技术原理
(一)建筑工程隔震设计
1、项目选择
在既有框架结构加固中,防震技术并不适于任何建筑物加固,必须综合分析造价、结构以及施工周期相关因素。对于装修档次偏高、年代接近以及对建筑物外观要求较高的建筑物,通常采用隔震技术减少对装修的损坏,进而不断减少资金投入。同时,它还广泛使用设备复杂、管线多、功能特别的既有建筑物,如:医院、试验楼房、电信或者电力指挥中心等。当建筑物处于高烈度区时,必须在主体结构检验成果小于2度的防烈度时,才能使用隔震技术。对于楼层在4层以上的建筑物,通过隔震技术能有效降低工程造价,特别是自带地下室的工程,施工便捷,造价具有极大的优势,同时对上部功能影响较小。当变形特征与剪切变形相似,并且高宽比低于4时,选用隔震技术比较适宜。
2、流程设计
当既有建筑施工现状以及隔震设计经过详细检测以及调查后,内容上必须拥有足够的顶撑设计与隔震分析,对于不同节点应该用不同的设计进行精细的计算。具体的流程包括:报告检测、设计图分析、方案选择、力学计算、隔震分析、力学设计、图样审查、施工图样修改、顶撑设计以及特殊处理等。
3、隔震设计内容
在隔震设计中,主要包括:隔震层、上部结构、下部结构以及顶撑设计四个部分。在这过程中,隔震层设计主要包括各镇曾位置确定、布置选型、变形验算、顶部楼盖、支座节点、柔性连接以及隔震缝构造等相关内容。在上部结构设计中,主要是通过隔震支座加强楼板刚度的设计。楼板新增设计必须根据刚度需求,方便狭窄区域施工。施工中,可以采取空心楼盖填充的方式,让底模使用不用拆除的模板。在隔震层抗震验算以及地震作用分析中,通常使用水平力、竖向力以及力矩进行计算,隔震基础地基处理以及抗震验算通过本地区放烈度进行。
4、注意事项
为了隔震技术在既有框架结构中的应用成果,所有与加固相关的建筑物必须断开处理,间距一般在300毫米之上。在建筑物原结构与楼梯全部断开的过程中,保障建筑物水平位移情况;对于有伸缩缝的建筑,一侧为框架结构,一侧为砖混结构,平行方向通常根据建筑物内部平移情况而定,距离为500毫米,进而有效保障整个建筑物位移空间。
(二)既有框架结构隔震施工技术
在既有建筑框架结构施工中,工艺流程主要包括:围护结构拆除、凿毛、粘钢、梁端支撑、断柱、钢筋施工、隔震垫安装、安装模板、养护、顶撑拆除、围护结构以及装修恢复等。
1、施工要点
为了保障隔震技术应用效益,必须将建筑物周边1000毫米的填土进行清除,当围护结构拆除后,再对框架进行表层清洁、凿毛,进而有效保障混凝土施工成果。当抹灰层剔除后,再将混凝土表层打磨平整,进行粘接。为了保障钢管支撑满足设计要求,制作时必须保障上部水平度,在混凝土的基础上,让断桩始终在沉降允许范围;支撑过程必须与支撑部分密切结合,再用钢板固定。
在植筋以及柱钢筋安装中,必须严格依照施工规范以及设计要求进行;通过在钢筋绑扎间进行隔震垫安装,严格控制好各个轴线位移情况,进而从根本上保障震垫平整程度。在混凝土施工中,增加少量混凝土量,在钢筋密集的情况下,对混凝土振捣有很大影响,所以通常采用自密实的方式进行处理。
2、质量要求
在既有框架结构加固中,为了保障隔震技术应用效益,支撑隔震支座的顶面水平度误差必须控制在小于等于5%的范围内;当支座安装完毕后,顶面水平度误差必须控制在8%以内。建筑工程设计位置与支座平面偏差必须控制在5.0毫米以内,设计标高与支座标高偏差必须控制在5.0毫米以内;对于同一支墩的多个支座顶面高差一般也必须在5.0毫米以内。
在隔震技术应用中,为了保障应用效益,必须根据施工要求,对一定范围的结构、填土进行清理。在施工中,对于施工条件允许的地域,对支座进行临时保护,在竖向变形记录精确的过程中,對隔震层、上部构件以及周边定物进行精细的检查。
结束语:
在既有框架结构加固中,隔震技术具有质量高、工期少、施工安全、劳力消耗低、经济方便、技术可行等优势,已经被成功应用。为了让隔震技术得到更好的应用成果,必须认真分析加固原理,在不断整合实际问题的同时,让隔震设计发挥最大效益;在不断优化框架结构隔震施工技术的同时,加强隔震技术应用推广效益。在加固技术应用中,通过认真分析施工周期以及加固造价,在不断降低施工成本的同时,增强建筑结构加固效果以及抗震性能。
参考文献:
[1] 张亚英,甄进平.隔震技术在既有框架结构加固中的应用[J].工程抗震与加固改造,2012,34(4):76-79.
[2] 邓耀聪.隔震技术在既有框架结构加固中的应用探讨[J].世界华商经济年鉴·城乡建设,2013,(3):24.
[3] 曹晓辉.采用新型滑移隔震装置框架结构地震反应分析[D].西安建筑科技大学,2012.
[4] 姜晔,伏健.重型设备置于屋顶的框架结构隔震设计方案分析[J].中国高新技术企业,2010,(8):33-34.
[5] 申春梅,赵歆冬,陈辉等.隔震技术应用研究[J].河南城建学院学报,2010,19(1):15-18.
[6] 吴应雄,祁皑.柱顶隔震技术在首层薄弱层框架结构中的应用[J].延边大学学报:自然科学版,2011,37(4):349-354.