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房屋加固方法大全11篇

时间:2023-08-23 16:36:11

房屋加固方法

房屋加固方法篇(1)

中图分类号:TU198 文献标识码:A

在大部分老旧房屋中,由于房房屋的设计和施工不合理、房屋的材料不能满足房屋使用的需求量、房屋的使用功能下降、房屋遭到外界因素的破坏等原因,导致房屋不能被继续使用,或者安全性和耐久性等特点,就需要对这些房屋进行维修加固处理。这样就能满足房屋的基本使用要求,减少房屋的闲置的几率,同时也能够减少房屋重建的投入,使房屋的价值得到最大程度的体现。对老旧房屋建筑来说,对其进行加固处理,已经成为延长建筑使用寿命的重要手段。

一、老旧房屋加固策略分析

(一)老旧房屋加固的主要目的

对老旧房屋进行静力加固的主要目的是为了提高房屋结构的承载力,同时完善房屋的使用功能;对老旧房屋进行抗震加固的目的是为了提高房屋结构的延性,并且增加房屋所具有的整体性。在对房屋进行加固时,应该根据可靠性鉴定的结果、房屋结构忒单、可靠性差异原因和程度,以及施工条件等,再结合安全和经济原则进行加固方式的选择。

(二)老旧房屋加固的环节

对老旧房屋进行加固设计,应该按照具体的房屋加固要求和抗震要求来加固,并做好鉴定和加固工作。老旧房屋的抗震加固应该按照以下几项环节进行加固处理:做好老旧房屋原有结构的可靠性鉴定、对房屋进行加固设计、对设计进行审批、做好施工组织设计、开展房屋加固工作、工程验收。在需要进行加固的房屋中,如果没有进行房屋鉴定,则不能进行加固设计;进行加固的房屋如果没有完工,或者施工质量不合格,则不能进行房屋验收。

(三)老旧房屋的加固设计

在对老旧房屋进行加固设计时,一定要明确加固的概念,使用最先进的加固技术,保证工艺的简便性。设计的内容包括房屋的加固简图、建筑在加固前后的内力和承载力情况、建筑的截面设计、具体的构造措施、应该采用的施工技术和方法。

(四)房屋加固材料

老旧房屋所使用的钢材一般都选用低强度的钢材,混凝土的强度等级一般在C20以上,并且适宜选用粘结性高、收缩性小、轻度高和微膨胀的混凝土。砌体加固所用的材料强度应该高于原有结构的强度等级,烧结黏土砖的强度应该大于MU10,砂浆的强度应该高于M5,墙面加固砂浆的强度应该高于M10。

二、砖混房屋维修加固技术探讨

(一)地基加固技术

1高压喷射注浆法。这种房屋维修加固技术主要是将化学注浆法和高压水射流切割技术相结合而产生的一种应对软土地基的加固技术。当老旧房屋的地基承载力不能满足房屋使用的要求,或者地基出现严重的变形情况,或者地基出现不均匀的沉降时,应该使用高压喷射注浆法来加固老旧房屋的地基。高压喷射注浆法适合在淤泥质土、粉土、淤泥、砂土、碎石工或软塑性土等地基中使用,高压喷射注浆法可以利用高压喷射流来达到破坏和加固土体的目的。使用这种方法之后,固结体的质量得到了明显的改善,高压喷射注浆法既可以用于工程建设前,也可以用于工程建设中期,在工程完工后,既不会损坏老旧房屋建筑的上部结构,也不会影响到房屋的正常使用,所以这种方法受到广泛的使用和推广。

2灌浆加固法。这种老旧房屋建筑的维修加固方法主要是利用气压、液压和电化学的原理,将能够被固化的浆液注入到岩石裂缝或者土地的空隙之中,这样就能将基地中原有的松散土层融合为一个整体,从而通过改变土的水理性能和力学性能来达到地基加固的目的。灌浆加固法适合在粉土、人工填土、粘性土或者砂土地基的加固工作中使用,这种加固方法一般用于地基的防渗堵漏,通过使用这种方法能够提高建筑地基的强度和变形模量,还能够有效的控制地基的沉降。某些发达国家在地基灌浆施工的过程中应用电子计算机检测系统,通过使用这一系统,能够对浆液的稠度、耗浆量和灌浆压力等参数进行收集和处理,这样不仅能够提高工作的效率,还能够对灌浆工序和过程进行严格的控制,从而促使灌浆法向科学方面转化。

(二)砖混结构主要承重构件的加固处理

(1)增设老旧房屋的抗震墙。在多层砖墙由于横墙之间存在较大的距离,或者多层砖房墙体的抗震强度没有达到建筑设计的基本要求时,就可以对老旧房屋增设抗震墙,使其满足抗震强度的要求。新增设的抗震墙的种类既可以是砖砌体,也可以是钢筋混凝土墙或者配筋砖砌体。要想使新增设的抗震墙能够更好的发挥抗震作用,就应该新增设墙体施工的过程中,使墙体的上下和梁顶或楼板紧贴,保证两者之间的剪力能够互相传递,新增设墙体的两端应该和原有建筑墙体或者梁柱拉结。如果在刚性地面上进行砖墙的砌筑,如果地面没有足够的承载力,就需要对基础进行加固处理。

(2)面层的加固。面层加固方式适合用于不存在裂缝的实心墙中使用,如果砖墙有轻微的破坏,则需要先将裂缝进行填补,然后再进行面层加固。面层一般可分为水泥砂浆面层和钢筋网水泥面层两种,在进行水泥面层加固时,一般将面层的厚度控制在20mm~30mm之间,并控制好面层的强度,水泥砂浆必须进行分层抹匀,直到达到设计的厚度位置,其中每层的厚度都应该小于15mm;在进行钢筋网水泥砂浆面层加固时,应该将厚度控制在25mm~40mm之间,钢筋外层保护的厚度应该大于10mm,钢筋网应该布置为方格状,网格之间的距离应该大于150mm。在进行面层加固时,应该做好抹灰的清洁工作,将油漆等表面进行铲除。在这个过程中不能将砖表面打毛,以免出现墙体松动的现象。在面层加固施工前,应该将墙体用水浸湿,并做好洒水养护工作,这样就能有效的防止墙面开裂情况的发生。

(三)加强房屋整体性的加固措施

(1)圈梁加固。使用这种加固方式的老旧房屋一般都为多层砖房,对其进行圈梁加固,能够提高房屋的整体性,并且能够取得较好的加固效果。设置的外加圈梁应该尽量靠近楼盖,而且应该在同一标高的内闭合。内墙圈梁加固应该采用钢拉杆进行加固,钢拉杆之间的距离应该尽量缩小,并且保证钢拉杆能够贯穿与房屋的全部宽度,并将其设置在房屋的横墙处,并在纵墙上进行锚固处理。在对横墙承重的老旧房屋进行加固处理时,除了房屋的顶层的每个开间都必须设置钢拉杆以外,其他楼层都可以各层设置;在纵向和横向受力的房屋中,作为内圈梁的钢拉杆,应该在横墙的两侧分别设置一根,如果没有横墙,则不需要设置钢拉杆。在多层砖房的每道内纵墙中,都应该保证钢拉杆和外山墙的拉结。要想使钢拉杆和圈梁或者墙体想连接,可以在建筑的外墙上通过钢垫板,使用螺帽进行固定拧紧。当拉杆的长度较长时,应该在拉杆的中段使用花篮螺丝进行固定,并将拉杆拧紧。外加钢筋混凝土圈梁和老旧房屋砖墙之间的连接方式一般包括胀管螺栓、砂浆锚筋、普通锚栓和钢筋混凝土销键等几种主要的方式。

(2)楼盖和屋盖加刚性面层。在拥有较多开间的横墙房屋中,如果房屋采用的是装配式的钢筋混凝土梁板,如果房屋缺乏较好的整体性,就应该在楼盖和屋盖上设置厚度为30mm~40mm的混凝土面层,这样就能增加房屋的整体性。对于单开间和间的老旧房屋来说,要想减少结构自重增加对房屋抗震结构产生的消极影响,就应该在房屋加固处理的过程中,增加20mm的面层,这样就能增加楼、屋盖的刚性。

三、框架结构主要承重构件的加固方法

(一)加大截面法

这种加固方法时利用房屋建筑的同种材料来增加房屋构件的截面面积,这样就能提高构件的承载力和刚度。由于加大截面法的施工较简单,并且具有较强的实用性,但施工周期较长,所以一般用于柱、梁、墙和板等构件的加固工作中。为了使新旧房屋的混凝土能够共同受力,就应该在加固的过程中设置一定的剪力筋,并保证新旧剪力筋能够连接在一起。为了使新旧混凝土的结合能力提高,应该将原有构件的结合面进行凿毛处理,使基层能够暴露出来,然后再凿毛,并用水进行冲洗。在浇筑混凝土之前,应该涂刷结合剂,边涂边浇。

(二)外包钢法

外包钢法主要用于老旧房屋梁的加固中使用,为了提高梁的正截面受弯承载力,一般在梁底的两角外包通长角钢,或者在梁顶板面外包通长扁钢;为了提高梁的斜截面受剪承载力,应该在梁的两侧竖向试用工穿板螺杆,上下两面横向使用缀板,并形成闭合的螺杆箍。外包钢法在加固房屋柱时,一般试用工角钢和缀板搭配的方式;当房屋的柱为壁柱时,应该将墙面的角钢改为扁钢,并保留螺杆和缀板。

结语

老旧房屋建筑工程维修和加固工作是近年来房屋改造工作的重要形式,房屋改造具有投资少、不占地、无需拆迁、收效快和美化建筑等主要特点。在老旧房屋建筑的修建和加固过程中,应该做好房屋鉴定和检测工作,并通过鉴定和检测的结果来分析比较技术和经济问题,进而选择出适合老旧房屋维修和加固的方案,通过对老旧房屋建筑进行修建和加固,能够改善房屋的抗震性能和使用性能,从而满足人们对房屋使用的基本需求。

参考文献

房屋加固方法篇(2)

前言

现如今,在建筑工程建设过程中,房屋加固越来越引起人们的足够重视,尤其对位于地壳活动比较频繁、未达到使用年限,但因生产等使用使房屋破坏严重, 由于生产工艺的要求而不允许在别的地方建造的房屋加固显得更加重要。

一、建筑结构加固概述

随着现代建筑产业的不断发展,已经可以满足不同要求的建筑标准,同时建筑的类型也越来越丰富,基于此,建筑工程必须要利用足够稳定的结构对建筑进行加固,才能提高建筑综合质量。

二、房屋建筑结构加固的原因

在大多数的情况之下,房屋的建筑结构都要进行重新加固,房屋的建筑结构加固施工,根据不同的实际条件,有不同的加固特点。这些不同的特点主要是体现在以下几个方面:(1)房屋的建筑用途产生了改变;(2)房屋建筑在验收时出现了设计不合理的地方;(3)由于房屋的设计标准及设计规范的不断更新,使现有房屋建筑的标准和规范达不到要求。随着近些年房地产行业的兴起及发展,建筑工程的项目逐年增多,建筑工程的占地也随之增加,这样就导致了我国的城市用地的大量减少。

三、房屋建筑结构加固中的常用的加固技术

1粘贴钢板加固法

(1) 特点。粘贴钢板加固法指的是以薄钢板用结构胶粘贴于构件主要受力面,以提高截面受弯及受拉承载力的方法,优点是施工期短,不改变构件外形和使用空间。缺点是有机胶的长期持荷强度较低及耐老化性能较差,不耐火;环境温度湿度要求较严。(2) 适用范围。适用于因配筋量不足的简支梁板及无障碍的连续

梁板加固。若无附加锚固及可靠防腐措施,不适宜于承受动力疲劳荷载及设计使使用年限较长(大于等于50年)的新建工程加固;因节点处理困难,不宜用于框架结构加固对于高温、高湿及存在有害介质环境,以及直接暴露于阳光下的室外条件,应采用特种胶,或有专门的防护措施。

2.化学植筋技术

化学植筋技术是通过一种化学粘合剂,把加固用螺杆、钢筋等在混凝土中进行加固,这样也可以起到加固房屋建筑结构的作用。需要注意的是,在应用此技术进行加固施工时,要先找好正确的加固位置,加固位置选定之后,再进行钻孔并及时将钻孔进行清理,最后将预备好的钢筋在混凝土中进行填充,经过化学粘合剂的应用,对钢筋在混凝土中的方向及角度进行控制及矫正。加固施工一段时

间后,加固钢筋就会稳定住,可以进行后续养护施工和检查施工质量。化学植筋技术主要应用在陈旧房屋的建筑结构的变革及增建施工中,此加固技术可以对房屋的剪力墙、柱头和楼板等进行结构改造,通过这些改造施工,对房屋的建筑结构进行加固。

3碳纤维加固技术

这项技术主要是指通过树脂胶结合擦聊将碳纤维板粘贴在结构的表面上,通过这种方式促进结构承载力得到提高,这种技术的优点主要在于它的强度比较高、 材料的重量比较小,在使用过程中不需要对材料腐蚀等问题进行考虑,此外适用的领域也非常广,施工材料价格比较低,因此成为现代结构加固设计中比较常用的一种加固技术。但是因为这种技术的耐高温性能并不强,一般来说要求在温度环境 60℃ 以内使用,否则就需要采取一些保护性的措施.

4.改变受力体系的加固技术

在房屋建筑结构的加固中,改变受力体系的加固技术是一种非常重要的加固技术,这种加固技术是在房屋的建筑结构中增加必要的托梁及托架,来起到房屋建筑结构的承受力增大的作用。在房屋加固的过程中,我们应该先将不同的加固状况进行不同的专业分析,然后再进行汇总施工,改变受力体系的加固技术的受力点分为两种,一种是弹性支点,另一种是刚性支点。依据房屋结构的受力情况来将支撑的形式区别开,分为预应力支撑形式及非预应力支撑形式两种支撑形式。预应力的支撑形式是将支撑杆在支撑杆件的基础上增加预应力,通过这种支撑方式来增加房屋建筑结构的预应力。房屋建筑结构的受力体系加固技术,可以将房屋的整体承受力加大,并且加大的效果非常明显,但是这种房屋加固技术对房屋建筑的外观的改变有一定的影响。

四、混凝土结构工程实例

下面就混凝结构工程加固实例进行分析,某学校原有三层框架结构教学楼,总建筑面积约3100m2,各层混凝土强度等级分别为:梁柱均采用C30,板采用C25,基础采用柱下独立基础,基础埋深2.2m,该教学楼于2002年建成后投入使用,现在由于使用功能的需要,拟对原结构增加一层,作为学生及教师的阅览室。

1.加层的可行性。对既有建筑物加层主要应满足以下几方面的要求:一是必须满足地基基础强度及变形的要求;其次是上部结构构件必须满足承载能力及正常使用极限状态的要求;其三,必须处理好新旧结合面的连接问题,使新旧结构之间能够协同工作。这几方面的要求应分别通过结构计算分析结构检测以及使用新型建筑材料施工工艺的方法来综合解决。 使用结构计算软件 PKPM进行计算,并在计算过程中做了以下假设:不考虑楼梯间对结构整体刚度的贡献;新旧结构构件按整体现浇考虑计算结果表明,加层后大部分结构构件承载力满足要求,仅底层转角位置柱的承载能力不能满足要求;同时,由于新增层的使用功能要求(阅览室),部分楼面的荷载较大,原三层肋梁楼板中部分梁的承载力也不能满足要

求。 故在加层的同时,必须对上述构件进行加固处理。 同时通过对原结构基础及主体结构进行检测观察,检测结果表明:原结构梁、 柱、 板等构件的配筋数量及截面尺寸等均符合设计要求;且混凝土构件外观完好,地基无不均匀沉降问题,结合结构计算分析,确定基础可继续直接使用,不需加固。

2.加固方案。鉴于目前常用的加层改造和结构加固方法,对原结构采取了下述加层加固方案:新加层的柱钢筋采用钻孔植筋技术,直接将钢筋从原柱的节点位置引出;对底层柱采用截面增大的方法,即通过增加原构件的受力钢筋,同时在外侧重新浇筑混凝土以增大构件的截面尺寸,来达到提高承载力的目的;对原结构的三层梁则采取黏贴碳纤维布加固的方法处理:(1)底层柱加固。 采用增大截面法加固底层柱,将柱从原截面 400mm×400mm,增大到500mm×500mm,其中纵向受力钢筋仍采用植筋技术,植入底层柱的基础上。其植筋下部锚入基础长度≥20d,外露长度≥40d 和1000mm,并分两批焊接纵筋。同时,为了保证增加截面部分与原柱子间的共同工作,沿柱高度方向四面布置锚拉筋(直径10,间距600),在柱侧面的植入深度为15d。(2)三层梁加固。对梁的加固采用了碳纤维加固的方案。以上建筑物经加层和加固处理后,现已投入使用,经检测与观察,框架柱和无明显的变形和破坏的迹象,加固处理效果良好,能满足结构安全要求。

结语

总之,房屋建筑结构加固能够延长房屋的使用寿命,促使建筑更加安全。所以在实际工作中要以建筑结构的不同特点和要求制定科学合理的加固方法,确保建筑的使用安全。

房屋加固方法篇(3)

Abstract: masonry structure building occupies a considerable proportion in China existing civil and industrial buildings, with the passage of time, in recent years engineering retrofitting of masonry structure building gradually increased. However, in our country's current economic strength, can not fully use the new building to replace the masonry structure of the housing, therefore, we must in the construction of new housing at the same time, development of masonry structure reinforcement engineering, especially for rural areas, strengthening work to do a good job of masonry structure building, and to do housing masonry structures reinforcement engineering, it is necessary to strengthen the masonry structure building understanding and take the appropriate method.

Key words: masonry structure; reinforcement; method

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

目前,随着我国社会经济的不断进步,建筑行业也在飞速的发展,然而砌体结构却占据着整个建筑行业的重要部分。在我国农村地区,有大量砌体结构的房屋,目前,随着经济和社会的进一步发展,其已经渐渐的走向了淘汰,然而因受到我国整体经济水平的制约,短时间内我们还不能够全面利用新型房屋取代砌体结构的房屋,这也就意味着,砌体结构的房屋仍将要继续服务于农村地区公民的生活和工作,在这样的情况之下,为了提高砌体结构房屋的安全性,我们就必须要对其开展高质量的加固和改造工程。

一、砌体结构房屋加固改造方法

(一)砌体结构房屋加固改造方法

在上世纪的六十年代至九十年代,为了能够更好的满足我国公民的需要,全面提高公民居住房屋的房屋质量、改善公民的工作环境,我国兴建了一大批砌体结构的住宅,时至今日,随着社会和经济等各方面的全面发展,砌体结构的房屋也渐渐的走向了淘汰,但是因为砌体结构房屋具有数量多、应用面积广等特点,所以使得我们不能够在短时间内将其拆除,只能通过房屋改造和加固工程提高安全性,合理的延长其使用的寿命。目前,常见的砌体结构房屋加固方法有以下几种:

1、灌浆法

一般来说,灌浆法包括化学灌浆法、压力灌浆法等,其所采用的原理是利用手持泵或者空气压缩机等设备,将粘结剂灌入有裂缝的墙体之内,使这部分墙体能够在粘合剂的作用下, 重新粘合在一起。对于目前所采用的粘合剂来说,其所具有的强度以及所能够实现的最大强度要远远高于砌体结构房屋所使用的砌筑砖的强度。正是因为这样的情况,对于那些开裂并不严重的砌体结构房屋来说,我们可以利用灌浆法来对其进行加固和改造,使其恢复到最初的承载力。此外,对于灌浆法来说,因为其所使用的加固改造材料以及施工工艺都较为简单,所以与其他的砌体结构房屋加固改造方法相比,其更为简单切经济实惠。

2、利用钢筋网与水泥砂浆进行加固的方法

目前,随着对砌体结构房屋的深入研究,我们发现通过使用钢筋网结合水泥砂浆也可以对砌体结构房屋进行良好的加固与改造。其主要的工作方法是:首现,对需要进行加固的砖墙进行处理,去除其表面的粉刷层。其次,在去除粉刷层的砌筑砖墙的两面附设Φ4到8的钢筋网片。第三,在完成上述两步之后,在砌筑砖墙的表面上涂抹水泥砂浆进行加固,完成对砌体结构房屋的加固和改造。利用这一方法进行改造的砌体结构墙体所形成的墙体就是我们所说的夹板墙。对于这一加固和改造方法来说,其优点在于能够在钢筋网与水泥砂浆的作用下,能够更好的加固或改造墙体,全面提高墙体的承载力,其应用范围也较为广泛,不但适用于一般的砌体结构房屋,还适用于带有壁柱的墙面。

(二)各种加固改造法的施工要点

1、水泥灌浆法

目前水泥灌浆法有常用的施工方法有两种一个是利用重力灌浆的重力灌浆发,一个是利用压力的压力灌浆法。对于这两种施工方法来说,其再使用的过程中要注意以下几方面的内容:首现,要清理需要进行灌浆施工的裂缝,要在预留灌浆口之后,将其进行封闭;其次,灌浆。对于重力灌浆法来说,其只需要在灌浆口讲灰水比为 3:7 的纯水泥浆灌入即可,而压力灌浆法则需要0.2到0.25MPa 的压力像裂缝注入水泥浆。

2、钢筋网水泥砂浆加固

一般来说,如果采用水泥砂浆进行加固时,厚度应该控制在20到30毫米,而使用钢筋网水泥砂浆进行加固的时,则需要将厚度控制在30到45毫米之间,如果面层的厚度超过了 45毫米时,我们就必须要采用细石混凝土。在没有特殊情况之下,水泥砂浆的强度等级应该控制在M7.5到M15 之间,面层的混凝土墙强度则要控制在C15。所采用的钢筋网需要为Φ4到Φ6的穿墙S筋。如果情况有需要的话, 还可以增设Φ4的U形筋铁钉。此外,在进行施工的过程中,还不必须要注意以下几方面内容:首现,必须要采取行之有效的措施强力好原墙的墙面,对于原墙面上的坏损部位来说,必须要根据坏损的情况以及特点进行有针对性的修补工作。

房屋加固方法篇(4)

Abstract: This paper,with the theory of understanding reinforcement masonry structure, give several methods to the masonry structure strengthening, and puts forward the masonry structure reinforcement for attention to problems.

Keywords: masonry structure; Reinforcement; Modification;

中图分类号:U457+.3文献标识码: A 文章编号:

一、砌体结构加固原理

相对于普通结构,加固结构受力状况存在着很大不同。在加固前,一定的载荷已经作用在砌体结构上,当载荷过大,砌体结构需要加固时,其截面存在加大而且复杂的应力,如拉应力,剪切力,压应力等,而且产生较大的应变。因此,加固结构属于二次受力结构,而且只有再次加载时,作用在原有结构的载荷才能分担一部分作用到加固结构,所以相对原有结构的应力和应变,加固结构的应力和应变相对滞后。只有当原有部分和加固部分之间的组合合理,能够构成有机整体,才能够使受力经结合面传递给加固结构,是原有结构和加固结构共同承担载荷,充分发挥加固结构的潜力。如果原有结构和加固结构结合不合理,则加固结构的潜力无法发挥。而这又取决于结合面的构造处理和施工方法,所以需要良好的砌体结构加固方法。

二、砌体结构加固方法

砌体结构主要用于普通民宅、办公及学校校舍,其大量出现于20世纪60至90年代,而目前新建房屋较少采用砌体结构。砌体结构加固方法主要包括两种方法:静承载力加固和抗震承载力加固。

静承载力加固重点是结构的安全性和房屋的正常使用性;抗震承载力加固重点是房屋结构的整体抗震性能。加固方法包括基础补强、上部损伤结构的补强、既有建筑功能改造加固、单体构件截面承载力加固及墙体抗震性能加固等。砌体结构主要的加 固方法如下:

1)地基基础加固。地基基础加固方法包括基础底面积扩大法、补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。基础底面积扩大法适用于既有房屋的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求的情况,一般采用混凝土外包套或钢筋混凝土套加大基础底面积的方法;基础补强注浆法适用于基础因受不均匀沉降、冻胀等原因引起的基础裂损时的加固;锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土和人工填土等地基基础加固及纠偏加固;树根桩法也称压浆灌注桩,适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、碎石土和人工填土等地基土加固及纠偏加固。

2)墙体加固方法。对于砌体结构而言,其承重体系主要部分是墙体,因而墙体加固在砌体结构加固中扮演着相当重要的角色。

1 .1 水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层加固技术

该法属于复合截面加固法的一种。当砖墙的承载力不足时, 可采用水泥砂浆抹面或配有钢筋网片的水泥砂浆抹面层进行加固, 这种方法通常称为夹板墙加固法。

1 .2 混凝土板墙加固技术

该法与钢筋网水泥面层加固法类似,属于复合截面加固法的一种。其优点是施工简单、适应性强,加固后承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的开展,且具有成熟的设计和施工经验,适用于柱、带壁柱墙的加固;其缺点是施工现场湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的缩小。

1 .3 增设墙体加固技术

在满足使用用途的前提下,当原有结构不能满足承载力要求时, 可考虑增设墙体作为支撑。如果是提高抗震性能,其数量由抗震横墙面积率计算确定。墙体厚度应不小于 240mm, 墙下面做基础, 墙顶要用细石混凝土与大梁顶紧, 并与原纵墙妥善拉结。增设抗震墙是提高建筑抗震能力的有效措施, 特别对于原建筑的抗震墙较少, 抗震墙间距超过抗震鉴定标准要求时更为合适。

1 .4 连结与拉结技术

该技术是砌体结构加固中的一个重要内容。通过基本措施——连与锚, 使后加构件 (如外加柱、 后加圈梁 )与原有构件 (如墙体 )连成整体, 或使原来连结不好的构件连成整体, 并提高某些构配件 (如山墙、 非承重构件、 瓦等 )的抗震能力, 防止地震时坠落伤人。

1 .5 增设扶壁柱加固技术

这种方法是目前最常用的加固方法,它能够有效提高砌体的承载力和稳定性,根据使用材料的不同,又分为砖扶和混凝土两种方法。 两种方法基本原理类似,都注重于新旧柱或者扶壁柱与原砖墙的链接。以砖扶壁柱法为例,其与原砖墙的链接,可采用插筋法和挖镶法,插筋法是在砖墙的灰缝中,按照水平间距小于120mm、 竖向间距大于240mm,小于300mm的标准打入Φb4或Φb6的连接插筋,然后按照宽度≥240mm,厚度≥125mm的标准砌扶壁柱,将链接插筋砌入,当砌至楼板或梁底时,用膨胀水泥砂浆填塞,从而保证扶壁柱充分发挥作用。挖镶法与此类似,只不过新墙和旧墙之间的链接不适用连接筋,而是用“镶砖”链接。混凝土扶壁柱也是插筋法类似,只不过扶壁柱不是采用砖砌的方式,而是采用混凝土浇筑的方式。目前,这方面的设计和施工经验也比较成熟,常用于原墙没有裂缝并以剪切为主的实心砖墙、 多孔空心砖墙和240mm厚的空斗砖墙。

1 .6 墙体裂缝处理技术

砌体中发生裂缝的原因是地基不均匀沉降、 温度变化引起伸缩、 地震灾害作用、 砌体本身承载力不足以及施工质量和使用材料不合格等多方面原因。处理办法通常有: 一是通过卸载方法减轻墙体荷载。对由于荷载过大、 砌体强度低,已经产生裂缝的墙体, 可采用减轻上层结构自重与使用荷载的方法, 或在其顶部砌体内增设钢筋混凝土梁, 承担上部荷载。二是对结构加固补强。对由于荷载较大、砌体截面尺寸较小、承载力不足并已产生裂缝的墙体, 可在不损害主体立面的情况下适当加大截面尺寸,以提高其承载能力。

3)增加构造柱和圈梁。由于过去施工及设计及 水平的限制,既有砌体结构未按照现有规范设置构造柱和圈梁的情况比较普遍。这种情况无疑削弱了 砌体结构整体抗震性能。增设构造柱和圈梁可以加 强房屋的整体性,提高房屋的抗震能力。既有砌体 结构增加构造柱和圈梁的方法较多,主要依据现有 规范的构造要求在房屋四角、主要纵横墙交接处、楼梯间设置构造柱。构造柱形式有两形、矩形、砖混 凝土复合构造柱等,新增构造柱可以设置在建筑外 部,也可以和砖墙组合形成复合构造柱;圈梁可以在 条件允许时,设置在房屋外部,也可以增设在房屋内 部,内墙处可以采用钢拉杆代替圈梁的作用,一般而 言,增设的构造柱和圈梁应与原结构有可靠连接。

4)砖柱加固。砖柱常用加固方法有外包钢加固 法、混凝土围套加固法。当构件截面的抗弯和抗剪承载力不满足要求时,可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力不足而不适宜增大截面尺寸时,可采用外包钢加固。

5)楼屋盖加固。对于砌体结构采用混凝土预 制楼屋盖的情况,通常采用角钢板托和新作混凝土整浇层的方法。角钢板托可以增加预制板的搁置长度,避免结构整体因较大位移导致预制板脱离承重墙。而增加混凝土整浇层可以增加结构整体性,在不允许在房屋设置圈梁时,还可以通过新作整 浇层提高楼板承载力及整体性。

三、加固需注意的问题

由于砌体加固方法有许多种,而每一种的适用范围又不一样,因此在工程实践中必须要注意如下两方面问题:首先,加固前必须要对结构进行可靠性分析,对结构的受力状况、 安全性、 后续年限等方面做出全面的评价,以此为依据,制定合理的加固方案; 其次,加固方案的制定必须遵循安全第一,功能第二的原则,要尽可能避免损坏建筑的结构原件,不能为了功能的合理而较大程度的改变原建筑的功能分割,这样不仅增加了投资,也会给结构增加不安全因素。并且加固方案更要进行多方案比较从技术的可行性、施工的可操作性以及经济型等方面对方案做出全面的评判,避免加固的无效和资金浪费。

四、 结语

随着我国经济建设和社会的快速发展,房屋的各种破坏或损坏也越来越受到人们重视。 对于砌体房屋来说,作为工程技术人员应以 “预防为主” 作为首要原则,确保建筑产品的质量,能够经受起各种破坏因素的考验,但砌体结构毕竟容易产生这样或那样的破坏,对此,应针对其破坏机理、 破坏程度以及房屋的功能需要采用合适的加固方法,从而使得砌体房屋的使用质量得以保障。

参考文献:

刁凌, 杨冬. 砌体结构加固方法探讨[J]. 科技创新导报, 2011,(09).

廖宇飞. 砌块结构体系加固方法及优越性分析[J]. 科技咨询导报, 2007,(07)

房屋加固方法篇(5)

一、引言

已有结构由于设计施工不当,周围环境的影响或使用功能的改变以及进行增层改造等原因,常常需要进行地基基础加固。加基基础加固和上部结构密不可分。工程实践表明,在进行地基基础加固设计时,采用加强上部结构刚度和强度的方法,有利于减小地基的不均匀沉降。因此,在选择地基基础的加固方案时,应统筹考虑上部结构、基础、地基的共同作用,获得最优方案。

二、地基基础加固时应注意的问题

1、根据对原基础的复核结果决定基础是否需要进行加固。房屋经过一段时间使用后,随着时间的增长,地基土逐渐被压实,孔隙率和含水量逐渐减小,重度逐渐增加,地基土变硬,承载力日益提高。因而已有结构原基础的复核除了应满足现行《地基基础设计规范》(GBJ7-89),《砼结构设计规范》(GBJ10-89)等国家有关规范标准外,地基承载力等技术参数宜根据现场地质勘察确定。当现场地质勘察有困难,也可根据房屋的使用情况结合当地实践经验,对原房屋设计时的地基承载力标准值进行适当提高。

如果原房屋经长期使用(粉土、粉质粘土地基使用6a以上;砂土地基使用4a以上;粘土地基使用8a以上),未出现沉降裂缝和异常变形,地基沉降均匀,上部结构刚度较好,原基底地基承载力在80kPa以上时,地基承载力标准值可按下式给予提高:

fk=μ1fok(1)

式中fk――基础复核时地基承载力标准值;

Fok――房屋原设计时的地基承载力标准值;

μ1――地基承载力提高系数,

2、对于扩展基础,基础底面积扩大对原基础的抗冲切和底板的抗弯是不利的。即使原基础的抗冲切承载力和底板抗弯承载力满足设计要求,基础底面积扩大后也需要重新复核。如果复核结果不满足规范要求,则需要在增加底面积的同时增加载面高度。单位长条形基础底板任一截面的弯矩为:

(2)

式中Pn地基净反力;

a1底板边缘离任一截面的距离。

底板增大后弯矩的变化量为

弯矩变化量可以表示为:

由于a1小于原基础宽度b,所于ΔM>0,即弯矩增加。

3、截面增大后钢筋混凝土基础的承载力计算可按《建筑地基基础设计规范》和《混凝土结构设计规范》的有关规定进行,但对混凝土和钢筋的强度设计值乘0.8的折减系数。

4、基础新增部分与原来基础之间必须有可靠的连接,以保证上部结构荷载能有效地传递给新加基础,使新旧基础共同工作,具体可采取以下措施:①新旧基础接触面应清洗干净,涂刷净水泥浆等界面剂;②原混凝土基础表面凿毛处理;③原混凝土底板钢筋与新加混凝土底板钢筋应焊接,有条件时也可采用结构胶植筋的办法;④对于柱下独立基础,必要时可以在原基础上打膨胀螺栓或植短钢筋;⑤基础高度加大时, 对柱下条形基础,可通过凿出原钢筋与新加钢筋焊接的办法,也可采用三面外包的方法。

5、为了不扰动原地基,新加基础的埋深不应超过原基础,一般与原基础相同。

6、对条形基础应按长度1.5-20m划分成单独区段,分批、分段、间隔分别进行施工,决不能在基础全长上挖成连续的坑槽或使坑槽内地基土暴露过久而使原基础产生和加剧不均匀沉降。

7、对加宽部分,地基上应铺设厚度和材料均与原基础垫层相同的夯实垫层。

8、灰土垫层的强度随着时间的推移而提高,压实系数为0.93-0.95时,承载力标准值可达200-250KPa,在进行基础加固时可按次值选用,并应进行下卧层承载力验算[1]。

三、基础加固的技术措施

基础加固设计原理:原有建筑在使用过程中,由于地基土已经长期压缩,承载力有所提高,但是随着层数的增加,上部荷载加大,从而使得作用在地基上的附加压力也随之增大甚至超出地基承载力f。要使地基附加应力不超过f,只有增加基础底面积,让基底的平均应力减小。

1.托换法

托换法就是在原有的基础底面以下重新浇筑钢筋混凝土,形成扩大的基础,从而满足地基承载力的要求。托换法比较适用于墙下条形基础的加固处理, 同时要求上部结构具有较强的刚度和整体性。先将原基础两侧的土挖至基底标高,留开工作面空间,再分段掏开基底的地基土,将原基础表面清理干净,吹净灰屑,砼表面用水湿润。扩展部分的地基上铺10cm厚的碎石层或含砾石的砂层并夯实。用纯水泥浆将基底的砼表面刷两遍,然后浇筑新混凝土。由于原基础已经完成了收缩、徐变和受力变形(含弹、塑性变形),考虑到新托换部分在硬化过程中所伴随的收缩,将削弱新旧接触面的粘结作用。所以要在砼中加入水

泥重量1/10000的铝粉作微膨胀剂,以保证新旧砼的紧密结合。施工中应当采取分段跳跃式施工,每1m为一个施工段。一个施工段施工完毕后,隔开2m进行下一个施工段. 分段浇筑的基础之间设置预留钢筋以加强混凝土的整体性[2]。

2.套法

套法就是在旧基础中埋设钢筋锚杆,再重新浇筑钢筋混凝土,通过锚杆将基础新旧混凝土联结成为一个整体,形成一个扩大的基础来满足地基承载力的要求。套法比较适用于柱下独立基础的加固,并且施工相对容易一些。

先将基础外侧土挖至基底标高,使旧基础完全显露出来,将原基础混凝土表面凿毛,如有抹灰或松动缺陷部位一并剔除。吹净灰屑,凿毛的混凝土表面用金属刷子刷净,再用水冲洗湿润(要求渗入混凝土表面20mm厚),再在基础侧面每隔500mm钻出深约300mm、直径50mm的孔,用空气压缩机吹净孔内灰屑,用水冲洗干净,然后插入14钢筋,并且用高标号砂浆(内掺微膨胀剂)将孔洞填实。然后浇筑套混凝土[3]。

四、加固方法

1、抬梁法

(1)基本原理。在原墙体大放脚处,每隔一定距离开凿一洞,新加的钢筋混凝土梁横穿墙洞,并与新加的钢筋混凝土底板整浇在一起,墙体荷载通过抬梁直接传递到新加底。

(2)使用。多用于墙下条形基础,有时因为新加基础与原有基础之间的连接构造难以处理,无法确保荷载从旧基础传给新加基础,也采用抬梁法。

(3)计算方法。抬梁可按倒悬臂梁进行抗弯、抗剪计算,新加底板则按以抬梁为支座的连续反梁进行设计,此外尚需验算与抬梁接触处砌体的局部受压承载力。

2.变换基础类型

(1)将柱下独立基础改为柱下条形基础

①方法:通过增设基础梁或加固原有联系梁;

②要求:为了达到条形基础的工作状态,基础梁的高度必须达到柱距的1/4-1/8,当原联系梁上砌有砖墙时可采用双梁连成整体。

2.将原条形基础改成片筏基础

①方法:通过增设底板、增加次梁将原条形基础改成片筏基础。

②要求:新旧钢筋要保持可靠连接[4]。

3.基础托换法

①原理:当原地基持力层的工程性能较差,通过加大原基础截面无法满足要求时,可改变基础持力层,将全部荷载或部分荷载通过竖向构件传递到好土层。

②方法:桩式托换法;灌浆托换法。

五、结论

地基加固可以使建筑结构达到稳定目的,加固工程设计合理,施工措施得当,为加固厚淤泥地层积累了经验,为业主免除了大的损失。本文中就基础底面扩大后的抗冲切验算、新旧基础施工时注意事项,基础加固的技术措施及常用地基基础加固方法进行了阐述。

参考文献

[1]、曹双寅.结构可靠性鉴定与加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

房屋加固方法篇(6)

1 加固工程的总体技术要求

①为确保工程质量,一定要选用经验丰富、资历深的施工单位和技术人员来开展加固施工。②施工单位必须根据设计图和施工方案开展加固施工活动,同时要保证工程符合国家现行技术标准。③加固结构构件的过程中,应尽量避免对未进行加固的或原有的结构构件造成扰动。④施工单位必须统筹管理机械设施、文明施工措施和相关安全措施。⑤用于加固施工的建材在进场前必须根据规定报验,并参照相关流程及时报审并取样送检,严禁不合格的建材进入施工现场。⑥施工单位应参考施工合同以及国家现行施工规范和技术指标选用合格的加固材料。⑦根据设计要求选择适当的加固方案,以确保结构的安全性能,满足用户的使用需求。

2 钢筋混凝土加大截面法加固的技术要求

2.1 材料。①最好采用自流平衡混凝土、商品混凝土施工,商品混凝土掺加粉煤灰为1级,另外要确保其强度达到施工要求。②根据施工规范,进场的钢材要先报验,即按照相关程序报审并取样送检,经法定检测机构检验合格后方可进入施工现场。③焊条按设计要求及施工方案选定,按规定报验和报审,审查合格后使用。④机械连接接头同样根据相关要求提供型式检验报告以及合格证明文件,采用合格的施工机械。⑤根据施工设计选定结构植筋胶,还要选择信誉良好的生产厂家;材料进场后施工单位根据相关处理流程报审并取样送检,以确保进场的材料符合施工要求。

2.2 工艺、方法

2.2.1 表面处理。①墙、柱的表面处理宜采用满剔除表层混凝土,剔除厚度4~8毫米;采用《墙、柱表面剔凿确认单》并做样板确认。②梁的表面处理。将原构件混凝土表面打成沟槽或凿毛处理,沟槽至少深4毫米;间距为200毫米或采用箍筋间距,同时通过打磨将碳化层除掉。③墙、柱纵筋穿越楼板的混凝土型槽剔凿可通过人工剔凿辅以电锤剔除。④通过施工现场的运输极具彻底清理建渣,以确保下一步施工能正常进行。

2.2.2 墙、柱、梁植筋。①根据施工图纸确定承重结构植筋的钻孔孔径和锚固深度。②构造植筋(非结构植筋)直径为10d,其长度应超过100毫米。③所有的植筋都不能破坏原结构构件钢筋,或直接将其截断。④结束植筋后要防止其扰动,应确保固化静置时间至少为24小时。

2.2.3 墙、柱、梁钢筋制作安装。①通过对接接头的方式连接墙、柱、梁的纵向钢筋,其构造必须达到03G101-1中墙、柱、梁抗震的设计要求。②根据施工规范布设柱纵筋,使其绕过梁。如不能绕过,则同一立面只能有一根纵筋穿梁。③柱箍筋采用开口型箍沿柱子长向交错布置,其同一箍筋搭接长度至少为250毫米,在搭接长度范围内绑扎2道以上柱箍筋,在以10d为长度标准焊接开口U型箍。④柱的纵向钢筋和梁的纵向钢筋接头处采用对接接头,我们主要通过机械连接、闪光对焊的方式实现梁的连接,而柱的连接则要通过电渣压力焊接、机械连接的方式来完成。⑤最好采用封闭式箍筋作为梁箍筋,如果使用型箍作为梁箍筋,则要采用植筋锚固连接或使其和原箍筋之间有效焊接。

2.2.4 模板。模板的稳定性及其刚度、强度必须符合施工要求,按照施工要求来设计梁、柱混凝土成型质量和截面的几何尺寸。

2.2.5 混凝土施工。①根据施工规范和设计要求来处理混凝土界面和进行混凝土结构的浇筑。②混凝土的运输方式分为人力手推车的水平运输以及施工电梯垂直运输两种。③采用内部振捣或附着式机械外部振捣辅以人工内部钎插的方法浇筑混凝土。④完成混凝土浇筑12小时后进入为期至少14天的养护阶段。

3 外粘钢板(型钢)加固技术要求

3.1 材料

3.1.1 采用Q235、Q345结构钢加固。①所用钢材必须具有出厂合格证和相关标志,检验合格后才允许进场。②焊条型号必须符合被焊接钢材的强度和设计要求。③根据《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18中的现行行业规定来设计焊接工艺。

3.1.2 以胶粘剂同上述碳纤维布加固技术要求为标准来加固混凝土结构

3.2 工艺、方法

3.2.1 基层处理。①将原构件截面的棱角打磨成半径为7毫米的圆角。②将构件表面的杂物和油污清理干净后,除去2~3毫米表层碳化混凝土层,清理粉尘,用丙酮擦拭干燥的构件表面。③将钢板粘贴表面的锈除掉,并进行粗糙处理。粗糙纹路垂直于钢板受力方向,然后用丙酮擦拭表面。④用修补胶将混凝土表面的凹陷和裂缝修补填充找平,然后进行糙化处理。

3.2.2 钢板(型钢)的粘贴。①根据粘贴的钢板的厚度,采用压力注胶、手工涂胶两种方式粘贴。根据设计要求加固外粘型钢的焊接点。②检验结构胶粘剂,确保其合格后再参照产品说明书进行配制。③将钢板粘帖好以后,沿粘贴面用手轻轻锤击钢板,若是有空洞声就将钢板剥下补胶,再粘贴直至其达标。④粘帖完钢板后及时采用支撑、夹具等将其固定,固化期内严禁扰动钢板。

3.2.3 质量验收。检测单位现场检查粘帖好的粘钢板(型钢),并出具相关验收报告作为验收依据。验收后根据施工规范抹灰隐蔽。

4 结束语

钢筋砼加大截面和粘钢加固的的方法在绵竹市加固工程中应用最为广泛,并起得了良好的效果。笔者都认为在进行加固改造过程中,设计、施工一定要结合施工现场,对原设计结构认真的研究,针对结构物进行科学的评定,根据评定的结果联合原因选用合理的加固改造方法。在选择加固方法过程中,一定考虑施工环境,和其它附属设施,合理地优化加固方案,尽量避免对其它设备及附属设施造成破坏,以免增加修复费用,从而增加总投资。

随着建筑科技的发展,新材料、新技术的不停涌现,今后的房屋结构加固技术也会越来越合理、加固效果也会越来越好。

参考文献:

[1]孙秀华.浅谈各种建筑结构的加固技术[J].黑龙江科技信息,2008(15).

[2]刘树林.浅谈各种建筑结构的加固技术[J].科技咨询导报,2007(30).

房屋加固方法篇(7)

中图分类号:TU318 文献标识码:A 文章编号:

房屋结构经过长期使用存在耐久性问题,受到环境因素的影响,随着时间的推移,结构的性能将会发生退化,使用寿命也会受到影响。在此基础上,若需要在原有结构上加层加固改造,如何保证原有结构的安全尤为重要。砌体结构房屋的加固方法有很多,其中增大截面加固法是最常用的加固方法之一。因房屋原有墙体本身处于受力状态,加层后属二次受力,而加大截面后的新墙体部分为第一次受力,新旧两部分截面存在应变之后和应力超前问题。目前,砌体房屋加固墙体仍沿用新建房屋结构设计概念进行复核计算,这可能造成原结构与后加部分结构先后破坏的各个击破现象,不能保证加层房屋的使用安全。针对上述问题,从保证砌体房屋加层后的安全角度出发,在参照相关资料的基础上,提出以下墙体复核计算的方法。

一、合理构造法

本方法适用于钢筋混凝土面层或水泥砂浆层加固的方法。

1、基本思路

(1)加层前原有房屋砖墙承担的荷载在加层后仍然全部由这些墙承担,不传给加固时加大的截面上。

(2)因加层增加的荷载由加固墙中的新旧截面共同承担,并按加固墙中新旧墙体各自承载力占总承载力的比例,分配给新旧墙体承担。轴心受压破坏时,组合砖砌体截面的砖砌体、混凝土层面(或砂浆面层)和纵向受压钢筋,都能在不同程度上达到其自身的极限应力状态,故可按下式进行强度计算:

(1)

式中:

——组合砖砌体构件的稳定系数;

——砌体抗压强度设计值;

A——砖砌体的截面面积;

混凝土的轴心抗压强度设计值;

——混凝土的截面面积;

——受压钢筋的强度系数;

——钢筋的抗压强度设计值;

——受压钢筋的截面面积;

上式左边为加固墙承载力,由旧墙体承载力与新墙承载力两部分组成,既然可按上述两项承载力各占的比例共同承担总荷载,说明可按以上比例分担。

(3)加层后加固墙中旧墙截面承担的轴向力加层前旧墙承担的轴向力+加层新增荷载设计值产生的轴向力+分担给旧墙承担的轴向力 (2)

加层后加固墙中新墙截面承担的轴向力加层新增荷载设计值产生的轴向力分配给新墙承担的轴向力(3)

(4)求出加固墙中新旧墙在加层后分别承担的轴向力后,分别验算加固墙中新旧墙的承载力是否符合要求。

3、公式推导和计算步骤

第一步:求分配系数

设加层新增轴向力分配给旧墙承担的分配系数为,分配给新墙承担的分配系数为,因、则

由式(1)知:

(4)

(5)

第二步:求加层后加固墙中新旧墙分别承担的轴向力

由式(2)知:

旧墙承担的轴向力: (6)

由式(2)及式(4)可得:

(7)

将式(7)代人式(6)得:

(8)

由式(3)知:

新墙承担的轴向力: (9)

由式(3)及式(5)得:

(10)

将式(10)代入式(9)得:

(11)

第三步:验算加固墙中旧墙截面承载力由式(1)说明及式(8)得:

(12)

考虑到房屋上下层墙体可能有偏心情况及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大系数1.25。则式(12)变为:

(13)

考虑混凝土的极限变形小于砌体极限变形,在混凝土压碎时,砌体强度尚未充分发挥,将旧墙截面承载力承以0.85降低系数,这样偏于安全,则式(13)变为:

(14)

第四步:验算加固墙中新墙截面承载力由式(1)说明及式(11)得:

(15)

考虑轴向力有偏心及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大系数1.25,则式(15)变为:

(16)

应当指出:加层房屋加固墙的承载力即可直接用式(14)及式(16)分别进行验算。式中符号说明如下:

A——旧砖砌体的截面面积;

——构件抗力调整系数;当加固墙中新旧墙总截面面积小于0.3时,;当验算有吊车房屋和跨度不小于9m的多层房屋时,;当旧砖墙用强度等级小于M5.0的水泥砂浆砌筑时,。

注意:为查计算墙高厚比时,墙厚应按加固墙中的新旧墙总厚度计算。

二、新墙承担法

合理构造法计算虽然比较合理,但当旧墙承载力无潜力可挖时已不适用,为确保加层房屋的安全使用,假定加固墙体的承载力全部由加固墙体中新墙截面承担,加层时不考虑旧墙的承载能力作用,故称新墙承担法。这样房屋加层后即使旧墙被压坏退出工作,荷载全部由新墙来承担也能保证使用安全,不会出现各个击破现象。

由式(1)知:当假设时得:

(17)

考虑轴向力有偏心及梁端约束弯距,将墙承担的轴向力承以增大1.25,加层后全部轴向力N=N2十N3均由新墙截面承担,则式(17)变为:

(18)

应当指出:加层房屋加固墙的承载力即可直接用式(18)进行验算。

房屋加层时墙体强度不足主要是在房屋下部墙体,而下部墙体由于轴向力一般偏心距很小,故本文公式推导中按中心受压计算,偏于安全地将轴向力承以1.25的增大系数,这样可使计算简化。

在现有结构的维修、加固设计中,应保证原有结构的性能得到有效的改善和提高,满足可靠度要求。为了使结构的维修、加固最终取得良好的综合效益,在墙体加固设计中尚应遵守以下原则:

1、尽可能保留和利用原结构构件,发挥原结构的潜力,避免不必要的拆除和更换。

2、加固结构承载力验算应考虑加固后结构的实际工作状态,结构计算简图的选取应根据实际受力状态和结构的实际尺寸,构件截面面积应采用扣除缺陷的实际有效截面面积。应考虑结构在加固时的工作应力,加固部分应变滞后的特点,新旧材料协同工作的程度,及附加内力影响,应对加固部分材料强度设计值适当折减,若加固后重量增加,尚应对相关结构和地基基础进行验算。

3、当原结构材料经检验与原设计相近,可按规范或原设计取值;当原结构材料强度资料散失,可通过实测后,按现行规范取值。

4、结构荷载的取值。一般情况,在鉴定阶段按原规范取值,加固设计按现行荷载规范取值,规范未作规定的永久荷载,可根据抽样实测确定。

参考文献

[1]《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)

[2]《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)

[3]《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)

房屋加固方法篇(8)

一、砌体结构概念

砌体结构又称砖石结构,是指用石、砖或是砌块等各种砌体建筑出来的一种结构,主要用于工业建筑和民用建筑的墙、柱和基础。砌体的抗拉强度比较低,但是其抗压强度比较高,所以砌体结构构件承受的主要压力来自于轴心或小偏心。根据建造砌体结构的砌体不同,我们可以砌体结构分为砖结构、石结构和其它材料的砌块结构三大类;根据砌体结构是否配筋又可以分为配筋砌体结构和无筋砌体结构。

二、砌体结构优点、缺点分析

(一)砌体结构的优点

1、就地取材

砌体结构的第一个优点就是它的材料很方便,一般情况下可以很容易的实现就地取材。比如:建造砌体结构的砖可以用普通常见的粘土烧制而成,另外,天然石就可以做石材的原料,矿渣等工业废料则可以制成砌块。综上可见,砌体结构的材料来源十分方便,而且这些材料的价格也相当的低廉。

2、耐火性和耐久性能好

用粘土、天然石和工业废料制成的砖、石和砌块砌体具有良好的耐久性,同时其化学稳定性和大气稳定性也比较好,因此砌体结构还具有较好的保温隔热性能。

3、节省材料

砌体结构在砌筑的时候不需要模板以及一些特殊的施工技术设备,相对于钢筋混凝土结构而言,砌体结构能够节省大量的水泥、钢材和木材。比如,在一些比较寒冷地区冬季砌筑砌体结构的时候,可以采取冻结的方法进行砌筑,完全不需特殊的保温措施。

4、隔热和保温双重功效

砌体结构不仅是很好的承重结构,还是较好的围护结构。这是由砖墙和砌块墙体具有隔热和保温的性能引起的。

(二)、砌体结构的缺点:

1、砌体自重大

砌体结构的强度较低,导致其构件的截面尺寸偏大,于是,相对钢和混凝土结构而言,砌体结构的材料用量更多,体积更大,自重也更大。砌体结构的自重较大会导致其地基发生不均匀沉降现象,进而导致墙体开裂。

2、砌筑工作繁重

之所以说砌体结构的砌筑工作很繁重是因为其砌筑基本上都是手工方式操作,需要耗费大量的劳动。

3、施工质量的变异性较大

砌体结构的建筑需要人工砌筑,施工繁重,导致砌体结构施工质量的变异性较大。另外由于,砌体的施工质量对于砌体的受力性能具有较为直接的影响,所以施工质量变异性较大会直接导致砌体构件的性能降低。

4、抗震性能较差

相对于钢和混凝土结构,砌体结构的抗剪和抗拉的强度都很低,所以砌体结构在抗震方面的性能比较差,这极大的限制了砌体结构的使用。不仅如此,砌体结构的砖、石等材料的抗压强度在砌体结构中也不能得到充分的发挥。

5、影响农业生产

砌体结构的砖根据就地取材的原则,一般采取粘土制成,因此砌体结构的砌筑在某些地方会占用一定的农业,甚至在个别地区还会过多的占用农田,给当地的农业生产造成极大的负面影响。

6、易出现耐久性损伤

前文提到砌筑砌体结构的材料多为砖和砂浆等材料,而这些材料基本都是多孔材料。众所周知,多孔材料具有易受潮的劣势,长期而言,多孔材料极易出现冻融、腐蚀等各种耐久性损伤。也就是说时间长了之后,砌体结构会出现耐久性损伤。

三、砌体结构失效形式

砌体结构主要用于承受拉力、剪力、弯矩等。

(一)、砌体结构构件正常使用极限状态下的失效形式

砌体结构正常使用极限状态下,即在砌体结构没有丧失承载力的时候,砌体构件可能因为开裂、破损、振动、倾斜等因素影响建筑物正常使用。

(二)、砌体结构达到承载能力的极限状态的失效形式

当砌体结构达到承载能力的极限状态的时候,往往会失效,一般情况下,砌体构件的失效形式主要包括以下几种。

表:砌体结构达到承载能力的极限状态的失效形式一览

编号 破坏构件 失效形式

1 墙、柱等受压构件 轴心和偏心受压破坏

2 承受竖向集中的受压构件 局部受压破坏

3 圆形水池池壁等受拉构件 轴心受拉破坏

4 挡土墙等受弯构件 弯曲受拉破坏

5 受弯构件以及砖拱支座 受剪破坏

6 挑梁 倾覆破坏

四、砌体结构产生事故的主要原因

(1)计算错误

计算错误有以下三种情况。首先是由于制图人员和设计人员的工作疏漏,对建筑物的使用还不够了解,便会导致其采用的计算荷载偏小,最后机会导致计算错误,描图时注错了尺寸等问题。其次是由于施工单位不按建设程序办事,随便找不懂技术的人设计,进而造成砖柱安全系数较低或是漏算荷载,这时候再加上施工质量不好,就会引起很多严重的事故最多,也最严重。第三种情况是施工之前根本没有经过科学的计算,根据领导主观想象对工程随便增层,造成下部结构承载能力不够,引起建筑倒塌。

(2)施工质量差。

砌筑质量直接决定了砌体结构的强度。施工质量的主要是由于施工管理不严,从而造成上下通缝,砂浆强度过低等质量问题。具体而言施工质量差主要表现在以下几个方面。首先是砌筑砂浆强度偏低,直接导致砌体的强度偏低。其次是灰缝砂浆饱满度不够,导致砌体结构的强度等级偏低,从而降低了砌体的承载能力。再次是组砌方法不当,降低了砌筑质量。组砌方法不当主要是指采用包心砌法。然后砖和砂浆的质量不合格,影响了砌体的强度,从而影响其承载能力。最后是随意打洞或留洞位置不适当,严重地破坏了砌体结构,大大降低了其承载能力。

(3)梁垫设计、施工不当。

支承大梁的砖柱、窗间墙等,往往需要设置梁垫,但有的设置的梁垫过小,有的施工时做法不对,导致砖柱、砖墙顶面处被压碎,从而引起重大事故。在梁端处砌体单价面积上压应力较高,这种状态下砌体的局压强度明显大于其均匀受压时的强度,导致砌体的材料局压强度的提高。

(4)砌体结构变形

砌体结构的变形引起的事故的情形主要包括以下几种情形。 首先是沿墙面的变形,一般是由灰缝厚薄不均匀,砌筑砂浆的质量不符合规定,砖的砌法不符合规定引起的。其次是地基不均匀沉降,这类倾斜主要包括两种情况:荷载均匀,地质不均匀所造成的倾斜;地质均匀,但是荷载不均匀所造成的倾斜。再次是横墙侧向刚度不足,这主要是由开洞太多或高度大于宽度,侧移超过规范允许值等因素引起的。除此之外,砌体结构的变形还包括沿墙平面的弯曲、出墙面的变形等情况。

五、砌体结构加固方法

对在用的砌体房屋进行增层设计时,一般都需要对原砌体进行加固以满足安全要求。常用加固方法有以下几种。

1、外包钢加固法

外包钢加固法是指在砖柱的四周包以型钢,然后用缀板横向将四周的型钢连成整体的一种房屋加固方法。外包钢加固法可分为干式和湿式两种。使用乳胶水泥粘贴的方法称为湿式外包钢加固法;当型钢与原柱间无任何连接的方法称为干式外包钢法。外包钢加固法具有施工简便,受力可靠的优点。其缺点是对锚固的要求较高,外观不美观,用钢量较大,维修费用高等。

2、灌浆法

灌浆法是指为了将开裂墙体重新粘合在一起,而使用空气压缩机将粘合剂灌入墙体的裂缝内的一种房屋加固方法。这个方法包括压力灌浆法和化学灌浆法。这种方法的优点是开裂不严重的砌体在使用灌浆法加固之后的承载力可以恢复到以前的水平。

3、钢筋网水泥砂浆面层加固法

这个方法是指在需要加固的砖墙的两面附设上钢筋网片的加固方法,但是其提高承载力的功能不强,主要适用于砌体墙的加固。

4、钢筋混凝土面层加固法

钢筋混凝土面层加固法的主要优点是较大幅度提高砖墙的承载能力、改变其自振频率、改善正常使用阶段的性能、施工工艺简单,主要适用于原墙没有裂缝的实心砖墙、多孔空心砖墙等。

5、预应力加固法

房屋加固方法篇(9)

中图分类号: TU352 文献标识码: A 文章编号:

一,砌体房屋的震害特点

砌体房屋承重构件主要以脆性材料(砖、砌块)为主,其刚度较大,抗剪强度低、延性较差,在地震等外力的作用下的变形能力较差。地震发生时,承重构件的开裂、变形往往导致房屋结构的局部损坏,甚至整体倒塌,使人民群众的生命财产安全受到严重影响。砌体房屋的震害特点主要有以下几种:

1、墙体承载力不足产生的X型裂缝或单向斜裂缝。例如,绵竹市汉旺镇砌体房屋窗下墙出现多道X型裂缝的原因,由于砌体结构纵向开有较多的门窗洞口,抗震能力低,地震时易开裂破坏,裂缝发生窗间或窗下墙部位,且贯通整个墙段。

2、内外墙交接处的破坏。纵横墙连接处薄弱,地震力容易导致外纵墙大片闪落。

3、墙体转角部位应力集中容易产生破坏。特别是房屋的四角,兼受扭转等复合应力,特别容易产生破坏,甚至引起倒塌。

4、圈梁、构造柱未设置或设置不当导致结构破坏。设置圈梁及构造柱能提高砌体结构的整体性,是结构抗震的重要措施。

5、楼屋盖破坏。部分砌体房屋采用装配式或装配整体式预制板楼屋盖,预制空心板间无可靠连接,整体性差,地震时破坏严重。

6、墙体局部破坏或楼梯间破坏。

7、屋面局部突出破坏或非结构构件破坏。

8、结构体系、布局不合理引起的震害。

二,砌体房屋的抗震鉴定方法

抗震鉴定的内容及其目的主要是为了了解房屋结构的现状,对其抗震性能和安全性进行定性的评估,并根据存在的问题提出相应的、合理的处理意见。砌体房屋抗震鉴定主要采用的规范标准有:《建筑抗震鉴定标准》(GB50223-2009)、《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999)、《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010)、《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2011)等。抗震鉴定使用的仪器主要有经纬仪、裂缝测宽仪、砂浆回弹仪、砖回弹仪、钢筋分布探测仪等。

砌体房屋的抗震鉴定主要从结构体系的合理性、墙体实际材料强度、主要构件连接的可靠性、局部易损构件自身及与主体结构连接的可靠性和抗震承载力验算要求等方面进行综合评定。现有建筑应根据实际需要和可能,按抗震规范规定选择其后续使用年限。不同后续使用年限的现有建筑,其抗震鉴定方法应符合规定的不同类建筑抗震鉴定方法的要求。抗震鉴定分为两级,第一级鉴定应以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价,第二级鉴定应以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。以下举例介绍砌体房屋抗震鉴定的方法:

某部队通信站男兵宿舍建于1974年,为三层砌体结构房屋,按照《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)的规定,其后续使用年限不应少于30年,应将其划分为A类建筑。根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008)的规定,该建筑的抗震设防类别划为标准设防类(丙类),其抗震构造措施应按本地区设防烈度的要求进行核查,抗震验算应按不低于本地区设防烈度的要求采用。海口市抗震设防烈度为8度,因此,本房屋的结构布置与构造鉴定按8度的要求进行核查。

第一级鉴定:该宿舍总高度为11.3m,层数为3层,满足最大高度和层数限值的规范要求。然后对结构体系进行检查,该宿舍最小墙厚为240mm,房屋高宽比为1.4,抗震横墙最大间距为6.4m,纵横墙布置均匀对称,沿平面内对齐,上下连续,宽度均匀,无大于6m的大梁,采用现浇楼屋盖,以上均满足规范要求,结构体系合理。材料实际强度方面,块材实际强度(普通粘土砖)推定为MU5.0,小于MU7.5,不符合规范要求,砌筑砂浆实际强度推定为小于M0.4,不符合规范要求。整体性连接及构造方面,实际墙体布置及纵横墙连接部位平面内闭合,纵横墙交接处咬槎砌筑,墙与构造柱连接处,沿墙高每隔500mm配有2φ6拉结钢筋,符合规范要求。圈梁布置、构造与配筋方面,该宿舍采用现浇楼屋盖,符合规范规定现浇和装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖可无圈梁的要求。局部宜倒塌部件及其连接方面,承重的门窗间墙最小宽度为0.5m,不符合最小宽度1.0m的规范要求。由于该房屋抗震烈度为8度且砌筑砂浆强度小于M0.4,房屋抗震承载力无法采用抗震横墙间距和宽度的限值进行简化验算。

第二级鉴定:A类砌体房屋采用综合抗震能力指数方法进行第二季鉴定时,应根据房屋不符合第一级鉴定的具体情况,分别采用楼层平均抗震能力指数方法、楼层综合抗震能力指数方法和墙段综合抗震能力指数方法。由于该宿舍结构体系、楼屋盖整体连接、圈梁配置及构造符合要求,但局部宜倒塌部件及其连接项目不符合要求,因此采用楼层平均抗震能力指数方法进行第二级鉴定。采用中国建筑科学研究院PKPM计算分析软件对该宿舍进行承载力验算,楼层综合抗震能力指数βci =Ψ1×Ψ2×βi,其中Ψ1为体系影响系数,根据房屋不规则性、非刚性和整体性连接不符合第一级鉴定要求的程度,经综合分析后确定;也可以按《建筑抗震鉴定标准》表5.2.14-1表各项系数的乘积确定。Ψ2为局部影响系数,可根据易引起局部倒塌各部位不符合第一级鉴定要求的程度,经综合分析确定;也可以按《建筑抗震鉴定标准》表5.2.14-2表各项系数中的最小值确定,单项不符合的程度超过表内规定时,直接判定为不符合二级鉴定要求。βi 为楼层平均抗震能力指数βi = A i/ (A bi×ξ0i×λ)。

根据第一、二级鉴定结果,结合现场调查所得的结构构件存在缺陷情况,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-1999)对该砌体房屋的子项、子单元及整体单元逐一进行评定,该房屋安全性评定结果为地基基础Bu级,上部承重结构Du级,整体结构安全性等级为Dsu级。鉴定结论为该房屋综合抗震能力不满足抗震鉴定要求。处理建议为严重影响整体承载,必须立即采取抗震加固补强处理。房屋的适修性差,建议对其进行拆除处理。

三,砌体房屋的加固方法

既有砌体房屋大多建于上世纪60年代至90年代,主要作为普通民宅、办公及校舍使用。既有砌体房屋的加固方法,按加固体系可分为静承载力加固和抗震承载力加固两种。静承载力加固的重点是结构的安全性和房屋的正常使用性;抗震承载力的加固重点是结构的整体抗震性能。加固方法包括基础补强、上部损伤结构的结构补强、既有建筑功能改造加固、单体构件截面承载力加固以及墙体抗震性能加固等。砌体房屋的加固方法主要有以下几种:

1、地基基础加固。地基基础加固方法有基础底面积扩大法、补强注浆法、锚杆静压桩法、树根桩法等。砌体房屋的基础大多为浅基础。地基基础的不均匀沉降往往会导致上部结构构件产生变形、开裂,从而降低构件的抗震承载能力。采用补强注浆法较为合理,既不用对基础进行大面积开挖,对周边土体造成影响,又能有效地达到稳定基础沉降的效果。

2、墙体加固方法。砌体房屋的主要依靠纵、横墙承载上部荷载,而墙体也是主要吸收地震作用力的构件,因而对墙体加固是砌体房屋加固里极为重要的一环。目前墙体加固的方法主要有:砂浆面层法、钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法、纤维复合材料加固墙体法等。既有砌体房屋投入使用时间较长,砂浆的风化、磨损速度较块材快,强度下降较快。钢筋网水泥砂浆面层法和增设钢筋混凝土板墙法能较大幅度地提高墙体的变形能力。纤维复合材料加固法可以明显提高墙体的开裂荷载、极限荷载和极限位移等,加固后墙体的变形能力和耗能能力得到了有效的提高。

3、加固构造柱和圈梁。现行规范对各类砌体房屋的构造要求有明确的规定。有无设置构造柱和圈梁是评定该砌体房屋整体性和抗震措施是否符合要求的重要检查项目之一。现行规范要求在房屋四角、主要纵横墙交界处、楼梯间设置构造柱;圈梁则应设置在房屋外部,也可以增设在房屋内部,内墙处可采用钢拉杆代替圈梁的作用。增设的构造柱和圈梁应与原结构有可靠的连接,通过这样来提升砌体结构的变形能力和抗剪强度。

4、砖柱加固。常用方法有外包钢加固法、混凝土围套加固法等。当构件截面抗弯和抗剪承载力不满足要求时,可采用混凝土围套加固法;当截面抗弯承载力不足而不适宜增大截面尺寸时,可采用外包钢法。

5、楼屋盖加固。砌体房屋楼板较多采用混凝土预制楼屋盖,通常采用角钢板托和新作混凝土整浇层方法。角钢板托能增加预制板的搁置长度,避免结构整体因较大位移导致预制板脱离承重墙。增加混凝土现浇层能增加结构整体性,在不允许在房屋设置圈梁的情况下,还可以通过新作整浇层提高楼板承载力和整体性。

四,结语

目前我国还存在大量砌体结构房屋,面对日益频繁的地震灾害,我们应对既有的砌体结构房屋进行规范的抗震鉴定并采取合理的抗震加固措施,以确保人民的生命及财产安全得到保障。通过不断地实践和总结,提高抗震鉴定和加固技术水平。

[参考文献]

[1]台玉红;史铁花;石海亮;正交L形多层砌体房屋综合抗震能力评定方法[J];建筑结构;2011年02期

[2]张玉梅;砌体结构中小学校舍抗震加固探讨[J];建筑结构;2012年04期

[3]张鑫明;砖混结构砌体加固施工技术;魅力中国;2010.03

房屋加固方法篇(10)

一、房屋建筑物施工中混凝土的结构加固的主要原因

随着中国土木工程建设科学高速发展,目前建筑物和构筑物进入老化阶段的数目也在持续的增长,这应引起工程师们的注意和高度重视,因为这些都将会在一定的程度上导致混凝土的结构承受力不足、开裂和抗震能力下降等问题的出现,进而影响建筑物及构筑物的安全和使用性能。下面笔者将针对在房屋的钢筋混凝土加固的施工过程中,所遇到的和加固施工方案及施工方式有关的问题产生原因进行简单的介绍及分析。

(一)从设计观念上对房屋建筑物使用寿命的理解不够透彻

中国过去在房屋建筑物的设计观念上,还没能从最开始的单纯设计出符合载荷强度的设计准则,上升为既要求达到载荷强度吗,又达到使用寿命需求的设计水平,传统的设计原则不符合当今房屋建筑物工程的建设对使用寿命的需求。若想加强对房屋建筑物使用寿命的理解,应首先要研究房屋的结构。

(二)未对房屋建筑物结构的耐用性问题给予足够的关注度

房屋建筑物在建造以及使用的过程中,很容易会受到环境中的有害化学物质的影响,又因为来自风载荷、雪载荷、疲劳载荷、地震载荷、甚至是超载、人祸等因素的影响,同时房屋建筑物也因为自身使用的材料的老化而导致本身的力学性能处于逐渐弱化的状态,进而导致房屋建筑物结构的各个部分出现不同程度的损伤以及劣化。除此之外,大量的房屋倒塌的实例也可以证明影响房屋建筑物结构耐用性的因素除了施工以及材料方面的原因外,还有设计上的原理性缺陷

(三)对于房屋建筑物结构的设计中抗震方面的设计缺乏深入的了解和高度重视

近年来,无论是中国还是世界上其他的国家,地震发生的频率在逐渐加大,更糟糕的是,地震的强度也都不小,对于房屋这一类的建筑物工程来说,它们遭受地震而导致其破坏的可能性相当大。因此,工程师们必须对房屋建筑物的抗震的设计有足够的认识,并给与高度重视,扭转在过去年代里抗震措施设计被忽略的这种错误观念。在这一点上,我们应该抛弃成见,像日本人民学习,他们生活在一个地震发生频率很高的地方,然而,每年死于地震的公民却很少,其中一个重要的原因,就是他们的房屋等建筑物都具有很好的抗震能力

二、建筑物工程混凝土的结构加固准则

对于建筑物工程混凝土的结构的加固工程师们应遵从以下几点原则:

第一,工程师们应尽可能的使得所有的加固措施发挥其应该具备的综合作用,增大加固效率。第二,工程师们要始终遵循尽量保留并利用原始的结构组件的原则,充分的发挥其原始结构所固有的巨大潜力,最大程度避免不必要的拆分及更换。第三,尽量减小对建筑物使用性能的影响。第四,对于加固过后的力学分析以及校准,工程师们除了考虑应遵循的最重要的结构设计原则外,还应将加固的过程中产生的工作应力、新旧材料共同工作的配合程度以及加固部分变得滞后等现象考虑在内。第五,工程师们应最大程度的避免或者降低因为设计方案所带来的负面效应,充分考虑加固措施将带来的消极影响

三、混凝土的结构加固方式探究

近年来,由于建筑物工程的持续发展,混凝土的结构也随之不断的演变,类型也变的复杂而多样。因此工程师们应该针对不同的结构找出相适应的混凝土结构加固方法,唯有如此才能够在现今社会迅猛发展的态势下,做到节约成本,创新文化、环境价值。进而满足广大人民生产和生活的需求。下面就介绍中国目前现行的几种主要的混凝土加固方式。

(一)粘钢加固法

粘钢加固法,主要是通过在节点的表面采用特殊的建筑物结构胶用于粘贴钢板或者是角钢,使其得以协同工作,利用夹钢及钢板对核心区域混凝土的约束影响,以及自身的承受力,来增大核心区承受能力。这种加固法的优势是对结构外形基本没有影响,而且施工的工期较短,在作业施工的过程中对生产以及生活影响较小,该方法的缺点是,由于此方式推广的时间还比较短,其抗老化的能力尚不能得到确切的数据。

(二)增设节点加固法

该方法的优点是:比较简单,便于操作,它的原理是:主要通过加大节点来降低结构的跨度,以便于达到降低结构内部应力,增大结构承载性能的目的。不过此种方式的采用易受到空间的桎梏,通常只运用于大跨度板、梁、网架等其它水平混凝土的结构上。

(三)碳纤维加固法

此方法的原理是:通过采用轻质的高强度的碳纤维布,粘贴结构相应部位以期达到补强和加固的作用,而相对于其他种类的加固方式,该方法有着易于施工以及不加大横截面尺寸等优点。当然,该方法也有其缺点,即由于碳纤维加固时采用的结构胶属于有机高分子,导致其同样存在不耐火,耐高温能力较差等问题,耐久能力也有待进一步改善。

(四)加大横截面加固法

混凝土的受弯组件常常由于使用时间过长等问题导致结构遭到破坏,而这时如果在其表面加混凝土的现浇层,可加大横截面有效高度,扩大横截面积进而增大组件正横截面抗弯,斜截面抗剪能力和横截面刚度,从而起到加固补强影响。在横截面的受拉区加上现浇混凝土,围套加大组件横截面,通过新加部分和原始构件共同工作,可以有效地增大组件承受力,改善其使用能力。该方法的优点是:施工的工艺简单、适应能力强,并且具有成熟的设计以及施工经验;适用于大多数的梁、板、柱、墙等一般构造物的混凝土的加固。该方法的缺点是:由于现场施工的湿作业时间较长,对生产以及生活等方面会造成一定的影响,且加固后的建筑物物净空有一定比例的减小。

(五)预应力加固法

预应力水平拉杆的加固混凝土的受弯组件因为预应力和新增外部载荷的共同影响,拉杆内将会产生轴向的拉力,该力将通过杆端锚固偏心地传递到各个组件上(当拉杆和梁板底面处于紧密贴合的状态时,拉杆会与组件共同弯曲,此时尚会有一部分压力将会直接传递给组件底面),在组件中产生偏心受压影响,该影响克服了部分外载荷所产生的弯矩,降低了外载荷效应,进而增大了组件的抗弯能力。同时,因为拉杆传给组件的压力影响,组件裂纹和裂缝的发展得以缓解、控制、斜横截面抗剪承受力也随之增大。

四、总结

综上,房屋建筑物在安全性能以及耐用性能方面的问题,应该引起工程师们的高度重视,要建造出一幢经久耐用的房子,不仅仅要求工程师们在房屋建筑物等方面具有多年丰富经验的积累以及实践,同时还要求工程师们能够以积极而又谦虚的态度对国际上的一些成功经验和惯例做法进行良好的借鉴和引进,进而才能够引领中国的房屋建筑物的结构设计观念加入国际轨道,使其的水平上升到一个更高的层次。

参考文献:

[1] 姚继涛,马永乐.建筑物可靠性鉴定和加固基本原理及方法[M].北京;科学出版社,2003年.

2] 林文秀.混凝土加固方法与技术[M].北京;中国建筑物工业出版社,2004年.

房屋加固方法篇(11)

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1007-3973 (2010) 07-014-01

砌体结构是我国目前应用最为广泛的一种结构形式,该结构施工简单,在我国的临街建筑及居民住宅小区的带商店的建筑中使用较多,经济欠发达的中西部地区尤为普遍。但由于砌体是一种脆性材料,其抗拉、抗剪、抗弯强度均较低,若未经过合理抗震设计和加固,抗震性能较差。在汶川地震中,位于高烈度区的砌体结构房屋在地震中极易造成脆性破坏,带来了巨大的灾难和损失。因此,对砌体结构房屋的抗震设计及加固研究一直是抗震加固工作的重点。

1汶川地震中常见砌体房屋震害破坏情况及其原因

1.1 底部框架――抗震墙砌体房屋

相关震害调查研究表明,当底层无抗震墙(或抗震墙数量很少时),该类型房屋的震害主要集中在底层框架(或框架―抗震墙)部分。同时破坏程度墙比柱重,柱比梁重,内框架结构比全框架结构严重。

破坏形态为:抗震墙沿对角线方向发生剪切破坏(出现交叉裂缝),框架柱上下端产生水平裂缝并局部压溃,形成塑性铰,个别框架梁两端出现竖向裂缝。

原因:由于结构钢度上刚下柔,抗侧力刚度上强下弱,同时底层所收地震力相对较大,造成底层框架(或框架―抗震墙)变形过分集中,位移较大或丧失承载力。当底层设置的抗震墙太多时,其震害与多层砌体房屋的震害相似。

1.2多层砌体房屋

多层砌体房屋的主要震害表现为:墙体开裂、房屋局部倒塌、房屋整体倒塌三类。

1.2.1墙体开裂

(1)交叉斜裂缝。水平地震剪力在墙体中引起的主拉应力超过墙体的抗拉强度所致。当地震反复作用时,即形成交叉斜裂缝。主要发生在建筑物的横墙、山墙及纵墙的窗间墙。

(2)竖直裂缝。发生在纵横墙交接处,由于受力复杂,应力集中所致。

(3)水平裂缝。发生在纵向窗间墙的上、下截面处以及楼盖与墙体的连接处。前者是由于地震作用引起窗间墙受弯及受剪所致;后者是由于锚固差,在地震作用下发生水平错动所致。

(4)窗间墙沉降斜裂缝。由于沙土液化,导致不均匀沉降,从而导致窗间墙两侧出现约斜裂缝。

1.2.2 房屋局部倒塌

(1)墙角倒塌。是墙角位于房屋尽端,房屋整体对其的约束力较弱,地震引起的扭转作用较大而导致。

(2)纵墙倒塌。原因是在双向地震的作用下,纵横墙交接处应力集中严重。

(3)楼梯间墙体倒塌。楼梯间墙体受楼板的约束作用减弱,空间稳定性差,当地震烈度较高或连接不可靠时,楼梯间墙体易出现倒塌。

(4)变形缝两侧墙体倒塌。由于在地震作用时变形缝宽度不足,两侧墙体发生碰撞挤压。

(5)非结构构建倒塌。由于其与建筑物连接薄弱,加之“鞭端效应”,地震时易出现倒塌。

(6)其他:如平面凹凸引起的应力集中、连接构造不可靠的室外走廊都易导致房屋局部破坏。

1.2.3房屋整体破坏

(1)底层先倒,上层随之倒塌;(2)中上层先倒,砸踏底层;

(3)上、下层同时倒塌;(4)楼面板整体塌落。

以上是此次汶川地震中砌体房屋的主要破坏形式及原因,可分为三类:一是由于房屋结构布置不当引起的破坏;二是由于结构和构件承载力不足引起的破坏;三是由于构造和连接方面存在缺陷而引起的。下文将针对此情况提出相应的抗震加固对策。

2我国砌体结构抗震概念设计

我国房屋设计的总原则为“小震不坏,中震可修,大震不倒”。因而对于多层砌体房屋的抗震设计,为了保证该原则,必须要进行概念设计。按照我国现行抗震规范的统一要求,结合以上分析,笔者就砌结构抗震概念设计的要点归纳如下。

2.1结构选型与布置

(1)建筑物形状力求简单规则、布置均匀、对称;房屋平面突出部分的长度和宽度必须符合规范要求,长宽比不宜过大。

(2)建筑物立面的刚度和质量分布力求均匀对称,不只是尽量减小刚度偏心,尽量避免楼梯单独布置在房屋的端部。

(3)在选择机构体系时因优先采用横墙承重体系或横纵墙承重体系,对体型复杂的建筑物,宜根据相关的规范采用防震缝。

2.2按照抗震技术规范要求进行设计

(1)控制房屋高度、层高和层数,限制房屋的局部尺寸,特别要注意一点,对房屋高度必须用层数和高度两方面来进行控制。

(2)限制总高度和总宽度的比值,以保证砌体结构房屋的整体稳定性。

(3)限制抗震墙的最大间距,一方面可以加强纵墙的横向支撑,另一方面可以起到控制横向变形的作用。

2.3改善结构和构件之间的耗能能力和变形能力

(1)设置钢筋混凝土构造柱。

(2) 合理布置钢筋混凝土现浇圈梁。

(3)采用配筋砌体。

(4)对于软弱地基在采用砖墙条形基础时,还应在基础相应部位设置闭合圈梁一道且该处圈梁高度应适当的加大。

2.4加强墙体纵横墙交接处的拉接

(1)纵横墙交接处咬槎砌筑或留坡槎,不应预留直缝槎和马牙槎。

(2)严格按照规范要求设置纵横墙交接处、构造柱与后砌墙体间的拉结钢筋

2.5其他构造措施

如在阳台转角处和女儿墙每隔半开间设置一后浇钢筋混凝土小柱;突出墙外的附属结构可以配置双向构造钢筋;门窗洞口最好采用钢筋混凝土过梁等。

3结语

砌体结构房屋在城乡建设中量大面广,在灾后重建中,囿于经济能力,此种结构更是被广泛采用。因此加强砌体结构房屋的抗震概念设计,重视砌体房屋的抗震结构设计和加固方法,对保障人民群众的生命财产具有重要的意义。

参考文献:

[1]郑山锁,薛建阳,王斌等.砌体结构抗震[M].北京:中国建材工业出版社,2008.11.