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结构加固设计方法
 
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文章来源:加固改造网   添加人:admin   添加时间:2017-9-1 21:44:56

加固类型

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对于房屋结构加固工程,可分为房屋结构整体抗震加固(即体系加固)和构件加固。体系加固是针对房屋结构整体抗震性能不足现行抗震鉴定标准而进行的加固;构件加固是针对局部构件承载力不足而进行的局部构件的加固。
加固原则既有建筑抗震加固的设计原则应符合下列要求:
1、加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固,加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力;
2、加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,防止局部加强导致结构刚度或强度突变;
3、新增构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础;
4、加固所用材料类型与原结构相同时,其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级;
5、加固设计应注重节点连接构造设计。

加固内容及方法
体系加固砌体结构加固
对可靠性不足或业主要求提高可靠度的砌体结构及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施,使其具有现行设计规范及业主要求的安全性、耐久性和适用性。
抗震承载力不满足时,宜采用的加固方法
1)拆砌或增设抗震墙
2)修补和灌浆
3)面层或板墙加固
4)外加柱加固
5)包角或镶边加固
6)支撑或支架加固
整体性不满足时,宜采用的加固方法
1)当墙体布置在平面内不闭合时,可增设墙段或在开口处增设现浇钢筋混凝土框形成闭合。
2)当纵横强连接较差时,可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱和外加圈梁等加固。
3)楼、屋盖构件支撑长度不满足要求时,可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性等的措施;对腐蚀变质的构件应更换;对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆。
4)当构造柱或芯柱设置不符合鉴定要求时,应增设外加柱;当墙体采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固,且在墙体交接处增设互相可靠拉结的配筋加强带时,可不另设构造柱。
5)当圈梁设置不符合鉴定要求时,应增设圈梁;外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土,内墙圈梁可用钢拉杆或在进深端加锚杆代替;当采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固,且在上下两端增设配筋加强带时,可不另设圈梁。
6)当预制楼、屋不满足抗震鉴定要求时,可增设钢筋混凝土现浇层或增设托梁加固楼、屋盖。
薄弱易倒部位,宜采用的加固方法
1)窗间墙宽度过小或抗震能力不满足要求时,可增设钢筋混凝土窗框或采用钢筋网砂浆面层、板墙等方法加固。
2)支撑大梁等的墙段抗震能力不满足要求时,可增设砌体柱、组合柱、钢筋混凝土柱或采用钢筋网砂浆面层、板墙等方法加固。
3)支撑悬挑构件的墙体不符合鉴定要求时,宜在悬挑构件端部增设钢筋混凝土柱或砌体组合柱加固。
4)隔墙无拉结或拉结不牢,可采用镶边、埋设钢夹套、锚筋或钢拉杆加固;当隔墙过长,过高时,可采用钢筋网砂浆面层进行加固。
5)出屋面的楼梯间、电梯间和水箱间不符合鉴定要求时,可采用面层或外加柱加固,其上部应与屋盖构件有可靠连接,下部应与主体结构的加固措施相连。
6)出屋面的烟囱、无拉结女儿墙、门脸等超过规定的高度时,宜拆除、降低高度或采用型钢、钢拉杆加固。
7)悬挑构件的锚固长度不满足要求时,可加拉杆或采取减少悬挑长度的措施。

钢筋混凝土结构加固
钢筋混凝土房屋结构体系和抗震承载力不满足要求时,宜采用以下加固方法:
1)单向框架应加固,或改为双向框架,或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施。
2)单跨框架不符合鉴定要求时,应在大于框架-抗震墙结构的抗震墙最大间距且不大于24m的间距内增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等抗侧力构件或将对应轴线的单跨框架改为多跨框架。
3)框架梁柱配筋或承载力不符合鉴定要求时,可采用外包型钢、增大截面法、粘钢板或粘碳布等加固方法进行加固。
4)框架柱轴压比不符合鉴定要求时,可采用增大截面法进行加固。
5)房屋刚度较弱、明显不均匀或有明显的扭转效应时,可赠送钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固,也可设置支撑加固。
6)钢筋混凝土抗震墙配筋不符合鉴定要求时,可加厚原有墙体或增设端柱、墙体等。
7)楼梯构件不符合鉴定要求时,可采用粘贴钢板、碳布或增大截面法进行加固。

构件加固
基础加固
加大基础底面积适用范围:加大基础底面积法适用于当现有建筑的地基承载力或基础底面积尺寸不满足设计要求时的加固。
基础加大底面积示意图
构造要求:a、当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽;
b、在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂刷混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力;
c、加宽部分的主筋应与原基础内主筋采用焊接方式进行拉结,并设置梅花布置的拉结筋(如抗剪需要该筋需根据计算确定)。
加深基础法适用范围:加深基础法适用于地基浅层有较好的土层可作为持力层且地下水位较低的情况。该方法即将原基础埋置深度加深,使基础支承在较好的持力层上,以满足设计对地基承载力和变形的要求。
构造要求:a、采用加深基础法加固既有房屋基础时需分批、分段、间隔进行。间隔开挖长度约1.2m左右,宽度约0.9m的竖坑;
b、基础下的竖坑应采用现浇混凝土灌注,并在距原基础底面80mm处停止灌注,待养护一天后再掺入膨胀剂和速凝剂的干稠水泥砂浆填入基底空隙,确保密实。
锚杆静压桩适用范围: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土。
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锚杆静压桩工作原理示意图
原基础构造要求:原基础承台除应满足有关承载力要求外,尚应符合下列规定:
承台周边至边桩的净距离不宜小于200mm;原基础压桩孔部位作为承台的基础厚度不宜小于350mm,否则应采取附加封桩锚固措施;桩顶嵌入承台内长度应为50~100mm;压桩孔内应采用C30微膨胀早强混凝土浇筑密实。
桩身混凝土强度等级不应低于C30;当原基础厚度小于350mm时,封桩孔应用2φ16钢筋交叉焊接与锚杆上,并应在浇筑压桩孔混凝土的同时,在桩孔顶面以上浇筑桩帽,厚度不得小于150mm。
桩身构造要求:桩身材料可采用钢筋混凝土或钢材;对钢筋混凝土桩宜采用方形,桩的边长宜为200~300mm;桩身混凝土强度等级不应低于C30;桩内主筋应按计算确定。
当方桩截面边长为200mm时,配筋不宜少于4φ10;当边长为250mm时,配筋不宜少于4φ12;当边长为300mm时,配筋不宜少于4φ16;每节桩长宜为1.0~2.5m,桩节之间应有可靠连接,应采用焊接连接。
锚杆构造要求:锚杆可采用光面直杆镦粗螺栓或焊箍螺栓,并应符合下列要求:
当压桩力小于400kN时,可采用M24锚杆;当压桩力为400~500kN时,可采用M27锚杆;锚杆螺栓的锚固深度可采用10~12倍螺栓直径,并不应小于300mm,锚杆露出承台顶面长度应满足压桩机具要求,一般不应小于120mm;锚杆与压桩孔、周围结构及承台边缘的距离不应小于200mm。
砖墙加固
钢筋网水泥砂浆面层加固法适用范围:钢筋网水泥砂浆面层加固,是在面层砂浆中配设一道钢筋网或钢板网或焊接钢丝网,达到提高墙体承载力和延性的一种加固方法。其优点是出平面抗弯刚度有较大幅度提高,平面内抗剪强度和延性提高较多,抗塔抗裂性有较大幅度改善,该方法适用于静力加固和中高烈度的抗震加固。
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钢筋网水泥砂浆面层加固砖墙示意图
构造要求:当基础承受偏心受压时,可采用不对称加宽;当承受中心受压时,可采用对称加宽;在灌注混凝土前应将原基础凿毛和刷洗干净后,铺一层高强度等级水泥浆或涂刷混凝土界面剂,以增加新老混凝土基础的粘结力;加宽部分的主筋应与原基础内主筋采用焊接方式进行拉结,并设置梅花布置的拉结筋(如抗剪需要该筋需根据计算确定)。 

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