引言
在现代城建背景下,一些老旧建筑即便寿命未达到报废期限,但其稳定性及功能已不能满足当下人们的生活需求。通常,老旧建筑在配套措施方面有所欠缺,抗震承载力难以满足当下行业标准,违章搭建管控不到位等,都会对人们生活产生影响。为防止类似情况出现,在优化建筑结构时,应重视建筑结构加固改造,根据实际情况确定可行的设计方案,以提升工程效益,推动现代化建筑发展。
1、老旧建筑评估与分析
1.1老旧建筑评估指标
老旧建筑评估是改造加固设计的第一步,其目的是全面了解建筑现状以及存在的问题。评估指标可以包括结构状况、功能性能、历史特征保护等方面的考虑。常用的评估指标包括建筑物年限、结构材料、结构体系、地基情况、功能完备性等。
1.2结构力学性能分析
对老旧建筑进行结构力学性能分析,可以揭示结构承载性能、刚度、稳定性等关键参数。通过非破坏性测试、实测数据分析和数值模拟等方法,可以对结构的荷载承载能力、变形性能等进行评估。
1.3缺陷检测与评估
在评估过程中,需要对老旧建筑中可能存在的缺陷进行检测和评估,如裂缝、腐蚀、渗漏等。通过使用检测方法,如摄像机、超声波探伤等,结合专业的评估标准,可以对各种缺陷进行分类、定量评估,并为后续改造加固提供依据。老旧建筑的评估与分析是设计团队制定改造加固方案的基础。准确了解建筑物的现状和问题,并通过结构力学性能分析和缺陷评估等方法,可以确定具体的改造目标和措施。只有充分了解建筑物状况,才能制定出安全可行、经济合理的改造设计方案。
2、原建筑物主要鉴定结果
在建筑物改造之前,依照《危险房屋鉴定标准:JGJ125—2016》及《建筑抗震鉴定标准:GB50023—2009》对该建筑物进行安全可靠性鉴定和抗震鉴定。鉴定结果为:①房屋整体倾斜率0.08%~0.54%,基本符合《建筑地基基础设计规范:GB50007—2011》5.3.4条要求;②基础部分暂未发现损伤现象,场地内未发现影响建筑物地基基础的不利地质条件;③项目承重墙体为红砖,砂浆为石灰砂浆,砂浆抗压强度低。整体建筑暂未发现墙体有贯穿裂缝,墙体外皮抹灰层脱落严重;④梁板等混凝土构件保护层脱落,钢筋锈蚀严重;⑤原结构在7度多遇地震作用下,墙体抗震承载力、砌体墙段的局部尺寸及构造柱设置均不满足《砌体结构设计规范:GB50003—2011》要求。经对房屋结构进行安全可靠性鉴定,发现整体结构的安全可靠度较低,若继续使用,必须采取必要的加固措施。
3、结构改造加固施工技术措施
3.1碳纤维加固
碳纤维加固是一种常用的结构改造加固技术,主要通过使用高强度的碳纤维材料增加构件的承载能力和刚度。碳纤维材料具有高强度、刚度和良好的耐腐蚀性,适用于提高结构的受力性能。在碳纤维加固中,通常采用预浸碳纤维布或碳纤维片进行加固。将经过预先浸渍树脂的碳纤维布或碳纤维片粘贴或包裹在构件表面,通过与底层材料形成一个整体,提升结构的抗弯、抗剪和抗拉性能。首先需要对构件表面进行清洁、处理和修复。去除附着物、松散的材料和污垢,修复可能存在的裂缝和破损。使用胶粘剂将碳纤维布粘贴在构件表面上。选择合适的胶粘剂可确保碳纤维布与底层材料的黏结强度。将预浸树脂的碳纤维布均匀地粘贴在构件表面上,并使用刮板或滚筒进行压实,确保碳纤维布与胶粘剂和底层结构紧密粘合。根据胶粘剂和碳纤维材料的要求,进行固化和硬化。根据所选材料的规定时间,等待胶粘剂完全固化。针对特定情况,可以进一步进行后续处理,如涂覆防碱涂料或防火涂料,以保护碳纤维加固层,延长使用寿命。
3.2钢筋加固
钢筋加固是一种常见的结构改造加固技术,通过添加钢筋来增加构件的承载能力和抗震性能。钢筋加固的原理是利用钢筋的高强度和耐力将其嵌入到构件中,以增加构件的强度和刚度。钢筋与混凝土形成一个整体,在受力时能够共同承受荷载,提升结构的抗拉、抗弯和抗剪能力。首先需要对构件表面进行清理和修复。去除附着物、松散的混凝土及锈蚀的钢筋,并进行必要的修补。根据设计要求,在构件中设定加固的位置和布置钢筋。可以使用搭接或粘接的方式,将新的钢筋与现有钢筋焊接或连接起来。将钢筋固定在构件中。可以采用钢模板、夹具或适当的固定材料,确保钢筋与构件紧密连接。在钢筋加固的区域,灌注混凝土以填充空隙和与钢筋形成黏结。可以使用振动棒或其他合适的工具,将混凝土均匀地灌注,并确保排除空气。根据混凝土材料的性质,进行固化和硬化。按照设计要求,等待混凝土达到预定的强度。
3.3混凝土喷涂加固
混凝土喷涂加固是一种常用的结构改造加固技术,通过在构件表面喷涂混凝土或砂浆层来提升结构的抗震和抗剪性能。混凝土喷涂加固的原理是通过在构件表面形成一层新的保护层,增加结构的厚度、重量和刚度,从而提高结构的抗震能力和承载能力。喷涂的混凝土或砂浆能够修复并覆盖已存在的缺陷、裂缝,增加构件的抗压和抗拉强度。首先需要对构件表面进行清理和修复。去除附着物、松散的混凝土和污垢,并修补存在的裂缝和破损。选择合适的混凝土或砂浆材料,按照制造商的说明将其与水按比例搅拌均匀,以获得适当的喷涂流动性。使用特殊的喷涂设备(如喷涂机)将混凝土或砂浆喷涂到构件表面,形成一层均匀的保护层。施工时要保证涂层的厚度均匀、附着牢固,并注意避免出现空洞和空隙。
3.4框架加固
框架加固是一种常用的结构改造加固技术,通过在老旧建筑的内部或外部添加新的钢结构或混凝土框架来增加整体的刚度和稳定性,提高建筑的抗震能力。框架加固的原理是在老旧建筑的主体结构上增加新的框架或骨架结构,通过与原有结构进行连接,形成一个整体,在增加了承载能力和刚度的同时保持原有结构的完整性。新的框架或骨架结构可以使用钢结构、混凝土框架等材料,以提供更强的抗震能力和稳定性。首先进行老旧建筑的结构评估和设计,确定所需的加固方案。根据结构设计,确定新框架或骨架的位置和尺寸,并选择适当的材料。准备所需的建筑材料、施工设备和工具。清理和修复老旧建筑的表面和结构缺陷。根据设计要求,在老旧建筑的内部或外部安装新的框架或骨架结构。可以使用焊接、螺栓连接等方法将新结构与原有结构连接起来,并确保连接牢固和稳定。在连接节点和关键部位进行加固处理,使用适当的加固措施,如钢板、角钢、加强筋等,提供额外的刚度和抗震性能。对施工过程进行质量检查,确保加固结构的安全可靠。检查焊缝、连接点和材料的质量,确保符合相关标准和规范。
结束语
总体而言,老旧建筑改造加固结构设计的论文旨在分析老旧建筑改造加固中存在的问题,并提出相应的解决方案和对策。通过对老旧建筑的结构评估和设计,确定加固方案,并在施工过程中加强质量控制,可以有效提升建筑物的抗震能力和稳定性。
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