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關鍵詞:仿古建筑;木結構;混凝土結構
中圖分類號:TU318
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2006)04-0121-02
收稿日期:2006-02-25
作者簡介:鄧曉春(1973-),女,1995年畢業于華中理工大學工業與民用建筑專業,湖南省建筑設計院內聘高級工程師,一級注冊結構工程師。
1 引言
中國古建筑雖然歷經了數千年的演變,但其獨特的結構方法和布置規模始終沒有改變,并且是世界上獨具風格的一門建筑學科,是世界建筑藝術寶庫中的一顆璀璨明珠。中式傳統古建筑以木結構為主,在材料選用、平面處理和藝術造型等方面都有許多自己的特點,但隨著社會的發展與進步,傳統木結構在防火與防腐方面的缺陷也日益明顯,新技術、新材料的運用使仿古建筑的設計和建造成為可能,這也是對中國古建筑文化的繼承與發展。現代仿古建筑以鋼筋混凝土為主體結構,改變了傳統中國古建筑以木結構組合為主的受力系統,吸收了傳統中國古建筑風格的精華,在鋼筋混凝土結構的基礎上,將傳統古建筑的造型、部件等,作為裝飾效果,從而達到建筑上的仿古目的。以下本文將就某工程實例對此種建筑的結構設計談幾點體會,能為同行在設計工作中提供一些參考。
2 中國古代建筑的特點
中國古代建筑是以木構架為主的一種結構方式,平面布局內向含蓄,層次豐富,均衡對稱,空間布局靈活,承重與圍護結構分工明確;在建筑的設計和施工中很早就實行了模數制和構件的定型化,對于建筑整體到局部的形式、尺度和做法都有相當詳細的規定。中國古代建筑還獨創了斗拱的結構形式,并充分運用色彩的裝飾手段,使建筑物顯得莊重而華麗。
中國古代建筑的結構方式有“疊梁式”、“穿斗式”、“井干式”三種,屋頂形式有硬山頂、懸山頂、廡殿頂、歇山頂、攢尖頂和復合頂。
3 仿古建筑的結構設計要求
現階段的仿古建筑多采用鋼筋混凝土結構代替木結構,為了達到油漆彩繪之后與木構架相同的外觀效果,與傳統的鋼筋混凝土結構相比,仿古建筑的結構設計具有以下特殊要求:
3.1模數要求和構件定型化
各受力構件的規格需滿足古典建筑的模數要求,傳力體系的構成極其各構件的尺度和形體完全仿照古代木結構中柱、梁、枋、檁的相應做法。
3.2屋面造型要求
屋面變化顯著,造型要求高,構架體系采用了步架和舉架的處理方法,使屋面坡度越往上越陡峻,越往下越平緩,形成了曲線優美、出檐深遠的特征,體現了我國古代建筑的造型特點。
3.3建筑中有大量的具有獨特裝飾作用的結構構件,其中最具有代表性的是斗拱和雀替。
斗拱:斗拱中方型的底座叫做斗,上面錯落搭建的船形木塊叫做拱。斗拱是中國傳統古建筑特有的型制,它位于木結構梁和柱子之間,具有傳導屋面荷載、加大屋檐挑出長度、縮短梁枋跨度、吸收地震能量等結構作用和裝飾作用,是中國古代建筑中最具特色的部分之一。對于仿古建筑而言,因主體結構為鋼筋;昆凝土,裝飾常常成為斗拱的主要作用。
雀替:用于額枋(檐枋)與檐柱相交處,近似于三角形,表面有雕刻裝飾的構件。可以縮短梁枋的凈跨距離,具有輔助拉結和裝飾雙重功能。
4 工程實例
4.1工程概況
開福寺位于長沙城北,它是一座殿字宏偉、氣勢非凡的千年古寺,具有“三湘名剎”之稱。開福寺始建于五代時期,距今已有一千多年的歷史,現有的寺院規模已不能滿足佛教事業的發展需要,自2004年開始修復擴建,大悲殿的建設就是其擴建工程子項之一。大悲殿為南方單層雙重檐仿古建筑,建筑面積1200m2,總高度25m,面闊七間,共37.8m,進深六間,共30.6m。屋頂形式為歇山頂,黃色琉璃瓦鋪蓋,飛檐翹角,氣魄雄偉,檐下為七踩斗拱。室內采用“露明造”,使空間更高大、更寬敞。該建筑采用了鋼筋;昆凝土仿木結構。
4.2大悲殿的結構體系
采用現澆鋼筋混凝土仿木框架結構,用SATWE程序進行整體計算,主受力框架用PK程序復核計算配筋。結構方式按照古建筑中的“疊梁式”,構架體系采用了步架和舉架的處理方法,其傳力途徑也明顯不同于傳統鋼筋混凝土建筑,屋面荷載通過T形屋面板傳給屋面檁條梁,再由梁架逐層往下傳遞,最終通過最底層的梁傳給框架柱。主受力框架立面詳見圖1。由于大殿建成后需供奉大尊佛像,故殿內抽掉了兩根里金柱,使相臨柱子間跨度分別達到了19.8m和18.6m。建筑平面圖詳見圖2。這么大的跨度在傳統古建筑中是罕見的,而為了保持室內“露明造”的完整性,在15.5m標高處設3根斷面為400x1200的交叉轉換梁(位于4軸、5軸、C軸上),共同支撐其上的柱子和屋面梁架體系。
4.3屋面板的設計
木結構的屋面木基層是由望板和椽組成的,這就使得仿古建筑的屋面板截面形式為T形,單向受力,板肋之間的距離很近、肋高較小見圖3,加上屋面陡峻圖4(大悲殿屋脊處為九五舉)、造型復雜,屋面一次性全現澆施工難度很大,支模困難,混凝土澆注質量和外觀效果均難保證。故將屋面板設計成疊合板,先預制單塊的預應力混凝土T形板(或幾塊T形板組合)作為底模,再在底模上綁扎鋼筋網,用細石混凝土澆注疊合層,完成后二者形成整體共同受力。設計時按疊合前和疊合后分階段對T形板進行強度計算、抗裂驗算、撓度驗算。分別滿足施工階段和使用階段的受力要求。
4.4斗拱和雀替的設計
在主體結構為鋼筋混凝土的仿古建筑中,斗拱是作為受力構件還是純裝飾構件?采用木結構還是鋼筋;昆凝土結構?這就值得探討了,筆者在考察其他仿古建筑時了解到其斗拱大多是采用鋼筋;昆凝土預制構件,各級斗與拱之間通過預埋件焊接連接(尺度較大時)或座漿連接(尺度較小時),斗拱在結構中為受力構件。這種做法的主要缺點是做工較粗糙、不美觀,而且前者由于構件數量太多防腐和維修費用較高,后者受力不太可靠。故本工程的斗拱采用木結構,且僅作為裝飾構件,不考慮其受力。屋檐荷載通過斗拱上方的現澆;昆凝土桃尖梁以及斗拱中間的現澆混凝土剪力墻傳給剪力墻下方的額枋,斗和拱在桃尖梁施工前安裝就位。
雀替僅作為裝飾部分,不考慮其受力,采用鋼筋混凝土預制構件,用定型模板在施工現場制作。主體結構施工時在相應位置留設預埋件,預制的雀替通過預埋件與主體結構的額枋(檐枋)和檐柱焊接連接。
木斗拱與混凝土的預制雀替都是作為裝飾構件,與主體結構不是一起現澆成型,但采取了上述方式與受力構件連接后,再經過油漆彩繪處理,整個建筑物渾然一體,完全達到了傳統木結構的藝術效果。建成后的大悲殿入口屋檐照片圖4。
5 結束語
鋼筋混凝土結構的仿木仿古建筑,因組合形式變化大,構件形狀復雜,其空間梁板的形狀定型和模板、鋼筋施工是最大的難題,給傳統的鋼筋混凝土結構設計帶來了許多挑戰,本文探討了一些新的思路,力求用現代的構造和裝飾處理,還原其傳統古代建筑的風格。大悲殿于2004年4月完成設計,同年5月開工,2005年年底建筑竣工圖50
參考文獻:
[1]馬炳堅.中國古建筑木作營造技術.(第二版).科學出版社,2003.
行分析與闡述。
【關鍵詞】:建筑結構 加固方法 技術手段
中圖分類號:G278 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著現代經濟的飛速發展和生活水平的不斷提高,人們對建筑的數量、質量和使用功能提出了越來越多的要求,科學技術的進步也促使各種新型結構、新型材料以及新的施工工藝不斷出現。為保證建筑工程的質量,促使建筑業健康發展,我國于1997年通過了《中華人民共和國建筑法 ,明確規定:“建筑物在合理使用壽命內,必須確保地基基礎工程和主體結構的質量,對已發現的質量缺陷,建筑施工企業應當修復。因此,以嚴謹的施工態度、科學的加固方法,確保建筑結構穩固性、安全性,具有一定重要的意義。
1.加大截面積加固技術
通過加大截面積的方式,實現建筑結構加固,在構件的外部包裹混凝土,以增加構件的配筋量與橫面積,實現結構加固目標。在建筑結構施工中,加大截面積的方法較為傳統、常用,因此工藝簡單、適用范圍廣,可應用于各種墻體、梁柱等混凝土結構中。結合構件的加固要求、受力特點等區別,可選擇單側加厚、雙側加厚等方式。為了確保后期澆筑混凝土的正常運行,可適當增設構造鋼筋;如果工程以加配鋼筋為主,則應增加鋼筋的截面積,為了確保鋼筋加固后的正常工作,還應澆筑一層混凝土保護層。一般情況下,外包材料多是普通混凝土,如果外包層薄弱、鋼筋密集,就可利用細石混凝土,除了利用鋼筋配筋之外,還可應用鋼板或型鋼。通過采取加大截面積的技術方法,在設計構造時,應充分考慮原有部分與新加部分的整體受力情況。在產生受力時,加固結構的結合面就會產生各種應力,以剪力和拉力為主。在彈性塑性階段,結合面的反向拉力、剪應力等,主要通過新舊混凝土粘合的強度來承擔。如果裂縫達到極限狀態,就通過貫穿結合面的錨固螺栓或者錨固鋼筋而產生被動的剪切力、摩擦力。但是這種方法對現場濕作業的工程量較大,養護時間較長,對正常生產與生活造成一定影響。同時,當構件截面增大后,將對建筑結構的外觀及房屋凈空產生一定影響。
2.預應力加固技術
預應力加固技術主要通過外加預應力撐桿或者鋼拉桿的方式,實現結構加固。也就是說,通過施加預應力,使撐桿或者拉桿受力,對原有結構的內力分布產生變化,降低結構的應力水平,提升結構承載力。預應力加固技術的特點是通過預應力手段,強迫提升撐桿受力或者后加拉桿,減少原結構的應力水平。這樣,就可避免一般加固結構中的應力應變滯后現象,發揮改變、卸載、加固結構內力的作用,提升結構承載能力。采取預應力加固技術,根據加固對象的具體差別,可分為預應力撐桿加固、預應力拉桿加固兩大內容。一方面,預應力撐桿加固技術,主要加固軸心受壓力或者小偏心受壓柱,根據不同的柱受力狀況,又可分為單側撐桿加固、雙側撐桿加固兩種方式;
另一方面,預應力拉桿加固主要應用于一般的框架結構、網架結構、梁板結構、桁架結構等。鑒于加固的要求以及被加固結構的受力情況不同,又可將預應力拉桿加固分為水平式(正截面的受彎承載力不足)、下撐式(斜截面的受剪承載力及正截面的受彎承載力不足)、混合式(正截面的受彎承載力不足及斜截面的受剪承載力稍有不足)三種方式,分別適用于不同的截面中。有關預應力加固技術,一般適用于跨度較大的結構中,或者采取一般方法難以滿足加固效果的情況,但是這種方法不適合在高濕度環境下作業,這種環境下的混凝土結構或者混凝土收縮力有所變大,不利于加固效果。
3.外包鋼加固技術
應用外包鋼加固技術,利用角鋼外包在構件的四角位置,在角鋼之間采取綴板連接方式。外包鋼加固法可分為濕式與干式兩種情況。一方面,濕式外包鋼法,在原有構件和型鋼之間,利用環氧樹脂或者乳膠水泥等粘結,將新舊材料之間進行有效協同,確保工作整體性,但是作業強度較大;另一方面,干式外包鋼法,即原有構件和型鋼之間沒有任何粘結作用,雖然有時候以水泥砂漿填補,但是并不能實現結合面拉力與剪力的傳遞,難以保障原構件和型鋼的整體工作,只能實現單獨受力。與濕式外包鋼方式相比,干式外包鋼的施工更加簡單,但是提高承載力的能力遠不如濕式外包鋼;這種方法基本對原結構構件的截面尺寸更改不大,僅是提高構件承載力,增加剛度與延性,一般在屋架、磚窗間墻、梁、混凝土柱等結構構件、構筑物加固中應用廣泛。這種外包鋼加固技術,尤其應用于不需要增大截面尺寸的工程中,可極大提高承載力的軸心與偏心,施工的工作量小、效率高、質量好,但是用鋼量較多,加固成本高。
4.外部粘鋼加固技術
外部粘鋼加固法,主要利用粘貼劑,與加固設計相符,將鋼板粘貼在鋼結構或者混凝土表面,共同產生作用力。外部粘鋼加固技術的優勢在于:施工便捷、效率高,基本不會改變構件外觀及使用空間,提高了結構構件承載力。當采取外部粘鋼加固技術時,一般將鋼板粘貼在梁底的受拉位置,增加梁的承載力,如果在梁的側端粘貼鋼板,也可保障梁的斜截面承載力。當前,外部粘鋼加固技術主要應用干受拉構件或受彎構件的補強加固工程中,要求環境溫度控制在60℃以內,相對濕度則小于70%,且沒有化學腐蝕。如果工作條件不能滿足以上條件,則要采取對應的處理措施。另外,外部粘鋼加固技術對施工工藝的要求較高,需要確保施工隊伍韻專業性,提高施工質量。
5.增設支點技術
增設支點加固技術,主要通過增加支撐點的方式,降低結構的計算跨度,以控制結構內力,提高承載力。這種方法既簡單又可靠,但是會對使用空間造成一定影響,一般適用于網架、桁架、板、梁等水平結構的加固施工中。
結合新增加支撐結構的變形特質,應用支點法可分為彈性支點與剛性支點兩種方式。彈性支點主要通過支撐結構中的桁架或者受彎力作用等,間接傳遞荷載力。由于支撐結構變形與被加固結構變形屬于同一個數量等級,那么支撐結構應按照彈性支點來考慮,涉及到復雜的內力分析技術;剛性支點通過軸心受拉或者軸心受壓等荷載力,直接傳遞到柱子或者基礎構件部分。這種方法的內力計算較為簡單。相對來說,采取剛性支點技術加固,可較大提高結構的承載能力,而彈性支點則對空間使用的影響程度較低。
6.結束語
總之,建筑結構加固的技術方法較多,本文介紹了幾種常見方法。為了在實際加固工程中選擇最合理、最經濟的方案,還應加深學習與交流,以應用更多先進加固技術,實現經濟效益與社會效益。
【參考文獻】:
關鍵詞:建筑結構;抗震設計;加固
1 建筑結構基于性能的抗震設計概況
(一)基于性能的抗震設計的提出
20世紀90年代初,美國學者首先提出了這項設計理論,以改進基于承載力的傳統設計理念,用量化的抗震指標來控制建筑抗震性能,隨即被各國所重視。該項設計理論基礎是結構性能分析,根據用途和要求確定性能,使建筑物在面對不同的地震等級中達到預期抗震目標。1995年,美國的放眼21世紀委員會提出了基于性能抗震設計的框架,此專項研究得到美國政府大力支持與資助,并進行了有前瞻性的多方面研究。此后,澳大利亞、日本、新西蘭、英國、智利等國家也在多方資助下,為推進此專項研究,成立了各類委員會,包括評估、分析、協調、規范等,在對這項理論進行了大量的研究后,均提出和采用了力求達到國際一體化要求的一系列抗震設計理論。
我國在這項理論的研究上起步較晚,為了與國際規范同步,我國在與美國等在這項研究領域取得先進成果的國家進行學術交流、學習中,對這項理論進行專項研究并引入理論,許多中國高校也開展了專項研究,旨在不斷發展和完善出符合我國國情的性能抗震設計理論,并取得了一定的研究成果。
(二)性能抗震設計理念的特點
通過對現行抗震設計理論的實踐,可以對兩者進行對比,以得到性能抗震設計理念的特點。
1.多級設防。相對于現行的三階段設防目標(小震不壞、中震可修、大震不倒),性能抗震設計注重多級設防,保護非結構件與內部設施,后者的設計理念既保證使用者安全,又減輕業主和社會的經濟損失與壓力。
2.投資效益準則。性能抗震設計偏重于安全、經濟等多方面。在安全與經濟之間找到合理、平衡的切入點,確定最佳方案,以優化設計為目的。
3.自由度大。相比較傳統抗震設計刻板的被動狀態,性能抗震設計可根據業主的要求確定目標,給設計帶來新的動力。
(三)性能抗震設計目標
目標為在不同地震等級的作用下,建筑物結構能達到預期所應達到的水平。最大程度的在經濟與結構可靠性上找到合理的平衡點。建立設計目標需要考慮場地、結構所需功能、建筑重要性、損失與重建等各方面的因素。
(四)設計設防水準
1.地震設防水準。抗震設計設防對象所選擇的地震強度,直接決定建筑物的抗震能力,如何確定設防水準在基于性能抗震設計中有決定性的地位。應取決于優化后的經驗基礎上來確定并根據地震參數及烈度作設防水準。
2.結構性能水準。地震等級作用下對建筑物預期破壞最大程度。除了對主體結構破壞帶的損失有控制力外,還要注重對非主體、內設施的損壞的控制。因此,能兼顧主體、非主體結構破壞程度的結構性能水準才是合理、科學的。
(五)現行抗震設計局限性
1.現行抗震設計很少對建筑結構在地震發生時的性能進行評估,只是按規范標準設計。
2.業主與使用者并不了解所使用的建筑結構的抗震性能。
3.經濟評估準則并沒有在建筑業中得到廣泛應用。
(六)抗震設計的常見問題
1、建筑體形
由于建筑地形的限制,或為了形成街景,業主常要求設計單位在建筑體形上賦予變化,以求美化。主要表現在:建筑平面因地勢需要設計轉折;結構平面凹凸不規則,有的凸出或凹進的尺寸大于相應尺寸的30%;.上部砌體總層數不一致,有的層面差達到兩層甚至以上;樓板局部不連續或剛度突變,出現樓板錯層,或樓板開洞率太大,有效樓板面積不足結構典型平面的50%;為了滿足下部大空間的利用,下部框架投影面積大大超過上部磚房面積,質量出現較大偏心,使結構出現較大的不規則扭轉;樓層之間大剛度和承載力變化明顯,變化率超過20%~30%以上。
2、框架結構
框架的設計問題出現的形式多樣:框架柱網不規則,開間不均勻;底部框架梁跨度太大,曾出現9m的跨度,必然導致“強梁弱柱”;框架梁柱截面偏小,表現為“剪壓比”和“軸壓比”超標;梁、柱的縱向配筋率和體積配筋率小于抗震要求;起轉換作用的樓面的次梁設置不合理,有的偏少,有的不便于施工。
3、抗震墻
底框結構沒有按要求設置抗震墻,追求經濟效益,減少抗震墻數量;強調空間功能分布,抗震墻分布不對稱、不均勻;有的工程抗震墻布置過多,使薄弱層上移,由于多層砌體房屋結構變形、耗能能力差,地震時破壞往往更加嚴重;剪力墻沒有注明抗震等級。構造措施不力等。
2 抗震概念設計的重要性
大量的震害表明,結構抗震性能的決定因素是良好的“概念設計”。概念設計的目的就在于合理地選擇結構形式,并通過構造措施來滿足“大震不倒”的要求。設計師在提高抗震設計意識和水平的同時,建筑方案的選擇不受業主的干擾,避免建筑的形狀、尺寸、布局等表現出明顯的抗震缺陷;結構方案更不能受業主的經濟觀念和使用功能的影響,降低下部結構的延性,使抗震墻的數量、形式、布置嚴重不合理,包括構件的構造措施不力等。
3 基于性能的抗震設計方法
(一)性能抗震設計階段
1.概念設計。根據用途和業主的要求,合理確定設防目標,通過場地、建筑平面等進行初步設計。
2.計算設計。根據預定的設防目標,計算出能影響各類因素的抗震參數,參數與預定目標不符要及時修改,直至滿足參數需求。以基于位移的抗震性能設計為例,主要包括步驟有確定不同強度地震作用下性能目標;根據初步設計,確定結構內的位移的極限值;通過等效阻尼比等各類等效數值,確定等效剛度;設計采用必需的構造措施;評價結構強度要求和變形能力。以嚴謹、科學、合理的態度進行評估,如計算階段有不符合,則需重復計算設計步驟,以不斷完善結構設計。
3.性能評估。通過各類的分析法得出設計結果來確定該建筑結構的性能。
(二)性能抗震設計方法
目前大致主要有:位移影響系數、能力譜、直接位移設計等方法。
1.位移影響系數法。基于結構性能設計方法,通過分析得出的最大期望位移值,利用等效方法、模態進行確定。以達到此系數的修正作用。此方法還存在著由于它是整體抗震評估方法,無法具體體現主要結構、樓層的損壞情況與抗震水準等問題。
2.能力譜法。1975年被提出,隨后不斷改進。能力譜設計是將能力譜曲線與地震反應譜轉化而來的需求譜,進行比較來評估其抗震性能。此方法側重對結構的實際性能進行驗算、評估。另外,能力譜設計法比較適用于平面結構可簡化且分布較均勻的結構,否將會產生不小的誤差。
3.直接位移設計法。側重于結構性能設計,概念簡單,根據地震等級來預期位移計算,使結構達到預定位移。此方法也存在著只能從建筑結構材料的極限變化得到數值,而不能考慮到預期以外的強震效應的不足。
4 結語
建筑結構基于性能的抗震設計是比較寬泛的體系,它是現行抗震設計的延續與發展,以結構性能分析作為基礎,建筑物的性能目標以全面、科學的因素來確定,使建筑物在面對不同等級的地震時,能達到預期的抗震目標。與傳統抗震設計相比,優點明顯:基于性能抗震相較于以往更系統化;性能抗震設計的適應性、連貫性更好,應用意義更大;靈活性的加大,使設計人員能發揮創造性,增加對新技術、新材料的推廣應用等。性能抗震設計方法也需要解決一些設防水準數據化的劃分,合理的參數取值范圍介定等問題,才能更好的服務于社會經濟建設,達到符合我國國情的設計規范。
參考文獻
關鍵詞:框架結構:加固設計;原則;措施
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
1建筑框架結構的應用范圍和特點
框架結構可以設計成無鉸框架、超靜定的雙鉸框架或靜定的三鉸框架。混凝土框架結構可適用于辦公樓、學校和民用住宅等;鋼結構框架可以用于特殊用途的建筑物、多層工業廠房和跨度較大的公共建筑,如輕工業車間、造船廠、火車站、商場、劇場等。框架結構建筑具有很多優點,自重較輕、空間可以靈活分割,節省建筑材料;可以比較靈活的配合建筑的平面布置,便于安排較大的建筑空間結構;框架結構中使用的柱、梁等構件易于定型化和標準化,縮短建筑施工工期;現澆混凝土框架結構的剛度較強,整體性較好,合理的框架結構設計能起到良好的抗震作用,能根據設計需要將柱或梁的截面澆注成各種形狀
2建筑框架結構的設計要求和原則
2.1建筑框架結構設計時應當滿足以下要求
(1)梁和柱的截面尺寸
框架結構中梁的截面寬度應≥200mm,截面的寬高比應≤4,截面的高與凈跨比應≥4;柱的截面寬度和高度應≥300mm,圓柱的直徑應≥350mm。
(2)梁和柱的鋼筋配置
梁端縱向受拉鋼筋的配筋率應≤2.5%,一級梁端截面的頂面和底面縱向鋼筋配筋量的比值應≥0.5,二級或三級應≥0.3。梁端加密區的箍筋肢距一般≤200mm,二級和三級箍筋肢距應≤250mm,四級箍筋肢距應≤300mm。柱端縱向受拉鋼筋的配筋率應≥0.2%,二級框架結構中柱的箍筋直徑應≥10mm,箍筋肢距應≤200mm。三級框架結構中柱的箍筋直徑應為6mm,四級框架結構中柱的箍筋直徑應≥8mm。如果剪跨比和支柱比不大于2,箍筋間距應≤100mm。
2.2建筑框架結構的設計時應當遵循以下原則
為了起到良好的抗震效果,建筑框架結構可以設計成雙向的梁柱體系,采用剛接連接;大跨度的陽臺或雨篷等框架結構設計時,應充分考慮梁的抗扭性;出屋面的樓梯間或電梯間不能采用磚混框架結構;電梯井壁的框架結構以粘土磚砌筑為宜,不能使用磚墻承重的框架結構;電梯井處的柱可做成L型,或將柱外移,柱構件不能向電梯井處伸出。
2.3在進行設計時需要考慮的情況大致有以下幾點:
(1)房屋在建造時采用什么樣的構造以及其設計的整體造型應該如何;建造房屋的用途,比如是用于學校,用于辦公,用于商場、超市還是其他情況等等;建造的房屋可以投入使用的年份是多少,什么時候開始維修;房屋所處的地理位置,如是否處于地震多發區,是否處于洪澇多發區等,根據這些情況需要對房屋進行加固設計;而所需要的材料應該用多大密度,房屋的堅固程度,等等這一系列的需要從結構上進行規劃的問題要在這一階段進行嚴密的分析,尋找到具體的解決方案。
(2)在設計房屋時,房屋設計需要多少的高度;各類管道的安裝和線路的安裝應該采用何種方式;房屋所能承受的重量;建造的地基堅固度和高度;是否會由于地表或地下其他一些因素影響房屋建造等的情況都要在地基建造之前考慮清楚。
(3)對于鋼筋和混凝土的要求。鋼筋要根據國家標準對于不同的建筑采用不同密度的鋼筋,充分考慮到建筑物的堅固耐用程度。而混凝土則要根據地域和地理環境的不同在設計和具體施工的過程中對于混凝土的抗壓能力,防水能力,堅固程度等等進行分門別類的進行選擇,以求建筑物的穩固耐用達到國家規定的同時能夠符合人們的使用水平和要求。
(4)在設計建筑物時,火災也要在考慮范圍內。盡量避免使用易于燃燒的材料,提高房屋的耐水性、抗壓性的同時也要注意房屋的耐火程度。
(5)設計中,還要對開工建造后的具體實施階段提出一定的注意情況。比如某些材料應該如何應用,結構中應該如何進行各個工隊之間的建造的先后順序及他們的配合等等。
(6)在設計過程中,任何設計都要留有一定的余地,避免突發狀況的發生。
3提高建筑框架結構加固設計水平的技術策略
加固設計方法可以有很多種。其中包括對于混凝土進行加工,對房屋的砌體結構進行加固改造,對所用的鋼料進行加固等方面。一般來說,加固的途徑有以下幾種:
3.1基礎平面圖和詳圖的設計
地基較軟或不均勻的建筑適合選用柱下條基。如果節點基礎下有枯井或防空洞時,可以使用較大的厚板跨過。混凝土的節點基礎下應當做墊層,如果基礎下有防水層,應充分考慮防水層的厚度。如果建筑物的地下室外墻是混凝土,對應樓層的基礎梁可以取消。沉降縫兩側的墻體基礎必須分開,地面以下的伸縮縫和抗震縫等不能設縫,應加強與地面的連接。如果新建的建筑物周圍有建好基礎,建筑物的基礎應當淺于周圍建好基礎。基礎之間的凈距離應當大于兩者高差的1.5倍或2倍。
3.2梁詳圖的設計
如果梁上有挑梁端部或次梁處,應當在梁上附加吊筋和箍筋,優先考慮附加箍筋。梁上的水箱和小柱下,不用加附加箍筋,在結構設計的總說明處畫對應的節點。當建筑物的外部梁之間跨度較小是,各個梁高應相等。當建筑梁底與外窗頂部距離較小時,應當將梁高加大至外窗頂部。建筑外部框架的梁外皮應與柱外皮平行,柱與梁之間的偏心應當大于柱寬的1/4,小于柱寬的1/3。
3.3柱詳圖的設計
如果建筑框架地上結構為圓柱,低下結構應改為方柱,便于施工。圓柱的縱筋數量應多于8根,箍筋采用螺旋箍,并在柱詳圖中標明柱端部的水平段。方柱的箍筋應選擇井字箍,并按照嚴格的規范要求加密。幼兒園內不能用方柱,防止方柱對兒童造成身體傷害。對于異型柱結構,一排梁縱筋的根數不應過多,柱端部的縱筋不能過密,避免節點處混凝土澆筑出現困難。柱構件應盡量選擇強度較高的混凝土,減少斷面處的尺寸。
3.4可以添加鋼料進行加工。
這種方法就是指在設計的過程中,為了達到加固房屋的目的,對于某些部分的鋼料使用或者對于整棟房屋在建造過程中的鋼料使用預算增加。或者也可以通過將某些部分用鋼料代替,如將鉸鏈接換成用鋼鏈接,或者改變材料原有的長度、寬度、增加受力面等,提高房屋的承載能力和承載水平。
3.5可以加大所使用的物理截面。
如通過對于建筑條件和建筑材料的考慮,使所應用的材料在可加固的范圍內應該盡量符合所處的地理環境和地質條件,同時在充分考慮材料的性能等的方面入手,在可利用的范圍內對材料進行焊接和其他加工,加大受力面積,同時避免材料在使用過程中出現的變形情況。
3.6提高設計人員專業素質
建筑框架結構設計人員應當結合建筑特點和設計要求,不斷提高自身的專業知識和實踐能力,滿足人們對建筑的要求。嵌固端樓板、嵌固端上下層剛度比和建筑結構抗震縫與嵌固端位置之間的協調性等問題,是技術人員和設計人員工作的難點,設計人員設計時應全面考慮各個環節,以免對日后的施工工作和結構設計造成影響。
4.結構加固類型
加固設計原則上既要滿足結構抗震安全性及正常使用的基本要求,又要在加固改造后盡量不增加或少增加荷載,減少對原結構的損傷,同時滿足造價、工期、施工難度等的合理性。具體到工程,此工程為全建筑框架的結構,地上為6 層,地下 1 層。因為一些其他的原因此工程施工到第四層的時候停工,期間相隔兩年時間,防護措施不到位。現在準備重新開工,業主提出兩層西南角增設衛生間、軸外雨棚板面能放置 4 只 3 匹空調室外柜機。二層局部結構如圖 1。施工之前進行相關檢測發現,混凝土強度基本符合規范要求,然而在 2 層、3 層結構的部分梁底面出現了 0.5~1mm 間距不等的細小裂紋,結構存在著混凝土震搗不實,有脹模和跑模,還有局部鋼筋外露,有著銹蝕等現象,配筋也沒有嚴格按照規范要求進行
4.1懸挑梁的加固處理
懸挑梁XL2負載增加,需要加固處理,但加固處理不能采用梁上部的處理方法,因為這會出現超筋的情況。通過進行計算分析,為了改變其受力情況來進行加固,可以采取加腋方法來加固,其中鋼筋要與原梁柱進行錨固處理,最適合的方法就是鉆孔植筋方法,下圖是具體的處理方法及尺寸情況。
4.2柱“爛根”、錯位的加固處理
在框架底層中柱 KZ1 的柱腳(±0.00 米)處堆有部分建筑垃圾及雜質,這個部位的混凝土略顯酥松,還有部分鋼筋外露且出現銹蝕,縱筋不貫通,柱截面還有上下錯位的情況。為了能夠保證施工的便利性及保證加固質量,需進行柱截面的加固。具體措施是先將柱根周圍疏松的混凝土清除掉,在露出主縱筋后配以同原框架柱的鋼筋,之后再澆水濕潤,構件表面無明水情況下,澆筑高出原混凝土一個強度等級的新混凝土。在新澆筑的混凝土中插入接長的鋼筋,柱下端采用化學植筋,上端采用焊接連接,鋼筋的錨固長度要符合規定的要求。
4.3粘鋼加固處理
在粘鋼的選材方面要選擇 6mm 厚的鋼板,然后采用Q235 鋼板進行加固,再用冀研牌 SKY- I 型粘鋼結構來將鋼板粘結在一起。在用粘鋼加固處理的過程中也需要進行卸荷處理,處理的方法與使用碳纖維加固的工藝相同。在卸荷處理后,也需要對黏貼面的平整度進行修整,避免進一步損壞原結構墻體,開鑿部位必須要用靜力水鉆密布切割,再清除掉表面的污垢和雜質,保證平整。
4.4碳纖維加固處理
對于工程中出現的細小裂紋,則灌縫處理后進行局部粘貼碳纖維布。在采用碳纖維進行加固的時候,一般最常用的材料是進口的 30 型碳纖維材料。膠水也要使用與其相配套的膠,對于碳纖維的要求也有相應的規定,寬度大概在 100~200mm 之間。為了保證其加固效果,在進行加固處理的時候還需要進行卸荷處理,這就需要借助數顯液壓千斤頂來卸除某些荷載。進行處理過后,還需要對構件的表面進行平整和清潔,有必要將構件表面的污垢以及雜質清除干凈,對于不平整的地方要進行修補或者打磨,使得結構粘貼面能夠保證平整。粘結施工的質量好壞對碳纖維加固的效果有著很直接的影響,其加固處理必須按照一定的流程來進行施工,也就是構件表面處理加固構件卸荷配制粘結劑涂敷結構膠粘貼碳纖維養護固化。
5結語
框架結構設計的加固設計對于提高房屋的抗壓能力和抗震能力很有效果,對于我國南方或者一些地震多發區的房屋也十分適用。房屋的堅固度的提升,可以避免人們在遭遇自然災害時,很多人因為房屋不堅固而被砸死、砸傷,同時給救援隊提供更多的救援時間。
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[2]陳義.淺談鋼筋混凝土框架結構的優化設計[J].中外建筑,2009(4):178-179.
關鍵詞:古建筑 木結構 概念設計 結構體系 構造措施木結構古建筑是中華文化傳承中一個極為重要的組成部分,中國的木結構建筑在發展的過程中經歷著與西方建筑房展過程中完全不同的過程,在幾千年的歲月中,古代建筑才定型成為了以木結構建筑為主的建筑體系,我國目前各個地區所至今還留存的木結構建筑已經經歷了長時間的風雨侵蝕,但是仍有一部建筑保存完整,幾乎是完好無損,整個建筑結構表現出了良好的性能。我國已經有許多著名的專家通過力學的分析以及對建筑整體結構的模型測試等發放對建筑的結構性能進行了研究,并且已經取得了一定的成果。本篇文章主要通過傳統古建筑的建筑結構體系、體型、梁架、柱架等方面的構造進行了分析,旨在探析其中的概念設計思想。
1 建筑體型
在建筑的概念設計中,最為重要的就是如何確定建筑的整體結構方案,并且在結構方案中最為主要的一點就是建筑的外形構造,通過歷次地震的發生時建筑的反應結果來看,建筑的抗震能力與建筑的外形構造有著直接的關系,通常來說,建筑體型是否均勻、是否對稱、是否規則等都會給建筑的抗震性能帶來巨大的影響,如果說建筑的體型過于不均勻,不對稱,不規則,那么建筑自身結構的抗震能力,必然會在地震中受到破壞,從而增大建筑發生倒塌的幾率。
1.1平面結構布置
我國目前的木結構古建筑從平面上的布局來看,大多數都采用的是六邊形、八邊形、矩形、方形以及圓形來作為建筑中的較為對稱的幾何結構,并且都極為均勻、對稱。一般矩形的房屋長寬之比都不會超過2,這樣就極大的防止了建筑由于過長的原因而受到地震的大面積影響,減少了建筑在地震中的扭轉力;八邊形、六邊形等建筑平面絕大多數都是多軸向對稱的,由于其結構的原因,其自身能夠較好的抵抗來自任何一個力面的陣地影響,擁有更好的抗震能力。同時,較為穩定的建筑結構還能夠極大的減少受到的風壓影響,可以使得木結構建筑在抗震能力強的同時還能抵抗較大的風力。
我國現存最古老的木塔一建于遼清寧二年(公元1056年)的山西應縣佛宮寺釋迦塔,就是平面為正八邊形的一座建筑,在過去的900多年中,經歷了多次地震,仍然屹立如初.建筑平面抗震要求的均勻性主要指的是結構的均勻性,即主要抗側力構件的布置要均勻,盡量使建筑物的質量中心與抗震結構體系的剛度中心的位置接近。以減小地震作用下產生的偏心扭轉的影響.木結構古建筑中的抗側力構件主要指的是柱子,因此,柱網的布置也就決定了整個結構體系的抗側剛度的分布.
1.2豎向結構布置
在建筑的抗震性能中,建筑自身豎向的寬高比是否恰當,能夠直接影響到整個建筑性能,這也是建筑物體衡量其自身抗傾覆能力的一個標準。通過目前調查的眾多工程實踐情況來看,建筑的框架結構最適宜的寬高比就是3-4,若是建筑并非處在地震區范圍內,那么其寬高比在5以內就是極為合適的。我國目前仍然存世的木結構古建筑中,最高的就是某縣的木塔,它整個建筑結構的高度相當于現代社會23層的混凝土結構建筑,但是它的寬高之比僅僅只有2:3。在傳統的建筑建造古書中就明確的對建筑結構寬高比尺寸進行了限定,也就是:柱體雖高不越間之廣。這種說法實際上就是對建筑的寬高之比進行了明確的限制。
2 結構體系
建筑的結構體系對于整個建筑的力學結構影響極大,一個能夠具有良好抗震能力的建筑結構體系必須要有極高的荷載、抗拉能力,尤其需要具有的就是整體結構的穩定性,這樣才能夠更好的抵抗地震對建筑產生的作用力。我國的傳統木結構建筑通常來說所運用的結構體系與現代建筑的結構體系是相差無幾的,都是通過柱體和枋并良好的運用榫卯結合技術使得整個建筑各個部分都能夠較為穩定的連接在一起,從而使得建筑結構擁有了多層減震、抗震的結構體系,其中的關鍵部分就是建筑的柱體腳與柱體的基石這兩者之間的連接層、輔助層以及榫卯所構造的結構。
柱子是浮擱平置于礎石之上的,連接特性類似于鉸接,而現代結構中的連接方式為剛接.結構的豎向力由柱子傳遞給基礎,然后分散到地基之上.如果說現代結構中柱與基礎連接的剛性節點是依靠“抗”來承受水平荷載的話,那么木結構則是“抗”與“放”的結合.在風荷載及較小的地震作用下,結構利用柱與礎石之間的摩擦力來抵抗水平荷載,但當水平荷載超過礎石所能提供的摩擦力的時候,柱就開始在礎石表面滑動,使結構底部剪力始終保持為常數――柱與礎石之間的滑動摩擦力,有效地減小了地震的影響,達到了隔震的效果.殿堂式建筑中的鋪作層是由安置在額枋或柱頭之上并由梁枋縱橫相連的多組斗棋組成的.
3 承重木構架的構造措施
古建筑的承重體系是由柱子和額枋通過榫卯連接而成的柱架系統以及由梁袱層層相疊而成的抬梁
式梁架系統組成的.
3.1柱架系統
柱架中的柱子不但外觀形式上做了形式優美的卷殺處理,而且還有生起和側腳等特殊做法,這些做法具有的很強結構意義.古建筑物的正立面上,每個開間的柱高并不相同,而是自當心間的平柱向兩側的角柱逐漸增高,這就是柱的“生起”。《法式》對用柱之制的描述:“凡用柱之制,至角則隨間數生起角柱.”又對生起的尺寸做了具體規定:“三聞生起二寸,五間生起四寸,七間生起六寸,九間生起八寸,十一間生起一尺,十三間生起一尺二寸”.圖2所示的為五間生起四寸.角柱“生起”只在殿堂式建筑中使用,不但造就了這種形制地位最高的古建筑從心間到盡間曲面上揚的優美的弧形立面效果,而且具有深刻的力學及結構意義。
3.2粱架系統
歷史資料記載的最大跨度的梁袱為十椽袱,若用單梁直接承受上部屋蓋重荷,則梁的截面高度要120份高,轉換成現在的尺寸單位為2 m以上,如此粗大的木材很難找到.疊梁的出現,解決了這一問題。
4 結語
綜上所述,古代建筑中的結構設計觀念能夠良好的融合到現代建筑的設計過程中,能夠使得現代建筑擁有更為良好的結構特性,促進建筑設計行業的發展。
參考文獻
[1]趙鴻鐵,張海彥,薛建陽,等.古建筑木結構燕尾榫節點剛度分析[J].西安建筑科技大學學報:自然科學版。2009,41
關鍵詞:建筑結構;抗扭;加固;優化
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A文章編號:
建筑結構是由各種建筑材料建造的建筑受力骨架體系,它決定建筑的安全性能,并影響其它建筑功能。結構設計原理是利用相關學科的知識,研究如何保證結構安全性的理論和設計方法。結構優化設計并不是單獨針對薄弱環節進行修改,而是面向整個設計過程,合理利用材料性能,并使各個構件之間協調連接。不僅使得建筑更加穩定安全,同時也能夠保證它的功用最大化利用,實現最大優化。
1、建筑結構的優化途徑
1.1合理的結構方案
合理的結構方案應該遵循以下原則:一是構思要建立在整體的概念上,處理好局部與整體的關系,使結構受力狀態達到最佳狀態,提高結構整體性能;二是傳力途徑盡量簡單化。復雜的傳力途徑計算分析復雜,容易出現錯誤,而且也會提高造價。三是保持整體結構的協調一致性。把每個構件都放在總體架構環境中考慮,使每個構件和其他構件都合理連接,達到規范規定的設計標準,實現結構的最大效能;四是盡量使平面上的抗側力剛度中心與外力作用重心接近或重合;五是加強和建筑設計師的交流,提出結構設計的意見。
1.2正確計算結構設計
一是不能盲目取用計算機的運行結果。計算機進行結構計算所運用的程序是人工編寫的,在編寫過程中很多概念性的東西可能與規范存在差異,所以在進行計算之前要搞明白程序的理論基礎和應用條件。二是認真核對輸入的數據。結構計算需要的數據很多,如果輸入的數據出現錯誤不僅會導致某一構件的受力出現問題,也會影響整個結構的受力情況,其后果是無法估計的。三是合理選取計算參數。不同的計算參數會得出不同的計算結果,要根據建筑要求和建筑環境合理選取。四是考慮計算模型和實際結構的差異。計算模型都是實際結構的簡化,只考慮普遍情況,不考慮實際結構中的特殊狀況。而實際結構中的受力狀況千差萬別,如果單純地依賴運算結果進行結構分析會導致較大的分析偏差,給建筑物留下設計隱患。
1.3提高材料的利用率
結構優化設計的目標就是提高建筑物的性價比,這就要求結構設計中要根據構件在結構中的受力情況和建筑材料的力學特性,合理選用材料。在鋼筋混凝土結構中,混凝土的抗壓性能好,鋼筋的抗拉性能好。以受壓為主的柱子可以采用高標號的混凝土,以受彎為主的梁板可以選用高強度的鋼筋,同時要注意鋼筋和混凝土強度匹配,這樣可以減小構件的橫截面積,減輕構件自重,不浪費材料的性能。實際中,很多工程項目因為材料選用不合理導致不必要浪費的案例很多,比如,鋼筋混凝土現澆板經常選用高強度混凝土,為了控制高強度混凝土的收縮變形需要加大配筋量,這樣不僅僅使高強度的混凝土未能充分發揮效能,而且還增大了鋼筋用量,導致經濟浪費。
2、建筑結構的主要加固方法
2.1加大截面法
加大截面加固法是在構件外部外包混凝土,增大構件截面面積和配筋量的一種加固方法,從而達到提高構件承載能力的目的。在我國加大截面法是一種傳統的加固方法,工藝簡單,適用面廣,可廣泛用于梁、板、柱、墻等混凝土結構的加固。根據構件的受力特點和加固要求不同,可選用單側加厚、雙側加厚、三面和四面外包等。在以加大混凝土截面為主的結構中,為了保證后澆混凝土的正常工作,需適當配置構造鋼筋;在以加配鋼筋為主的加固方法中,即增加鋼筋截面積,為保證加固鋼筋的正常工作,需按構造要求澆灌混凝土保護層。外包材料一般以普通混凝土為主,當外包層較薄、鋼筋較密時,可用細石混凝土,配筋除采用鋼筋外,也常用型鋼和鋼板。
2.2外包鋼法
外包鋼加固法是以型鋼(一般為角鋼)外包于構件四角(或兩角)以加強其受力性能的加固方法。外包鋼加固法分濕式和干式兩種情況。濕式外包鋼加固:外包型鋼與構件之間是采用乳膠水泥粘貼或環氧樹脂化學灌漿等方法粘結,以使型鋼與原構件能整體工作共同受力;干式外包鋼加固:原構件與外包型鋼之間無任何粘結,有時雖填有水泥砂漿,但彼此只能單獨受力,承載力提高不如濕式外包鋼加固有效。該方法施工簡便,現場工作量較小,受力較為可靠,適用于在使用上不允許增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度地提高截面承載能力的混凝土結構,主要用于鋼筋混凝土柱、梁、桁架弦桿和腹桿的加固。
2.3增設支點加固法
增設支點加固法是通過增設支承點來減小結構計算跨度,改變結構內力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設支點后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結構中梁、板、桁架、網架等水平結構的加固。增設支點加固法優點是簡單可靠,缺點是使用空間會受到一定影響。
2.4預應力法
預應力加固法是采用外加預應力鋼拉桿或撐桿對結構進行加固的方法,即通過施加預應力使拉桿或撐桿受力,影響并改變原結構內力分布,從而降低結構原有應力水平并提高結構的承載能力。特點是通過預應力手段強迫后加拉桿或撐桿受力,改變原結構的內力分布,降低原結構的應力水平,使一般加固結構中所特有的應力應變滯后現象得以完全消除,具有加固、卸載和改變結構內力的三重效果,后加拉桿或撐桿和原有結構能夠較好地共同工作,結構承載能力能夠得到較大的提高。
3、建筑結構抗扭設計的具體措施
3.1 預先介入
建筑師為追求建筑外觀效果,建筑方案平面、立面均比較復雜,為避免出現嚴重不規則的平面布置,結構工程師應預先介入,與建筑師配合協調,使建筑平面盡量規則簡單,符合抗震概念設計。首先要控制平面布置宜簡單、規則、對稱,減少偏心。對L形、H形、T形、十字形、Y 形平面突出部分長度進行控制,使之符合《高層建筑混凝土結構技術規程》表4.3.3的要求;其次是控制建筑平面的長寬比。當建筑物長寬比較大時,不符合樓板在平面內無限剛性的假定。在地震作用下,采用樓板在自身平面內無限剛假定進行計算的結果不符合地震反映的結果,容易產生扭轉破壞。在風力作用下,也會出現因風力不均勻及風向紊亂變化而引起的結構扭轉、樓板平面撓曲等現象。
3.2 嚴格執行位移比
在考慮偶然偏心影響的地震作用下,樓層豎向構件的最大水平位移和層間位移,A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.5倍;B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規程第10章所指的復雜高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍,不應大于該樓層平均值的1.4倍。結構扭轉為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比,A級高度高層建筑不應大于0.9,B級高度高層建筑、混合結構高層建筑及本規程第10章所指的復雜高層建筑不應大于0.85。其中位移比限制結構平面布置不規則性,避免過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應,周期比限制結構的抗扭剛度不能太弱。結構設計過程中可從以下7個方面著手,使結構抗扭能力符合規范要求。
3.3均衡布置抗側力構件。
使結構的剛度中心和質量中心盡量重合,避免過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應,使結構的位移比滿足規范要求。抗側力構件應按“均勻、分散、對稱、周邊”的原則,使平面剛度分布均勻,并使平面剛心和質心盡可能地接近。借助材料力學抗扭剛度概念,高層建筑結構從整體分析角度出發,剪力墻按“均勻、分散、對稱、周邊”的原則布置外還應符合以下要求,在抗扭剛度角度上,剪力墻分量(主要是長度)從外到里逐步減少,從抗側移剛度角度上,剪力墻分量直線上均勻分布。
4、結語
扭轉是地震作用下導致結構破壞的重要原因,所以結構設計必須重視結構的抗扭設計。除應滿足規范控制結構扭轉的兩個量化指標外,還應加強概念設計。結構剛度均勻,剛心與質心應盡量重合,尚應具有一定的抗扭轉能力。
參考文獻
[1] 秦曉芳、趙艷敏.建筑結構加固技術及發展趨勢[J].山西建筑.2007(11)
關鍵詞:辦公樓;磚混結構;加固設計;設計方法
中圖分類號: TU746.3文獻標識碼:A
1.工程概況
某辦公樓于1963年建成,該建筑由中部6層、東西兩側4層(局部5層,以下簡稱4層部分)、北側3層階梯辦公室及東西兩翼的實驗室和閱覽室組成,東西兩側2層部分設有地下室。各部分由變形縫分為獨立的結構單元,6層部分建筑總高度24.70m,4層部為16.10m,總建筑面積約23000m2,全部為磚混結構。樓、屋蓋體系-中廳部分、階梯部分為現澆鋼筋混凝土梁板結構;其余部分均為預制梁、槽板結構,無圈梁。基礎為漿砌毛石條基,持力層為強風化板巖。該地區抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.1g,設計地震分組為第1組;基本風壓值為0.65kN/m2;場地類別為Ⅰ類。
2.結構現狀及加固原則
2.1.結構現狀、檢測情況。加固前檢測單位對主樓進行了檢測。經檢測,紅磚強度等級達到MU10,但經近50年的使用,砂漿強度嚴重退化,強度等級為1.0~3.5MPa,大幅度地低于原設計的50#~100#混合砂漿的強度值。縱橫墻砌筑咬槎良好。設計人員現場查勘發現,有部分承重窗間墻幾何尺寸與原設計不符,且相差很大,因此對所有承重墻的幾何尺寸進行了現場測量。辦公部分梁板未發現受力裂縫,階梯教室梁、板混凝土強度等級均在C15左右。
抗震橫墻最大間距15m(4層部分),房屋總高度24.7m(6層部分),無圈梁,不符合GB50023-2009《建筑抗震鑒定標準》的要求;抗震橫墻間距亦不符合第一級鑒定要求的限值。檢測結論為應采取加固補強措施。
2.2.加固原則及范圍
在業主要求下,辦公樓完全保持既有的建筑風格,對主樓的承載力和抗震能力進行補強加固、內部升級改造,外飾面盡量不破壞,以保持一致的外觀效果;加固后續設計使用年限為30年。加固分兩期進行,現階段只對辦公部分和階梯教室進行補強加固。
3.加固方案的選擇
3.1.承載力及抗震驗算。在確定加固方案之前,以檢測結果作為基本依據,對原墻體承載力及抗震進行了計算分析。
(1)承載力驗算:對所有承重墻體進行的抗壓驗算結果表明,兩側4層部分滿足承載力要求;中部6層部分的窗間墻、內縱墻和中廳橫墻以及階梯教室的承重外墻均不滿足承載力要求,最不利墻段的計算承載力僅達到設計要求的50%~60%。(2)抗震驗算:在7度區,如以后續設計使用年限30年為標準,運用地震危險性分析的研究成果,地震作用取重現期30年,按相應可接受超越概率為10%確定設防烈度,并采取相應的抗震措施,加固后的結構在后續使用年限內,其抗震設防安全可靠性可達到新建工程要求的概率水準。經計算,設防烈度約為6.7度,設計基本地震加速度為0.08g,相應多遇地震的影響系數最大值αmax=0.064,地震作用相當于7度(0.1g)時的80%。抗震構造可執行GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》的相關規定。
按上述原則,經驗算4層部分滿足抗震驗算要求(最不利部位為所需承載力的1.1倍),6層部分和階梯教室墻體不滿足抗震驗算要求。
3.2.加固方案比選
根據抗壓承載力和抗震驗算結果,6層部分和階梯教室墻體應進行全面補強加固;階梯辦公室大梁混凝土強度較低應進行加固;4層部分,只需按抗震構造要求進行加固。對于墻體抗壓承載力不足,一般可采取面層加固或板墻加固法。考慮到主樓6層部分、階梯辦公室原砌體的砂漿強度較低,砌體抗壓承載力嚴重不足,采取板墻加固法進行補強比較適合,并在每層樓板下縱橫墻的加固板墻內設4
對階梯辦公室大梁采用外粘鋼加固法,以滿足承載力要求。
4層部分,主要是針對剛性體系要求的抗震橫墻最大間距和圈梁設置不符合鑒定標準的要求的情況,加固設計應增設抗震橫墻和圈梁。增設抗震橫墻,一般可采用設置基礎的磚砌體墻或鋼筋混凝土墻,只要與原墻體進行可靠的錨拉即可。但主樓在該位置設有局部地下室,有一道橫墻至地下室頂板,底板置于毛石基礎上。經復核,原基礎僅考慮了地下室底板和頂板的荷載,故不能承受新增抗震墻及樓面荷載重分布后所分擔的荷載,需對基礎進行加固。但這樣做將破壞底板,并很難解決防水問題,極易造成隱患。另外,施工期間還要進行降水,既不安全,也不經濟。因此不宜采用增設實體抗震墻的方案。考慮到地下室基礎及底板雖不能再承受豎向荷載,卻能很好地傳遞地震作用下的水平剪力。經研究,采用了以鋼支撐替代抗震橫墻的方案,通過支撐將水平地震作用傳至基礎。增設圈梁,目前通常作法是在外墻上外貼鋼筋混凝圈梁或型鋼,內橫墻采用鋼拉桿與圈梁拉結,圈梁斷面常采用180mm×240mm。但業主要求加固不能改變主樓的既有風格,這樣,外貼圈梁的方案顯然不可行。經反復研究,采取了將鋼筋混凝土圈梁一分為二并置入墻體內外兩側的"嵌入式組合圈梁"方案,保證了原建筑立面不受影響。
4.加固設計
4.1.板墻加固設計。6層部分、階梯辦公室采用C20噴射混凝土板墻,內配
4.2.嵌入式組合圈梁及拉結設計
對無圈梁的4層部分,每層外墻設嵌入式組合圈梁,詳見圖2,組合圈梁每隔開間用鋼拉桿拉結或與進深梁錨拉。單側走廊整體性差,是抗震的薄弱部位,該部位采用鋼筋混凝土現澆拉梁(300mm×180mm)將外墻與內橫墻拉桿或進深梁拉結的方式予以加強,使每層形成封閉的環箍體系,拉梁采用C20混凝土澆筑。
圖2嵌入式組合圈梁
4.3.鋼支撐設計
在原15m間距的內橫墻間增設一道鋼支撐,鋼支撐設計應滿足作為剛性計算方案房屋橫墻的剛度要求,根據《砌體結構設計規范》(GB 50011-2001),鋼支撐在風荷載和地震作用情況下,其最大位移值應滿足:Umax≤H /4000(H為房屋總高度),以此為控制條件對鋼支撐進行設計,詳見圖3,并進行了"中震"不屈服驗算(地震參數參照有關文獻)。
圖3鋼支撐簡圖
4.4.階梯教室混凝土梁加固
階梯教室鋼筋混凝土大梁,采用梁底及支座粘鋼加固的方法,以滿足抗彎承載力要求;梁端設鋼板箍加錨栓解決抗剪問題,同時可使端部混凝土處于多向約束狀態,改善其受力性能,詳見圖4。
圖4階梯辦公室梁加固詳圖
4.5.施工要求
嵌入式組合圈梁在施工時會削弱墻體,應采取分段、分面漸近式施工方式,必要時應采取支撐措施,以保證施工期間的安全。凹槽可采用機械切割方式形成,采用噴射混凝土施工。鋼支撐應與原墻體及進深梁結合緊密、連結可靠,以保證有效地傳遞水平力,達到抗震墻的效果。
結語
(1)對于建造年代較早的老建筑,由于使用時間較長、技術資料不全,不應只對材料強度、整體及構件外觀表征進行檢測,設計人員還應對重要承重構件的幾何尺寸進行現場勘測。以便全面、準確地反映結構現狀。
(2)根據加固后的預期設計使用年限,合理確定抗震設防目標及地震作用基本參數,并按相應的標準采取抗震措施,在后續使用年限內其抗震設防安全可靠性可達到新建工程要求的安全保證概率,加固的成本相對經濟。
(3)對磚混結構抗震加固時采用"嵌入式組合圈梁"可滿足此類建筑的特殊要求,且效果明顯。增設抗震橫墻若受條件限制時,可采用符合剛性計算方案要求的其他構件替代,并加強連結,也可取得與實體墻同樣的效果。
該建筑目前使用情況表明,通過采取本文所述的設計方法對其進行全面、系統的加固補強,達到了提高承載力水平、改善抗震性能和內部升級改造的目的,使這座老建筑得以重新恢復甚至超越其往日的風采。
參考文獻
[1]中華人民共和國住房和城鄉建設部.GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準[S].北京:中國建筑工業出版社,2009.
[2]中華人民共和國住房和城鄉建設部.JGJ116-98建筑抗震加固技術規程[S].北京:中國建筑工業出版社,2009.
[3]中國建筑科學研究院.GB 50011-2001建筑抗震設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2001.
【關鍵詞】房屋建筑;結構加固;設計;施工技術
引言:房子建造關系到大家平時日子的方方面面,它的質量會影響使用的安全性,因此在建筑工程過程中,房子建筑構造加固規劃和施工技術變得越來越重要,為了進一步建加強筑物的構造加固性,削減人員傷亡和財產損失,應在必定程度上不斷的加強房子建筑構造加固技術的規劃,改善施工技術。
1.結構加固方法以及相關的技術分析
進行加固施工時,其加固施工及加固計劃的擬定尤為重要,對于需要加固的構筑物,應根據構筑物的不一樣狀況擬定不一樣的加固計劃。
加固工程方案的優劣,在一定程度上是房屋建筑結構加固技術順利實施的為要前提,沒有良好的施工方案是阻礙加固工程施工重要因素。有的加固方案固然具有解決問題的可行性,但是,因為其方案在施工過程中增加了一定的施工難度,而造成施工工期長、勞動用工大、安全系數低的弊端,結果必將影響到加固質量。
2.房屋建筑結構的常用加固技術
2.1直接加固的一般方法
(1)增加鋼筋截面法類似于混凝土的加固辦法,以增加了截面積的辦法來加強房屋的鞏固度,此運用己經非常老練,習慣規模廣,建造起來也對比簡單,更換混凝土加固辦法,操作需要很長的時刻,所以影響修建物的運用此外,這種加固辦法后,修建物內的凈空面積會有所減小,此辦法合適用于通常混凝土構造的修建。
(2)有粘結外包型鋼加固法,該方法具有良好的加固作用,建筑的有點就是施工的環節相對較少,但是這種方法需要大量的鋼筋,導致更高的本錢,因此不適合使用在加固一般的建筑物上,主要用于結構強度高的建筑物,同時需要被加強的區域不能擴展等的建筑上。使用鋼板的緣故,這種方法并不合用于加固高溫場所的建筑結構。
(3)粘貼鋼板加固法。在該過程中使用粘貼板,對于建筑鋼筋結構來說,不需要加濕,并有一個相對短的時間來施工,這將不會對用戶和工作的日常生活產生明顯影響,除此之外,該方法不會導致建筑物外觀的損害,也不會導致降低使用的空間。這種方法的最大缺點是粘合加固來加強效果,因此粘合的水平對加固效果有直接的影響,從而不易控制加固效果因此,這種方法主要用于補強加固靜態前提下的構件。
(4)張貼纖維增強塑料加固法鋼筋加固法,望文生義與張貼有關,類似于張貼鋼板加固的辦法,但也存在一些區別,主要是資料方面用于進一步加固資料是塑料的,所以不必憂慮相對濕度和侵蝕性,由于資料自身重量比較輕,并且本錢比鋼低得多,但是,塑料資料具有明顯的缺陷,溫度不能太高,容易泛起火災因而,使用過程中這個辦法應當使構造鞏固并妥善處理高溫易燃的問題。
2.2與混凝土結構加固改造配套使用的技術
(1)關于托換技能。系托梁拆柱、托梁接柱和托梁換柱等技能的概稱屬于一種綜合性技能,由有關構造加固、上部構造頂升與復位以及拋棄構件撤除等技能構成。合用于己有建筑物的加固改造。
(2)關于植筋技能。系一項對混凝土結構較簡捷、有效的銜接與錨固技能。可植入一般鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;己廣泛應用于己有建筑物的加固改造工程中。
(3)關于外包鋼加固技能。外包鋼加固法分為濕式與干式兩種狀況濕式外包鋼法,在原有構件和型鋼之間,使用環氧樹脂或許乳膠水泥等粘結,將新舊資料之間進行有用協同,保證工作全體性,可是具有著比較大的工作強度,干式外包鋼法,即原有構件和型鋼之間沒有任何粘結效果,當然有時候以水泥砂漿添補,可是并不能完成聯系面拉力與剪力的傳遞,難以保障原構件和型鋼的全體工作,只能完成獨自受力這種方法根本對原構造構件的截面尺度更改不大,僅是前進構件承載力,添加剛度與延性,一般在屋架、磚窗間墻、梁、混凝土柱等構造構件、構筑物加固中使用廣泛。
3.實施中的施工技術
做好前期的設計和預備工作后,進入正規的實施階段,工程實施中也要有良多的留意點,要把握技術要點和施工方法
(1)對原有舊鋼結構考察、取樣、實驗、評定,這些工作看起來簡樸,實在非常的重要,所以這個工作一定要當真的對待,盡量做的細致一些。而且必需要有專業的實驗室對原舊鋼結構以及加固用的新鋼材進行取樣實驗,出具權勢巨子評定講演,明確出符合前提的原料、需采購新鋼材、焊條規格型號、焊接連接工藝的技術。
(2)對原舊鋼結構進行噴砂除銹,清除表面籠蓋的所有侵蝕的氧化層及渣物,然后根據這些鋼結構的使用年限和損毀程度,與設計一起研究,通過一系列專業的計算和討淪,確定實用可靠的處理、加固、改造方案。
(3)原有舊鋼結構只需生銹或者有必定的殘渣等就會逐步的被破壞下去,所以必定要將鋼銹、外表籠蓋的腐蝕氧化層及渣物完全鏟除,用空壓機連接專用的噴砂除銹機來進行完全的鏟除作業,單個腐蝕嚴峻的部位要前進警惕,必要的話能夠投入相應的勞動力,人工用鋼鑿、榔頭、砂輪機來進行鑿、磨作業。噴砂除銹的砂子選用中細黃砂,必定要提早晾干。
4.房屋建筑結構加固施工時應留意的問題
(1)盡量削減破壞原有構造,充分利用原有構造的承載才能。在建造工程設計制作時應充分考慮鋼筋目前的狀況,斷定鋼筋加固計劃,盡量留存修建的原有構造,以盡量削減損失和損傷,盡量削減乃至取消撤除,這更適合原配的即是最佳的這一原則應當確實剖析和探究現有的構造應,經由恰當的測驗和構造可靠性剖析測驗,準確斷定原有房子的構造和承載才能,以盡可能堅持原貌或許留存它不應當健忘的當地,盡量依照本來的工程設定加固的特色,不要使得新舊之間有很大距離。
(2)加強改造過程中,常常使用的加固連接技術的是植筋和錨栓技術,這種技術對于混凝土結構的建筑來說簡樸而有效的。現行《混凝土結構加固設計規范》與《混凝土結構后錨固技術規程》關于錨固長度區別很大,而且按照《混凝土結構加固設計規范》的劃定,對于常規的梁柱等構件,難以滿足的錨所需要的厚度寬度長度,在一定程度上采用植筋錨栓技術時需要留意最小邊距和最小間隔,特別需要留意原有構件鋼筋密集部位鉆孔和定位的可能性,盡量小心,不要損壞原來的截斷和構件。
(3)在房屋建筑結構加固和施工的前期,需要當真調查,檢測,分析工程設計的細節,并與施工單位積極協調和配合,共同設計出經濟,安全,公道,可行的和適當的加固方案,并選擇可行的替換品,以避免重復設計,在一定程度上加強監視檢查工程,加強執行力度,進一步消除風險,在一定程度上確保項目的順利進行。
總結:總而言之,在正常情況下會老化建筑物,自然災害的影響下會致使更高程度的損壞,尤其是在開展我國家,很多地震,因而,加強了房子和其他建筑物的穩定性在必定程度上是非常重要的。加強房子結構,需求高技術,只要在穩定性好房子內進行寓居,才能夠進一步的保證房子建造的安全,才能在必定程度上真正推進我國建筑行業的健康以及可持續的開展。
參考文獻:
[1]牛鳴非,張穎. 房屋建筑結構加固設計及施工技術應用研究[J]. 科技創業家,2014,03:48.
關鍵詞:建筑結構設計;處理措施;驗算
Abstract: in this paper the structure of the building reinforcement design, building structure load stress and treatment measures, structural calculation, analysis and research as reference for other similar projects.
Keywords: building structure design; Processing measures; checking
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
該多層建筑大樓工程地上7層,框架結構,獨立柱基,一層為地下室,作停車場用,建筑物總高21.5m,總建筑面積12500m2,工程按7級設防,框架抗震等級為三級。工程主體通過驗收不久,建設方接主管部門通知,將原來的底部三層的大開間辦公室改為小開間以便安排更多的人員辦公。開間變小使分隔墻體增多,許多新增墻體布置在原來板的位置上。最簡單的解決方法是用輕質材料作為分隔墻,然后驗算板的承載力是否有富余,但建設方考慮到隔音、防水以及其它的原因,堅持要求采用多孔磚,建筑相應結構部分的加固與改造也就在所難免。
二、建筑結構荷載受力分析
由于大部分現澆板無法承受約3m高的空心磚墻,將板的相應位置拆除后在墻下加梁顯然不可取,大面積加固板工作量太大。經與建設方反復協商,設計者決定每開間的主要隔墻采用粘土空心磚,而室內的局部墻體改為雙層輕質石膏板墻,石膏板墻下部考慮防水砌了5匹粘土實心磚,總的線荷載為取值為1.5kN/m。經驗算大多數板塊均滿足要求,對于粘土空心磚墻采用的是直接在墻下加預制混凝土梁,梁底距樓面30mm,這樣墻體荷載可以直接傳至主框架梁上,原主要傳力體系不受影響,在最大程度地減少了次梁和板的加固處理。經過計算分析,結構的基礎、柱、梁、板均有不同程度的不足,需要加固處理。
三、建筑結構加固與處理措施
3.1建筑基礎受力分析
原地基承載力設計值為300kPa,基礎底面平均設計壓力為292kPa,經核算現基礎底面平均壓力最大值約為316kPa,比地基承載力設計值大5.3%,根據《建筑抗震加固技術規程》規定,基底壓力設計值超過地基承載力設計值不足10%時,可采用提高上部結構抵抗不均勻沉降能力的措施。本工程地基為厚度均勻的硬塑狀粉質粘土,再下為中風化巖層。設計時作如下考慮:①預計的基礎沉降絕對值較小且上部荷載分布較均勻;②原基礎設計時留有一定的余量,經上部荷載調整后基礎的抗彎、抗剪、抗沖切均滿足要求(局部抗彎承載力不足的在柱加固后也可滿足要求);雖然還不能考慮地基長期壓密對地基承載力的提高,但由于基底壓力超出限值不多、地基較好、結構本身剛度較大(地下室側墻為混凝土墻)、荷載較均勻,因此決定基礎部分暫時不予加固處理,觀察使用,僅對上部填充墻砌體增設了部分圈梁和構造柱,并在首層和頂層的窗下設通長鋼筋混凝土窗臺板加強處理。
3.2柱的結構設計與驗算
經核算發現有5根柱承載力不足,主要表現為軸壓比偏高和配筋不足。從分布來看主要是中柱較多,邊柱僅一根,其原因應該是邊柱原本軸壓比不大,屬偏心受壓構件,在軸力增加不太多的情況下對承載力是有利的。設計者對于中柱的加固經全面分析比較,決定采用“加大截面法”處理,理由是:①對于柱軸壓比的提高用加大截面的方法是最直接的;②加大截面可以提高柱的剛度,符合“強柱弱梁”的結構設計原則;③目前填充墻尚未砌筑,框架承受的荷載僅為最終荷載的40%,有利于新舊混凝土的協同受力;④柱截面加大后基礎的板彎矩計算減小,對基礎有利;對框架梁而言,由于支座寬度加大使其凈跨度減小,這也是有利的;⑤施工單位有過類似的施工經驗,質量有保證。取一根中柱計算,設計截面為500×600、配12Φ20,Lo/b=5.2/0.5=10.4,取Φ=8.7,其承載力:
Nu=Φ(fcAc+fyAs)=0.87(14.3×300000+300×3770)/1000=4716kN。在不考慮彎矩的情況下,該柱最終承受的軸力設計值為4572kN,軸壓比N=0.97,超出規范規定的0.9的限值。對該柱初步考慮截面加大為630×730,配筋為16Φ20,根據柱的實際受力分析,柱在加固施工時,由于荷載未完全卸除,存在著一定的壓縮變形,此外混凝土的收縮和徐變也有一定的發展,新加部分的應力、應變滯后于原柱的應力、應變,新舊混凝土不能協同工作,新混凝土作用被降低,降低的幅度隨原柱在加固時的應力有關,應力越高,降低的幅度越大。保障新舊混凝土協同工作是加固的一個重要環節,這主要靠新舊混凝土緊密結合。為此,在施工中要注意以下幾點:①施工前應對加固構件設臨時支撐卸荷;②將需外包的梁的棱角敲掉,并除去浮渣、塵土及疏松部分;③新舊混凝土結合部位表面應鑿毛,表面凹凸不平度不小于6mm,間距不大于箍筋的間距;④新舊混凝土結合部位表面應沖洗干凈,去除油污,用鋼絲刷刷毛,噴水濕潤,澆混凝土前除去浮水并涂混凝土界面處理劑一遍。此外對個別軸力及彎矩均較大的柱子,參照規范的做法沿柱長度方向加植Φ12間距300的短鋼筋,這可以提高結合面的抗剪強度,有利于協同工作。
3.3梁的結構設計與驗算
經核算梁有11根的承載力不足,其中8根是抗彎承載力不足,2根是抗剪承載力不足,1根是抗彎承載力和抗剪承載力均不足。在確定加固方法時,考慮了多種方案:由于有大量的設備管道,盡管層高達到3.9m,但凈高并不大,業主一再要求凈高不得減少,此外部分邊框梁因立面要求也無法將截面加寬,因此排除了“截面加大法”;在選擇“粘貼鋼板加固”還是“碳纖維布粘貼加固”時,本著施工快速方便、對原結構影響小的原則,我們推薦了后者,雖然造價略高于粘鋼包鋼加固法,但由于施工快捷且不增加自重和不減少層高,經與業主協商最終同意此方法。由于在梁柱交接處碳纖維布無法穿過框架柱,因此對于框架梁負彎矩不足的情況,采用了彎矩調幅法,將多出的負彎矩調整到梁底,此外在梁柱交接處,梁上部緊鄰板下處按計算差值的一半補貼了碳纖維布以作為負彎矩的安全儲備,因為框架梁較高所以補貼的碳纖維布仍位于梁上部1/4范圍內。取一根框架梁計算:截面為300×600mm2,跨度為7200m,原設計彎矩為175kN/m,計算配筋值1567mm2,實配梁上筋2Φ20,梁下筋5Φ20。改造后設計彎矩為213kN/m,計算配筋值1941mm2,初選碳纖維截面尺寸0.167×200mm。根據極限狀態應力應變關系,由平衡條件可得:
fcbx=fyAs-fy″As″+EcfεcfAcf
x=0.8εcuh/(εcu+εcf+εi)
求得混凝土受壓區高度x=89.6mm.εcfbh=104.9mm加固后的抗彎承載力:
Mu=fyAs(h0–0.5εcfbh)+Ecf[εcf]·Acf(1-0.5εcfb)
=303kN/m.213kN/m滿足要求。
式中:Ecf為碳纖維布的彈性模量;
εcf為碳纖維布的拉應變;
Acf為碳纖維布的截面積;
εcfb為碳纖維布達到允許拉應變與混凝土壓壞同時發生時的界限相對受壓區高度。
碳纖維布的粘貼長度原則上按梁的彎矩包絡圖定,應延伸至不需要該碳纖維布的部位之外,且不小于粘接延伸長度1d,(1d是一個與碳纖維布的彈性模量、實際拉應變和截面有關的參數),在構造上一般對梁正彎矩區碳纖維延伸至支座,對負彎矩區碳纖維伸出支座的距離不小于1/3梁跨度。另外為了加強梁底碳纖維布的錨固及增加梁的抗剪能力,在梁端每側粘貼100mm寬U型箍2道,在主次梁相交處每側粘貼100mm寬U型箍兩道,具體做法如圖1所示,關于梁的抗剪計算本文從略。此外板的計算和處理基本同梁。為確保施工質量,在施工中應注意以下幾點:
圖 1碳纖維加固處理示意圖
1)混凝土與碳纖維布之間界面處理很重要。因此在梁的兩側連接處應反復打磨平整,去除混凝土表面缺陷,角部應切圓角。
2)粘貼碳纖維布時應密切配合,一人拉緊碳纖維布,一人用刮板從一側邊刮邊貼,保證粘貼緊密不空。