現(xiàn)有建筑改造工程的抗震加固設(shè)計(jì)

林啟旺

摘要：自從我國多個(gè)地區(qū)多次發(fā)生強(qiáng)烈地震，人們?cè)桨l(fā)地重視如何減輕地震災(zāi)害帶來的傷亡問題，就目前來看，最行之有效的方式就是對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)，這種方式對(duì)提高建筑抗震能力起到了很大的幫助，本文就將對(duì)現(xiàn)有建筑改造工程的抗震加固設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析和探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)有建筑;抗震加固設(shè)計(jì);改造工程

引言：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，我國現(xiàn)有建筑的數(shù)量是比較多的，為了減少能源消耗，我國允許相關(guān)單位及行業(yè)對(duì)這些房屋進(jìn)行改造。除此之外，地震給人民帶來的傷害是難以磨滅的，因此，為了減輕地震帶來的危害，有必要對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)，本文就將針對(duì)這一方面展開分析。并提出了一些有效的方法

1、對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)的意義

現(xiàn)有建筑就是指正在使用或曾經(jīng)被使用過的一些房屋，當(dāng)然也包括一些被人遺棄的房屋建設(shè)，而它們的使用時(shí)間大多未超過正常的使用年限范圍，而對(duì)這些建筑進(jìn)行改造，目的是在明確這些房屋還可以被使用的情況下，結(jié)合實(shí)際情況和相應(yīng)的技術(shù)來對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的抗震加固設(shè)計(jì)，通過改變?cè)械慕Y(jié)構(gòu)，來增強(qiáng)房屋結(jié)構(gòu)的安全性和整體的質(zhì)量性能，從而使這些建設(shè)結(jié)構(gòu)滿足現(xiàn)實(shí)的要求，并且達(dá)到節(jié)約能源的理念要求，對(duì)房屋的使用壽命也有所增加。此外，我國現(xiàn)如今大量的房屋結(jié)構(gòu)在抵抗自然災(zāi)害方面存在著很多問題，現(xiàn)有的老舊民房、土石結(jié)構(gòu)的房屋等都沒有很好的抗震能力，一旦地震災(zāi)害降臨，那將對(duì)人民的生命及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅，因此對(duì)這些房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)是非常必要的，它不僅能提高建筑的質(zhì)量和性能，還能為居民的安全提供一份保障[1]。

2、進(jìn)行抗震鑒定

對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的抗震鑒定是采取抗震加固設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件，它能夠?qū)Ψ课萁ㄔO(shè)抵抗地震的能力有一個(gè)準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)和結(jié)論，以下是對(duì)抗震鑒定的詳細(xì)介紹。

2.1抗震鑒定的范圍

對(duì)于需要進(jìn)行鑒定的建筑結(jié)構(gòu)主要可以分為兩大類，一種是完全沒有經(jīng)過加固設(shè)計(jì)的房屋建設(shè)。因?yàn)榭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范是我國在1974年正式頒布的，所以我國現(xiàn)有的很多建設(shè)結(jié)構(gòu)沒有進(jìn)行科學(xué)合理的加固設(shè)計(jì)。另外一種就是部分防震強(qiáng)度逐步提高的地區(qū)，那么對(duì)于此類地區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行合理的鑒定。

2.2抗震鑒定的具體步驟

對(duì)現(xiàn)有的建設(shè)結(jié)構(gòu)在抵抗地震能力方面進(jìn)行鑒定，主要是對(duì)結(jié)構(gòu)的整體安全性能做一個(gè)全面、正確的評(píng)價(jià)，其目的是要求符合標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)結(jié)構(gòu)在遇到與其防震能力強(qiáng)度相同相近的地震時(shí)，不會(huì)對(duì)人和各種設(shè)備造成危害。下面是對(duì)鑒定步驟的詳細(xì)闡述：

（1）收集相關(guān)資料。對(duì)建設(shè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案、施工記錄、勘察報(bào)告及工程驗(yàn)收材料等原始資料進(jìn)行收集，如果資料不完整，要進(jìn)行必要的實(shí)地檢測(cè)。

（2）調(diào)查房屋構(gòu)造的現(xiàn)狀。對(duì)構(gòu)造的實(shí)際情況進(jìn)行深入了解，看其與原始資料有多少相符合的地方。

（3）對(duì)抵抗地震災(zāi)害的能力進(jìn)行分析。結(jié)合多種因素，采用科學(xué)合理的方法進(jìn)行分析和鑒定。

（4）對(duì)結(jié)論進(jìn)行整理。在對(duì)房屋防震能力做出評(píng)價(jià)后，要整理出詳細(xì)的結(jié)論報(bào)告，同時(shí)對(duì)未達(dá)標(biāo)的建筑提出合理的加固、改造建議[2]。

3、抗震加固設(shè)計(jì)的方法

在進(jìn)行必要的鑒定后，要結(jié)合鑒定結(jié)果來進(jìn)行合理的加固設(shè)計(jì)。

3.1加固方法

現(xiàn)如今，建筑抗震加固的方法按形式可以分為以下幾種

3.1.1對(duì)構(gòu)件進(jìn)行增設(shè)

要想提高房屋構(gòu)造抵抗地震的能力，最有效、最基本的方法之一就是對(duì)構(gòu)件進(jìn)行增設(shè)。這種方法對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性能有著很大的幫助。具體方法有增設(shè)墻體、增加支撐、增加鋼架等多種形式。

如果原有的墻體承載能力較差，或墻體間距無法滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，這時(shí)候可以采用增設(shè)墻體的方法。新增墻體可以減小結(jié)構(gòu)變形，承擔(dān)原有墻體的大部分作用。要注意，在增設(shè)墻體時(shí)處理好與原有構(gòu)件的連接。既要防止兩者在連接時(shí)發(fā)生損傷，也要確保其連接的牢固性。除此之外，要充分考慮到墻體薄弱層轉(zhuǎn)移的可能性，以及整體剛度的均勻性。這種方法成本低、性能優(yōu)越，唯一的不足就是墻體的重量過大，增設(shè)時(shí)需要原有構(gòu)造具有一定的承受能力。

增設(shè)支撐和增設(shè)鋼架這兩種方法適用于由鋼筋混凝土和鋼材結(jié)構(gòu)等組成的框架式建設(shè)中，其優(yōu)勢(shì)就在于支持重量較輕的結(jié)構(gòu)，施工時(shí)間短且能保證構(gòu)造的強(qiáng)度，對(duì)原有的構(gòu)造也不會(huì)造成太大的影響。但在地震的作用下，支撐和鋼架很容易彎曲損壞，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)其的重復(fù)使用。

3.1.2對(duì)構(gòu)件本身進(jìn)行增強(qiáng)

除增設(shè)構(gòu)件的方法外，還可以通過對(duì)原有構(gòu)件的加固來實(shí)現(xiàn)防震設(shè)計(jì)的要求。這種方式主要有以下幾種方法：

（1）在構(gòu)件上粘貼鋼板。當(dāng)鋼筋混凝土超出承受能力時(shí)很容易彎曲變形，為防止這種情況的發(fā)生，可以將鋼板粘貼到鋼筋混凝土構(gòu)件的表面，這樣鋼板就會(huì)替構(gòu)件分擔(dān)一部分壓力，從而提高整體的承載能力。這種方式不僅簡(jiǎn)單直接，而且不會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的外形和使用效果造成大的影響，最大的不足就是這種方法不能大幅度地提高承載能力[3]。

（2）改變構(gòu)件截面面積的大小。通過擴(kuò)大構(gòu)件的截面面積能有效地提高原有構(gòu)造的載荷能力，對(duì)建筑物整體的剛度也有所增強(qiáng)。但是此種方式會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞原有構(gòu)件，工期長(zhǎng)，不利于防震加固，只適合加固一些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

（3）外粘型鋼法。這種方法施工難度小，只需將型鋼外包在構(gòu)件的四個(gè)角上即可，此方式不僅能提高構(gòu)造的載荷能力，對(duì)構(gòu)件及其截面的剛度和延展性也有很大的提高。

3.1.3對(duì)構(gòu)件實(shí)施替換操作

通過對(duì)原有構(gòu)件進(jìn)行替換從而達(dá)到抗震加固的目的，此種方法主要針對(duì)那些強(qiáng)度低、韌性差的原有構(gòu)造，常見的方式有用混凝土替換磚石、鋼材替換木材等。在進(jìn)行替換操作時(shí)要注意做好與原有構(gòu)造的有效連接。

3.1.4隔震、減震加固方法

隔震方法是依靠采用設(shè)置隔震層的方式來減小地震對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。而減震加固是通過增加耗能阻尼減震裝置來達(dá)到減小地震反應(yīng)的效果。這種方式最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低。是一種能有效進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)的科學(xué)性方法。

3.2抗震加固設(shè)計(jì)依靠的原則

（1）設(shè)計(jì)方案要結(jié)合鑒定結(jié)果來科學(xué)、合理地制定。通過對(duì)房屋整體、區(qū)段或構(gòu)件的有效加固，來增強(qiáng)建筑的整體性、改善構(gòu)件的受力狀況以及提升相應(yīng)的防震能力。

（2）對(duì)新增部件的設(shè)置，要盡量在操作過程中消除或減少不利因素，防止因局部增強(qiáng)而造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的突然變化。

（3）如果加固時(shí)所用的材料與原有結(jié)構(gòu)類型相同，則要求其強(qiáng)度等級(jí)不能低于原有結(jié)構(gòu)材料的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)。

（4）新增部件與原有結(jié)構(gòu)的部件之間需要有安全、可靠的連接;對(duì)抗震墻體、柱等豎向構(gòu)件的設(shè)置，要有可靠的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

（5）應(yīng)該盡快拆除那些不符合抗震鑒定要求的墻體、門框、屋頂煙囪等容易倒塌傷人的非結(jié)構(gòu)部件，若不能拆除，也要適當(dāng)?shù)亟档透叨?，或者是在原有的高度上進(jìn)行加固處理[4]。

結(jié)束語：近幾年來，我國接連發(fā)生幾次等級(jí)較大的地震，給人們?cè)斐闪瞬豢赡绲膫?。所以我國越來越注重現(xiàn)有建筑改造工程的抗震加固設(shè)計(jì)。通過專業(yè)的數(shù)據(jù)資料顯示，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)、合理的防震加固設(shè)計(jì)，是減輕地震危害最有效的措施，本文已對(duì)抗震加固設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述，希望能對(duì)現(xiàn)有建筑的改造提供一些有用的幫助。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王儉峰.現(xiàn)有建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固設(shè)計(jì)研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，16：83.

[3]王卉.淺談多層建筑結(jié)構(gòu)的抗震加固技術(shù)[J].智能城市，2018，419：40-41.

[4]王楠.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)若干問題的討論[J].居舍，2018，35：92+106.