砌體加固方案設計要求(當砌體結構經可靠性鑒定需要加固時,加固方案設計無論是獨立區段)
摘要:本文探討了砌體結構加固方案的設計要求,特別是在經過可靠性鑒定后需要進行加固的獨立區段。分析了砌體結構的受力特點和常見病害,接著提出了基于這些特點的加固原則和目標。在此基礎上,設計了多種加固方法,包括增強材料、結構補強、裂縫處理以及整體結構優化等,并針對每種方法給出了具體的實施步驟和注意事項。通過案例分析驗證了加固方案的有效性,并對未來的研究方向進行了展望。
一、基于結構整體的設計要求
(一)整體牢固性考慮
當砌體結構經可靠性鑒定需要加固時,加固方案設計無論是針對整棟建筑物、某獨立區段,還是指定的結構、構件或鏈接,都應考慮結構的整體牢固性(整體穩固性)。例如在對砌體房屋進行抗震加固時,若采用區段加固方案,應對樓梯間的墻體采取加強措施,因為樓梯間在地震時是重要的逃生通道且受力較為復雜,加強此處墻體有助于提升整體結構在地震中的穩定性。
(二)綜合其他要求
還應綜合考慮節約能源與環境保護的要求。在加固過程中選擇合適的材料和工藝,避免不必要的能源消耗和環境污染。
二、不同加固方法對應的設計要求
(一)直接加固法
1. 鋼筋水泥砂漿外加層加固法
- 適用對象:適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
- 效果與特點相關要求:該法屬于復合截面加固法的一種,其優點是施工工藝相對簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并且有成熟的設計和施工經驗;但提高承載力的程度不如鋼筋混凝土外加層加固法,且現場施工的濕作業時間長,對生產和生活有一定影響,加固后的建筑物凈空有一定減小。在設計時,需要根據被加固砌體墻的承載能力需求、凈空要求以及周圍環境對施工的耐受程度等因素綜合考慮是否采用該方法。
2. 鋼筋混凝土外加層加固法(雖然文檔未詳細提及特殊設計要求,但可從其特點推斷)
- 適用對象:適用于柱、帶壁墻的加固。
- 效果與特點相關要求:施工工藝相對簡單、適應性強,加固后砌體承載力有較大提高,有成熟的設計和施工經驗,但現場施工濕作業時間長,對生產生活有影響且加固后建筑物凈空減小。因此在設計時,要充分考慮加固柱或帶壁墻在建筑物中的位置,若凈空要求較高的區域(如一些對空間使用要求嚴格的公共建筑內部),則要謹慎使用;對于生產生活不能長時間受影響的場所(如工廠車間等),需要合理安排施工時間或考慮其他加固方法。
(二)間接加固法
1. 角鋼粘貼加固法
- 適用對象:適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固。
- 效果與特點相關要求:這是傳統加固方法,其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少,受力較為可靠,但加固費用較高,并需采用類似鋼結構的防護措施。在設計階段,需要對加固成本進行預算,如果預算有限可能需要重新評估該方法的可行性;同時要考慮后期鋼結構防護措施的設計和實施,以確保角鋼在使用過程中不被腐蝕等影響其加固效果。并且該法雖能較大幅度提高砌體柱承載能力且加固效果可靠,但不能用于溫度在600以上的環境中,所以對于可能處于高溫環境的砌體柱(如靠近工業熔爐等高溫設備附近的建筑結構),不能采用這種加固方法。
三、特殊情況(抗震加固)下的設計要求
(一)抗震能力平衡要求
在砌體房屋的抗震加固中,同一樓層中,自承重墻體加固后的抗震能力不應超過承重墻體加固后的抗震能力,以確保在地震作用下,各墻體之間的受力分配合理,結構整體協同工作。
(二)針對非剛性結構體系房屋
應選用有利于消除不利因素的抗震加固方案;當采用加固柱或墻垛,增設支撐或支架等保持非剛性結構體系的加固措施時,要控制層間位移和提高其變形能力,從而提升整個非剛性結構體系在地震中的穩定性。
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