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抗震检测——(超详细)既有钢混结构抗震性能检测鉴定和加固分析

2021-11-04 16:48:56来源:北国网

我国属地震多发国家,特别是近年来地震活动频繁,一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失。对现有建筑进行抗震鉴定,并对不满足鉴定要求的建筑采取适当的抗震加固、拆除重建和易地搬迁等措施,是减轻地震灾害的重要途径。

本期我们针对既有钢混结构抗震性能检测鉴定和加固进行论述,以供参考。大家有任何想法或疑问,可以留言,共同探讨和学习。

一、老式钢混结构的抗震性能缺陷析因

20世纪中前期建成的钢筋混凝土结构,受当时经济条件和建筑技术水平的制约,存在着不少缺陷,归结起来主要有以下几方面的问题:

1、材料强度低由于当时材料水平较低,工程中采用的混凝土标号一般为110号或140号,混凝土强度相对较弱;钢筋级别也比较低,且多为光圆或方钢。

2、配筋构造不合理存在梁柱配筋率偏低,框架梁端底部配筋不足或锚固长度不够,地震作用下梁端易开裂或使梁延性不足;梁柱加密区段配筋稀疏,甚至无箍筋。

3、抗震缝宽度不够建筑分区设置的变形缝缝宽小于抗震缝宽度最低要求,地震作用下易发生相互碰撞。

4、构件承载力低由于经济水平原因,很多设计更考虑经济方面的因素,相应的构件截面偏小、轴压比高,构件承载力的安全余量不大,如考虑地震作用构件承载力甚至不足。

5、非结构构件的连接构造弱如女儿墙超高且无可靠拉接措施,围护墙与主体结构的连接薄弱,这些结构在地震时都存在易开裂掉落倒塌等危险,增大受灾风险。

综上所述,这部分钢混结构的综合抗震能力是较低的,一旦遭遇地震作用,会发生不同程度的破坏甚至倒塌。

二、既有钢混结构房屋抗震检测鉴定

1、应依据其设防烈度,现场应重点核查以下部位

1)6度时,应检查局部宜掉落伤人构件及部位,如女儿墙、走廊栏板以及外装饰构件等;楼梯间非结构构件的连接构造。

2)7度时,除应满足第1款检查要求外,尚应检查梁柱节点的连接方式、框架跨数及不同结构体系之间的连接构造。

3)8度及以上时,除应满足第1、2款检查要求外,尚应检查梁柱配筋、材料实体强度、各构件之间的连接方式、结构体型的规则性、短柱的分布、使用荷载的大小及发布、填充墙与主体结构的连接构造等。

2、现场主要检测项目及要点

1)混凝土强度等级

检测方法:主要采用回弹法进行检测,对于长龄期或当混凝土内外质量存在明显差异或采用泵送混凝土制作的构件碳化深度值极差大于2mm时,应结合取芯修正。

检验批划分:材料品种和设计强度等级均相同、成型工艺和养护条件基本一致且龄期相近的同类结构或构件作为一个检测批。

抽检数量及部位:每个检测批内,应随即抽取不宜少于5个同类构件,每个构件布置5~10个测区;如出现异常现象,应加大抽检数量,直至按批量检验。当采用取芯法进行修正时,宜在结构受力较小的部位进行取样。

2)填充墙

检测内容:砌筑砂浆强度、拉结钢筋设置。

检测方法:砌筑砂浆强度采用贯入法和回弹法进行检测;拉结筋设置检测可进行钻芯法或原位法进行。

抽检数量:一般每层可随机抽检2~5片填充墙体,如出现异常现象,应加大抽检数量。

3)现浇构件钢筋设置

检测内容:钢筋间距、保护层厚度和钢筋直径检测。

检测方法:主要采用电磁感应法,所用仪器为钢筋探测仪或雷达仪。

1、 钢筋间距及保护层厚度检测

需检测板、墙类构件测量受力钢筋的间距和保护层厚度;梁、柱类构件测量箍筋间距和受力钢筋的保护层厚度。

钢筋混凝土保护层检测时,被测钢筋的同一位置应重复检测两次。当两次检测值相差≤1mm时,取其平均值作为该部位钢筋保护层厚度实测值;如>1mm,应重新检测或剔凿核实。当钢筋保护层厚度过小时,可采用在探头下附加垫块,所加垫块厚度在计算时应予扣除。

2、钢筋直径检测

钢筋直径的检测应采用钢筋探测仪结合钻孔、剔凿的方法进行,剔凿数量不应少于30%该规格被测钢筋且不少于3处。被测钢筋与相邻钢筋的距离应大于100mm,且其周边的其他钢筋不应影响检测结果;每根钢筋重复检测2次,第2次检测探头应旋转180°,每次读数必须一致。

抽检数量:一般可每层随机抽检2~5处,如出现异常现象,应加大抽检数量,直至全检。

3、 钢筋混凝土抗震墙

检测内容:主要核查钢筋混凝土抗震墙钢筋间距及厚度,必要时剔凿核查钢筋直径。

检测方法:主要采取钢筋探测仪检测钢筋间距;混凝土测厚仪测量抗震墙厚度。

抽检数量:一般每层可随机抽检1~2处,如出现异常现象,应扩大检测范围。

4、 构件加密区箍筋配置

检测内容:主要核查梁、柱构件加密区箍筋间距及长度,必要时剔凿核查钢筋直径。

检测方法:主要采取钢筋探测仪检测。

抽检数量:一般每层随机抽检不少于5处,如出现异常现象,应扩大检测范围。

5、 预应力多孔板

检测内容:主要核查预制板的支承长度;当8度及以上时,还应核查预制板之间以及与大梁的拉结措施。

检测方法:主要采取局部剔凿核实。

抽检数量:一般可每层随机抽检2~5处,如出现异常现象,应扩大检测范围。

6、构件损伤

检测内容:主要核查钢筋混凝土构件有无明显开裂、变形、露筋或锈蚀等现象;填充墙有无明显开裂或与框架脱开。

检测方法:主要采用目测观察,必要时使用裂缝测宽仪测量裂缝宽度。

抽检数量:宜整栋建筑普查。

7、 变形缝

主要检查变形缝设置及其宽度,变形缝工作状况,缝内有无垃圾、杂物等。

8、对于无图纸和地质勘探等资料的工程

对于无图纸资料的工程,应现场补绘建筑和结构平面布置图;对于无地质勘探资料的工程,还应对建设场地地质状况进行补勘;其补充资料的深度与广度以能满足抗震或安全性能鉴定与结构分析为基准。

a 建筑平面布置图的绘制

补绘的各层建筑平面布置图应包含的主要内容:建筑说明、轴线尺寸,填充墙体厚度与布置,楼屋面标高,门窗洞口布置与尺寸,非结构构件(女儿墙、阳台栏板等)尺寸与布置,以及其他应补充建筑方面的资料等。

b 结构平面布置图的绘制 补绘的各层结构平面布置图应包含的主要内容:结构说明、基础类型、布置与截面尺寸,上部结构轴线尺寸,主要受力构件(柱、梁、板)截面尺寸、布置与钢筋配置,以及其他应补充结构方面的资料等。

c 地质状况补勘地质补勘报告应包含的主要内容:建筑场地类别,土层划分、厚度及岩土特性,有关土层动力参数以及岩土地震稳定性评价等。

三、常见钢混结构加固方法

抗震加固的原理是通过对结构的构件、结构受力的途径的改善,提高结构的抗震能力,实现结构的地震破坏有所减小。

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。

3)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,可增设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(配筋率、钢筋质量等)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。

对现有建筑进行抗震鉴定,并对不满足鉴定要求的建筑采取适当的抗震加固,提高建筑物的抗震能力,就能更好地抵抗地震等灾害的侵袭。

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