導(dǎo)語：淺析老建筑加固設(shè)計(jì)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在全國范圍內(nèi)依舊存在大量的老舊建筑，此部分建筑由于使用年限、建筑工藝等方面的原因很難滿足現(xiàn)階段抗震應(yīng)力需求，又由于成本等因素?zé)o法拆除新建，故而需要通過加固修繕等方式來保障建筑安全，其中隔震加固是一種有效的方式。本文以某地的一處80年代老舊建筑為例，探究隔震加固的具體設(shè)計(jì)要點(diǎn)，旨在為后續(xù)的工作提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：老舊建筑；隔震加固；設(shè)計(jì)方案

隨著我國建筑工程的不斷發(fā)展，新理念、新標(biāo)準(zhǔn)、新技術(shù)不斷出臺(tái)。尤其是近年來，在地質(zhì)災(zāi)害的作用下，部分老舊建筑出現(xiàn)了裂縫，甚至是坍塌事故，更提高了社會(huì)對(duì)于老舊建筑安全性的關(guān)注。在此種背景下，在無法拆除新建的前提下，對(duì)老舊建筑進(jìn)行基于現(xiàn)代施工技術(shù)的加固設(shè)計(jì)是一種可行方案。其中隔振加固又是其中較為常見的一種。本文以某地震帶區(qū)域工廠辦公建筑為具體的案例，對(duì)其隔震加固的具體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，希望能夠指導(dǎo)后續(xù)的其他類似工程。

1工程概況

本項(xiàng)目所研究的老舊建筑為某地震帶所屬地市某橡膠廠的辦公用房。該建筑于1983年設(shè)計(jì)施工，1985年交付使用，樓齡34年。該建筑的長52m，寬45m，呈C型分布，主樓與配樓間通過連廊鏈接無明顯的應(yīng)力聯(lián)合。該建筑地上部分采用搭錯(cuò)方式進(jìn)行構(gòu)建，內(nèi)部分為A、B兩棟，其中A棟地上4層，層高6.45m，B棟地上7層，層高為6.45m，二者為一體施工結(jié)構(gòu)，無地下室。從工程角度考慮，該建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板構(gòu)造采用空心預(yù)制板予以構(gòu)建，值得關(guān)注的是預(yù)制板與框架之間的鏈接在B棟結(jié)構(gòu)上為現(xiàn)澆工藝，在A棟結(jié)構(gòu)上為錨嵌工藝。目前，建筑依舊作為辦公樓宇進(jìn)行使用，建筑整體結(jié)構(gòu)完好，部分梁柱出現(xiàn)合理裂縫，裂縫深度與分布均符合正常使用條件。

2加固意義及其總體設(shè)計(jì)

該建筑始建于20世紀(jì)80年代初，受限于當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)，雖然主體結(jié)構(gòu)為框架澆筑結(jié)構(gòu)，但是大部分樓板均為預(yù)制板鏈接。且采用了矩形柱與花籃梁相結(jié)合的方式進(jìn)行構(gòu)筑。此種建筑方式在當(dāng)時(shí)的施工條件下符合規(guī)定，但是從現(xiàn)階段的建筑安全層面上則存在一定的問題。在加固的過程中一方面可以保障建筑的主體結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步的夯實(shí)，彌補(bǔ)由于使用年限、地質(zhì)沉降、多源振動(dòng)等因素帶來的建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的損壞。另一方面與其他的加固方式或者拆除重建等方式相比具有一定的成本優(yōu)勢。與此同時(shí)，采用隔震加固的方式在施工周期上也同樣具有優(yōu)勢，能夠最大化的發(fā)揮該建筑的使用效能。在具體的加固設(shè)計(jì)過程中總體采用空間位移最小化、構(gòu)件承載力提升合規(guī)化的基本要求。具體而言，對(duì)扭轉(zhuǎn)位移比超過限定，且承載力突變的梁柱進(jìn)行加固，對(duì)截面低于400×600的予以拓展，對(duì)梁高進(jìn)行增加等三方面工作，并對(duì)其墻體、支撐的配套工程進(jìn)行加固。通過此種施工方式的加固后，建筑的整體應(yīng)力水平得到顯著的增加，尤其是在抗震作用上提高更為明顯。按照理論設(shè)計(jì)估計(jì)，同等級(jí)地震震度水平對(duì)建筑的影響只有原有影響的50%作用，極大的提升了建筑的抗震性，進(jìn)而保障了建筑的綜合使用安全。因此，在成本限定的基礎(chǔ)上，達(dá)到預(yù)期的加固效果。

3隔震加固設(shè)施方案研究

在具體的加固設(shè)計(jì)中，按照不同的加固環(huán)節(jié)與建筑部位，其設(shè)計(jì)內(nèi)容可以表現(xiàn)為如下三個(gè)方面：（1）隔震設(shè)計(jì)。隔震設(shè)施是本次加固設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其本質(zhì)上是將更多的振動(dòng)應(yīng)力轉(zhuǎn)嫁到加固結(jié)構(gòu)上來，從而使得原有建筑的應(yīng)力水平得到顯著的下降。從總體的設(shè)計(jì)要求來看，隔震目標(biāo)為40%~50%之間，在此種條件下加固后的建筑可以在非極端條件下有效的達(dá)到建筑的使用安全要求。故而，隔震設(shè)施是本項(xiàng)目工程的重點(diǎn)內(nèi)容。在具體的涉及環(huán)節(jié)中，隔震設(shè)計(jì)需要達(dá)到較好的“隔”的作用，故而需要對(duì)隔震層進(jìn)行構(gòu)建。根據(jù)原建筑的層高舉架較高等特征（均值為6.32m），故而其隔震層至少需要提高0.8的標(biāo)高，并為后續(xù)上部建筑的地梁預(yù)留一定的空間。在形成隔震層后需要切斷隔震層與原有建筑結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系，并達(dá)到建筑的深埋要求。具體到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，采用PKPM的計(jì)算方式對(duì)隔震層的應(yīng)力計(jì)算方式進(jìn)行構(gòu)建，并利用支柱與支座1：1配合的方式形成有效的隔震支撐。其具體的支柱配比與原建筑的主體矩形柱相對(duì)應(yīng)，并增加外部鋼結(jié)構(gòu)的支柱體系，使得建筑的支柱從原建筑的46點(diǎn)增加到加固后的59點(diǎn)，支柱間按照矩形分布，形成有效的聯(lián)合，即保障了建筑的整體性，又保障了建筑不同應(yīng)力節(jié)點(diǎn)之間的平衡。（2）上部結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)。從加固的基本要求來看，隔震加固后，建筑需要能夠達(dá)到7度震度的抗震性能。這就需要在上部結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)中考慮到最大的位移比以及抗震承載力。通過理論推演，建筑加固后的最大位移比控制在1.3~1.4靠近1.3方向上最為理想。在此種模式中能夠達(dá)到地震作用的震度得到有效的隔離，從而形成更為安全的建筑應(yīng)用環(huán)境。在上述指導(dǎo)原則下，具體設(shè)計(jì)過程中考慮三方面問題：①需要對(duì)全部的空心預(yù)制樓板進(jìn)行加固，設(shè)計(jì)在預(yù)制板的基礎(chǔ)上形成50mm水平的現(xiàn)澆疊合，形成有效的一體化構(gòu)建；②針對(duì)原建筑中的方樁長度過程很難承接無梁拉接應(yīng)力故而采用靜壓錨桿樁的方式對(duì)現(xiàn)有梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)；③形成雙向的承臺(tái)地梁，來彌補(bǔ)原有梁柱體系應(yīng)力不足的客觀矛盾。（3）托換設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)既有建筑的隔震加固，需設(shè)置隔震層，該層在柱段中置換入隔震支座，因此存在一個(gè)特有的切柱托換設(shè)計(jì)。在切除柱段和置換隔震支座的過程中，需要托換結(jié)構(gòu)支撐上部結(jié)構(gòu)重量將其傳遞給下部基礎(chǔ)。托換方式上有外加鋼結(jié)構(gòu)托換、外加混凝土托換，國外尚有專業(yè)托換機(jī)械設(shè)備；托換結(jié)構(gòu)的形式有托換梁，托換牛腿、托換承臺(tái)、翼墻等。為控制隔震層高，該項(xiàng)目選擇托換臺(tái)及上部翼墻的托換形式，托換臺(tái)高度650mm，托換翼墻高度按計(jì)算確定。在具體的設(shè)計(jì)中，考慮到該建筑的實(shí)際情況，采用植入錨筋和上支墩的方式來進(jìn)行托換。由于托換的高度相對(duì)較低，故而在施工中的難度也相對(duì)較小。但是，同樣需要注意如下三方面的問題：①是在設(shè)計(jì)過程中要考慮深梁的抗彎性能，不能再托換的過程中形成超負(fù)荷的剪壓，從而保障其主體結(jié)構(gòu)特性不被破壞。②是需要考慮托換節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力承受能力。混凝土的物理結(jié)構(gòu)特性會(huì)隨著建筑使用壽命的延長而降低，在托換節(jié)點(diǎn)上應(yīng)力承載能力可以通過實(shí)驗(yàn)的方式來予以確定，并綜合考慮托換設(shè)備的結(jié)合面積來形成合規(guī)范圍，如果超出這一范圍則會(huì)對(duì)梁柱產(chǎn)生破壞。③是按照現(xiàn)階段的建筑要求與標(biāo)準(zhǔn)在隔震支座完成施工后需要切除翼墻并進(jìn)行重建或修補(bǔ)，以達(dá)到建筑整體性的基本要求。

4總結(jié)

為了達(dá)到現(xiàn)代建筑的使用安全標(biāo)準(zhǔn)，在無法拆除重建的情況下可以對(duì)老舊建筑進(jìn)行改造。其中隔震加固能夠有效的降低老舊建筑自身的抗震應(yīng)力需求而作為一種有效加固方式進(jìn)行廣泛應(yīng)用。本文以具體的建筑為案例，在分析了隔震加固的意義與總體設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，分別對(duì)其隔震設(shè)計(jì)、上層設(shè)計(jì)以及托換設(shè)計(jì)等三個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)分析。希望通過本文的研究能夠?yàn)楹罄m(xù)的老舊建筑隔震加固設(shè)計(jì)提供必要的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)。

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作者:金萬祥 單位:甘肅金橋水科技（集團(tuán)）有限公司