抗震加固方法的種類(lèi)和效果_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、實(shí)踐編 抗震加固方法的種類(lèi)和效果前言現(xiàn)有建筑物的抗震加固設(shè)計(jì)多按照日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)的2001年改訂版既存鋼筋混凝土建筑物抗震修正設(shè)計(jì)方針·同解說(shuō)實(shí)施。該改訂版指針是關(guān)注到利用計(jì)算機(jī)能全面完成需要大量計(jì)算的詳細(xì)的設(shè)計(jì)比較進(jìn)行了修訂的。但是同時(shí)強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)擔(dān)當(dāng)者在重要的地方應(yīng)進(jìn)行工學(xué)判斷,仔細(xì)分析結(jié)果,嚴(yán)禁只憑計(jì)算機(jī)的輸出結(jié)果下結(jié)論。特別強(qiáng)調(diào)抗震加固設(shè)計(jì)時(shí),只能利用抗震診斷軟件進(jìn)行中途設(shè)計(jì)比較。業(yè)務(wù)擔(dān)當(dāng)者應(yīng)該有責(zé)任感地對(duì)計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析后,在重要的地方進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算,最后進(jìn)行工學(xué)上的判斷。為了能夠適當(dāng)?shù)剡x擇加固方法,正確判斷加固效果,業(yè)務(wù)擔(dān)當(dāng)者必須充分了解各種各樣的加固方法。本稿,

2、介紹最近經(jīng)常使用的各種加固方法,同時(shí)闡述了加固設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)需注意的事項(xiàng)?,F(xiàn)在實(shí)際上已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多針對(duì)現(xiàn)有鋼筋混凝土建筑物的抗震加固方法并被廣泛采用。而且近年在日本建筑學(xué)會(huì)的學(xué)術(shù)演講會(huì)中也發(fā)表了特別多的相關(guān)研究論文。同時(shí),本刊也經(jīng)常對(duì)加固方法作相關(guān)介紹,并進(jìn)行了信息的收集·整理·公布。本稿對(duì)所有的加固方法進(jìn)行分類(lèi),并闡述了加固效果的一般傾向。隨后選了現(xiàn)在廣泛采用的外置加固方法,柱的炭素纖維加固方法等數(shù)種有代表性的加固方法,介紹對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行考察的結(jié)果。對(duì)于在建筑學(xué)會(huì)發(fā)表的各種加固方法,只著重介紹了常用加固方法的效果。最近不僅是學(xué)校建筑進(jìn)行抗震加固,住宅和辦公建筑等進(jìn)行抗震加固也很

3、多。不僅僅是強(qiáng)調(diào)抗震能力的改善,還根據(jù)實(shí)際情況從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)利用現(xiàn)有建筑物進(jìn)行改修的方法逐漸成為主流。因此外置加固施法及震動(dòng)控制加固方法的實(shí)施例子越來(lái)越多。因此,本稿以外置加固方法及有代表性的震動(dòng)控制加固方法為中心,對(duì)加固方法的加固效果進(jìn)行詳細(xì)介紹??拐鸺庸谭椒ǚN類(lèi)及概要 現(xiàn)有建筑物抗震加固基本思想如圖1所示??拐鸺庸谭椒ǖ姆诸?lèi)及特征,如圖2所示。圖2是對(duì)文獻(xiàn)3進(jìn)行了內(nèi)容修正而做成的。對(duì)抗震加固方法進(jìn)行了概略分類(lèi),如下記所示。強(qiáng)度增加型延性增加型強(qiáng)度·延性增加型效應(yīng)控制型(減震加固,制振加固)其它(重量低減,形狀指標(biāo)改善等)圖1 抗震加固基本思想各加固方法的概要如下所示。強(qiáng)度增加型加

4、固,強(qiáng)度·延性增加型加固1) 原有法原有法以學(xué)校校舍為主有非常多的實(shí)施例子。加固工程大概在暑假的2 個(gè)月里能完成。如果沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的假期,也有設(shè)置臨時(shí)校舍的情況。主要的加固方法有,抗震墻增設(shè)和帶框鋼拉桿增設(shè)。2)外置法最近,外置法的加固工程不斷增多。希望學(xué)校校舍不僅只在暑假,而是能一邊使用一邊進(jìn)行加固的越來(lái)越多,而且像集合住宅等建筑物也必須一邊使用一邊進(jìn)行加固。因此開(kāi)發(fā)了很多種能在使用同時(shí)進(jìn)行加固的外置加固方法,并被廣泛利用。本稿后半部分介紹了下列外置法。·內(nèi)藏鋼板的鋼筋混凝拉桿(PITAKORAMU)法·外置門(mén)型鋼骨加固(PG)法·外置拉桿加固(OFB)

5、法·摩擦控制型PCa拉桿法·外置拉桿法·KTB法圖2 加固方法分類(lèi)和特征延性型加固已經(jīng)開(kāi)發(fā)了許多種提高脆性部件的變形性能,增大建筑物終局界限變形(Fu值)的延性增加型加固方法。本稿后半部分,介紹了使用高延性聚酯纖維的SRF 法及使用了炭素纖維的SR-CF加固方法。同時(shí),作為延性加固被廣泛使用的構(gòu)造微縫加固方法基本思想和注意事項(xiàng)在后面詳細(xì)講述。應(yīng)答控制型加固1)減震加固 意在控制效應(yīng)的減震加固方法實(shí)施例子最近幾年正在穩(wěn)步增加。減震法,分為基礎(chǔ)減震和中間層減震2種。在進(jìn)行減震加固方法時(shí)需注意以下幾點(diǎn),場(chǎng)地條件,減震裝置的設(shè)置位置, 基礎(chǔ)·地基的抗震性,內(nèi)外置

6、及設(shè)備的減震化等。一般,減震加固的成本比普通的抗震加固方法的成本高很多,但減震加固后建筑物具有很高的抗震性能。2)制振加固制振加固方法,是將吸收能量構(gòu)件編入加固構(gòu)造中,吸收地震能量,從而控制建筑物主架構(gòu)的效應(yīng),將現(xiàn)有建筑物的變形控制在安全水平的方法。本稿后半部分介紹了各審查委員會(huì)審定過(guò)多次的青木式制振拉桿法和力臂式制震法?,F(xiàn)有建筑物問(wèn)題點(diǎn)及加固方法選擇進(jìn)行抗震加固計(jì)劃時(shí)要根據(jù)加固對(duì)象的特點(diǎn)適當(dāng)?shù)倪x擇加固方法。在充分考慮現(xiàn)有建筑物問(wèn)題點(diǎn)及終局限界變形的基礎(chǔ)上,研究加固方法的選擇。以下,對(duì)現(xiàn)有建筑物存在的問(wèn)題點(diǎn)中重要的項(xiàng)目進(jìn)行了闡述。低強(qiáng)度混凝土的情況 現(xiàn)有建筑物的混凝土強(qiáng)度低于13.5N/mm2

7、時(shí),盡可能采用強(qiáng)度增加型加固。在加固方法選擇時(shí),最好采用對(duì)混凝土強(qiáng)度低建筑物的加固效果已被實(shí)驗(yàn)確認(rèn)切實(shí)可行的方法。加固設(shè)計(jì)時(shí)除了要較高地設(shè)定加固目標(biāo)值,用荒川式計(jì)算的剪斷耐力應(yīng)該低減外, 也需要對(duì)部件的附著割裂破壞,彎曲壓縮破壞等進(jìn)行檢查。極脆性部件等極脆性柱子的情況下,即使不是第2種結(jié)構(gòu)要素,也需進(jìn)行脆性柱子的改善。同時(shí)對(duì)于第2種結(jié)構(gòu)要素的剪斷柱子應(yīng)盡可能地進(jìn)行加固。如果對(duì)上述情況的柱子沒(méi)有進(jìn)行加固,必須要有明確理由。對(duì)于柱子房梁結(jié)點(diǎn)處承載力低的建筑物,最好采用控制建筑物全體延性指標(biāo)(F值)的加固計(jì)劃。形狀指標(biāo)(偏心率,基柱建筑方式等)加固對(duì)象建筑物,偏心率·剛性率有問(wèn)題時(shí),最好采

8、用能夠改善這些的加固計(jì)劃。即使?jié)M足抗震判斷指標(biāo)的建筑物,如果偏心率·剛性率有問(wèn)題,也要研究改善方法。對(duì)于伸縮裝置間隔小的建筑物,即使抗震性能滿(mǎn)足,也要研究改善方法。加固對(duì)象建筑物中,有很多基柱建筑方式的建筑物。加固計(jì)劃時(shí),加固后需要保留基柱建筑方式結(jié)構(gòu)的情況下,基柱即使計(jì)算上不需要加固,原則也需對(duì)其進(jìn)行加固。圖3 構(gòu)造微縫種類(lèi)第一期建筑物加固計(jì)劃建設(shè)時(shí)期為第期(年以前)的建筑物,柱箍筋間隔大體上是250-300mm,多數(shù)柱子容易發(fā)生剪切破壞。剪切柱子成為主體的壁少建筑物加固時(shí),將剪切柱作為F=3 的回轉(zhuǎn)壁考慮時(shí),大地震作用下許多柱子都有發(fā)生剪切破壞的可能性。特別是大地震發(fā)生時(shí)還必須維

9、持建筑物機(jī)能時(shí)就必須避免這樣,在評(píng)價(jià)加固后結(jié)構(gòu)抗震指標(biāo)(Is值)時(shí)使用的加固桿件的延性指標(biāo)(F值)最好在2.0以下。用應(yīng)答分析和骨組彈塑性分析進(jìn)行抗震性能評(píng)價(jià)時(shí),發(fā)生剪斷破壞的柱子必須全部加固,充分改良之后再次解析評(píng)價(jià)。結(jié)構(gòu)微縫加固結(jié)構(gòu)微縫加固多與其他的加固方法并用。構(gòu)造微縫對(duì)于在必要的范圍改善加固對(duì)象建筑物的終局界限變形方面極其有效,因此被廣泛采用。結(jié)構(gòu)微縫使用時(shí)注意事項(xiàng)如下所示。結(jié)構(gòu)微縫種類(lèi)如圖3所示。結(jié)構(gòu)微縫相關(guān)聯(lián)的柱內(nèi)尺寸標(biāo)注方法如圖4所示。結(jié)構(gòu)微縫置入方法 腰墻,縱墻,邊墻等2次墻和構(gòu)造框架之間設(shè)置微縫時(shí),為了防止2次壁發(fā)生面外傾覆,現(xiàn)有混凝土內(nèi)的鋼筋至少留下端部根不切斷。同時(shí),窗框

10、上下, 縱墻底部·腰墻上部的混凝土,必須全部削去。微縫主要在腰墻,縱墻設(shè)置,邊墻不設(shè)置微縫。施工方面,在柱端設(shè)置微縫時(shí),微縫應(yīng)在距柱端100mm左右的位置設(shè)置。構(gòu)造微縫的長(zhǎng)度分為,腰墻縱墻全高置入的全微縫和切到中間的中間微縫。結(jié)構(gòu)微縫的幅 微縫的幅應(yīng)在30mm以上,并且是微縫高的50分之一以上。圖4 根據(jù)結(jié)構(gòu)微縫的種類(lèi)柱內(nèi)側(cè)尺寸的標(biāo)注方法2次壁和結(jié)構(gòu)軀體之間的連接類(lèi)型 結(jié)構(gòu)微縫原則上應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置,但2層以上并且結(jié)構(gòu)方面沒(méi)有大問(wèn)題的情況下,可以只在一側(cè)設(shè)置微縫。原則上殘留混凝土厚度應(yīng)在3050之間。兩面各設(shè)置半個(gè)微縫的情況下,錯(cuò)開(kāi)的幅最好在50100之間。并且,此種方法設(shè)置微縫,即使微

11、小地震發(fā)生混凝土也容易開(kāi)裂,需要注意雨后維護(hù)。加固設(shè)計(jì)時(shí)使用的計(jì)算方法如果設(shè)置完全微縫, 假定微縫終端位置是危險(xiǎn)斷面進(jìn)行計(jì)算。如果設(shè)置部分微縫,可以將微縫長(zhǎng)度的2/3左右與現(xiàn)有柱子內(nèi)側(cè)高度相加計(jì)算。使用上的注意點(diǎn)構(gòu)造微縫的抗震加固,最重要的是采用能確實(shí)得到加固效果的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。構(gòu)造微縫選擇時(shí),必須綜合考慮建筑物的延性性能,柱子尺寸,2次壁厚等。原則上,對(duì)建設(shè)時(shí)期屬于期(19711981年)的建筑物,按照加固后建筑物的延性性能考慮設(shè)置微縫時(shí),判斷不是極脆性柱子的時(shí)候可以不放入微縫。對(duì)于建設(shè)時(shí)期屬于期(1971年以前)的建筑物,為了改善極脆性部件最好有效地利用結(jié)構(gòu)微縫。同時(shí),為了盡可能地維持建筑物的

12、強(qiáng)度·剛度,最好采用中間微縫。小結(jié)現(xiàn)在實(shí)際上已經(jīng)提出并開(kāi)發(fā)了各式各樣的加固方法。按照預(yù)想加固目的開(kāi)發(fā)的各種合理加固方法,其加固效果已通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并被廣泛采用。然而,作為普通的抗震加固業(yè)務(wù)擔(dān)當(dāng)者,橫向地概括地比較這些加固方法非常困難?;谶@種現(xiàn)狀,本稿計(jì)劃盡可能多的介紹最近被大量使用的加固方法。但不是籠統(tǒng)地列舉各種加固方法,而是著重介紹被關(guān)東地區(qū)抗震判斷委員會(huì)等評(píng)價(jià)·認(rèn)定·實(shí)施過(guò)的加固方法。下一頁(yè)開(kāi)始,列舉介紹了本稿采訪(fǎng)的一些加固方法。 清水泰 周建東參考文獻(xiàn)1)日本建築防災(zāi)協(xié)會(huì):2001年改訂版既存鉄筋造建築物耐震診斷基準(zhǔn)同解説2)制建築研究振興協(xié)會(huì):既存建築物

13、耐震診斷耐震補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì),2003年版3)広沢雅也,山崎裕:復(fù)舊事例見(jiàn)耐震診斷補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)実務(wù),建築技術(shù),1991年3月4)構(gòu)造調(diào)査協(xié)會(huì):協(xié)會(huì)STREC,No,34.2005年7月5)菅野俊介,藤村勝:既存鉄筋造建物鉄筋,耐震補(bǔ)強(qiáng),第7回工學(xué)年次講演會(huì)論文集,肌709-712.1985年6月外置加固方法 內(nèi)藏鋼板的鋼筋混凝拉桿法加固方法概要將內(nèi)嵌鋼板的比較薄的鋼筋混凝土構(gòu)件(250mm)組成的平面框架, 用錨固螺栓安裝到現(xiàn)有的鋼筋混凝土建筑物外壁進(jìn)行加固。在柱和梁的框架中編入拉桿,間柱等抗震要素組成加固框架。但也有只有框架的情況,這是由耐力值,外觀,開(kāi)口部配置決定。加固方法特點(diǎn)完全外置法。居住的情況下

14、能夠施工。加固結(jié)構(gòu)盡管是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),但因?yàn)楸诒?不需要很大的空間。和原有構(gòu)造通過(guò)錨固螺栓穿過(guò)鋼板直接結(jié)合(柱,梁部分),加固結(jié)構(gòu)不會(huì)脫落。加固構(gòu)件內(nèi)嵌鋼板,抗剪切能力提高。因?yàn)榧庸滩考图仍O(shè)本體連接成為一體,延性也被改善。加固部件不需要特殊管理。適用范圍結(jié)構(gòu)類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土適用部件:柱、梁、墻材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的混凝土壓縮強(qiáng)度13.5N/mm2以上(評(píng)價(jià)時(shí))。實(shí)驗(yàn)確認(rèn)能夠達(dá)到8.9N/mm2的加固效果。采用的值:加固部件的值最大1.5加固效果被加固部件的剪切耐力提高,延性也大幅度改善。能很大程度地采用與建筑物的終局界限變形對(duì)應(yīng)的Fu值技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)

15、協(xié)會(huì)(2001 年7月)施工實(shí)例/260件圖1 內(nèi)藏鋼板的鋼筋混凝拉桿加固方法概念圖圖2 加固部件連接 外置加固法 外置鋼框加固(PG)法加固方法概要在鋼筋混凝土、鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)有建筑物柱子房梁外側(cè),貼付不含拉桿的鋼框使之成為一體,從而提高抗震性能的加固方法。加固方法特點(diǎn)完全外置法。居住的情況下能夠施工。因?yàn)闆](méi)有設(shè)置拉桿,不妨礙采光和觀景,出入陽(yáng)臺(tái)也很方便。通過(guò)錨固螺栓與既設(shè)結(jié)構(gòu)間接連接。把加固鋼骨做為架子,能夠重新進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)。因?yàn)椴恍枰瓧U,不進(jìn)行復(fù)雜的鋼骨加工,工期縮短。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)適用部件:柱、梁適用條件:現(xiàn)有柱的長(zhǎng)期軸力比在0.25

16、以下,剪切富余量在0.8以上, H0/D在2.0以上。采用的值:加固部件的值最大2.0加固效果被加固部件的剪切耐力提高,延性也大幅度改善。能很大程度地采用與建筑物的終局界限變形對(duì)應(yīng)的Fu值。另外,PG法對(duì)延性改善能夠很好地發(fā)揮效果。如果應(yīng)用到強(qiáng)度抵抗型的建筑物時(shí),需要考慮強(qiáng)度貢獻(xiàn)系數(shù)。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑綜合實(shí)驗(yàn)所(2006年3月)施工實(shí)施例子/4件(2006年4月現(xiàn)在)圖1 PG法概念圖 圖2接合部詳細(xì) 外置加固法 OFB法(外置拉桿的抗震加固方法)加固方法概要在現(xiàn)有建筑物陽(yáng)臺(tái)下面增設(shè)鋼筋混凝土梁,在增設(shè)梁前端設(shè)置拉桿取付用金具,通過(guò)壓接法使之一體化,鋼拉桿承擔(dān)一部分地震力從而改善建筑物

17、抗震性能的加固方法。鋼拉桿通過(guò)連接銷(xiāo)與取付金具連接。加固方法特點(diǎn)完全外置法。居住的情況下能夠施工。加固后陽(yáng)臺(tái)仍能夠使用。不影響采光和通風(fēng)。室內(nèi)方面的工程只是短期的簡(jiǎn)單作業(yè)。與原有的加固方法比較,成本低。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的混凝土壓縮強(qiáng)度13.5N/mm2以上采用的值:采用現(xiàn)有建筑物的值(最大1.27)加固效果相對(duì)于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的屈服和破壞,設(shè)計(jì)要求拉桿引張先屈服。適用于延性型建筑物加固。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)(2004 年4月)施工實(shí)例/2件(2006年4月現(xiàn)在)圖1 OFB法概念圖 圖2接合部詳細(xì)圖 圖3 加固圖外置加固法 摩

18、擦控制型預(yù)應(yīng)力拉桿法加固方法概要拉桿部件軸方向?qū)腩A(yù)應(yīng)力,提高了其抗引張開(kāi)裂能力,同時(shí),當(dāng)超過(guò)設(shè)計(jì)水平耐力的水平力作用在拉桿上時(shí),由于同現(xiàn)有梁結(jié)點(diǎn)部位能夠滑動(dòng),從而不承擔(dān)超過(guò)設(shè)計(jì)水平耐力部分的水平力的摩擦控制機(jī)構(gòu)。加固方法特點(diǎn)完全外置法。居住的情況下能夠施工。不需要維護(hù)管理。建設(shè)噪音、粉塵、建設(shè)廢棄物少,利于環(huán)境維護(hù)。如果超過(guò)了規(guī)定的水平力,通過(guò)接合部位的摩擦滑動(dòng)變形保持水平耐力,同時(shí)通過(guò)摩擦阻尼吸收地震能量。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的混凝土壓縮強(qiáng)度在13.5N/mm2以上采用的值:采用現(xiàn)有建筑物的值加固效果提高現(xiàn)有建筑物的抗剪切能力。對(duì)強(qiáng)

19、度型建筑物進(jìn)行加固的時(shí)候,不考慮摩擦阻尼。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)(1999 年7月)施工實(shí)例/109件(2005年8月現(xiàn)在)圖1PCa拉桿概念圖 圖2接合部詳細(xì)圖 圖3 力滑動(dòng)變位關(guān)系 外置加固法 外置拉桿法加固方法概要外置拉桿法是在現(xiàn)有鋼筋混凝土建筑物外側(cè)安裝鋼骨拉桿,用預(yù)應(yīng)力鋼棒連接使之與現(xiàn)有建筑物成為一體,從而提高抗震性能的加固方法。安裝拉桿時(shí),在現(xiàn)有房梁側(cè)面削孔,從鋼架的交叉部位(臺(tái)座)插入預(yù)應(yīng)力鋼棒,臺(tái)座和現(xiàn)有房梁的間隙用無(wú)收縮灰漿填充硬化后,導(dǎo)入預(yù)應(yīng)力使之一體化。在拉桿上設(shè)置切口,避免現(xiàn)有房梁先行破壞。加固方法特點(diǎn)完全外置法。居住的情況下能夠施工。透過(guò)窗戶(hù)能夠看見(jiàn)斜材能,

20、不過(guò),對(duì)采光的影響比較少建設(shè)噪音,粉塵, 建設(shè)廢棄物少,利于環(huán)境維護(hù)。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)適用部件:柱、梁 材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的混凝土壓縮強(qiáng)度在13.5N/mm2以上現(xiàn)有值:加固對(duì)象鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的值在1.0以上采用的值:根據(jù)抵抗形式值在1.0 3.0之間推薦:適用于強(qiáng)度·延性抵抗型加固效果提高現(xiàn)有建筑物的抗剪切能力。對(duì)強(qiáng)度型建筑物進(jìn)行加固時(shí)需注意。施工實(shí)例/52件(2006年3月現(xiàn)在)圖1 外拉桿法概念圖 圖2 接合部詳細(xì)圖 外置加固法 預(yù)應(yīng)力外置框架抗震加固方法(KTB法)加固方法概要預(yù)應(yīng)力外置框架抗震加固方法是將KTB協(xié)會(huì)預(yù)應(yīng)力混凝土壓著

21、技術(shù)研究所的預(yù)應(yīng)力混凝土壓著法委員會(huì)的研究成果應(yīng)用到抗震加固上的方法。KTB法加固概念圖如圖1所示。本法是在現(xiàn)有建筑物外構(gòu)面,現(xiàn)場(chǎng)安裝工廠(chǎng)預(yù)制的預(yù)應(yīng)力混泥土框架,通過(guò)房梁和混凝土板與現(xiàn)有部聯(lián)結(jié)成為一體。同時(shí),重新設(shè)置框架專(zhuān)用的基礎(chǔ)和基礎(chǔ)房梁,將各框架和現(xiàn)有部連接。如果基礎(chǔ)上產(chǎn)生引拔力,需設(shè)置側(cè)覆防止用的【KTB引張型鉛直SC地盤(pán)基礎(chǔ)螺栓】。加固方法特點(diǎn)加固部件的抗震性能(實(shí)驗(yàn)結(jié)果參照)·耐久性能出色。居住的情況下能夠施工。工期縮短。加固部件的表面能夠自由配色。開(kāi)口部能夠確保。加固工程只在建筑物外部就能完成。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑物規(guī)模:鋼筋混凝

22、土結(jié)構(gòu)大約6層, 鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要求高度在45m以下(大約12層)材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的平均混凝土壓縮強(qiáng)度在18N/mm2以上。不過(guò), 現(xiàn)有建筑物的加固接合部分的混凝土壓縮強(qiáng)度在18N/mm2以下的時(shí)候,通過(guò)其它方法確認(rèn)之后強(qiáng)度滿(mǎn)足要求也適用。采用的值:加固部件的值最大1.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果 從預(yù)應(yīng)力框架的性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,中小規(guī)模地震時(shí)采用剛構(gòu)造,大規(guī)模地震時(shí)通過(guò)設(shè)置支持構(gòu)件使柱梁結(jié)合部產(chǎn)生回轉(zhuǎn)變形成為柔性結(jié)構(gòu)。根據(jù)這個(gè)特性, 層間位移角即使達(dá)到1/33rad也不會(huì)使耐力降低,且殘留變形很小。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)(評(píng)價(jià)中2006年5月現(xiàn)在)圖1 預(yù)應(yīng)力外置框架加固概念圖圖2 層剪切力

23、層間位移角之間的關(guān)系使用高延性材料的加固方法 SPF加固方法加固方法概要SRF(Super Reinforcement with Flexibility)加固方法,是使用高延性材料(聚酯等)和中強(qiáng)度粘著劑(聚氨基甲酸酯粘著劑等)進(jìn)行加固的技術(shù)。用粘著劑將聚酯纖維固定粘貼在現(xiàn)有柱子墻壁表面。SRF法加固概念圖如圖1所示。加固方法特點(diǎn)加固部件厚度薄,重量輕。居住的情況下能夠施工。粘著劑為單液體,品質(zhì)管理簡(jiǎn)單。不需要除去修飾用灰漿。狹窄的地方也能施工。有提高柱子剪切強(qiáng)度、延性、變動(dòng)耐力的作用。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、木制結(jié)構(gòu)適用部件:柱、帶邊墻的柱子、墻壁材料強(qiáng)度

24、:現(xiàn)有建筑物的平均混凝土壓縮強(qiáng)度在13.5N/mm2以下也適用。采用的值:加固部件的值最大3.2加固效果經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證, 用SRF法加固的鋼筋混凝土柱子,即使受到很大的變動(dòng)軸力,也能保持軸力穩(wěn)定。能很大程度地采用與建筑物的終局界限變形對(duì)應(yīng)的Fu值。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)(2002年11月)施工實(shí)例/129件(加固柱子1873根, 加固墻壁8面,加固粱21根)圖1 SRP加固概念圖 圖2 各種加固材料性能比較表 圖3各種加固方法力變形關(guān)系用炭素纖維加固方法 SR-CF加固方法加固方法概要SR-CF(Seismic Retrofit by Carbon Fiber Sheet) 法,是在現(xiàn)有

25、柱子表面纏上炭素纖維布進(jìn)行加固的方法。同時(shí)使用炭素基礎(chǔ)螺栓,更好的發(fā)揮炭素纖維加固的施工性·安全性·肅靜性的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)帶邊墻的柱子和帶混凝土板梁·抗震墻進(jìn)行加固,也能獲得同獨(dú)柱一樣高的加固效果。SR-CF加固方法的加固概念圖如圖1所示。加固方法特點(diǎn)加固部件厚度薄,重量輕。居住的情況下能夠施工。不需要除去修飾用灰漿。由于使用炭素基礎(chǔ)螺栓,不需要撤去修復(fù)原有窗框。狹窄的地方也能施工??拐饓σ材苋菀椎丶庸?。帶墻的柱子的情況下,在墻壁上面開(kāi)個(gè)小孔插入CF基礎(chǔ)螺栓,連接被分割了的炭素纖維布,能形成封閉型的加固層。適用范圍構(gòu)造類(lèi)別:鋼筋混凝土·鋼骨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)適用部

26、件:柱、帶邊墻的柱子、墻壁、粱材料強(qiáng)度:現(xiàn)有建筑物的混凝土壓縮強(qiáng)度在11.8N/mm2以上,軸力在0.4bDFe以下。采用的值:加固部件的值最大為3.2加固效果用碳素纖維加固的部件, 抗剪切耐力提高,延性也大幅度改善。能很大程度地采用與建筑物的終局界限變形對(duì)應(yīng)的Fu值。技術(shù)評(píng)價(jià)/(財(cái))日本建筑防災(zāi)協(xié)會(huì)(1999年10月)獲獎(jiǎng)/國(guó)土技術(shù)開(kāi)發(fā)獎(jiǎng),日本材料學(xué)會(huì)技術(shù)獎(jiǎng),日本建筑學(xué)會(huì)獎(jiǎng)(技術(shù))施工實(shí)例/372件(2006年1月現(xiàn)在)圖1 碳素纖維加固方法概念圖 圖2 CF螺栓加固效果圖制震加固方法青木式制震拉桿法加固方法概要為進(jìn)行鋼筋混凝土建筑物抗震加固開(kāi)發(fā)的本法,是在建筑物外壁面安裝設(shè)置了摩擦減振器的

27、制震拉桿,地震時(shí)制震拉桿通過(guò)極小變形高效吸收建筑物搖曳的能量。在有人居住情況下,也能提高現(xiàn)有建筑物抗震性能的應(yīng)答控制型的加固方法。加固方法特點(diǎn)建筑物在使用狀態(tài)下能夠完成加固工程。幾乎不需要撒去、修復(fù)框格和內(nèi)置材。工程工時(shí)大幅度削減,成本低,工期短。內(nèi)部裝飾拆卸時(shí),廢材少,噪音小,有利于環(huán)境保護(hù)。使用利用極小變形高效吸收地震能量的摩擦減振器。能夠獨(dú)立設(shè)定各個(gè)制震拉桿的強(qiáng)度和剛度。制震拉桿的強(qiáng)度能控制在300kN,不加重安裝部的負(fù)擔(dān),安裝方便。使用外徑190mm左右的鋼管,對(duì)采光影響小,外表細(xì)長(zhǎng)。用通常的抗震診斷同樣的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能很好的判定制震加固效果。使用了預(yù)定拆卸的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)校校舍實(shí)物進(jìn)行抗震實(shí)驗(yàn),確認(rèn)了制震加固效果。圖1 摩擦減振器的構(gòu)成和機(jī)構(gòu) 圖2 不穩(wěn)定加振時(shí)履歷曲線(xiàn) 摩擦減振器的性能摩擦減振器的摩擦負(fù)荷幾乎不受振速度,振幅,溫度,加振波形的影響。大地震的時(shí)候摩擦減振器履歷曲線(xiàn)穩(wěn)定,具有很高的能源吸收能力。即使多次發(fā)生大地震,減振器的摩擦負(fù)荷幾乎不變化,具有充分

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