紧贴10项新技术要求,三大建筑抗震设防要点不可不知

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2017年,住房和城乡建设部工程质量安全监管司组织国内建筑行业百余位专家,对《建筑业10项新技术(2010)》进行了全面修订,其中建筑防灾减灾就是其中升级更新的一项内容。

建筑抗震加固设计是建筑设计及施工中非常重要的部分,也是建造师责任的体现。为了让不同建筑工程在地震中都能最大程度地避免损坏,建造师们应该发挥怎样的职责?

一、抗震技术最新规范及标准

10项新技术中关于抗震、加固技术的主要介绍包括以下内容。

1.消能减震技术

【技术指标】建筑结构消能减震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术和经济可行性的对比分析后确定。采用消能减震技术结构体系的设计、施工、验收和维护应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和《建筑消能建筑技术规程》JGJ 297进行,设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构消能减震(振)设计》09SG610-2,其产品应符合现行行业标准《建筑消能阻尼器》JG/T 209的规定。

【适用范围】消能减震技术主要应用于多高层建筑,高耸塔架,大跨度桥梁,柔性管道、管线(生命线工程),既有建筑的抗震(或抗风)性能的改善,文物建筑及有纪念意义的建(构)筑物的保护等。

2.建筑隔震技术

【技术指标】采用隔震技术后的上部结构地震作用一般可减小3~6倍,地震时建筑物上部结构的反应以第一振型为主,类似于刚体平动。其地震反应很小,结构构件和内部设备都不会发生破坏或丧失正常的使用功能,在内部工作和生活的人员不仅不会遭受伤害,也不会感受到强烈的摇晃,强震发生后人员无需疏散,房屋无需修理或仅需一般修理,从而保证建筑物的安全甚至避免非结构构件如设备、装修破坏等次生灾害的发生。

建筑隔震设计方案,应根据建筑抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件、建筑结构方案和建筑使用要求,与采用抗震设计的设计方案进行技术、经济可行性的对比分析后确定。采用隔震技术结构体系的计算分析应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011进行,设计安装做法可参考国家建筑标准设计图集《建筑结构隔震构造详图》03SG610-1,其产品应符合现行行业标准《建筑隔震橡胶支座》JG 118的规定。

【适用范围】建筑隔震技术一般应用于重要的建筑,一般指甲、乙类等特别重要的建筑;也可应用于有特殊性使用要求的建筑,传统抗震技术难以达到抗震要求的或有更高抗震要求的某些建筑,也可用于抗震性能不满足要求的既有建筑的加固改造,文物建筑及有纪念意义的建(构)筑物的保护等。

3.结构构件加固技术

【技术指标】钢绞线网片聚合物砂浆加固的材料和设计计算及施工应符合行业标准《钢绞线网片聚合物砂浆加固加固技术规程》JGJ 337的要求;外包钢加固的设计计算和胶粘剂的要求应符合国家现行标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367和行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116的规定,关于钢材、焊缝设计及其施工的要求应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。

【适用范围】钢绞线网片聚合物砂浆加固技术适用于砌体结构砖墙、钢筋混凝土结构梁、板、柱和节点的加固。外包钢加固技术适用于需要提高截面承载能力和抗震能力的钢筋混凝土梁、柱结构的加固。

二、抗震结构区别及特点

本小节的4种抗震结构,均有不同的特点和适用范围,正确区分其特点能有助于抗震设计。

1.钢结构抗震

【结构特点】钢材强度高、重量轻,且材料的匀质性和强韧性较好,可有较大变形,能较好地承受动力荷载。

【抗震应用】一般的超高层建筑(100m以上)或者跨度较大的建筑通常应用钢结构。由于钢结构建筑的造价相对较高,且存在钢材腐蚀问题和消防问题等隐患,目前应用不普遍。

2.剪力墙结构抗震

【结构特点】剪力墙是用钢筋混凝土墙板来承担各类荷载引起的内力,能有效控制结构的水平力,这种用剪力墙来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构

【抗震应用】在高层建筑(10层及10层以上的居住建筑或高度超过24m的建筑)中被大量运用。

3.框架结构抗震

【结构特点】框架结构由钢筋混凝土浇灌成的承重梁柱组成骨架,再用空心砖或预制的加气混凝土、陶粒等轻质板材作隔墙分户装配而成。墙主要是起围护和隔离的作用,由于墙体不承重,所以可由各种轻质材料制成。

框架-剪力墙结构是框架结构和剪力墙结构两种体系的结合,吸取了各自的长处,既能为建筑平面布置提供较大的使用空间,又具有良好的抗力性能。这种结构的住房有很好的抗震性。

【抗震应用】框架结构在现代建筑设计中应用较为普遍,大多数建筑都是框架结构。

4.砖混结构抗震

【结构特点】砖混结构应用于楼板、过梁、楼梯、阳台等。这些配件与砖做的承重墙相结合,所以称为砖混结构。砖混结构主要应用于多层住宅(24米以内,10层以下),其抗震性能比起上述三者相对弱一些。

【抗震应用】砖混结构一般应用在多层或者跨度不大的建筑,但由于砖混结构的房屋格局固定,墙面不能改动,加之近些年框架结构以及剪力墙结构的应用范围越来越广,在城市建设中已经很少应用砖混结构。

三、结构选型与布置的抗震影响

建筑抗震设计中,结构选型与结构布置的合理性,对抗震效果的影响很大。合理确定抗震体系,选择适用的材料,才能最大程度确保抗震效果。

1.确定抗震体系

结合行业规范可知,在确定抗震体系时,应注意是否满足以下要求。

(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;(2)宜有多道抗震防线,应避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力;(3)应具备必要的强度,良好的变形能力和耗能能力;(4)宜具有合理的刚度和强度分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。

2.结构材料的选择

抗震结构选材十分重要,选材过程中应考虑材料的下列性能。(1)延性系数高;(2)强度与重力的比值大;(3)匀质性好;(4)正交各向同性;(5)材料强度可充分发挥,构件连接具有整体性、连续性和较好的延性。

3.不同抗震性能排序参考

钢结构>型钢混凝土结构>混凝土-钢混合结构>现浇钢筋混凝土结构>预应力混凝土结构>装配式钢筋混凝土结构>配筋砌体结构>砌体结构

以上排序仅作为对比参考,并不意味着钢结构的抗震性能绝对优于其他结构,实际抗震性能应根据工程类型、施工方案、工程造价等实际情况进行选用。

四、抗震施工措施

抗震设计与施工应做好衔接配合工作,确保建筑的抗震效果达到预期目标。设计与施工均应对抗震工作负起责任,才能最终保证施工效果。

1.熟悉图纸与施工方案

为确保施工质量,应由项目部技术部门组织相关人员认真学习图纸,并进行自审、会审工作。通过学习,熟悉图纸内容,了解设计要求施工达到的技术标准,明确工艺流程,确保抗震施工效果。 熟悉图纸应使各工种的施工管理人员对有关图纸进行审查,熟悉和掌握图纸中细节。
编制抗震设防工程总的施工方案,针对细节及重要部位进行详细说明,做好质量通病的防控。编写测量放线方案,进行测量仪器的检验,线桩坐标的复核,轴线控制桩的埋设与保护。

2.讨论主体结构合理性

复杂的平面布置会使建筑物出现质心与刚心不重合,在地震作用下结构将会产生较大的扭转效应,从而加剧地震的破坏作用。

建筑抗震设计与施工时,应关注主体结构的合理性,结构设计应尽量简单,且满足竖向均匀性原则,从而可以有利于降低扭转力、非结构构件能保持稳定的工作状态、降低材料的耗用。
图纸会审时,应根据实际情况及工程经验,指出设计方案中的不合理之处,并提出修改意见。

3.做好图纸交底和施工计划

交底时,应确保施工员及各专业施工队伍明确图纸、施工工艺要求及施工验收标准,使具体操作者对设计意图、操作细节、质量验收的标准都有清晰准确的了解,尤其是抗震结构施工时应注意的细节问题,要在交底时认真说明。

编制施工预算和施工作业计划时,由项目部组织预算部门根据施工图、预算定额、抗震设防专项施工、施工定额等文件,编制施工预算,以便为施工作业计划的编制、施工任务单和限额领料单的签发提供依据。提前做好原材料的试验检验工作。

4.多道抗震防线的结构体系施工

为避免因部分结构或构件破坏,而导致整个结构体系丧失抗震能力或对重力荷载的承裁能力,应设有多道抗震防线。

多道抗震防线在施工时,应确保安装顺序及节点衔接,确保每项抗震技术均能独自承受相应的地震破坏,并确保多项技术能共同作用,增强建筑抗震能力。

框架结构震害的严重部位多发生在框架梁柱节点和填充墙处。一般是柱的震害重于梁,柱顶的震害重于柱底、角柱的震害重于内柱、短柱的震害重于一般柱,为此采取了一系列措施。把框架设计成延性框架,遵守强柱、强节点、强锚固,避免短柱、加强角柱,框架沿高度不宜突变,避免出现薄弱层,控制最小配筋率,限制配筋最小直径。构造上采取受力筋锚固适当加长,节点处箍筋适当加密等措施。

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  • 本文由 发表于 2019年9月30日 09:37:43
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