摘要:在我國范圍內(nèi),隨著地震發(fā)生概率的不斷增加,人們預(yù)防地震、減少災(zāi)害的意思在不斷提高,建筑隔震技術(shù)受到了人們的高度重視和關(guān)注。同時(shí)與傳統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)相比較,隔震設(shè)計(jì)以設(shè)置隔震層為主,來對地震能量進(jìn)行吸收,并且對結(jié)構(gòu)體系的自震周期進(jìn)行演唱,進(jìn)而降低地震的發(fā)生率。基于此,本文主要對建筑框架隔震技術(shù)設(shè)計(jì)及施工應(yīng)用進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:建筑工程;框架隔震技術(shù)設(shè)計(jì);施工應(yīng)用
1、前言
近些年來,我國發(fā)生了幾場大型的地震災(zāi)害,對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重破壞,以前我國建筑工程沒有高度關(guān)注建筑抗震性能,在發(fā)生了幾場大自然災(zāi)害之后人們對建筑抗震性能引起高度重視,并且在新建設(shè)的建筑物上將抗震性能放在首要位置。此外如果建筑框架結(jié)構(gòu)具備良好的抗震技術(shù),則不需要進(jìn)行隔震處理,但是我國很多建筑沒有良好的抗震性能,就需要采取隔震技術(shù)進(jìn)行加固。
2、隔震技術(shù)的應(yīng)用原理
隔震技術(shù)在應(yīng)用于既有框架結(jié)構(gòu)加固中,主要是通過增添隔震支座與建筑上下部結(jié)構(gòu)之間,隔震支座的增添可以加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而使得建筑物整體穩(wěn)固性以及抗震性能得到加強(qiáng)。隔震支座的安裝一定要保證其與上部構(gòu)件的連接緊密性,通常應(yīng)用高強(qiáng)度的螺栓進(jìn)行連接與固定;隔震支座在于下部建筑構(gòu)件連接時(shí),將其與連接鋼板相接,然后將連接鋼板固定在建筑地基上,通過隔震支座上下兩部門建筑構(gòu)件的共同作用,使隔震支座穩(wěn)定地至于既有框架結(jié)構(gòu)中,從而達(dá)到加固作用。其作用效果主要是通過增添隔震支座來實(shí)現(xiàn)的。
3、應(yīng)用實(shí)例分析
某建筑物的框架結(jié)構(gòu)為剪力墻,共12層,2層位于地下,10層位于地上,總面積約62000m2。該建筑物利用鉛芯橡膠支座,使既有框架結(jié)構(gòu)得到了隔震加固。該建筑物中的隔震層間中共分布了360個(gè)半徑依次為300 mm、350 mm和400 mm的鉛芯橡膠支座,借助于鉛芯橡膠支座自帶的功能,可獲得較佳的隔震加固功能。
1、建筑框架隔震技術(shù)的前期咨詢工作
(1)前期咨詢工作中,應(yīng)注意以下問題
第一,框架隔震建筑的經(jīng)濟(jì)性問題。對業(yè)主來說采用框架隔震技術(shù)是否經(jīng)濟(jì)是非常重要的問題,采用隔震技術(shù),增加了隔震支座費(fèi)用、隔震構(gòu)造措施的費(fèi)用,但是減小了上部結(jié)構(gòu)梁柱截面,節(jié)約了鋼材和混凝土用量,同時(shí)增加了房屋的使用面積,在前期工作中盡可能的對隔震建筑的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行合理分析。根據(jù)大量的工程經(jīng)驗(yàn),在抗震設(shè)防烈度高的地區(qū)采用隔震技術(shù)具有比較明顯的經(jīng)濟(jì)性。
第二,隔震建筑的高寬比問題。在方案確定之初,應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)體型的規(guī)則性,鑒于我國目前的技術(shù)條件,對于隔震結(jié)構(gòu)的抗傾覆問題,限制其高寬比是一種有效的方法。根據(jù)橡膠隔震支座抗拉屈服屈服強(qiáng)度低的特點(diǎn),結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)需符合剪切變形為主且房屋高寬比小于4或有關(guān)規(guī)范、規(guī)程對非隔震結(jié)構(gòu)的高寬比限制要求。因此,在建筑方案階段,需請教專家或委托相關(guān)咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)行前期咨詢,對框架隔震方案設(shè)計(jì)進(jìn)行合理評估,指出問題,提供解決措施。
(2)框架隔震設(shè)計(jì)思路
咨詢工作結(jié)束以后,在進(jìn)行隔震設(shè)計(jì)時(shí),需要對建筑工程的抗震設(shè)防烈度、場地條件、使用功能及建筑、結(jié)構(gòu)方案,從安全和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行綜合分析。若該工程宜采用隔震技術(shù),應(yīng)先進(jìn)行初步設(shè)計(jì),除應(yīng)滿足規(guī)范的相關(guān)條文外,還應(yīng)合理確定隔震支座的類型和布置位置。目前,國內(nèi)的框架隔震設(shè)計(jì)多采用分部設(shè)計(jì)的方法,即整個(gè)框架隔震設(shè)計(jì)分為四步:上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、隔震層設(shè)計(jì)、下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)。
2、隔震層的施工要點(diǎn)
隔震層的施工步驟為安裝和固定下部預(yù)埋板→澆筑混凝土→檢驗(yàn)預(yù)埋板→安裝橡膠支座→預(yù)埋件上板→安裝預(yù)埋螺桿→上部支墩施工。
(1)定位和固定下部預(yù)埋件(定位板、套筒及錨筋)
預(yù)埋套筒及錨筋的定位、固定是隔震支座安裝的難點(diǎn),為此建議采取以下措施:
第一,預(yù)埋套筒上口及膠套下口預(yù)先與定位板用螺栓擰緊固定,以確保套筒的位置準(zhǔn)確,如圖1、圖2所示。此過程測量是整個(gè)隔震支座安裝的關(guān)鍵,需各工種密切配合,測量定位板的標(biāo)高、平面中心位置及平整度。根據(jù)偏差大小適時(shí)對套筒及錨筋進(jìn)行調(diào)整,(為方便控制定位板的標(biāo)高和平面中心位置,可采取預(yù)先在定位板四個(gè)角部位對應(yīng)的下支墩(柱)主筋上點(diǎn)焊短鋼筋的方式,短鋼筋頂標(biāo)高為支墩(柱)設(shè)計(jì)標(biāo)高,短鋼筋布置位置如圖3所示,短鋼筋直徑宜不小于10,與定位板接觸一端斷面宜先用切割機(jī)切割平整)。
第二,為保證預(yù)埋套筒的錨固長度和豎向固定,采用加工螺紋的預(yù)埋錨筋與預(yù)埋套筒相連(見圖1、圖2)。
第三,為保證定位板的水平度和平面位置的準(zhǔn)確性及預(yù)埋套筒的垂直度,預(yù)埋件 定位準(zhǔn)確后可根據(jù)實(shí)際情況將錨筋與支墩鋼筋點(diǎn)焊相連,以確保錨筋和定位板不產(chǎn)生位移。
第四,預(yù)埋件安裝完成后應(yīng)用全站儀或水準(zhǔn)儀逐一測量定位板頂面標(biāo)高、平面中心位置及水平度并記錄成表。
(2)澆筑混凝土、預(yù)埋板檢驗(yàn)
在混凝土澆筑前,必須采取適當(dāng)?shù)姆椒ňS護(hù)預(yù)埋板螺栓孔,以確?;炷敛粷B入螺栓孔;采取一次性澆筑的方式,將混凝土澆筑至-1.600 m的位置;澆筑和拆模結(jié)束后,再次檢驗(yàn)下部預(yù)埋板的標(biāo)高、平整度和平面位置,確保滿足設(shè)計(jì)要求后,才可繼續(xù)開展橡膠支座安裝工程。
4、結(jié)束語
綜上所述,隔震技術(shù)在房屋建筑框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有非常明顯的效果,并且對于加強(qiáng)房屋建筑整體的抗震性能效果也較為理想。需要特別注意的是,在將隔震技術(shù)應(yīng)用到框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去時(shí),要對造價(jià)和施工時(shí)間等因素進(jìn)行充分考慮,并且針對具體情況選擇適合的技術(shù),進(jìn)而不僅可以對隔震成本進(jìn)行減少,還能夠很大程度提升建筑物的整體抗震性能和加固效果,推動(dòng)建筑行業(yè)朝著可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。
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