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混凝土結(jié)構(gòu)工程加固施工及方案的優(yōu)選研究目錄TOC\o"1-3"\h\u181691引言 1301611.1研究背景及意義 190361.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1325811.3研究目的及方法 3181242混凝土結(jié)構(gòu)常用加固技術(shù)及其特點(diǎn) 49792.1截面加大加固法 4245982.1.1截面加大加固法概述 4262962.1.2截面加大加固法的優(yōu)缺點(diǎn) 4164482.2外包鋼加固法 4277322.2.1外包鋼加固法概述 4315502.2.2外包鋼加固法的優(yōu)缺點(diǎn) 575472.3粘貼鋼板加固法 5288072.3.1粘貼鋼板加固法概述 656442.3.2粘貼鋼板加固法的優(yōu)缺點(diǎn) 696492.4貼碳纖維加固法 685972.4.1貼碳纖維加固法概述 6274232.4.2貼碳纖維加固法的優(yōu)缺點(diǎn) 7240163某混凝土建筑檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì) 8171463.1工程概況 867113.1.1歷史建筑價(jià)值評(píng)估 812853.1.2保護(hù)工程的必要性及可行性 894713.1.3工程區(qū)劃 9199873.1.4建筑概況 10310413.1.5歷史沿革及歷史修繕情況 13383.1.6修繕加固原則及指導(dǎo)思想 1479643.2鑒定的內(nèi)容以及依據(jù) 141233.2.1荷載的取值 14220243.2.2工程設(shè)計(jì)依據(jù) 1428383.3工程的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)檢查 1588923.4損傷和病害成因分析 21285523.5工程結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度檢測(cè) 21259423.5.1磚強(qiáng)度檢測(cè) 21268843.5.2砂漿強(qiáng)度的檢測(cè) 224193.6第一級(jí)抗震鑒定 2351193.7第二級(jí)抗震鑒定 25129794既有磚混結(jié)構(gòu)歷史建筑加固設(shè)計(jì)及分析 26219984.1墻體補(bǔ)強(qiáng)方法 26113064.2梁的加固 33286424.3施工及其他要求 33324835結(jié)論 3331505參考文獻(xiàn) 341引言1.1研究背景及意義人們生活的各個(gè)方面都有建筑的存在,這關(guān)系到財(cái)產(chǎn)安全和生命保障,不能有半點(diǎn)馬虎的出現(xiàn)。在實(shí)際工程建設(shè)中,由于各種因素的影響,如意外負(fù)荷、受力形狀的變化以及材料的老化和銹蝕,無(wú)法完全避免產(chǎn)生裂紋。在結(jié)構(gòu)被破壞和塌陷之前,不同程度的裂縫經(jīng)常在受損的位置出現(xiàn),并不斷進(jìn)行擴(kuò)大,直到發(fā)生整體損傷。人們對(duì)結(jié)構(gòu)安全性和可靠性的信任會(huì)因?yàn)榱芽p的產(chǎn)生而進(jìn)行懷疑,與此同時(shí)恐懼感更強(qiáng)烈,在使用時(shí),建筑物的舒適感會(huì)受到影響。通常情況下,部分被損壞的材料可以通過(guò)產(chǎn)生和擴(kuò)散的結(jié)構(gòu)裂縫得到表明,同時(shí)會(huì)對(duì)承載力造成影響。結(jié)構(gòu)內(nèi)的混凝土和鋼筋會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)物的裂縫從而在外部環(huán)境中暴露,造成損害,如鋼筋銹蝕、混凝土碳化,甚至結(jié)構(gòu)的耐久性基于結(jié)構(gòu)表面大規(guī)模的裂縫造成嚴(yán)重影響。所以,在施工過(guò)程和使用過(guò)程中,裂縫分析和裂縫處理都得到了極大的重視。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)驗(yàn)收、設(shè)計(jì)和施工規(guī)范中明確了對(duì)裂縫的要求。深入研究鋼筋混凝土技術(shù),分析工程案例,不斷完善對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫的分析及結(jié)構(gòu)的修復(fù)加固技術(shù),明顯的提高了工程質(zhì)量。因此,裂縫一旦在建筑物或構(gòu)筑物中出現(xiàn),就必須及時(shí)對(duì)裂縫的原因進(jìn)行分析,糾正變形部分;同時(shí),加固發(fā)生裂紋的部分和集中受力的部分。研究與應(yīng)用實(shí)踐加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有重要的經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀從50年代開(kāi)始,我國(guó)就已經(jīng)開(kāi)始對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。在實(shí)施了眾多工程實(shí)踐的前提下,我們國(guó)家制定出了《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS25:90),近十幾年來(lái),我國(guó)有關(guān)專(zhuān)家開(kāi)展了眾多的調(diào)查分析與實(shí)驗(yàn)性探究,并進(jìn)行了一系列專(zhuān)項(xiàng)的研究,全面概括了近些年國(guó)內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)方面的現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn);實(shí)施了與全球相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的有效對(duì)接,對(duì)相關(guān)單位和社會(huì)公眾的建議充分進(jìn)行聽(tīng)取,同時(shí)大量相應(yīng)的試運(yùn)行活動(dòng)得到了開(kāi)展,最終國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》在2006年發(fā)布(GB50367-2006)(重新修訂于2013年),后來(lái)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50550-2010)在2010年發(fā)布。介紹了多種新型加固(如外包鋼、預(yù)壓加固、碳纖維等)方法的施工規(guī)程、設(shè)計(jì)、竣工驗(yàn)收、計(jì)算、施工驗(yàn)收和附件等。此外,一些輔助加固技術(shù)也包括在內(nèi),如鋼筋防銹技術(shù)、植筋技術(shù)和錨栓等。建筑結(jié)構(gòu)膠粘劑是多種結(jié)構(gòu)加固技術(shù)中鋼筋與混凝土材料粘結(jié)的重要材料,如鋼板加固、碳纖維加固等。我國(guó)于20世紀(jì)70年代開(kāi)始研究結(jié)構(gòu)膠。在北京市科協(xié)的領(lǐng)導(dǎo)下,北京市粘接學(xué)會(huì)于1982年成立,結(jié)構(gòu)膠技術(shù)迅速得到發(fā)展。經(jīng)過(guò)多年的不懈努力,在1983年,中科院大連化物所和遼寧建科院終于將一種國(guó)產(chǎn)的建筑環(huán)氧結(jié)構(gòu)粘合劑開(kāi)發(fā)出來(lái)了,從而使國(guó)產(chǎn)建筑結(jié)構(gòu)粘合劑的空白得到填補(bǔ)。《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)在幾十年的研究和發(fā)展下進(jìn)行實(shí)施,這使我國(guó)越來(lái)越成熟的結(jié)構(gòu)膠技術(shù)得到了體現(xiàn),其年度產(chǎn)量從最開(kāi)始的幾百?lài)嵲黾拥綆资f(wàn)噸。同時(shí),仍需進(jìn)一步對(duì)我國(guó)結(jié)構(gòu)膠粘劑的研究進(jìn)行完善,如粘合劑與結(jié)構(gòu)之間的共同受力關(guān)系;抗剪、流變特性和抗拉;結(jié)構(gòu)膠粘劑的長(zhǎng)期抗老化強(qiáng)度等,伴隨著不斷發(fā)展的研究,我相信我國(guó)結(jié)構(gòu)膠粘劑技術(shù)的研究在不久的將來(lái)必將處于國(guó)際領(lǐng)先地位。我國(guó)混凝土加固技術(shù)的歷史不長(zhǎng),對(duì)截面進(jìn)行增大的加固法是以往常用的方法,也就是在混凝土結(jié)構(gòu)外部預(yù)制包裹鋼筋層,從而使其橫截面面積得到提高,從而使得結(jié)構(gòu)負(fù)載能力的目標(biāo)強(qiáng)化得到實(shí)現(xiàn)。它具有簡(jiǎn)單工藝和廣泛應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn),適用于加固板、墻、梁、柱、路面和橋梁以及其他一般混凝土結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)這種方法的結(jié)構(gòu)過(guò)程中,需要對(duì)新增部分與原有結(jié)構(gòu)協(xié)同作用的綜合受力方面進(jìn)行考慮。在外包鋼加固方法中,型材(如角鋼)被包裹在結(jié)構(gòu)的兩個(gè)角或四個(gè)角的外側(cè)。在中國(guó),這種方法在過(guò)去也是一種常用的混凝土加固方法。工作負(fù)載少、操作簡(jiǎn)單、安全性強(qiáng)是主要的優(yōu)點(diǎn),適用于原有結(jié)構(gòu)橫截面積無(wú)法增加的情況下,同時(shí)不需要大型材料加固來(lái)對(duì)截面的承載能力進(jìn)行提高,通??梢苑譃楦杉庸毯蜐窦庸虄煞N方式。相比起固有的結(jié)構(gòu)加固方法,碳纖維加固技術(shù)是近期開(kāi)發(fā)的一種有效加固處理技術(shù),實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單、效果優(yōu)良等方面是主要集中的優(yōu)勢(shì)。也就是通過(guò)對(duì)改良的環(huán)氧樹(shù)脂合成材料的運(yùn)用在結(jié)構(gòu)表面粘貼碳纖維材料,從而促使結(jié)構(gòu)加固的目標(biāo)和更好的受力功能得到實(shí)現(xiàn)。與歐美日本成熟應(yīng)用碳纖維加固技術(shù)相比,直到上世紀(jì)90年代,我國(guó)才開(kāi)始研究和應(yīng)用這種技術(shù),起步較晚。1.3研究目的及方法本文基于我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,從混凝土加固技術(shù)在工程中的實(shí)際應(yīng)用入手,通過(guò)結(jié)構(gòu)加固的設(shè)計(jì)過(guò)程,總結(jié)加固施工及加固質(zhì)量驗(yàn)收情況,在加固過(guò)程中提供參考和借鑒給建筑混凝土結(jié)構(gòu)的選擇方案、具體應(yīng)用及加固設(shè)計(jì)。本文一方面通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查、查閱文獻(xiàn)、現(xiàn)場(chǎng)勘察等方法加固計(jì)算案例工程,對(duì)價(jià)值工程原理進(jìn)行運(yùn)用,充分考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等方面的因素,將最優(yōu)的方案選擇出來(lái),提供專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)給今后結(jié)構(gòu)加固工程中加固結(jié)構(gòu)的計(jì)算、方法的選擇、和加固的設(shè)計(jì)。另一方面,根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)參考相關(guān)文獻(xiàn)、專(zhuān)家咨詢(xún)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研等方法,與個(gè)人實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,詳細(xì)論述了本案例工程最終加固方案的施工及質(zhì)量驗(yàn)收,目的是進(jìn)一步對(duì)日后混凝土加固工程的現(xiàn)場(chǎng)施工、質(zhì)量驗(yàn)收和管理進(jìn)行指導(dǎo)。
2混凝土結(jié)構(gòu)常用加固技術(shù)及其特點(diǎn)2.1截面加大加固法2.1.1截面加大加固法概述橫截面加固的方法的增加意味著,為了達(dá)到提供結(jié)構(gòu)承載力的目的可以通過(guò)對(duì)構(gòu)件的橫截面面積的增加而得到,在鋼筋混凝土構(gòu)件的受壓區(qū)或受拉區(qū)域中,選擇對(duì)鋼筋混凝土層或鋼筋網(wǎng)砂漿的增加,對(duì)于鋼筋混凝土彎曲壓縮構(gòu)件的加固該方法是適用的。一般而言,當(dāng)受壓中僅對(duì)受彎構(gòu)件進(jìn)行加強(qiáng)時(shí),可以根據(jù)加固后的整體截面進(jìn)行計(jì)算,也可以設(shè)計(jì)為疊合式受彎構(gòu)件。在我國(guó),目前廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)加固方法是加大截面法。施工技術(shù)在不斷發(fā)展的加固技術(shù)下不斷得到優(yōu)化,同時(shí)不斷完善和發(fā)展加大截面加固方法,當(dāng)前最新的產(chǎn)物就有一種是錨噴混凝土加固技術(shù)和鋼筋混凝土套箍加固技術(shù)。2.1.2截面加大加固法的優(yōu)缺點(diǎn)操作簡(jiǎn)單、技術(shù)比較成熟、提高承載能力、結(jié)構(gòu)剛度效果強(qiáng)和適用性強(qiáng)等是這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)所在,它可以應(yīng)用于各種普通混凝土構(gòu)件,例如墻、柱和梁的加固。容易對(duì)生產(chǎn)和使用壽命產(chǎn)生影響、濕法勞動(dòng)量大、養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)是它的主要缺點(diǎn);它還容易影響房屋的結(jié)構(gòu)形狀和空間,促使實(shí)際使用的空間得到減少,鋼材銹蝕和混凝土裂變的預(yù)設(shè)危險(xiǎn)極高。采用此方法后,結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力方向保持不變,原有水平得到保持,接面造型處理與材料性能、施工技術(shù)等因素的影響很大。在該方法的設(shè)計(jì)造型過(guò)程中,新增部分與原結(jié)構(gòu)之間的協(xié)同受力綜合承載問(wèn)題必須首先考慮,對(duì)其問(wèn)題的解決一定要正確。據(jù)研究,在力的作用下,加固結(jié)構(gòu)的接面產(chǎn)生的許多應(yīng)力都是復(fù)雜的,如拉力、剪力和壓力,其中最重要的應(yīng)力是前兩者。新舊建筑物受力最薄弱的環(huán)節(jié)是對(duì)接面。一旦界面開(kāi)裂,對(duì)接面將分離并單獨(dú)受力,從而使得整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力和剛度得到削弱,從而對(duì)加固效果造成大大的影響。對(duì)接合表面的粘性特性進(jìn)行研究,將對(duì)新的理論計(jì)算方法進(jìn)行建立,對(duì)接合面的施工工藝進(jìn)行改進(jìn),這對(duì)既有建筑加固改造行業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和工程應(yīng)用價(jià)值。2.2外包鋼加固法2.2.1外包鋼加固法概述將鋼板或型材等建筑材料外包到鋼基結(jié)構(gòu)的表面的方法就是外包鋼加固法,并與原有構(gòu)件協(xié)同工作,對(duì)結(jié)構(gòu)的整體剛度和承載強(qiáng)度進(jìn)行提高,從而使加固的目的實(shí)現(xiàn)。利用原有結(jié)構(gòu)的約束來(lái)對(duì)整體的抗變形和承載能力進(jìn)行提高,這正是該方法的原理,構(gòu)件的承載能力得到大大提高。對(duì)于矩形截面柱,角鋼一般外包在其四角,并與綴板橫向焊接成一個(gè)整體;通常使用扁鋼和套箍于圓形截面柱上;對(duì)于梁,只能用角鋼外包加固在受拉邊。這種方法在中國(guó)也屬于一種應(yīng)用廣泛的固有加固方法[15],這適用于加固鋼筋柱和梁等,這需要更大的截面來(lái)增強(qiáng)抗震和承載實(shí)力,根據(jù)它與原始結(jié)構(gòu)之間不同是粘連形式,它可以分為外粘型和非粘結(jié)外包型加固法兩種類(lèi)型。2.2.2外包鋼加固法的優(yōu)缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定更高、容易操作、現(xiàn)場(chǎng)工作更少是這種方法的好處,但成本太高。它可以在操作過(guò)程中使用,不允許對(duì)原始結(jié)構(gòu)的橫截面面積進(jìn)行增加,但其承載能力的造型加固必須通過(guò)大量的強(qiáng)化來(lái)提高。在這種加固構(gòu)型中,尤其是在框架結(jié)構(gòu)中,節(jié)點(diǎn)位置是主要的受力集中點(diǎn),而且非常困難,處理起來(lái)也很困難。這種方法通常分為濕式和干式外包加固兩種類(lèi)型,即:第一種類(lèi)型,又稱(chēng)外粘鋼材加固法:澆注環(huán)氧樹(shù)脂或用乳膠水泥粘合是外包鋼與結(jié)構(gòu)件之間常用的連接方法,促使兩者之間整體的形成對(duì)受力進(jìn)行協(xié)同得到保證,一般來(lái)說(shuō),這種復(fù)合加固方法可以使它們緊密結(jié)合。由于該方法能顯著對(duì)結(jié)構(gòu)件的承載能力進(jìn)行提高,因此常被用于大載荷下的抗壓加固結(jié)構(gòu)。第二種類(lèi)型,也稱(chēng)為無(wú)粘結(jié)外包鋼材加固法:也就是連接不存在于外包鋼與原始結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間,雖然填充偶爾也會(huì)使用水泥和砂漿,但連接表面所受的應(yīng)力的均衡傳遞無(wú)法得到保證,無(wú)法形成整體,而只能彼此獨(dú)立受力。與第一種方式相比,這種方式更容易操作,但相對(duì)的,承載實(shí)力的增加較小。作為復(fù)合加固方法的外包鋼加固方法,具有更好的完整性,這在《GB50367-2013混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中得到了規(guī)定:當(dāng)項(xiàng)目規(guī)定粘結(jié)劑不能使用時(shí),第二種類(lèi)型應(yīng)該優(yōu)先采用,但是,如果結(jié)構(gòu)膠可以使用,而加固措施在原柱狀況下適用時(shí),則必須對(duì)這種外粘型鋼加固法進(jìn)行使用。2.3粘貼鋼板加固法2.3.1粘貼鋼板加固法概述鋼板加固技術(shù)是指利用改性環(huán)氧樹(shù)脂灌注膠和其他建筑結(jié)構(gòu)膠在混凝土構(gòu)件的薄弱部位粘貼鋼板,使混凝土構(gòu)件和鋼板可以共同受力,形成整體,從而對(duì)加固工程整體結(jié)構(gòu)的剛度和承載力進(jìn)行改善的一種加固方法。它在加固鋼筋混凝土大偏心受壓構(gòu)件、受彎構(gòu)件和受拉構(gòu)件方面時(shí)適用的。該方法在國(guó)外比較成熟,在許多實(shí)際領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,相比起國(guó)外,在20世紀(jì)90年代初我國(guó)才開(kāi)始采用這項(xiàng)技術(shù),足足晚了近30年。2.3.2粘貼鋼板加固法的優(yōu)缺點(diǎn)在預(yù)應(yīng)力混凝土薄弱部位或其表面固定鋼板,從而對(duì)構(gòu)件的抗彎剛度和抗變形性能進(jìn)行提高,減少整體纏繞程度,同時(shí)對(duì)劣化的深化進(jìn)行控制,因此結(jié)構(gòu)均勻受力,避免內(nèi)應(yīng)力集中的情況出現(xiàn),不僅如此,占用空間小、施工簡(jiǎn)單、加固效果好、對(duì)結(jié)構(gòu)形式不造成影響、工藝簡(jiǎn)單、加固成本低、硬化時(shí)間短等都是這種加固方法的優(yōu)點(diǎn)。從而科研人員和施工人員更加青睞。這種方法的缺點(diǎn)是,加固處理的鋼板應(yīng)力滯后,正比關(guān)系存在于施工過(guò)程中原結(jié)構(gòu)的荷載中;粘結(jié)劑的質(zhì)量和耐久性是對(duì)加固效果造成影響的主要因素,在結(jié)構(gòu)上,其質(zhì)量影響很大。目前,結(jié)構(gòu)膠的抗老化周期在實(shí)踐中尚未得到證實(shí),因此深入的觀察和研究需要的時(shí)間都很長(zhǎng)。另外,對(duì)于異形結(jié)構(gòu)梁和特殊形狀梁,粘鋼板加固方法并不適用,隨型性不高。通常情況下,該方法適用于彎曲剪切時(shí)的正常截面和斜截面加固,以及大偏心受拉受壓的結(jié)構(gòu),在靜力受力狀態(tài)下產(chǎn)生。但是,它不適用于對(duì)簡(jiǎn)單的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,包括垂直承載側(cè)加固系數(shù)小于0.2%的結(jié)構(gòu)處理。待處理的混凝土構(gòu)件必須具有至少C15或以上的試驗(yàn)強(qiáng)度,而外表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度也應(yīng)該達(dá)到1.5兆帕或更高。由于這種方法加固的質(zhì)量與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度關(guān)系到粘結(jié)材料的質(zhì)量,因此在對(duì)這種加固方法進(jìn)行選擇的過(guò)程中,應(yīng)對(duì)后期結(jié)構(gòu)不超過(guò)60度的環(huán)境溫度進(jìn)行保證,相對(duì)濕度應(yīng)該在70%以下,對(duì)于處于高溫高濕或放射性強(qiáng)等有害條件下的混凝土部件,除對(duì)相應(yīng)的預(yù)防措施進(jìn)行采取外,還應(yīng)對(duì)具有相應(yīng)性能的粘結(jié)劑進(jìn)行選用,并對(duì)特殊方法進(jìn)行遵循并且施工。2.4貼碳纖維加固法2.4.1貼碳纖維加固法概述碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)是早期廣泛應(yīng)用于特殊行業(yè)的新型高強(qiáng)度復(fù)合材料之一,比如航空航天。近年來(lái),研究和應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域中也取得了較快的發(fā)展。相比起以往常用的加固方法,該方法屬于一種新型的有效加固修復(fù)方法,這是一種利用碳纖維材料增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的技術(shù),這適用于使用連接劑在構(gòu)件的外層粘貼適當(dāng)?shù)牟牧?,同時(shí)對(duì)兩個(gè)組件的協(xié)同力特性進(jìn)行利用,促使提高整體結(jié)構(gòu)和抗震性能的目的得到實(shí)現(xiàn)。由于這種類(lèi)型的片材本身具有耐銹蝕性高、強(qiáng)度高、重量輕等許多優(yōu)良特性,因此廣泛運(yùn)用于美國(guó)和日本等先進(jìn)國(guó)家,而我國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究和應(yīng)用只是在本世紀(jì)初期才開(kāi)始,雖然取得了很大的進(jìn)展,但更系統(tǒng)的理論體系仍未能建立。碳纖維片材可廣泛應(yīng)用于不同類(lèi)型的構(gòu)件和各個(gè)部位,也可應(yīng)用于磚石砌體(使用該方法處理過(guò))一些力學(xué)性能。例如,梁結(jié)構(gòu)和柱結(jié)構(gòu)的抗剪加固以及加強(qiáng)承載力是許多工程實(shí)踐的一部分。2.4.2貼碳纖維加固法的優(yōu)缺點(diǎn)采用碳纖維材料加固方法的優(yōu)點(diǎn)主要在強(qiáng)度高、效果好兩個(gè)方面集中。由于良好的物理性能這種材料本身就具有,在補(bǔ)強(qiáng)和加固混凝土構(gòu)件的過(guò)程中,可以使得構(gòu)件和結(jié)構(gòu)的承載能力顯著得到提高,并對(duì)受力特性進(jìn)行改善,從而促使對(duì)這一目標(biāo)的補(bǔ)強(qiáng)和加固得到有效地實(shí)現(xiàn)。據(jù)相關(guān)報(bào)道,比起其他加固方法,如粘鋼加固方法等,這種加固方法可以對(duì)8倍的材料消耗進(jìn)行節(jié)省。通過(guò)實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)使用這種加固材料具有的耐銹蝕性和耐久性都很良好,可以大大降低酸堿銹蝕建筑物的影響,可以在各種類(lèi)型的建筑結(jié)構(gòu)中使用,結(jié)構(gòu)形式不變。對(duì)于一些項(xiàng)目的建造,如大殼體和隧道結(jié)構(gòu),一般情況下,對(duì)傳統(tǒng)加固方法的使用效率并不高,但對(duì)這種先進(jìn)的加固方法進(jìn)行使用,很容易將問(wèn)題解決,而且可以保障質(zhì)量。與混凝土構(gòu)件相比,碳纖維加固技術(shù)具有的增強(qiáng)和加固效果都非常好,在梁體截面積和重量幾乎沒(méi)有增加的基礎(chǔ)上,這種技術(shù)的施工質(zhì)量和周期以及板材的耐久性,可以對(duì)建設(shè)方的需求進(jìn)行滿(mǎn)足,其整體社會(huì)和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)雄厚,具有的現(xiàn)實(shí)推廣意義很重要。3某混凝土建筑檢測(cè)鑒定及加固設(shè)計(jì)3.1工程概況3.1.1歷史建筑價(jià)值評(píng)估于1925年,帥府舞廳建立了中西結(jié)合的仿羅馬式建筑,已經(jīng)存在了90年,而且它的外觀保存得比較好,具有較高藝術(shù)學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。(1)歷史價(jià)值作為張學(xué)良故居的一部分,帥府舞廳反映了東北的政治中心,由張家二代人主導(dǎo)的;因中央豪華的舞池而被稱(chēng)為帥府舞廳,同時(shí)作為外交場(chǎng)所被張氏父子用來(lái)對(duì)重要客人進(jìn)行接待,許多重要的歷史人物在這里留下了他們的痕跡,他們也對(duì)新舊中國(guó)的巨變、直奉大戰(zhàn)和“九一八”事變進(jìn)行了見(jiàn)證;這是對(duì)東北軍和東北近代歷史演變的研究,有很高的歷史價(jià)值。(2)藝術(shù)價(jià)值在辛亥革命后向“西風(fēng)東漸”的影響下,對(duì)西方生活方式不斷進(jìn)行吸收的同時(shí),建筑中也出現(xiàn)了大量中西風(fēng)格相結(jié)合的優(yōu)秀建筑,這一時(shí)期,帥府舞廳落成;中式風(fēng)格的代表物-青灰色磚瓦完美的結(jié)合了漩渦式柱頭、輕盈的挑板和羅馬式愛(ài)奧尼柱,在帥府建筑群中是獨(dú)一無(wú)二的,但同時(shí)也很自然,有很高的建筑藝術(shù)價(jià)值。(3)科學(xué)價(jià)值近現(xiàn)代建筑是幾千年來(lái)取代中國(guó)傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),促使建筑更大跨度、更高的夢(mèng)想得到實(shí)現(xiàn);無(wú)論是外觀完美的對(duì)稱(chēng),還是90年前興起的結(jié)構(gòu)體系,存在的科學(xué)研究?jī)r(jià)值很多。(4)社會(huì)價(jià)值作為張學(xué)良舊居建筑群中不對(duì)外開(kāi)放的建筑之一,帥府舞廳是張氏父子對(duì)重要人物進(jìn)行接待的外交場(chǎng)所,它是一個(gè)重要部分,用于對(duì)東北軍興衰進(jìn)行研究,它也讓后人明白,在中國(guó)近代史上,張學(xué)良將軍取得的成果是不可磨滅的,具有的社會(huì)價(jià)值極為深遠(yuǎn)。3.1.2保護(hù)工程的必要性及可行性(1)保護(hù)工程的必要性1)作為“張學(xué)良舊居”,帥府舞廳是組成全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位不能分割的重要部分,有必要對(duì)這一珍貴的歷史文化遺產(chǎn)進(jìn)行保護(hù)。2)現(xiàn)狀勘察文物本體,因?yàn)槌D暝谧匀恢斜┞?,風(fēng)吹雨打,嚴(yán)重衰減了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),人類(lèi)活動(dòng)區(qū)域的安全需求無(wú)法得到滿(mǎn)足,同時(shí)文物本體的歷史信息完整性被人為拆改、使用中的不當(dāng)行為所破壞。3)對(duì)隱患及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和消除,對(duì)文物進(jìn)一步的受損進(jìn)行防止,在文物建筑保護(hù)方面意義巨大。3.1.3工程區(qū)劃帥府舞廳(帥府辦事處)是全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位“張學(xué)良舊居”建筑群的一部分,位于遼寧省沈陽(yáng)市北緯38°43′至43°26′,東經(jīng)118°53′到125°46′之間;是東北地區(qū),也就是沿海省和內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部和東北的門(mén)戶(hù),更是一個(gè)交通樞紐城市,京津冀地區(qū)通向關(guān)東地區(qū)。沈陽(yáng)在遼寧省中部,主要是平原,屬半濕潤(rùn)溫帶大陸性氣候,全年溫度在-35°C至36°C之間,平均氣溫為8.3°C;全年降水量500ml,地下水位近10年的時(shí)間都在海拔30m左右,全年無(wú)霜期為183天;降水在季風(fēng)的影響下集中,并且溫差大,但四季分明。沈陽(yáng)市基本風(fēng)壓為0.55KN/㎡,基本雪壓為0.5KN/㎡??拐鹪O(shè)防烈度為七度。如圖3.1、圖3.2所示為建筑項(xiàng)目的區(qū)位分析圖以及總平面圖。圖3.1建筑區(qū)位示意圖圖3.2項(xiàng)目工程總平面圖3.1.4建筑概況因?yàn)閺埵细缸咏?jīng)常在這里組織舞會(huì),所以稱(chēng)為帥府舞廳(帥府辦事處)。是張氏父子專(zhuān)門(mén)為對(duì)軍政界人士進(jìn)行接待而設(shè)計(jì)的“招待所”。由于有一間豪華的兩層舞廳在主樓,故又稱(chēng)“帥府舞廳”。作為重要的組成張氏帥府建筑群的一部分,這個(gè)重要的社交場(chǎng)所曾是奉系軍閥的,它不僅是民國(guó)時(shí)期軍人、政要、商人、社會(huì)名人、名人和美女的聚會(huì)場(chǎng)所,而且軍閥首領(lǐng)孫傳芳曾在這里居住兩年,也是中華民國(guó)歷史上許多重要活動(dòng)的策劃地。始建于1925年的帥府舞廳坐南朝北,在帥府大院的東南側(cè),位于邊亞銀行的斜對(duì)面,總建筑占地面達(dá)到2330平方米。主樓是磚混結(jié)構(gòu),有地下室,地上三層,主立面是一座對(duì)稱(chēng)的羅馬式仿制建筑。大樓頂層被角樓包圍,鐘樓在中心,占地1630平方米,其中地下室達(dá)到397平方米。主樓東西兩側(cè)共有13間輔助用房,建筑面積700平方米,目前,東輔房已完工,西輔房有4間損壞,只剩下9間房間,受損面積為257平方米。目前,現(xiàn)有的帥府舞廳面積在2073平方米。帥府舞廳主樓的樓層和屋頂平面圖如圖3.3、3.4、3.5和3.6。圖3.3建筑地下一層平面圖圖3.4建筑一層平面圖圖3.5建筑二層平面圖圖3.6建筑三層平面圖圖3.7屋頂平面圖3.1.5歷史沿革及歷史修繕情況帥府舞廳原名為帥府辦事處,始建1925年,為張氏父子外交場(chǎng)所,用于招待重要軍界、政界人物的地方解放后,它被遼寧省煤礦安全局使用,原因多種多樣:東輔房作為居民住宅使用,西輔房由“張學(xué)良舊居”改為旅游服務(wù)中心。帥府舞廳也在“張學(xué)良舊居”陳列館建筑群中。1958年沈陽(yáng)市人民政府以“張氏帥府”公布這一建筑群為市級(jí)文物保護(hù)單位;1988年遼寧省政府以“張氏帥府”公布這一建筑群為省級(jí)保護(hù)單位;1996年11月中國(guó)國(guó)務(wù)院以“張學(xué)良舊居”公布這一建筑群為第四批全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位;帥府舞廳至今未有修繕資料記錄,因屋面漏雨,2011年上人屋重做兩層SBS防水。3.1.6修繕加固原則及指導(dǎo)思想(1)在不對(duì)文物原貌進(jìn)行改變的前提下,貫徹“搶救第一、加強(qiáng)管理、保護(hù)為主、合理利用”的保護(hù)方針,促使歷史原貌和建筑特色得到真實(shí)完整地保存。(2)帥府舞廳是一座近現(xiàn)代仿羅馬式建筑,完美結(jié)合中西文化,外觀保存完好;在修繕過(guò)程中,歷史必須尊重,不對(duì)建筑的原有風(fēng)格和形制造成破壞。(3)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有成熟的現(xiàn)代建筑加固技術(shù)的利用加固補(bǔ)強(qiáng)文物本體結(jié)構(gòu),使建筑壽命最大化。(4)作為帥府舞廳建筑群標(biāo)志性建筑的帥府舞廳,是舞廳無(wú)法分割的一部分。本次修繕建議對(duì)建筑的歷史風(fēng)貌進(jìn)行保留,促使帥府舞廳更加的完整。(5)對(duì)電氣設(shè)備合理進(jìn)行布置的前提是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)和建筑整體外觀安全進(jìn)行確保,盡量減少文物干擾。3.2鑒定的內(nèi)容以及依據(jù)3.2.1荷載的取值工程項(xiàng)目使用以及施工活荷載的標(biāo)準(zhǔn)之如下:(1)辦公2.0KN/㎡(2)走廊2.5KN/㎡(3)樓梯3.5KN/㎡(4)上人屋面2.0KN/㎡(5)非上人屋面0.5KN/㎡3.2.2工程設(shè)計(jì)依據(jù)(1)《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》(2017年11月修定);(2)《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法實(shí)施條例》(2017年3月);(3)《文物保護(hù)工程管理辦法》(2003年5月);(4)《中國(guó)文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》(2015年)(5)中華人民共和國(guó)文物保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《近現(xiàn)代歷史性建筑結(jié)構(gòu)安全性評(píng)估導(dǎo)則》(2014年)(6)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2019)(7)《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》(JGJ116-2019)(8)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50003-2011)(9)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2018)(10)現(xiàn)狀照片、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場(chǎng)勘察結(jié)果;(11)對(duì)所得文字、影像史料進(jìn)行調(diào)查;3.3工程的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)檢查現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)和記錄帥府舞廳主樓建筑,如下為現(xiàn)狀的勘察:(1)外墻:整個(gè)建筑群的主體建筑為磚混結(jié)構(gòu),距今的歷史已有90年;無(wú)論是青磚墻還是部分水泥抹灰,都有天然的風(fēng)化、酥堿、部分抹灰空鼓、龜裂等問(wèn)題的存在,尤其嚴(yán)重的是自然力的破壞和日常維護(hù)保養(yǎng)的缺乏,尤其是建筑屋頂?shù)乃淖菢呛顽姌牵鼈円呀?jīng)達(dá)到了危險(xiǎn)的水平。如圖3.8和3.9。圖3.8東部、中部、西部抹灰空鼓、龜裂;墻面酥堿,挑檐殘損圖3.9青磚墻面酥堿(2)室內(nèi)墻面、頂棚:極為嚴(yán)重的脫落、風(fēng)化、空鼓。屬日常維護(hù)、保養(yǎng)不到位。如圖3.10、3.11。圖3.10墻面空鼓、龜裂,水磨石踏面磨損棱角殘損,扶手油飾脫落圖3.11內(nèi)墻殘損嚴(yán)重,頂棚空鼓,線角殘缺舞池中心玻璃采光頂:木龍骨、支條槽朽、斷裂。雖用鐵板加固,但變形仍舊嚴(yán)重,安全隱患已經(jīng)存在,屬于日常維護(hù)、保養(yǎng)不到位。如圖3.12所示。圖3.12尼龍網(wǎng)防護(hù),因木龍骨斷裂變形,時(shí)有玻璃墜落(4)結(jié)構(gòu):依舊完好的羅馬式愛(ài)奧尼式水泥梁、柱基、柱,龜裂、空鼓的表面,油飾脫落。屬年久自然衰減及沒(méi)有充足的維護(hù)、保養(yǎng)。如圖3.13所示。圖3.13愛(ài)奧尼柱角完好,柱基抹灰龜裂,組合柱頭完好、色澤陳舊(5)各層水泥挑板:鋼筋外露、滲雨、表皮脫落、龜裂屬年代久遠(yuǎn),自然衰退,保養(yǎng)、維護(hù)不夠充分。見(jiàn)圖3.14、3.15、3.16。圖3.14挑檐板均嚴(yán)重龜裂,滲雨,多處鋼筋外露、銹蝕嚴(yán)重圖3.15挑檐板殘損嚴(yán)重、滲雨,鋼筋外露銹蝕圖3.16水泥梁托外形基本完好(1)室內(nèi)門(mén)窗:銹蝕嚴(yán)重的室內(nèi)鋼門(mén)、鋼窗,開(kāi)口不對(duì),損壞嚴(yán)重。日常維護(hù)和保養(yǎng)不充足;木門(mén)和窗:磨損、嚴(yán)重?fù)p壞、凹槽退化、變形。屬于日常使用的損壞和維護(hù)、保養(yǎng)不夠。如圖3.17所示。圖3.17室內(nèi)窗戶(hù)殘舊,墻面空鼓脫落(2)地下室:u形,占地349.04平方米,距自然地面1550米;因?yàn)閲?yán)重的滲水無(wú)法使用。建筑物年久失修,老化、破損的防水系統(tǒng),建筑物周?chē)鸁o(wú)法很好的排水。情況見(jiàn)圖3.18。圖3.18地下室室內(nèi)墻面、頂棚殘損嚴(yán)重(3)建筑高處的鐘樓和角樓,受到嚴(yán)重?fù)p壞,尤其是女兒墻。處于維護(hù)保養(yǎng)不良、年代久遠(yuǎn)、無(wú)人維修的狀態(tài);機(jī)械部分丟失的鐘體,這是人為的。如圖3.18和3.19。圖5.18四個(gè)角樓及鐘樓、玻璃采光頂殘損嚴(yán)重,11年重做SBS防水圖5.19挑板龜裂,破損嚴(yán)重,鋼筋外露、銹蝕嚴(yán)重(9)空鼓、開(kāi)裂的院墻大門(mén)墻垛抹灰面,銹蝕、殘缺的鐵欄桿。自然衰減的同時(shí)缺少保養(yǎng)和維護(hù)。3.4損傷和病害成因分析由主樓的東、西副室、大門(mén)和院墻組成帥府舞廳,每個(gè)單元的損傷都有共同的特點(diǎn)和特征;經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,造成損壞和病害的原因如下:(1)建筑老化及自然力破壞:歷經(jīng)90年的帥府舞廳,致使自然衰減出現(xiàn)在磚混結(jié)構(gòu)主體上,脫落、空鼓、龜裂,松散的女兒墻,都是因?yàn)轱L(fēng)雨的破壞、侵蝕造成的,致使殘損的建筑構(gòu)件的出現(xiàn)。(2)人為破壞:整個(gè)建筑群被人為隨意的拆除和改造,破壞了整體風(fēng)貌,歷史可持續(xù)性得到了降低。(3)維護(hù)、保養(yǎng)不到位:定期維護(hù)和保養(yǎng)文物本體是對(duì)文物本體進(jìn)行保護(hù)的有效措施。由于諸多因素,帥府辦事處的建筑群在維護(hù)、保養(yǎng)和使用管理上不夠充足,致使建筑群被損壞。3.5工程結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度檢測(cè)3.5.1磚強(qiáng)度檢測(cè)由于歷史建筑的特殊性,必須在對(duì)歷史建筑進(jìn)行保護(hù)的基礎(chǔ)上對(duì)磚的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量,因此檢測(cè)方法有局限。在要要保護(hù)的內(nèi)容不被損傷的前提下,用回彈法對(duì)磚的強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。將六個(gè)測(cè)量點(diǎn)固定在每層的承重墻上,共二十四個(gè)測(cè)量點(diǎn)?;貜棛z測(cè)磚塊。必須在檢測(cè)前將墻的抹灰層清理干凈,然后檢測(cè)?;貜椫档挠?jì)算公式為3.1-3.4。工程磚強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3.5。計(jì)算單塊磚的平均回彈值方式是:(3.1)式中,——第j塊磚的平均回彈值,精確至0.1——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的回彈值十塊樣磚的平均回彈值:(3.2)式中,——十塊磚的平均回彈值,精確至0.1——第j塊磚的平均回彈值十塊樣磚的回彈標(biāo)準(zhǔn)值:(3.3)(3.4)式中,——十塊磚的回彈標(biāo)準(zhǔn)值,精確至0.1——十塊磚回彈值標(biāo)準(zhǔn)差,精確至0.1表3-1磚強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果層數(shù)單層抗壓強(qiáng)度平均值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值強(qiáng)度地下室10.50.270.0310MU10一層11.50.570.0510.7MU10二層12.81.521.1211.2MU10三層11.61.030.0810.7MU103.5.2砂漿強(qiáng)度的檢測(cè)采用貫入法檢測(cè)建筑砂漿強(qiáng)度,使用公式3.5對(duì)砂漿抗壓強(qiáng)度平均值進(jìn)行計(jì)算:(3.5)式中,——第i個(gè)構(gòu)件砂漿貫入深度的平均值,精確至0.1——第i個(gè)測(cè)點(diǎn)貫入深度值,精確至0.1檢測(cè)根據(jù)建筑層數(shù)進(jìn)行,砂漿強(qiáng)度平均值的計(jì)算公式5.6如下:(3.6)式中,——同一層砂漿強(qiáng)度換算值平均值,精確至0.1——第j個(gè)砂漿強(qiáng)度換算值,精確至0.1計(jì)算砂漿強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差公式3.7如下:(3.7)式中,——同一層砂漿強(qiáng)度換算值的標(biāo)準(zhǔn)差,精確至0.1計(jì)算砂漿強(qiáng)度換算值變異系數(shù)公式3.8如下:(3.8)式中,——同一層砂漿強(qiáng)度換算值的變異系數(shù),精確至0.1如表3-2所示為砂漿檢測(cè)結(jié)果:表3-2砂漿抗壓強(qiáng)度評(píng)定結(jié)果(MPa)層數(shù)強(qiáng)度換算值標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)地下室0.60.040.07一層0.90.040.04二層0.80.030.04三層0.80.070.093.6第一級(jí)抗震鑒定根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》可知,于1925年始建帥府舞廳主樓,30年是其后續(xù)使用年限,是A類(lèi)筑。帥府舞廳現(xiàn)有的地下一至三層墻體砌筑砂漿強(qiáng)度不高。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告,結(jié)果如下:砂漿強(qiáng)度平均值為0.6MPa的是底下一層,砌筑砂漿的平均強(qiáng)度為0.9MPa的是第一層,砌筑砂漿的平均強(qiáng)度為0.8MPa的是第二層,砌筑砂漿的平均強(qiáng)度為0.8MPa的是第三層。主樓鋼筋混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度相對(duì)較低,根據(jù)檢測(cè)層,因?yàn)橛晁某D杲?,環(huán)境潮濕,地下一層混凝土梁、板、墻嚴(yán)重脫落。強(qiáng)度幾乎沒(méi)有,個(gè)別樓板鋼筋已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕,積水在局部地面較多。由于潮濕,一樓的墻壁膨脹并脫落。一至二樓混凝土梁、板、墻體飾面多脫落,二樓柱、梁飾面層多處開(kāi)裂,二樓個(gè)別屋面板飾面層掉落,漏雨現(xiàn)象在二樓頂層的采光屋面板老化后出現(xiàn)。三樓房間墻壁的飾面層的脫落現(xiàn)象比較常見(jiàn),個(gè)別點(diǎn)的頂板鋼筋嚴(yán)重銹蝕,青磚裸露在外,經(jīng)過(guò)初步估算,以上原因無(wú)法對(duì)現(xiàn)有抗震及結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行滿(mǎn)足,下面是對(duì)帥府舞廳主樓的抗震鑒定。(1)帥府舞廳的結(jié)構(gòu)布置主樓地下室呈凹形布置,地上三層是矩形,水平墻和垂直墻受力相同,錯(cuò)層現(xiàn)象不會(huì)出現(xiàn)在豎向分布上,帥府舞廳主樓使規(guī)范要求得到滿(mǎn)足,結(jié)構(gòu)布置規(guī)整。(2)結(jié)構(gòu)體系需要在多個(gè)方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的檢查和評(píng)定,如下表3-3所示:表3-3結(jié)構(gòu)體系評(píng)定結(jié)果項(xiàng)目A類(lèi)建筑抗震設(shè)防七度規(guī)范要求帥府舞廳主樓現(xiàn)狀評(píng)定結(jié)果建筑高度不超過(guò)22米15.470m符合建筑層數(shù)不超過(guò)七層3層符合橫墻間距小于11米5470符合建筑高寬比不大于2.21.92符合承重墻磚強(qiáng)度不低于MU7.5MU10符合承重砂漿強(qiáng)度不低于M1部分小于M1不符合(3)整體性連接構(gòu)造該項(xiàng)目在沈陽(yáng),將抗震設(shè)防烈度設(shè)置為7度。根據(jù)規(guī)范,圈梁應(yīng)放置在建筑物屋頂周?chē)?。檢測(cè)和判斷結(jié)果見(jiàn)下表3-4:表3-4圈梁布置檢測(cè)圈梁設(shè)置位置規(guī)范要求工程實(shí)際情況評(píng)定結(jié)果樓蓋外墻內(nèi)墻>8m或者建筑層數(shù)>4層需要隔層設(shè)置同外墻,圈梁水平距離小于16m有圈梁有圈梁符合符合屋蓋外墻內(nèi)墻均有圈梁水平距離:縱墻<8m橫墻<16m有圈梁有圈梁符合符合(4)建筑物中容易造成局部坍塌的連接與構(gòu)件抗震設(shè)防強(qiáng)度為7時(shí),承重門(mén)窗間的距離要大于0.8米。門(mén)窗洞邊緣與外墻端部之間的距離要比0.8米大,支承間距大于5米的梁的門(mén)窗洞邊緣之間的距離要比0.8米小。帥府舞廳主樓與要求是相符的。(5)抗震設(shè)防房屋寬度以及橫墻之間的距離要求用青磚建造的帥府舞廳主樓,主樓一層高4.2米,二層高2.7米,角樓高度達(dá)到3.17米。帥府舞廳主樓根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求的房屋寬度和墻體橫向距離見(jiàn)表3-5。表3-5房屋寬度以及橫墻距離類(lèi)別地下室一層二層三層房屋寬度6.26.26.59.7橫墻之間的距離4.14.14.66.6根據(jù)工程實(shí)際狀況與規(guī)范進(jìn)行比較,不滿(mǎn)足房屋跨度和橫墻距離,帥府舞廳主樓不滿(mǎn)足現(xiàn)行《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》。綜合以上標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于第一級(jí)鑒定的要求帥府舞廳主樓并不能滿(mǎn)足,因此建筑需要進(jìn)行第二級(jí)抗震鑒定。3.7第二級(jí)抗震鑒定位于沈陽(yáng)的帥府舞廳主樓。設(shè)置抗震防烈度為7。沈陽(yáng)的基礎(chǔ)風(fēng)壓為0.55KN/㎡,基礎(chǔ)雪壓為0.5KN/㎡。如表3-6所示為工程利用率和施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:表3-6活荷載標(biāo)準(zhǔn)值荷載類(lèi)型活荷載標(biāo)準(zhǔn)值辦公走廊樓梯上人屋面非上人屋面2.0KN/㎡2.5KN/㎡3.5KN/㎡2.0KN/㎡0.5KN/㎡加固前采用中國(guó)科學(xué)院開(kāi)發(fā)的PKPM的鑒定加固模塊進(jìn)行對(duì)建筑加固前的鑒定分析。如果現(xiàn)有的磚混歷史建筑結(jié)構(gòu)無(wú)法對(duì)一級(jí)抗震要求進(jìn)行滿(mǎn)足,那么必須進(jìn)行二級(jí)評(píng)估。當(dāng)整體抗震能力指數(shù)比1.0大或者相同時(shí),則抗震鑒定結(jié)果對(duì)一級(jí)鑒定要求進(jìn)行滿(mǎn)足,二級(jí)鑒定就不需要。當(dāng)一級(jí)鑒定要求與建筑物的抗震鑒定結(jié)果不符合時(shí),二級(jí)鑒定根據(jù)建筑物的情況判斷是否進(jìn)行。建筑物一級(jí)鑒定的結(jié)果決定是否進(jìn)行二級(jí)鑒定。建筑物二級(jí)抗震鑒定采用簡(jiǎn)化方法和構(gòu)件承載力計(jì)算方法進(jìn)行。如果建筑整體抗震能力指標(biāo)依舊比1.0低且二級(jí)鑒定也無(wú)法通過(guò),則建筑應(yīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。在第二層的抗震鑒定檢測(cè)過(guò)程中,當(dāng)較短墻柱與另一段墻相交時(shí),其中一個(gè)計(jì)算結(jié)果大于1,而另一段墻柱小于1,如果兩端墻柱的計(jì)算結(jié)果平均值大于此值,則可以認(rèn)為兩個(gè)墻段的抗震承載力使要求得到滿(mǎn)足。于1925年建立了帥府舞廳的主樓,歷史已有90多年,歷史悠久,抗震設(shè)防要求在當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)建造的時(shí)候并沒(méi)有過(guò)多的進(jìn)行考慮。通過(guò)PKPM的建模分析,帥府舞廳的地下室以及地上三層的綜合抗震能力指數(shù)均不滿(mǎn)足規(guī)范要求。與PKPM的鑒定分析結(jié)果相結(jié)合,要對(duì)帥府舞廳主樓進(jìn)行加固處理,因?yàn)槠洮F(xiàn)今不符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的。對(duì)于帥府舞廳主樓加固工程,應(yīng)與PKPM識(shí)別結(jié)果進(jìn)行結(jié)合,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱部位。在加固設(shè)計(jì)中遵循尊重歷史的原則,使建筑原有風(fēng)格和建筑形式得到保持。在使建筑結(jié)構(gòu)安全和保持建筑整體外觀得到保證的前提下,對(duì)建筑進(jìn)行合理加固設(shè)計(jì),盡量減少文物的干擾。第4章既有磚混結(jié)構(gòu)歷史建筑加固設(shè)計(jì)及分析帥府舞廳主樓地下一、三層砌筑砂漿強(qiáng)度較低。如下是根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告得到的結(jié)果:平均強(qiáng)度為0.6MPa的是地下一層砂漿,平均強(qiáng)度為0.9MPa的是一層砌筑砂漿,平均強(qiáng)度為0.8MPa的是二層砌筑砂漿,平均強(qiáng)度為0.8MPa的是三層砌筑砂漿。相比之下,主樓鋼筋混凝土構(gòu)件的強(qiáng)度較低。加固時(shí),應(yīng)盡量對(duì)建筑物的原有風(fēng)貌進(jìn)行保護(hù),補(bǔ)強(qiáng)處理只在建筑物內(nèi)部進(jìn)行,原有建筑物的地基基礎(chǔ)盡量不擾動(dòng),因此結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)措施主要在帥府舞廳主樓整個(gè)的建筑墻體進(jìn)行使用,主要選擇處理的部分有兩個(gè):(1)剛性確板墻在地下室部分和一樓墻體進(jìn)行使用的主要原因有以下兩個(gè)方面:1)砌體結(jié)構(gòu)砂漿強(qiáng)度和砌體磚強(qiáng)度不能對(duì)結(jié)構(gòu)安全要求進(jìn)行滿(mǎn)足。2)潮濕的地下室無(wú)法做到完全防水,對(duì)混凝土板墻的增加可以增加一層剛性防水層給地下室。(2)有必要在地面二至三層建筑使用抹灰加固處理:1)結(jié)構(gòu)砌體砂漿和砌體磚強(qiáng)度,結(jié)構(gòu)安全要求無(wú)法得到滿(mǎn)足。為了防止加固后墻體過(guò)于堅(jiān)固,對(duì)抹灰加固法進(jìn)行采用。2)在裝修前對(duì)原砌體結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行抹灰后,抹灰面層可以在整體抹灰加固找平后進(jìn)行減少,也會(huì)更經(jīng)濟(jì)。4.1墻體補(bǔ)強(qiáng)方法(1)磚石墻體勾縫原建筑砌體砂漿強(qiáng)度在1.0MPa~1.24MPa之間,強(qiáng)度過(guò)低會(huì)使嚴(yán)重的砂漿粉塵出現(xiàn),與砌體結(jié)構(gòu)的砂漿承載力要求不相符,為了提高墻體砂漿強(qiáng)度,應(yīng)該重新對(duì)所有外墻內(nèi)側(cè)和內(nèi)墻兩側(cè)30毫米深度范圍進(jìn)行勾縫,以下是具體做法:先將墻體原有抹灰面層清除掉,然后對(duì)墻體30mm深范圍內(nèi)的砂漿及周?chē)缮⑸皾{進(jìn)行清除,并將其清理干凈,然后清除砂漿后,用M10水泥砂漿密實(shí)地填充磚石縫。在施工過(guò)程中,注意應(yīng)沿墻每隔一米進(jìn)行清理和勾縫,另一側(cè)應(yīng)在一側(cè)施工完成后進(jìn)行。做法大樣如圖4.1。圖4-1磚墻內(nèi)外勾縫加固示意圖(2)混凝土板墻加固地下一層和一層對(duì)80mm的現(xiàn)澆加固進(jìn)行使用,并用鋼筋連接板墻和原磚墻。接縫完成后,砂漿達(dá)到其強(qiáng)度,用鋼刷將墻面拉毛并清洗干凈,然后將墻面完全濕潤(rùn),半天后再進(jìn)行噴濕,共四次,目的是完全使墻面濕透?;炷翝仓埃俅螄姖?,將界面粘合劑涂抹上去,對(duì)自密實(shí)細(xì)石混凝土進(jìn)行澆筑。采用150×150的網(wǎng)格間距于混凝土板墻,具體方法見(jiàn)圖6.2和6.3。墻體補(bǔ)強(qiáng)后,應(yīng)恢復(fù)墻面裝飾表面。圖4-2單雙側(cè)混凝土墻體鋼筋網(wǎng)片圖圖4-3單雙面板墻加固示意圖在加固過(guò)程中,可靠的連接需要在板墻的端部和陰角處以及水平和垂直墻的連接處存在。水平和垂直交接處加固、板墻端部加固及陰角處加固見(jiàn)圖6.4至6.6。圖4-4板墻端部加固示意圖圖4-5板墻端陰角處加固示意圖圖4-6板墻橫縱墻交接處加固示意圖進(jìn)行混凝土板墻加固時(shí),再基礎(chǔ)上內(nèi)外墻的做法如圖4.7所示圖4-7混凝土板墻內(nèi)外墻加固示意圖當(dāng)梁跨度超過(guò)6米時(shí),板墻的加固需要可靠的連接,在圖4.8中顯示具體的方法:圖4-8跨度大于六米梁下加固示意圖地面以上二層和三層的加固使用35mm厚的抹灰板,板墻和原磚墻用鋼筋連接,具體位置和方法如圖6.9所示。一旦連接完成,砂漿的強(qiáng)度達(dá)到后,用鋼刷對(duì)墻體進(jìn)行拉毛并清洗,然后完全噴濕墻體,半天后再次噴濕,步驟重復(fù)四次,目標(biāo)是完全濕潤(rùn)墻體。在澆筑混凝土前,再次噴濕,在接縫處涂上粘合劑,抹灰使用M10砂漿掛網(wǎng)。墻體加固后,應(yīng)恢復(fù)墻體的裝飾表面。抹灰墻體鋼筋網(wǎng)片對(duì)網(wǎng)格間距為150×150的間距進(jìn)行使用,如圖4.10所示為內(nèi)外墻樓面加固的方法。圖4-9單雙側(cè)抹灰墻體鋼筋網(wǎng)片示意圖圖4-10內(nèi)外墻樓面加固的做法在加固墻壁時(shí),由于門(mén)窗破舊,強(qiáng)度不足。在這種情況下,進(jìn)行的加固方法如圖4.11。圖4-11門(mén)窗洞口加固示意圖(3)補(bǔ)強(qiáng)施工注意事項(xiàng)1)補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件表面應(yīng)平整干凈。2)采用噴濕處理于被補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件表面。3)網(wǎng)格的尺寸嚴(yán)格符合結(jié)構(gòu)要求,由補(bǔ)強(qiáng)構(gòu)件的尺寸決定其寬度,但最大不超過(guò)1米。4)在鋼絞線末端安裝張拉環(huán),并且仔細(xì)檢查,如果松動(dòng)或脫落,必須進(jìn)行更換。5)網(wǎng)片安裝時(shí),網(wǎng)片與構(gòu)件之間的距離應(yīng)為4至5毫米;可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置砂漿墊。6)不能用沖擊電鉆鉆預(yù)留的螺栓孔,鉆孔的直徑和深度與設(shè)計(jì)要求應(yīng)該嚴(yán)格相符,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí),設(shè)計(jì)人員應(yīng)在處理前提出解決方案。7)未加固的墻也應(yīng)該從原來(lái)的灰層鑿除、剔縫,修復(fù)使用水泥砂漿。8)在補(bǔ)強(qiáng)施工過(guò)程中,應(yīng)注意原設(shè)備的保護(hù),標(biāo)記好需臨時(shí)拆除的,這樣他們就可以按原樣恢復(fù)了。9)在補(bǔ)強(qiáng)施工過(guò)程中,應(yīng)注意對(duì)原有管線進(jìn)行保護(hù),同時(shí)避免損失和事故的出現(xiàn)。10)板墻加固結(jié)構(gòu)中,細(xì)石混凝土的澆筑應(yīng)根據(jù)墻體高度分三段進(jìn)行施工,對(duì)澆筑不均勻的情況進(jìn)行避免。11)原結(jié)構(gòu)的主筋等在補(bǔ)強(qiáng)施工時(shí)的做法(如螺栓固定、卡扣錨固等)不得造成損壞。4.2梁的加固(1)使用碳纖維布對(duì)梁進(jìn)行加固,這種補(bǔ)強(qiáng)方法很常見(jiàn),碳纖維布粘貼在梁的表面,并且梁和碳纖維布形成一個(gè)整體,從而使梁的承載能力得到提高。如圖4.12所示,本設(shè)計(jì)將兩層碳纖維布貼在梁底,梁兩端50毫米厚的碳纖維布間距為100毫米,有五個(gè)網(wǎng)梁。圖4-12碳纖維布加固梁立面及剖面圖(2)施工注意事項(xiàng)1)碳纖維布的補(bǔ)強(qiáng)施工應(yīng)由專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)負(fù)責(zé)。2)長(zhǎng)期使用加固構(gòu)件的環(huán)境保護(hù)和防火要求必須與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)相符。3)粘貼加固用碳纖維布時(shí),作用在梁上的活荷載應(yīng)拆除或基本拆除,其結(jié)構(gòu)應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)建筑施工標(biāo)準(zhǔn)。4)在補(bǔ)強(qiáng)施工之前,與鑒定單位一起綜合調(diào)查結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如果發(fā)現(xiàn)不符合補(bǔ)強(qiáng)計(jì)劃或需要補(bǔ)強(qiáng)的構(gòu)件,據(jù)實(shí)調(diào)整或制定補(bǔ)強(qiáng)措施4.3施工及其他要求1)在施工過(guò)程中,施工單位發(fā)現(xiàn)圖紙與原設(shè)計(jì)不符,應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)計(jì)人員和監(jiān)理及時(shí)進(jìn)行反饋。2)對(duì)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)涉及工程施工
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