混合结构体系旧厂房的分缝隔震组合加固技术.pdf
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1、158020238BuildingConstructionSTRUCTURECONSTRUCTION结施构混合结构体系旧厂房的分缝隔震组合加固技术尹伟顾夏英苏州中固建筑科技股份有限公司江苏苏州215000摘要:结合工程实际,对采用1 9 8 9 年及以前版抗震规范建成的框架和砌体混合承重体系房屋,在抗震能力不足方面的问题,提出了采用对结构整体切割设置抗震缝,对框架部分采用隔震方式进行加固的方法。针对独立基础底部配筋不满足最小配筋率,提出了一种刚性基础的加固方式,可为类似项目提供借鉴。关键词:混合结构建筑;分缝隔震组合加固;独立基础;刚性加固中图分类号:TU758文献标志码:A文章编号:1 0
2、0 4-1 0 0 1(2 0 2 3)0 8-1 58 0-0 4DOl:10.14144/ki.jzsg.2023.08.024Split-seam Seismic Isolation Combined Reinforcement TechnologyforOldFactoryBuildingswithMixedStructureSystemYIN Wei GUXiayingSuzhou Zhonggu Building Science and Technology Co.,Ltd.,Suzhou 215000,Jiangsu,ChinaAbstract:Based on engineer
3、ing practice,a method of cutting and setting seismic joints on the entire structure andstrengthening the frame part through isolation is proposed to address the issue of insufficient seismic capacity of frameand masonry hybrid load-bearing system buildings built using the year 1989 and previous seis
4、mic specifications.Areinforcement method for rigid foundations is proposed to address the issue that the bottom reinforcement of independentfoundations does not meet the minimum reinforcement ratio,which can provide reference for similar projects.Keywords:mixed structure building;split-seam seismic
5、isolation combined reinforcement;independent foundation;rigidreinforcement可持续发展和低碳环保是目前发展的大趋势,建筑行业也由快速发展时代进入到了存量改造的时代,避免大拆大建是大家的共识。但随着规范的更新调整,2 0 世纪建造的大量建筑已不符合现有使用功能要求,结构抗震设计的理念也发生了较大的改变,原有结构钢筋锚固长度、搭接长度、最小配箍率、节点核心区受剪等均不满足现行抗震规范要求。随着地震区划调整,某些地区抗震设防烈度提高后,结构的抗震加固也存在较多难点。如何利用老旧建筑,如何确保既有建筑的安全,是一个重要的课题-6
6、。对框架和砌体混合体系切割设置抗震缝,将既有框架部分的柱切断,增设隔震支座,消耗地震能量,延长支座以上结构振动周期,可以降低上部结构的地震荷载,降低框架部分的抗震构造要求。1项目概况某厂区为2 0 世纪9 0 年代建成的多栋工业厂房,厂区荒作者简介:尹伟(1 9 8 1 一),男,硕士,高级工程师通信地址:江苏省苏州市相城区澄阳路8 8 号(2 1 50 0 0)电子邮箱:59 7 56 8 0 8 0 收稿日期:2 0 2 3-0 5-30废多年,现对该厂区老旧建筑盘活利用,综合提升改造为现代化产业园,使用功能改为办公,使用荷载不增加。项目建筑面积8 30 0 m,没有地下室,地上北面为3层
7、框架,东面及南面为5层砌体结构,框架部分层高从下到上依次为6.0、6.0、4.5m,砌体部分层高从下到上依次为3.0、3.0、3.0、3.0、4.5m,框架部分和砌体部分总高度相同,层高不同,砌体部分的2 层和4 层为夹层,砌体部分3层和5层与框架连为一体,无抗震缝。框架部分的基础为混凝土独立基础,砌体部分为混凝土墙下条形基础,埋置埋深3.0 m。图1 为2 层结构平面示意,整体结构平面布局较为规则,砌体和框架2 部分平面分隔明显,框架柱和墙体承重构件不存在相互交错布置。图2 为结构剖面示意,显示了砌体部分夹层布置情况。该厂区原建筑的抗震设防烈度为6 度,根据最新地震区划,该建筑所在地区抗震设
8、防烈度调整为7 度。2结构整体加固方案该建筑依据1 9 8 9 年的规范设计,至今已经历3次规范重大调整,砌体和框架连成一体的混合体系已不符合现有规范抗震要求。混合体系的质量和刚度分布明显不对称,砌体部分刚度较大,地震时首先吸收大量地震能量,地震中建筑施工第4 5卷第8 期1581尹伟、顾夏英:混合结构体系旧厂房的分缝隔震组合加固技术G砌体结构框架结构0009砌体结构A1800830083008300830083002500600b23689图1混合体系2 层结构平面示意16.50m009t12.00m00089.00m00086.00m00083.00m00080m图2结构面示意会先于框架发
9、生破坏。砌体部分的2 层、4 层为夹层,又增加了结构体系的不规则性,因此需对该房屋进行整体的抗震加固。2.1整楼切割设置抗震缝混合体系的常规加固方式是把砌体部分改为框架,新增框架梁、柱作为抗侧力构件,随之竖向传力路径也发生变化,原墙下条形基础不能满足改造后框架结构的地基承载力要求,需要在新增柱底进行基础加固,原基础埋深3m,基坑开挖深度较深,施工阶段的降水措施等问题,加固工程量巨大。加固后砌体部分还是具有较多的墙体,其刚度明显大于框架部分,地震发生时二者还是不能较好地协调变形。该建筑砌体和框架部分分界明显,研究提出框架和砌体相连的楼板切割设置抗震缝,将2 种结构体系分开,同时考虑分割后东面和南
10、面砌体结构形成狭长的L形平面,在砌体之间也增加1 条抗震缝。在8 一9 轴和B一C轴之间设置2 条抗震缝(如图3中红色线条所示),将本栋楼切成3个完全独立的结构单元。分割后的各结构单元受力明确,地震作用下各自独立变形,互不干扰。砌体部分墙体较多,整体抗震能力较强,提高抗震设防烈度,其抗震承载力依然能满足要求,竖向荷载也未增加,因此不需要加固。框架部分抗震承载力和抗震构造措施均不足,因此切缝分割后,框架部分单独进行加固。抗震缝设置在框架和砌体2 部分连接板的中部,框架和008H体结构框架结构60819010082分缝分缝D008009福分缝0009砌体结构A1.80083008300830083
11、0083002500600b125689图3分缝位置示意砌体部分楼板各按悬挑1.1 m计算复核楼板配筋,板面钢筋不足,采用板面增补钢筋的方式进行加固。新增加的抗震缝宽度需考虑框架隔震后罕遇地震时变形不受影响,缝宽取2 0 0 mm。新增抗震缝采用柔性材料填充,后期装修铺设地毯遮盖。2.2框架部分隔震加固结构抗震设防烈度由6 度提高至7 度,提高抗震等级后框架抗震构造措施需加强,所有框架梁柱均需要加固。常规加固方式为增大截面,加固的同时也增加了结构自重,加固工程量太大,成本及工期均超出预算。针对上述困难,研究提出采用隔震加固技术对框架部分进行加固,当隔震后的水平向减震系数不大于0.4 时,可以不
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