長(zhǎng)沙縣房屋加建安全檢測(cè)單位

時(shí)間：2024-12-31作者：聯(lián)華檢測(cè)中心（廣東）有限公司瀏覽：177

房屋加層改造技術(shù)

結(jié)構(gòu)的加層基本可以歸結(jié)為二大類方式:直接加層法和外套結(jié)構(gòu)加層法。直接加層法適用于在原承重結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的承載力有一定富裕和潛力的前提下,且開間較小、而加層改建也無(wú)大開間要求的情況下,這時(shí),直接加層方案的經(jīng)濟(jì)性較好、工期較短,應(yīng)予以**考慮。但是,直接加層往往因原結(jié)構(gòu)的承重結(jié)構(gòu)或地基基礎(chǔ)難以承受過(guò)大的加層荷載,而大規(guī)模地加固原結(jié)構(gòu),不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且很不經(jīng)濟(jì);此外,還有其他一些原因使直接加層法受到很大限制,臂如,新增結(jié)構(gòu)的建筑布局受制于原結(jié)構(gòu),或用戶搬遷困難、加層施工時(shí)不能停止使用等。外套結(jié)構(gòu)加層法是直接加層法不可行情況下一的選擇。外套結(jié)構(gòu)加層方案可分為分離式和整體式兩類。分離式加層具有傳力路徑明確,計(jì)算簡(jiǎn)圖明晰,對(duì)原結(jié)構(gòu)影響較小,而且增加的結(jié)構(gòu)平面布置靈活,因而應(yīng)用較廣。但是,分離式大的缺陷是易形成“頭重腳輕”、“上剛下柔”的“高雞腿”結(jié)構(gòu),柔性底層容易形成抗震薄弱環(huán)節(jié)。整體式避免了分離式出現(xiàn)的“高腿柱”現(xiàn)象,減小了底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度,提高了抗側(cè)剛度。但加層后,新舊結(jié)構(gòu)之間作用不明確,豎向和水平傳力路徑復(fù)雜,難以形成清晰明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖。由于缺乏試驗(yàn)數(shù)據(jù)和震害資料的實(shí)證,無(wú)法驗(yàn)證新舊結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況是否和計(jì)算模型相符。對(duì)強(qiáng)度的過(guò)度依賴和要求既不合理也不經(jīng)濟(jì),所以,出現(xiàn)了從“抵抗”地震作用轉(zhuǎn)到“避開”的思想。相對(duì)于上述傳統(tǒng)方法解決建筑物加層中的抗震問(wèn)題,將現(xiàn)代結(jié)構(gòu)控制技術(shù)應(yīng)用于舊建筑的加層改造,是一個(gè)新的發(fā)展方向,走抗震與減震相結(jié)合的道路,是發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前有兩類方法:隔震減震和消能減震。

1　TMD減震加層技術(shù)
“加層減震”技術(shù)是周福霖針對(duì)舊建筑抗震加固而提出的類似TMD ( Tuned Mass Damper,調(diào)諧質(zhì)量阻尼系統(tǒng))原理的被動(dòng)控制方法,與TMD系統(tǒng)不同的是,彈簧阻尼器變成了隔震支座、附加的質(zhì)量塊變成加層結(jié)構(gòu)本身,實(shí)際上是一種層間隔震,但又具有TMD的特征和作用。施衛(wèi)星和沈俊華等也提出類似的想法,利用結(jié)構(gòu)本身的屋頂或隔熱層作為TMD的質(zhì)量塊、用疊層橡膠支座代替TMD中的彈簧阻尼器,組成類似TMD的減震系統(tǒng)。
2　輕鋼加層耗能減震技術(shù)
輕鋼加層就是利用輕型鋼結(jié)構(gòu)在原有房屋的**層或室內(nèi)增加樓層。輕鋼結(jié)構(gòu)具有質(zhì)輕高強(qiáng)、抗震性能好、布局靈活、施工迅捷簡(jiǎn)便、周期短、干作業(yè)、外形美觀、可回收、造價(jià)較低等優(yōu)點(diǎn) ,用于舊房加層改造,可獲得比砌體或混凝土結(jié)構(gòu)更多的使用空間,并且可以實(shí)現(xiàn)大空間。輕鋼加層易形成上柔下剛、上輕下重的質(zhì)量和剛度分布不均勻體系,在地震作用下,存在顯著的“鞭梢效應(yīng)”。因此,魏文暉、閻興華等提出在輕鋼加層中設(shè)置耗能減震支撐的技術(shù)方法,通過(guò)耗能材料的非線性變形來(lái)增大結(jié)構(gòu)的阻尼、消耗地震能量、減小原結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。他們的研究表明,采用耗能減震措施,能夠有效降低整體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),但減震效果與減震系統(tǒng)主要參數(shù)的設(shè)定有很大關(guān)系。

3　外套框架加層結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)
外套結(jié)構(gòu)加層實(shí)際上可看成是由兩種不同材料、不同結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成(或同一種材料和結(jié)構(gòu)形式,或同一種材料兩種結(jié)構(gòu)形式)的兩個(gè)“子結(jié)構(gòu)”,通過(guò)它們之間的連接構(gòu)造連接在一起的整體 。因此,可以借鑒多體系水平組合控制的概念 ,通過(guò)在新舊結(jié)構(gòu)的適當(dāng)位置增設(shè)附加的減震耗能裝置連接,來(lái)實(shí)現(xiàn)新舊結(jié)構(gòu)的協(xié)同減震被動(dòng)控制 。它能有效地增強(qiáng)外套結(jié)構(gòu)底層柱的穩(wěn)定性及抗側(cè)能力,同時(shí),能有效地降低主結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。


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