在 無錫鋼結構進行加層改造時,要保證建筑的抗震性能,需要從多個關鍵環節著手,涵蓋結構設計、連接構造、材料選用以及施工質量把控等方面,以下是詳細的保障措施:
一、合理的結構設計
抗震設防目標確定依據建筑所在地區的地震設防烈度、場地類別以及建筑的重要性等因素,明確合理的抗震設防目標。例如,對于一般的民用建筑,要確保在遭遇低于本地區抗震設防烈度的多遇地震時,主體結構不受損壞或不需修理可繼續使用;在遭受相當于本地區抗震設防烈度的地震時,可能發生損壞,但經一般性修理仍可繼續使用;在遭受高于本地區抗震設防烈度的罕遇地震時,不至于倒塌或發生危及生命的嚴重破壞。
結構選型與布置優化
選型:結合既有建筑的結構形式和加層功能需求,選擇合適的 無錫鋼結構體系,如鋼框架結構、鋼框架 - 支撐結構、鋼桁架結構等。像鋼框架 - 支撐結構,通過設置支撐構件,能有效提高結構的側向剛度,增強抵抗水平地震作用的能力。
布置:在平面布置上,應盡量使結構的質量中心和剛度中心重合,避免出現過大的扭轉效應。例如,柱網的布置要規則對稱,避免出現異形、偏心的情況;在豎向布置方面,要保證結構剛度均勻變化,避免出現剛度突變的薄弱層,如相鄰樓層的柱截面尺寸、梁的高度等不宜有過大的差異,層間剛度比需滿足相關抗震規范要求。
進行抗震計算分析運用專業的結構分析軟件,按照現行抗震設計規范,對加層后的鋼結構建筑進行多遇地震作用下的彈性分析、設防地震作用下的彈塑性分析以及罕遇地震作用下的彈塑性時程分析等。準確計算出結構在不同地震水準下的內力、位移等響應,為構件設計和構造措施提供科學依據,確保結構在地震作用下的各項性能指標符合要求。
二、可靠的連接構造
梁柱連接采用合理的梁柱連接方式,常見的有剛性連接、半剛性連接等。對于抗震要求較高的建筑,剛性連接更為合適,如焊接或高強螺栓連接的剛接節點,能保證在地震作用下梁柱之間的內力傳遞可靠,協同工作性能好。同時,要對梁柱連接節點進行加強設計,例如在節點域設置加勁肋,增強節點的承載能力和耗能能力,避免節點過早破壞。
支撐與主體結構連接如果采用鋼框架 - 支撐結構,支撐與框架梁柱的連接至關重要。連接部位應保證足夠的強度和剛度,可通過焊接、螺栓連接等方式,并按照設計要求設置連接節點板,確保支撐在承受地震水平力時能夠有效地將力傳遞到主體結構上,發揮其增強側向剛度和耗能的作用。而且連接節點的構造要便于施工操作,保證施工質量的一致性。
新舊結構連接在鋼結構加層與既有建筑結構連接時,要進行專門的連接設計。比如采用植筋、化學錨栓等方式將鋼結構柱腳與既有建筑的屋面或樓層結構可靠連接,同時要對連接部位進行加固處理,保證新舊結構之間能夠協同受力,在地震作用下不會出現相對位移或連接處破壞的情況。可以通過設置過渡梁、加強板等構造措施,使新舊結構的剛度和變形協調一致。
三、優質的材料選用
鋼材材質選擇選用符合抗震設計要求的鋼材,一般優先選擇具有良好韌性、延性和可焊性的鋼材品種,如 Q355、Q390 等高強度低合金鋼。這些鋼材在地震作用下能夠通過自身的變形來吸收和耗散能量,減少結構脆性破壞的可能性。同時,要確保鋼材的質量合格,具有相應的質量證明文件,其屈服強度、抗拉強度、伸長率等力學性能指標需滿足規范標準。
連接件材料匹配對于連接用的高強螺栓、焊接材料等,要與主體鋼材相匹配。高強螺栓的強度等級、規格要根據設計要求選用,并且要保證其預拉力值符合標準;焊接材料要根據鋼材的材質、焊接工藝要求等選擇合適的焊條、焊絲等,確保焊接質量可靠,焊接接頭的強度、韌性等性能滿足抗震結構的需要。
四、嚴格的施工質量把控
施工工藝執行嚴格按照設計文件和相關施工規范要求執行施工工藝,例如鋼結構的焊接施工,要控制好焊接參數(電流、電壓、焊接速度等),保證焊縫的質量,焊縫外觀應平整、無氣孔、夾渣等缺陷,內部質量要通過探傷檢測(如超聲波探傷、射線探傷等)達到合格標準;對于高強螺栓的施工,要按照規定的扭矩值進行擰緊,采用扭矩扳手進行終擰檢查,確保螺栓連接的緊固程度符合要求。
質量檢驗檢測在施工過程中,加強對各施工環節的質量檢驗檢測,包括鋼材的進場復驗,對每一批次鋼材的力學性能、化學成分等進行抽檢;對鋼結構構件的制作尺寸、平整度等進行檢查,確保構件符合設計要求;在安裝過程中,對結構的整體垂直度、平面位置、節點連接質量等進行實時監測,發現問題及時整改,保證鋼結構加層建筑的施工質量達到抗震設計的預期標準。
施工人員素質保障參與鋼結構加層改造施工的人員,特別是焊工、架子工、鋼結構安裝工等關鍵工種,要具備相應的專業技能和資質證書,并且要定期進行技能培訓和安全教育,熟悉抗震施工的要點和質量要求,確保施工操作的規范性和準確性,從人員層面保障施工質量和抗震性能。
通過以上全面且嚴格的措施,從設計源頭到施工落地,全方位保障鋼結構加層改造后建筑的抗震性能,使其在面臨地震等自然災害時能夠具備良好的抵抗能力,保障人員和財產安全。 |