某磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的加固設(shè)計(jì) (1)

1、城市建設(shè)CONSTRUCTION1工程概況淮安市某學(xué)校教學(xué)樓，于1992年建成交付使用，總建筑面積2100m2，磚混結(jié)構(gòu)4層，建筑高度14.4m，橫墻間距9.6m進(jìn)深6.6m，雙面內(nèi)廊寬2.4m(見(jiàn)圖1)，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條件基礎(chǔ)。2009年5月，通過(guò)專家排查發(fā)現(xiàn)該工程存在一些抗震安全隱患決定對(duì)原教學(xué)樓進(jìn)行加固改造。2結(jié)構(gòu)可靠性鑒定該教學(xué)樓已使用了16年左右，設(shè)計(jì)按原89規(guī)范執(zhí)行。為了更準(zhǔn)確地掌握結(jié)構(gòu)工作性能，便于設(shè)

2、計(jì)與施工，建設(shè)單位委托市某建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心于2009年9月對(duì)教學(xué)樓層1~4的部分鋼筋混凝土梁，柱及普通燒結(jié)磚進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)主要鋼筋混凝土柱進(jìn)行了取芯及回彈檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，除層1軸2，6交軸A~C間梁的混凝土強(qiáng)度推定值為fcuk=14.6MPa未達(dá)到設(shè)計(jì)C20的要求外，其余梁，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均達(dá)到C20。普通燒結(jié)磚現(xiàn)場(chǎng)取樣，達(dá)到MU7.5混合砂漿強(qiáng)度達(dá)到M5?，F(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，結(jié)果情況良好，無(wú)施工或使用過(guò)程中的較大損傷，混凝土承重

3、構(gòu)件沒(méi)有裂縫或局部脫落；鋼筋無(wú)露筋或繡蝕；構(gòu)件連接處無(wú)明顯裂縫或松動(dòng)。教學(xué)樓加固設(shè)計(jì)前再次進(jìn)行了工程地質(zhì)勘察，新的勘察報(bào)告建議持力層地基承載力特征值為135kPa。3結(jié)構(gòu)分析盡可能利用原有結(jié)構(gòu)墻體，基礎(chǔ)和柱，使結(jié)構(gòu)受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。根據(jù)房屋現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的技術(shù)資料，該工程竣工圖按現(xiàn)形國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，采用PKPM軟件進(jìn)行加層后結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算分析，承載力和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。經(jīng)驗(yàn)算所有基礎(chǔ)底面積及配筋均滿足要求；原有梁，柱結(jié)構(gòu)

4、，除個(gè)別梁（層1軸2，6交A~C間梁）因混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求導(dǎo)致承載不滿足要求外，其余梁柱結(jié)構(gòu)均滿足要求。磚砌體在豎向荷載作用下，除底層軸1，軸15交軸AD的局部墻體受壓承載力偏低15%外，其余各層墻體受壓承載力均滿足要求?；窗彩械目拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.1g，通過(guò)抗震驗(yàn)算，該教學(xué)樓的原有墻體，柱在地震作用下的承載力均滿足要求。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011———2001（2008版）規(guī)定，抗震設(shè)防烈度為7度地區(qū)的多

5、層粘土磚房應(yīng)在外墻四角，山角與內(nèi)縱墻交接處的大房間內(nèi)外墻交接處，較大洞口兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。而現(xiàn)有的教學(xué)樓體只在外墻四角和樓梯間四角設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱其余均未設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，不滿足抗震規(guī)范要求。4結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固方案房屋的加固主要涉及混凝土強(qiáng)度不足的鋼筋混凝土梁，承載力不足的底層局部磚砌體以對(duì)整棟房屋的抗震加固。4.1鋼筋混凝土梁加固設(shè)計(jì)（圖一）根據(jù)建設(shè)單位總體要求：在不降低樓層凈高，不加大構(gòu)件尺寸，不影響美觀，方便施工，工期

6、短，造價(jià)低的前提下，結(jié)合鋼筋混凝土梁的受力情況，決定在梁底粘鋼板6250，在梁底兩側(cè)每隔300mm粘鋼箍并用D14型號(hào)鉚釘將固定在梁兩側(cè)，鋼箍與鋼板之間焊接在一起，再在外表抹混合砂漿保護(hù)層。通過(guò)梁底粘鋼板提高梁的抗彎承載力，通過(guò)梁兩側(cè)鋼箍提高梁的抗剪承載力。4.2底層墻體加固局部受壓承載力偏低的墻體，且部分教室（大房間）的內(nèi)外墻交接處未設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，不滿足抗震構(gòu)造要求，故增設(shè)鋼筋混凝土扶壁構(gòu)造柱，做法見(jiàn)圖二。由于增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)

7、造柱后墻體的受壓承載力有一定的提高，可不再進(jìn)行墻體加固。通過(guò)上述方法加固，增強(qiáng)了房屋的整體性和延性，提高了房屋的抗震性能，增加了該房屋的后續(xù)使用年限，對(duì)該房屋進(jìn)行可靠性簽定的結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)加固后，其后續(xù)合理使用年限可達(dá)30年。5結(jié)語(yǔ)該工程加固方案針對(duì)性強(qiáng)，施工操作方便，工期短。即滿足了安全要求，又保持了建筑外貌，經(jīng)濟(jì)合理，取得了良好的綜合效益。某磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的加固設(shè)計(jì)陳士軍淮安市建筑設(shè)計(jì)有限公司223001摘要：本文是根據(jù)國(guó)家和地方相

8、關(guān)文件要求，對(duì)所有中小學(xué)教學(xué)用房進(jìn)行抗震和安全排查，分析存在的問(wèn)題，提出解決問(wèn)題的主要對(duì)策。關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)可靠性鑒定；結(jié)構(gòu)分析；加固方案；加固設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)185城市建設(shè)CONSTRUCTION1工程概況淮安市某學(xué)校教學(xué)樓，于1992年建成交付使用，總建筑面積2100m2，磚混結(jié)構(gòu)4層，建筑高度14.4m，橫墻間距9.6m進(jìn)深6.6m，雙面內(nèi)廊寬2.4m(見(jiàn)圖1)，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下鋼筋混凝土條件基礎(chǔ)。2009年5月，通過(guò)專家排查

9、發(fā)現(xiàn)該工程存在一些抗震安全隱患決定對(duì)原教學(xué)樓進(jìn)行加固改造。2結(jié)構(gòu)可靠性鑒定該教學(xué)樓已使用了16年左右，設(shè)計(jì)按原89規(guī)范執(zhí)行。為了更準(zhǔn)確地掌握結(jié)構(gòu)工作性能，便于設(shè)計(jì)與施工，建設(shè)單位委托市某建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心于2009年9月對(duì)教學(xué)樓層1~4的部分鋼筋混凝土梁，柱及普通燒結(jié)磚進(jìn)行了檢測(cè)，對(duì)主要鋼筋混凝土柱進(jìn)行了取芯及回彈檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果表明，除層1軸2，6交軸A~C間梁的混凝土強(qiáng)度推定值為fcuk=14.6MPa未達(dá)到設(shè)計(jì)C20的要求外，其余

10、梁，柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)均達(dá)到C20。普通燒結(jié)磚現(xiàn)場(chǎng)取樣，達(dá)到MU7.5混合砂漿強(qiáng)度達(dá)到M5。現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，結(jié)果情況良好，無(wú)施工或使用過(guò)程中的較大損傷，混凝土承重構(gòu)件沒(méi)有裂縫或局部脫落；鋼筋無(wú)露筋或繡蝕；構(gòu)件連接處無(wú)明顯裂縫或松動(dòng)。教學(xué)樓加固設(shè)計(jì)前再次進(jìn)行了工程地質(zhì)勘察，新的勘察報(bào)告建議持力層地基承載力特征值為135kPa。3結(jié)構(gòu)分析盡可能利用原有結(jié)構(gòu)墻體，基礎(chǔ)和柱，使結(jié)構(gòu)受力明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便。根據(jù)房屋現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的技術(shù)資料，該工程竣

11、工圖按現(xiàn)形國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范，采用PKPM軟件進(jìn)行加層后結(jié)構(gòu)的整體計(jì)算分析，承載力和正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。經(jīng)驗(yàn)算所有基礎(chǔ)底面積及配筋均滿足要求；原有梁，柱結(jié)構(gòu)，除個(gè)別梁（層1軸2，6交A~C間梁）因混凝土強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求導(dǎo)致承載不滿足要求外，其余梁柱結(jié)構(gòu)均滿足要求。磚砌體在豎向荷載作用下，除底層軸1，軸15交軸AD的局部墻體受壓承載力偏低15%外，其余各層墻體受壓承載力均滿足要求?；窗彩械目拐鹪O(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本加速度為0.1g

12、，通過(guò)抗震驗(yàn)算，該教學(xué)樓的原有墻體，柱在地震作用下的承載力均滿足要求。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011———2001（2008版）規(guī)定，抗震設(shè)防烈度為7度地區(qū)的多層粘土磚房應(yīng)在外墻四角，山角與內(nèi)縱墻交接處的大房間內(nèi)外墻交接處，較大洞口兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。而現(xiàn)有的教學(xué)樓體只在外墻四角和樓梯間四角設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱其余均未設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，不滿足抗震規(guī)范要求。4結(jié)構(gòu)構(gòu)件加固方案房屋的加固主要涉及混凝土強(qiáng)度不足的鋼筋混凝土梁，承載力

13、不足的底層局部磚砌體以對(duì)整棟房屋的抗震加固。4.1鋼筋混凝土梁加固設(shè)計(jì)（圖一）根據(jù)建設(shè)單位總體要求：在不降低樓層凈高，不加大構(gòu)件尺寸，不影響美觀，方便施工，工期短，造價(jià)低的前提下，結(jié)合鋼筋混凝土梁的受力情況，決定在梁底粘鋼板6250，在梁底兩側(cè)每隔300mm粘鋼箍并用D14型號(hào)鉚釘將固定在梁兩側(cè)，鋼箍與鋼板之間焊接在一起，再在外表抹混合砂漿保護(hù)層。通過(guò)梁底粘鋼板提高梁的抗彎承載力，通過(guò)梁兩側(cè)鋼箍提高梁的抗剪承載力。4.2底層墻體加固局部

14、受壓承載力偏低的墻體，且部分教室（大房間）的內(nèi)外墻交接處未設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，不滿足抗震構(gòu)造要求，故增設(shè)鋼筋混凝土扶壁構(gòu)造柱，做法見(jiàn)圖二。由于增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱后墻體的受壓承載力有一定的提高，可不再進(jìn)行墻體加固。通過(guò)上述方法加固，增強(qiáng)了房屋的整體性和延性，提高了房屋的抗震性能，增加了該房屋的后續(xù)使用年限，對(duì)該房屋進(jìn)行可靠性簽定的結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)加固后，其后續(xù)合理使用年限可達(dá)30年。5結(jié)語(yǔ)該工程加固方案針對(duì)性強(qiáng)，施工操作方便，工期短。即