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多層砌體學(xué)校建筑抗震鑒定
多層砌體學(xué)校建筑抗震鑒定【1】
摘要:地震中造成建筑物破壞是主要的災(zāi)害原因。
自從汶川地震發(fā)生后,造成巨大的人員死亡以及損失后,人們才逐漸地意識(shí)到了抗震設(shè)防的重要性。
我國(guó)大量的教學(xué)樓都采用砌體結(jié)構(gòu),能夠滿足抗震放射要求的學(xué)校建筑是很少的。
自從汶川地震后,我國(guó)對(duì)教學(xué)用房進(jìn)行了抗震鑒定,并且對(duì)不符合要求的采取加固措施。
關(guān)鍵詞:多層砌體;學(xué)校建筑;抗震鑒定;加固措施
一、抗震加固現(xiàn)狀
(一)結(jié)構(gòu)減震控制技術(shù)
消能減震控制的優(yōu)點(diǎn):(1)具有較廣的應(yīng)用范圍,對(duì)于結(jié)構(gòu)的豎向和水平地震作用能夠同時(shí)減少,無論是短周期還是長(zhǎng)周期對(duì)其結(jié)構(gòu)都有效,尤其對(duì)于高柔結(jié)構(gòu)剛度的增強(qiáng)、位移的減小有著顯著的作用;(2)阻尼器可進(jìn)行干作業(yè)施工,能夠使得工期縮短,在施工中也不用搬遷;(3)具有靈活的結(jié)構(gòu)布置,在結(jié)構(gòu)薄弱部位可進(jìn)行布置,并且對(duì)于結(jié)構(gòu)整體和構(gòu)件的抗震能力有顯著的提高作用。
(二)鋼筋后錨固技術(shù)
鋼筋后錨固技術(shù)主要包括脹管螺栓錨固和植筋技術(shù),其中可以應(yīng)用于抗震加固工程的是植筋技術(shù)。
植筋技術(shù)是先在構(gòu)件上打孔,然后把專用粘結(jié)劑注入其中,再把鋼筋插進(jìn)去,等到粘結(jié)劑硬化后,鋼筋與周圍混凝土粘結(jié)成整體。
粘結(jié)劑的選擇是鋼筋后錨固技術(shù)的關(guān)鍵所在。
(三)站鋼、碳纖維加固技術(shù)
該技術(shù)是把專用粘結(jié)劑涂刷在被加固混凝土構(gòu)件的表面上,然后粘結(jié)固定鋼板與混凝土構(gòu)件,使新粘結(jié)的鋼板與原有構(gòu)件共同工作,從而使得加固原混凝土構(gòu)件的目的能夠?qū)崿F(xiàn)。
碳纖維加固技術(shù)與粘鋼加固技術(shù)非常類似,碳纖維加固技術(shù)比鋼板加固技術(shù)強(qiáng)度更高、重量更輕、彈性模量更高以及耐腐蝕性更好等優(yōu)點(diǎn),碳纖維加固技術(shù)其發(fā)展前景是非常好的。
(四)檢測(cè)技術(shù)
檢測(cè)分為加固前檢測(cè)和加固后檢測(cè)兩種。
為了弄清楚原有結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況,因此需進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固前檢測(cè),由此可見,這種檢測(cè)是比不可少的。
結(jié)構(gòu)加固后的檢測(cè)主要是為了對(duì)完成的工程進(jìn)行驗(yàn)收,同時(shí)也是工程監(jiān)理和工程質(zhì)量監(jiān)督不可缺少的一部分。
在進(jìn)行檢測(cè)時(shí),首先需要事后檢測(cè)手段,在盡可能不造成工程損傷的情況下對(duì)工程加固的實(shí)際情況進(jìn)行快速、方便、準(zhǔn)確的檢測(cè);其次,還需要監(jiān)督體系,即一個(gè)完備的、配套的工程質(zhì)量驗(yàn)收、監(jiān)督體系以及相應(yīng)的措施。
(五)變形縫和節(jié)點(diǎn)的加固
為了防止房屋因?yàn)榈卣鸲艿狡茐模瑢?duì)新建結(jié)構(gòu)變形縫的寬度有一定要求。
對(duì)于既有的建筑,年代都較久遠(yuǎn),變形縫的寬度較小,要想避免地震時(shí)的碰撞破壞那是不可能的。
在結(jié)構(gòu)抗震中,節(jié)點(diǎn)是關(guān)鍵部位,其實(shí)它同時(shí)也是目前抗震加固的薄弱部位,可采用較多方法對(duì)柱、梁進(jìn)行加固。
柱、梁有效的粘鋼、碳纖維等加固方法就拿節(jié)點(diǎn)沒有辦法,在加固時(shí)不能讓節(jié)點(diǎn)區(qū)的既有結(jié)構(gòu)產(chǎn)生加大破壞,還必須使柱、梁的鋼筋、鋼板盡可能互相拉通,其實(shí)這會(huì)發(fā)生很大的沖突。
對(duì)于抗震而言,節(jié)點(diǎn)是不能削弱的,只能進(jìn)行加強(qiáng),但是目前的加固不能滿足這種要求,因此,加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)抗震加固方法需要進(jìn)一步進(jìn)行研究和探索,盡快使其能夠更加完善。
二、多層砌體學(xué)校建筑抗震存在的問題
首先,多層砌體學(xué)校建筑的砌筑砂漿強(qiáng)度比較低。
砌體塊材和砂漿的強(qiáng)度主要都是由砌體墻的抗震承載力決定。
因?yàn)槠鲶w塊材在工廠生產(chǎn)且出廠和進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)都是經(jīng)過質(zhì)量驗(yàn)收的,因此,一般情況,砌體塊材的強(qiáng)度是有保證的。
而砌筑砂漿需要現(xiàn)場(chǎng)配制和操作人員砌筑,其強(qiáng)度和施工質(zhì)量受影響的因素很多,難以控制。
砂漿強(qiáng)度過低的話,對(duì)于墻體的抗震能力的要求很難實(shí)現(xiàn),并且增加了相應(yīng)的加固工程量,另外,后加固部分與原有墻體的錨固以及有機(jī)結(jié)合共同發(fā)揮作用等都由于砂漿強(qiáng)度過低而存在很多問題。
其次,外縱強(qiáng)開洞率大。
在結(jié)構(gòu)體系方面存在外縱墻開洞率大使得外縱墻的抗震能力削弱了,房屋的整體抗震能力也削弱了,并且樓梯間設(shè)置在端部容易破壞。
再次,鋼筋混凝土構(gòu)造柱與圈梁的設(shè)置在抗震構(gòu)造措施方面偏少,不是每開間均設(shè)置,對(duì)內(nèi)、外縱墻不能有效地形成較好的約束,并且會(huì)有整體抗震能力較差等問題的產(chǎn)生。
三、多層砌體學(xué)校建筑抗震主要采取的措施
第一,對(duì)于多層砌體學(xué)校建筑的墻體砌筑砂漿強(qiáng)度小于1.0MPa、抗震能力較低、加固量涉及所有的墻體、抗震加固成本大于新建工程的70%、由于砂漿強(qiáng)度太低加固效果很難實(shí)現(xiàn)、對(duì)于8度異類建筑的抗震設(shè)防要求也很難滿足等問題,應(yīng)該對(duì)這些建筑進(jìn)行拆除重建。
第二,對(duì)于多層砌體學(xué)校建筑的墻體砌筑砂漿強(qiáng)度大于等于1.0MPa時(shí),通過采取加固措施來滿足結(jié)構(gòu)的抗震承載力的要求,進(jìn)而使得磚墻抗震承載能力與抗震設(shè)防要求的差距減小;在結(jié)構(gòu)體系方面為預(yù)制鋼筋混凝土空心板的縱墻承重,在抗震構(gòu)造上構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置不合理等的多層砌體學(xué)校建筑,對(duì)其進(jìn)行整體加固要從對(duì)房屋的整體抗震能力的提高來進(jìn)行。
對(duì)整體加固措施的合理加固方案的選擇要根據(jù)既有學(xué)校的墻體抗震承載能力、抗震構(gòu)造措施的差異、結(jié)構(gòu)布置的差異等來進(jìn)行。
(1)對(duì)于磚墻抗震承載能力相差10%以內(nèi),可采用以下抗震加固措施:增設(shè)構(gòu)造柱、加強(qiáng)樓梯間、圈梁與橫向鋼拉桿等;(2)對(duì)于磚墻抗震承載能力相差10%~30%之間的,可采用以下抗震加固措施:對(duì)不足墻體進(jìn)行鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固、增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁和橫向鋼拉桿以及樓梯間等;(3)對(duì)于磚墻抗震承載能力相差30%以上,可以采用以下抗震加固措施:對(duì)不足墻體進(jìn)行混凝土板墻加固和增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁與橫向鋼拉桿以及樓梯間等。
第三,對(duì)于砂漿強(qiáng)度等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求,其墻體抗震承載力也滿足8度設(shè)防要求,但是在構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置存在不合理或者樓梯間設(shè)置在端部等學(xué)校建筑工程,應(yīng)采取在內(nèi)外縱墻增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱、鋼拉桿、樓梯間三面墻體加固等的局部加固措施。
第四,對(duì)于那些具有不合理的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的學(xué)校建筑來講,抗震加固應(yīng)從對(duì)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系進(jìn)行改變和結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性進(jìn)行改善開始。
對(duì)于樓梯間的加固應(yīng)根據(jù)樓梯間的位置確定相應(yīng)的加固方法:如果樓梯間在轉(zhuǎn)角時(shí),不應(yīng)加固的過強(qiáng),此時(shí)加固可采用適當(dāng)對(duì)配筋率的鋼筋網(wǎng)砂漿面層進(jìn)行加大的方法來進(jìn)行,同時(shí)對(duì)相鄰的橫向墻體進(jìn)行加固,總而言之,加固后樓梯間墻體要比相鄰墻體的抗側(cè)力剛度小,避免增加使得其破壞程度被加重;如果樓梯間在中部,則加固方法可采用鋼筋混凝土板墻進(jìn)行。
第五,對(duì)于以下情況應(yīng)采取增大截面或粘鋼等加固補(bǔ)強(qiáng)的措施來進(jìn)行,例如:對(duì)于抗震承載力承重柱、樓梯梁、梁不能夠?qū)ζ溥M(jìn)行滿足的,或者是樓板開裂等。
第六,對(duì)于以下情況應(yīng)采取維護(hù)、修補(bǔ)措施對(duì)學(xué)校工程的耐久性進(jìn)行確保,例如:外墻滲漏、樓板出現(xiàn)縫裂等情況。
四、結(jié)語(yǔ)
通過抗震鑒定可以對(duì)建筑物的綜合抗震能力進(jìn)行分析,并且會(huì)以科學(xué)的方法對(duì)房屋抗震能力進(jìn)行整體的評(píng)判。
與此同時(shí),對(duì)抗震鑒定結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行抗震加固,從而能夠使得房屋的整體抗震能力得以提高,進(jìn)而使得房屋的安全使用有了較強(qiáng)的保證。
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多層砌體校舍建筑抗震排查鑒定【2】
[摘要] 淺析校舍建筑抗震鑒定相適用的標(biāo)準(zhǔn)、建筑現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容和方法、結(jié)構(gòu)安全與抗震鑒定的內(nèi)容和綜合評(píng)價(jià)的方法,分析總結(jié)了多層砌體校舍抗震性能方面存在的主要問題,提出了解決既有多層砌體校舍抗震能力主要問題的對(duì)策。
[關(guān)鍵詞]適用標(biāo)準(zhǔn);結(jié)構(gòu)安全;抗震鑒定
0前言
‘5.12’四川汶川大地震后,教育部和省教育局(閩教發(fā)[2008]61號(hào))的要求下達(dá)專項(xiàng)文件,要求對(duì)學(xué)校建筑進(jìn)行大規(guī)模的抗震排查。
目的是確定這些校舍工程的結(jié)構(gòu)安全是否滿足有關(guān)鑒定標(biāo)準(zhǔn)和抗震設(shè)防的要求,提出抗震排查、鑒定初步意見,對(duì)這些工程的加固與處理提供技術(shù)依據(jù)。
1多層校舍建筑抗震鑒定適用的標(biāo)準(zhǔn)
既有中小學(xué)校舍的建造年代絕大多數(shù)在1980年后。
按照采用的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范不同可分為1990年之前按《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ11-78)設(shè)計(jì)建造、1991-2001按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)設(shè)計(jì)建造、2002年-2010年按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)設(shè)計(jì)建造。
隨著抗震設(shè)計(jì)規(guī)范在設(shè)防要求、設(shè)計(jì)方法和抗震構(gòu)造措施等方面都在不斷完善和提高。
中小學(xué)教學(xué)樓等校舍建筑屬于乙類建筑。
對(duì)于既有中小學(xué)校舍的抗震能力評(píng)價(jià),不能采取建造時(shí)期相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)劃的要求來評(píng)定,而應(yīng)采用新頒布的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)標(biāo)準(zhǔn)來評(píng)定。
在這本標(biāo)準(zhǔn)中給出了按不同后續(xù)使用年限采用不同抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求:對(duì)于后續(xù)使用年限為30年的建筑劃分為A類,對(duì)于后續(xù)使用年限為40年的建筑劃分為B類;后續(xù)使用年限為50年的建筑劃分為C類。
并給出了各類建筑抗震鑒定方法和抗震措施、承載力驗(yàn)算等要求。
對(duì)中小學(xué)教學(xué)樓等建筑的安全鑒定可采用《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃》(GB50003-2001)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)劃》(GB50010-2010)、《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999)。
對(duì)于建造于不同時(shí)期的校舍工程的安全與抗震鑒定中的樓面活荷載、風(fēng)荷載和雪荷載取值則應(yīng)符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)(2006年版)的規(guī)定。
2多層砌體校舍建筑現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容和方法
(1)外觀質(zhì)量普查。
既有建筑的質(zhì)量缺陷會(huì)反映在結(jié)構(gòu)的外觀質(zhì)量上。
因此,在現(xiàn)場(chǎng)客觀條件允許的情況下,對(duì)進(jìn)行安全與抗震檢測(cè)鑒定的所有建筑物的外觀質(zhì)量進(jìn)行普查。
普查內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件外觀質(zhì)量與缺陷情況,各層承重結(jié)構(gòu)有無開裂、受損等情況
(2)建筑垂直度檢測(cè)和地基基礎(chǔ)評(píng)價(jià)。
1)采用經(jīng)緯儀對(duì)進(jìn)行安全與抗震檢測(cè)鑒定的所有工程進(jìn)行垂直度的檢測(cè),以確認(rèn)該房屋是否存在傾斜和不均勻沉降;2)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件下沉和傾斜等情況,對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行評(píng)價(jià)和必要的檢測(cè)。
(3)混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)。
采用回彈法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。
依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2004)的抽樣檢測(cè)的樣本容量和各房屋混凝土構(gòu)件的數(shù)量確定抽樣的數(shù)量。
對(duì)多層砌體房屋則應(yīng)抽取樓梯梁、承重梁和構(gòu)造柱等;對(duì)所抽取混凝土構(gòu)件進(jìn)行碳化深度的檢測(cè)。
(4)磚墻材料強(qiáng)度檢測(cè)。
對(duì)多層砌體房屋的承重磚墻,應(yīng)區(qū)分樓層和不同設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行砌筑砂漿強(qiáng)度和磚墻塊材材料強(qiáng)度的檢測(cè)。
(5)現(xiàn)澆構(gòu)件主筋和箍筋配置的數(shù)量、間距檢測(cè)。
對(duì)多層砌體房屋的樓梯梁、承重梁和構(gòu)造柱等混凝土構(gòu)件進(jìn)行主筋和箍筋配置的數(shù)量、間距檢測(cè)。
(6)其他損傷情況檢查與檢測(cè)。
在全面普查該工程現(xiàn)狀缺陷的基礎(chǔ)上,對(duì)所有的損傷進(jìn)行仔細(xì)檢測(cè),比如裂縫的長(zhǎng)度、寬度、深度等,并分析產(chǎn)生的原因。
(7)砌筑質(zhì)量檢查。
對(duì)進(jìn)行安全與抗震鑒定的所有砌體房屋的砌筑質(zhì)量進(jìn)行檢查,包括砌筑方法、灰縫質(zhì)量、砌體偏差、留槎及洞口等項(xiàng)目。
(8)結(jié)構(gòu)構(gòu)造檢查。
對(duì)進(jìn)行安全與抗震檢測(cè)鑒定的所有砌體房屋的構(gòu)造措施進(jìn)行檢查,包括構(gòu)件高厚比、梁墊、壁柱、預(yù)制構(gòu)件的擱置長(zhǎng)度、構(gòu)件端部錨固措施、圈梁、構(gòu)造柱或芯柱等。
(9)目前房屋實(shí)際荷載水平核查。
調(diào)查各類房間的活荷載和改造情況,為結(jié)構(gòu)安全與抗震能力分析提供可靠的數(shù)據(jù)。
3多層砌體校舍結(jié)構(gòu)安全與抗震鑒定的內(nèi)容
建筑抗震鑒定的內(nèi)容,應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、抗震構(gòu)造和構(gòu)件抗震承載力、結(jié)構(gòu)抗震變形能力及結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀質(zhì)量與損傷狀況幾個(gè)側(cè)面進(jìn)行綜合。
若結(jié)構(gòu)現(xiàn)有的構(gòu)件承載力較高,則除了保證結(jié)構(gòu)整體性所需的構(gòu)造外,結(jié)構(gòu)變形能力方面的構(gòu)造鑒定要求可稍低;反之,現(xiàn)有的構(gòu)件承載力較低,則可用較高變形能力的構(gòu)造要求予以補(bǔ)充。
3.1結(jié)構(gòu)布置與結(jié)構(gòu)體系
結(jié)構(gòu)布置鑒定應(yīng)重點(diǎn)檢查結(jié)構(gòu)的平、立面和抗側(cè)力構(gòu)件布置是否規(guī)則、樓梯間是否設(shè)置在轉(zhuǎn)角或盡端等。
結(jié)構(gòu)體系鑒定應(yīng)重點(diǎn)檢查結(jié)構(gòu)類別和構(gòu)成、結(jié)構(gòu)體系的合理性、結(jié)構(gòu)相鄰樓層間的傳力是否明確、傳力途徑是否間斷等。
3.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力
(1)結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算應(yīng)包括構(gòu)件的抗震承載力驗(yàn)算和結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算。
乙類建筑結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的地震作用不提高。
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震承載力驗(yàn)算:1)驗(yàn)算采用的結(jié)構(gòu)分析方法,應(yīng)符合所采用的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)規(guī)定的方法;2)驗(yàn)算使用的計(jì)算模型,應(yīng)符合其實(shí)際受力與構(gòu)造情況;
3)結(jié)構(gòu)上的作用應(yīng)經(jīng)調(diào)查或檢測(cè)核實(shí);4)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上作用的組合、作用的分項(xiàng)系數(shù)及組合值系數(shù),按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2001)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)及其他相關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行;5)材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀態(tài)確定:原設(shè)計(jì)文件有效,且不懷疑結(jié)構(gòu)有嚴(yán)重的性能劣化或者發(fā)生設(shè)計(jì)、施工偏差的,可采用原設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值,調(diào)查表明實(shí)際情況不符合上面要求的,應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè);
6)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的幾何參數(shù)應(yīng)采用實(shí)測(cè)值,并應(yīng)計(jì)入銹蝕、腐蝕、風(fēng)化、局部缺陷或缺損以及施工偏差等的影響。
3.3抗震構(gòu)造措施
對(duì)于新建工程的乙類建筑的構(gòu)造措施應(yīng)符合本地區(qū)設(shè)防烈度提高1度的要求。
對(duì)于2001年以前建造的既有建筑、其合理的使用年限較新建工程要縮短,所以既有多層砌體教學(xué)樓乙類建筑的抗震構(gòu)造措施可按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)的要求,其構(gòu)造柱的設(shè)置是否滿足要求應(yīng)根據(jù)增加2層后的總層數(shù)對(duì)照相應(yīng)的抗震設(shè)防烈度來判斷。
4多層砌體校舍抗震性能的主要問題
4.1結(jié)構(gòu)布置與結(jié)構(gòu)體系
(1)建筑結(jié)構(gòu)平面絕大多數(shù)基本上為矩形,對(duì)于超過規(guī)范長(zhǎng)度或結(jié)構(gòu)平面為L(zhǎng)形等不規(guī)劃的結(jié)構(gòu)均設(shè)置了防震縫;結(jié)構(gòu)構(gòu)件、砌體抗震墻布置對(duì)稱、規(guī)則,在地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響比較小,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利;但也有一部分教學(xué)的平面為L(zhǎng)形等構(gòu)成。
(2)建筑總層數(shù)為2-4層,極個(gè)別的總層數(shù)為5層。
多層砌體校舍的建筑總層數(shù)不超過4層的為滿足抗震規(guī)范GB50011-2010關(guān)于對(duì)乙類的多層砌體房屋的總層數(shù)應(yīng)減少一層且總高度應(yīng)降低3米和對(duì)醫(yī)院、教學(xué)樓等橫墻較少的多層砌體房屋,總高度應(yīng)規(guī)定降低3米,層數(shù)相應(yīng)減少一層的規(guī)定。
對(duì)于個(gè)別校舍建筑總層數(shù)為5層的工程,應(yīng)在綜合分析其抗震能力的基礎(chǔ)上提出加固等處理建議。
(3)樓梯間在1992年以前建筑的基本設(shè)置在端部,且樓梯平臺(tái)板有的為預(yù)制板,樓梯間墻體因樓梯斜梁的作用而剛度增大,樓梯間的預(yù)制平臺(tái)板削弱了樓梯的整體性,使得這些校舍的樓梯間成為了房屋抗震的薄弱環(huán)節(jié)。
(4)外縱墻開洞率大,使得窗間墻的高寬比大于1.0;對(duì)于外縱墻的窗間墻多為高寬比大于1.0時(shí),其外縱墻的抗震能力相對(duì)比較差。
(5)外廊建筑的兩個(gè)外縱墻的開洞率均較大,使得外廊建筑的抗震能力較內(nèi)廊式的多層砌體校舍還差。
(6)個(gè)別房屋結(jié)構(gòu)體系不合理;如:結(jié)構(gòu)是局部框架與砌體房屋組合、砌體房屋與單層構(gòu)件混凝土排架結(jié)構(gòu)組合。
4.2抗震構(gòu)造措施
由于我國(guó)的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范經(jīng)歷了4次修訂,其抗震設(shè)防的目標(biāo)和要求及其構(gòu)造措施均在不斷提高和完善。
(1)由于抗震規(guī)范GBJ11-89于1992年7月以后才正式實(shí)施,在1991年以前按抗震規(guī)范TJ11-78設(shè)置的構(gòu)造柱比較少,多數(shù)房屋僅在樓梯間四角、橫墻與外縱墻交接處設(shè)置。
這主要是由于該規(guī)范把構(gòu)造柱作為超高的措施運(yùn)用。
抗震規(guī)范GBJ11-89和GB50011-2001把構(gòu)造柱和圈梁一起作為約束脆性磚墻而達(dá)到提高多層砌體房屋整體抗震能力的構(gòu)件,按照這兩本抗震規(guī)范設(shè)計(jì)的多層砌體校舍的構(gòu)造柱設(shè)置較為合理,但也存在內(nèi)縱墻構(gòu)造柱設(shè)置偏少的問題。
(2)多層砌體房屋校舍中樓(屋)蓋中采用預(yù)制鋼筋混凝土空心板,其鋼筋混凝土空心板,其鋼筋混凝土圈梁設(shè)置非常重要。
在1991年以前建造的多層砌體房屋校舍圈梁的設(shè)置不夠合理,基本上是有橫墻處才設(shè)置圈梁,使得圈梁間距均在9.0米以上。
對(duì)于1991年以后建造的多層砌體房屋校舍,其圈梁設(shè)置較為合理,在縱墻承重的結(jié)構(gòu)體系的每開間構(gòu)造柱設(shè)置的部位采用現(xiàn)澆板帶作為圈梁,形成了縱橫向圈梁與構(gòu)造柱相連接約束磚墻的作用。
(3)多層砌體房屋校舍中部分橫墻承重結(jié)構(gòu)的承重梁下沒有設(shè)置混凝土梁墊,雖然沒有出現(xiàn)承重梁下砌體因局部承壓不足產(chǎn)生的破壞,但是在地震作用下支承承重梁的墻體是薄弱環(huán)節(jié),會(huì)率先破壞并導(dǎo)致樓板的垮塌。
5提高多層砌體校舍抗震能力的對(duì)策
(1)對(duì)于墻體砌筑砂漿強(qiáng)度小于1.0MPa的多層校舍建筑,考慮到其抗震能力較低和加固量涉及所有的墻體,其抗震加固費(fèi)用會(huì)超過新建工程的70%,以及存在由于砂漿強(qiáng)度太低很難達(dá)到加固效果和難滿足乙類建筑的抗震設(shè)防要求等問題,對(duì)這類校舍房屋應(yīng)拆除重建。
(2)對(duì)于砌筑砂漿強(qiáng)度不小于1.0MPa的建筑,其磚墻抗震力與抗震設(shè)防要求有一定的差距,通過采取加固措施可以使結(jié)構(gòu)的抗震承載力滿足要求;同時(shí),在結(jié)構(gòu)體系方面為預(yù)制鋼筋混凝土空心板的縱墻承重或總層數(shù)大于4層等,在抗震構(gòu)造上構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置不合理的多層砌體校舍建筑,應(yīng)從提高房屋的整體抗震能力進(jìn)行整體加固,包括墻體加固、內(nèi)外縱墻增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和鋼拉桿以及樓梯間三面墻體加固等。
(3)對(duì)于砂漿強(qiáng)度等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求,其墻體抗震承載力也滿足設(shè)防要求,但存在構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置不合理或樓梯間設(shè)置在端部等校舍工程,應(yīng)采取在內(nèi)外縱墻增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和鋼拉桿以及樓梯間三面墻體加固等的局部加固措施。
(4)對(duì)于結(jié)構(gòu)體系不合理、結(jié)構(gòu)布置不對(duì)稱的校舍建筑,應(yīng)從改變結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和改善結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性的抗震加固入手。
對(duì)于樓梯間的加固應(yīng)根據(jù)樓梯間的位置確定加固方法:若樓梯間在轉(zhuǎn)角或房屋盡端,則不宜加得過強(qiáng),可采用適當(dāng)加大配筋率的鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固,也應(yīng)同時(shí)加固相鄰的橫向墻體,即不能使加固后樓梯間墻體較相鄰墻體的抗側(cè)力度增大很多而加重其破壞;若樓梯間在中部,則可采用鋼筋混凝土板墻加固。
(5)對(duì)于承重柱、梁、樓梯梁不滿足抗震承載力要求的以及樓板開裂等混凝土構(gòu)件,應(yīng)采取增大截面或粘鋼等加固補(bǔ)強(qiáng)的措施。
(6)對(duì)墻體抗震承載能力和抗震構(gòu)造措施均滿足要求,但存在外墻滲漏、墻體或梁、樓板出現(xiàn)裂縫等情況,應(yīng)采取維護(hù)、修補(bǔ)措施以確保校舍工程的耐久性。
6.結(jié)束語(yǔ):
筆者從事工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)多年,取得了一級(jí)結(jié)構(gòu)師,同時(shí)從事抗震管理多年,認(rèn)為中小學(xué)校多層砌體校舍建筑抗震排查、鑒定、應(yīng)根據(jù)工程的設(shè)計(jì)時(shí)期,采用的抗震規(guī)范,現(xiàn)場(chǎng)的施工質(zhì)量(砂漿強(qiáng)度、砼強(qiáng)度、砌體強(qiáng)度);按照后續(xù)使用年限要求,驗(yàn)算其抗震承載能力、抗震構(gòu)造措施是否符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50026-2009)或《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010),而采取相應(yīng)的補(bǔ)救辦法。
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