泰州房屋抗震加固

中小学房屋抗震安全检测:
中、小学教学楼（以下简称教学楼）一般有教室、实验室、音体室、计算机室、活动室、办公室等教学用房，很多方案中设有风雨操场、阶梯教室等大空间教学场所。教学楼建筑平面布置形式有外廊式和内廊式，高度一般为3~4层，多采用框架结构体系，现浇钢筋混凝土楼盖形式。外廊式为双跨布置即大跨教室、小跨走廊（早期多为单跨加悬挑，因结构抗震不利，不宜采用）；内廊式一般以内走廊或回形（中空）走廊连通两侧教室，外廊形式采光、通风性能较好，但其抗震性能不如内廊式多跨结构体系。
　　二. 结构抗震设计要点
　　结构抗震设计应注重“建筑抗震概念设计”，着眼于提高建筑物的总体抗震能力，从总体平立面布置到细部薄弱部位加强，从理解设计规范要求到正确分析计算结果，合理选择建筑结构体系，加强抗侧力构件的延性设计，以达到《建筑抗震设计规范》（GB50011- 2010）中建筑基本的抗震设防目标要求，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。值得一提的是，地震发生具有随机性、不确定性及复杂性特点，实际地震烈度往往**设防烈度，而目前的建筑抗震设计理论还不够严谨，所以不能过分的相信和依赖计算机软件，不能认为只要计算结果满足规范的限值要求设计就算成功。结构设计师必须正确判断计算结果的可靠性，切实贯彻“建筑抗震概念设计”理念，遵循相关规则，严格执行我国现行抗震规范的要求和规定，才能实现其抗震设防目标，**地震中生命和财产安全。
　　教学楼同其它类建筑相比人员密度高、活动频繁、流动量大，且中、小学学生自救能力比较差，一旦遭遇地震灾害，会引起较大的人员伤亡和社会影响；其次，建筑师往往贯彻开发商意愿，追求建筑的新颖与奇特，设计出不利于抗震的建筑平立面及屋面飘架造型，因此，在教学楼设计过程中以下几方面需特别注意：
　　1. 抗震缝设置
　　结构专业应尽早介入配合建筑方案，根据体型复杂程度、平立面不规则特点，在适当地方设置防震缝，或者提出合理化建议，在满足建筑功能要求前提下，改善平立面规则性、整体性指标。
　　2. 平面布置
　　教学楼中阶梯教室、风雨操场、图书资料阅览室等教学场所有别于普通教室，表现在空间分隔、净高要求不同，荷载差异较大，各功能房间如随意布置会造成建筑物沿高度质量和刚度的分布不均匀，在刚度差的楼层形成抗震薄弱层，对抗震不利，所以在同一抗震单元内房间使用功能尽量相同，每层的建筑平面布置相似，避免错层、转换等复杂结构形式，建筑物沿竖向刚度做到均匀和等强，有利于建筑抗震。教学楼平面布置还应避免设置长悬挑构件及楼板大范围开洞等抗震不利方案，框架柱间不应布置通窗，以免地震作用下框架柱形成短柱剪切破坏。
防类别及抗震等级
　　按照现行标准《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223- 2008）的要求，中小学教学楼为重点设防类建筑，简称乙类建筑，需提高抗震措施而不提高地震作用，因此建筑抗震等级和抗震构造措施均应按**本地区设防类度确定
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中小学房屋抗震安全检测:
随着我国国民经济的不断发展,我国建筑业也得到了飞速发展。近些年以来，人们在传统的对建筑物的适用性和耐久性的要求的同时，对于建筑物的安全性的要求和关注也越来越多，尤其是在汶川地震中所暴露出来的教学建筑的结构抗震的不稳定性更是为结构工作者所严重关切。传统的结构抗震加固一般都是通过增加结构的强度和刚度来满足要求，这样做不仅对材料是一种很大的浪费，同时在一定程度上对抗震也是不利的。文章主要针对工程实例，分析了针对砖混结构的减震控制技术的结构抗震加固改造的新方法。
　　1. 工程概况
　　1.1上部结构概况
　　文章中的工程案例为左岸县某中学4层砖混结构教学楼,主要采用的材料如下：现浇混凝土楼、屋面板,毛石干砌墙下条形基础。建筑物4层的结构平面的布置完全相同，而且结构平面是规则的矩形布置（如图1所示）。由于招生人数的不断扩大，现拟在原建筑物的基础上加设*5层。该教学楼纵横方向均采用240mm厚的实心砖承重墙结构，外墙四个角和纵横墙交接的地方都偶有构造柱。层高都为3.6m，屋顶采用的是不上人单坡排水屋面。同时该教学楼在设计时没考虑抗震设防，为安全起见，决定对该楼按8度Ⅱ类场地进行抗震鉴定后，再进行全面的加固。
　　图1建筑平面布置示意图
　　1.2工程地质条件
　　根据工程勘察公司提供的数据显示，该教学楼场地土层分布情况如下:
　　层为回填土，主要以组份单一的素填土为主, 其组成成分主要是无粘性的砂土，层厚1900～2270mm；*二层为以细砂为主的中细砂 ,层厚1050～3020mm，在*二层下面有一层淤泥夹砂，层厚290～386mm；*三层也是中细砂，不同的是本层砂质较纯,并以细砂为主,中砂次之,局部含少量砾砂,层厚98～280mm；*四层为花岗岩风化残积所产生的残积砂质粘性土，层厚208～306mm；底层为强风化花岗岩:未完全揭穿,其中揭示厚度318mm。该教学楼基础持力层为层中细,持力层仅厚208～360mm,其下存在厚314～415mm软弱淤泥夹砂层;所以该楼在地震作用下很*发生不均匀沉降，进而导致上部结构的波坏。
　　2加固设计方案的选择
　　根据上述介绍的工程概况中的上部结构的砖混结构加圈梁的特点和工程地质条件的情况，在考虑到结构的抗震要求和加层的要求，采用的抗震加固方案主要是针对砌体砖墙和地基进行加固处理。
　　2.1砌体砖墙加固方案设计
　　对于墙体的加固目前已经有很多方法，本案例中的承重砌体墙采用的加固方法是钢筋网砂浆面层加固墙体，这种方法不仅经济实用而且可以提高房屋砌体抗压承载能力。该方法是指在加固墙体表面附设<4～<6的钢筋网,然后喷射砂浆或细石混凝土以达到提高砌体承载力、抗侧移刚度和墙体延性的目的。这样的加固措施还可以提高整个建筑结构的抗侧移刚度，减少由于地震作用产生的水平荷载的作用，达到更好的抗震效果。
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中小学房屋抗震安全检测:
建筑抗震鉴定是通过检查现有建筑的现状、施工质量和使用状况,按规定的抗震设防要求,对其在地震作用下的安全性进行评估。建筑物进行抗震鉴定的目的是为了判明其抗震能力、评估地震时的破坏程度, 为是否需要进行抗震加固或采取其它防震减灾措施提供依据。
　　标准《建筑工程抗震设防分类标准》[3]中，为了提高中小学校舍的抗震能力，将其从丙类建筑提高为乙类建筑(重点设防类)。2009年7月1日开始实施的新版《建筑抗震鉴定标准》[4]中，也对既有建筑的抗震设防标准做了很大程度的提高。
　　笔者完成过众多的建筑抗震鉴定工作，以下通过抗震鉴定实例的分析,对按新国标鉴定的过程、内容及遇到问题的处理进行分析说明和总结[5]，提出若干新见解供工程技术人员参考。
　　1.新旧《建筑抗震鉴定标注》的比较分析
　　我国之前抗震鉴定依据的标准是《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-95），就是“结构综合抗震能力二级鉴定方法”。所谓级鉴定是指以宏观控制和构造鉴定为主的抗震能力鉴定，*二级鉴定指以构件抗震承载力验算为主并结合构造影响系数的鉴定。“两级鉴定”概念的引入,通过对房屋的外观质量、结构体系、材料强度、配筋构造、填充墙等与主体结构的连接，以及构件的抗震承载力进行综合分析，使相当一部分现有建筑，可采用简单的级方法进行抗震鉴定，少数级鉴定不能通过的房屋，则继续采取*二级鉴定予以判断。
　　我国目前抗震鉴定依据的标准是《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009 (以下简称“标准”)。其主要修订内容是：1）扩大了原鉴定标准的适用范围，即扩大到已投入使用的现有建筑。2）依据现有建筑设计使用年代及原设计依据规范的不同，将其划分为后续使用年限分别为30 年、40 年、50 年三个档次，并相应给出了A、B、C 三类建筑抗震鉴定方法；后续使用年限的提出明确了现有建筑的抗震设防目标。3）适度提高了学校等乙类建筑的抗震鉴定标准。
　　2.工程概况
　　某中学校教学楼为5层框架结构，平面形式呈“L”型，现总建筑面积为4120m2，该建筑始建于2000年，后续使用年限按40年考虑，属B类建筑。该建筑作为学校教学楼使用，抗震设防类别为丙类。基础形式为**地基柱下基础。
　　通过对整幢建筑全面详细检查，除发现部分楼层楼板存在少量收缩裂缝外，所有柱梁均未发现可见裂缝，所有外墙、内间墙未发现可见裂缝或抹灰剥落；屋面没发现有积水现象，排水系统也没发现堵塞；各结构构件工作状态良好。
　　基础持力层为花斑色粘土层，地基承载力标准值为220KPa。通过对整栋建筑物全面详细检查，建筑物的整体垂直度良好，上部结构未发现建筑物有基础不均匀沉降的迹象或变形，基础构件的工作状况良好。


目前大多数砖混结构教学楼由于建筑年代久远，受当时的施工条件限制，一般砌筑砂浆和砌块强度较低，不满足现行设计要求和规范的要求；另外房屋抗震性及整体性较差；与此同时楼板均采用预制空心板，楼板挠度荷载短期内虽满足使用要求，但楼板结构层较薄，刚度较小，为确保房屋安全正常使用，并使其满足抗震设防要求必须对该结构类型的教学楼进行抗震加固。
　　2加固原则
　　 不改变教学楼的使用功能，遵照原设计方案并鉴于节能降耗的原则，在对建筑物整体加固之前，对结构承重墙体的抹灰层进行了有选择的拆除，其中双面加固的全部拆除，单面加固的则只需要拆除加固面的抹灰层，尽可能的保留原结构，做到保护性加固。
　　3加固方案选择
　　 目前，常用的结构砌体加固法有三种：增大截面加固法、组合砌体加固法和外包钢加固法。
　　 由于该教学楼存在的主要问题是砌筑砂浆不饱满，砌块强度低，局部墙体承载力不满足要求，抗震构造措施不满足规范要求。根据该教学楼的使用特点和实际情况，该建筑物承重墙体的加固采用组合砌体加固法，同时进行竖向承载加固及抗震加固，具有较好的经济性和可行性。
　　 组合砌体加固法：有现浇钢筋混凝土板墙加固法（单面或双面喷射混凝土加固）、钢筋网水泥砂浆面层加固法、新增混凝土构造柱加固法等。在实际加固工程施工中，在墙体中增设钢筋混凝土构造柱有很大难度，且存在较大的不安全因素，而钢筋网水泥砂浆面层加固法抗震效果不是很好，因此的方法是现浇钢筋混凝土板墙加固法，及在原有砌体外部单面或双面喷射混凝土对原结构进行加固。
　　3.1钢筋网喷射混凝土加固施工
　　3.1.1施工特点
　　 该施工方法主要是将结构承重墙表面增加一层钢筋混凝土扩大原有结构的截面积，以此提高结构的整体加固能力和承载能力。
　　3.1.2 工艺原理
　　 1 加固采用干式喷射混凝土的工作系统，即混凝土在现场进行干拌合，然后将混合料送入转子喷射机，再由高速运动的空压机将混合料沿软管输送，当到达喷射时再加入水。
　　 2 借助于钢筋的特性，将双向钢筋网片配置于混凝土的加固层内，并运用植筋技术用拉结筋将钢筋网片固定于承重墙体，以期达到共同提高承载力的目的。
　　3.1.3 工艺流程及施工方法
　　 剔除抹灰层→除尘→绑扎固定钢筋网→加固面喷水湿润→喷射预拌混合料→养护
清理加固面
　　 首先要用铲刀将墙体表面附着物铲除，再用高压水冲洗；其次，墙体有砂浆剥落或有孔洞处，用水泥砂浆灌缝修补。
　　2、绑扎固定钢筋网
　　 1）钢筋网绑扎前先安装好拉结筋，拉结筋采用植筋工艺，呈梅花形布置，植筋胶完全固化后将钢筋网与拉结筋绑扎牢同。本项
　　目钢筋水平钢筋φ8@,竖向钢筋φ10@，拉筋为φ8@450单排网片。
　　 2）为避免穿板钢筋过密，造成楼板过大损伤，采用配筋集中穿过楼板的方式，穿预制板钢筋采用Φ16@600，上下搭接各400mm，穿现浇板部位则采用Φ20@600，上下搭接各400mm，楼板钻孔时不得伤及原有钢筋。
　　 3）喷射混凝土加固面层应深入地下，埋深不小于500mm，地下部分厚度扩大为 mm-200 mm。
　　3、加固面预处理
　　 水电隐蔽工作和钢筋网绑扎工作完成以后，于喷射混凝土前浇水湿润，使待喷面充分湿润。
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