某砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定與加固設(shè)計

（重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400020）

某砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定與加固設(shè)計

廖新雪，張京街，張由，陳港，謝傳喜，王耀偉

（重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400020）

隨著新版“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖”的發(fā)布，重慶已無非抗震設(shè)防區(qū)，將有大量房屋特別是砌體結(jié)構(gòu)房屋需要抗震鑒定與加固。該文根據(jù)某工程實例，介紹砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定內(nèi)容、方法及加固設(shè)計思路、方式，為同類工程提供借鑒和參考。

砌體結(jié)構(gòu)；抗震鑒定；抗震加固；鋼結(jié)構(gòu)

0 引言

新版“中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖”在2016年6月發(fā)布執(zhí)行，重慶部分地區(qū)由非抗震區(qū)提升為抗震區(qū)，部分地區(qū)由6度區(qū)升為7度區(qū)，因此將有大量房屋需要進行抗震鑒定和加固。砌體結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)中的一員，具有量大面廣的特點，但由于存在年久失修、材料強度低、構(gòu)造措施弱等缺點，砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能不容樂觀，急需抗震鑒定與加固。

重慶屬于設(shè)防低烈度區(qū)，素有“重承載、輕抗震”的建設(shè)習(xí)慣，抗震鑒定及加固設(shè)計開展較少。本文針對某工程實例，介紹砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定的內(nèi)容、方法及加固方式，以期對同類工程提供參考和借鑒。

1 工程概況

某5層砌體工程修建于1964年，長度70.8 m，寬度16.0 m，層高3.6 m，平面形狀大致呈十字型（標(biāo)準(zhǔn)層平面示意如圖1所示）；墻體采用黏土磚、混合砂漿砌筑，厚240 mm；樓板為木樓板，屋面為預(yù)制板；基礎(chǔ)為條石條形基礎(chǔ)。

圖1標(biāo)準(zhǔn)層平面示意圖

2 抗震鑒定

2.1 抗震鑒定流程

砌體結(jié)構(gòu)房屋一般屬于A類建筑，對于A類建筑，抗震鑒定流程可按圖2所示進行。

圖2抗震鑒定流程

2.2現(xiàn)場檢測

根據(jù)文獻[1]內(nèi)容，當(dāng)建筑缺乏技術(shù)資料，需要現(xiàn)場檢測，完善技術(shù)資料，為抗震鑒定提供依據(jù)。該工程修建于20世紀(jì)60年代，無法獲得技術(shù)資料，故需現(xiàn)場展開相應(yīng)檢測。檢測情況及結(jié)果如表1所示。

2.3 抗震鑒定

2.3.1 確定建筑類別

該房屋修建于1964年，距今已52年，經(jīng)鑒定耐久性滿足繼續(xù)使用要求，根據(jù)文獻[1]相關(guān)內(nèi)容，結(jié)合委托方的意愿，該建筑后續(xù)使用年限30年，為A類建筑，丙類設(shè)防。

2.3.2 第一級鑒定

第一級鑒定結(jié)果如表2所示，不滿足第一級抗震鑒定要求，同時根據(jù)文獻[1]5.2.10條內(nèi)容，可不進行第二級鑒定，應(yīng)采取措施進行加固處理。

3 抗震加固

3.1 加固思路

砌體結(jié)構(gòu)抗震加固的方法有很多，如增設(shè)鋼筋網(wǎng)片混凝土面層、增設(shè)鋼筋網(wǎng)片砂漿面層、增設(shè)體外圈梁、構(gòu)造柱、外包鋼等[4-5]，各有優(yōu)缺點。目前我國鋼材產(chǎn)能過剩，重慶市人民政府發(fā)布了“關(guān)于加快鋼結(jié)構(gòu)推廣應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見”，因此采用鋼結(jié)構(gòu)加固砌體結(jié)構(gòu)，不僅符合社會發(fā)展需要，而且具有施工快捷、撓民小、不影響建筑使用等優(yōu)點。針對該工程抗震鑒定結(jié)果可知，該建筑主要存在整體性不佳、構(gòu)造措施弱、砂漿強度低等缺陷，因此抗震加固措施既要增強建筑整體性，也要提高承載力，其加固思路如下。

拆除木樓蓋和預(yù)制板，改為現(xiàn)澆板，增強整體性；采用增設(shè)鋼構(gòu)造柱、鋼圈梁方法，既增強構(gòu)造，同時鋼構(gòu)造柱和圈梁可以獨立承受現(xiàn)澆板荷載，原先墻體主要起分隔空間作用。

3.2 鋼構(gòu)造柱設(shè)置

在每個縱橫墻的交接處，設(shè)置角鋼和鋼板，角鋼和鋼板、鋼板和鋼板之間通過對拉螺栓及綴板連接，形成封閉、或半封閉的格構(gòu)柱，如圖3所示。

3.3 鋼圈梁設(shè)置

表2 第一級抗震鑒定結(jié)果

在每道墻體的樓層板底標(biāo)高處，設(shè)置鋼板和槽鋼組合、槽鋼和槽鋼組合及鋼板和鋼板組合，通過間距600mm的對拉錨桿，形成鋼圈梁，圈梁的端部和鋼構(gòu)造柱焊接，形成獨立的鋼框架承重體系，同時對原有砌體形成強約束，增強結(jié)構(gòu)整體性，如圖4所示。

3.4 加固分析

拆除木樓板后，新增現(xiàn)澆板由新增的鋼構(gòu)造柱和鋼圈梁承擔(dān)，原有砌體墻主要起分隔作用，故加固分析時，只需分析新增鋼構(gòu)造柱和鋼圈梁的應(yīng)力水平。根據(jù)文獻[6]，采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的PKPM系列軟件中的鋼結(jié)構(gòu)模塊進行整體建模分析，地震作用、風(fēng)荷載及活載按文獻[7]、[8]取值，樓面恒載取4.5kN/m2，屋面恒載取6.5kN/m2，鋼構(gòu)造柱原為格構(gòu)式，為建模方便，且偏于安全考慮，采用雙角鋼組合式，三維模型如圖5所示，分析結(jié)果見圖6所示，構(gòu)件的應(yīng)力比均小于1.0，承載力滿足要求。

4 結(jié)論

本文詳述了砌體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測及抗震鑒定的內(nèi)容、方法，基于國內(nèi)存在鋼材產(chǎn)能過剩的情況，開創(chuàng)性提出了增設(shè)鋼構(gòu)造柱、鋼圈梁加固砌體結(jié)構(gòu)方法，鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)自成承重體系，同時又緊密連接，鋼結(jié)構(gòu)解決了原砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施差、整體性不強及承載力低的問題，砌體結(jié)構(gòu)解決了鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題。該加固方式具有概念清晰、計算簡單、施工便捷、去產(chǎn)能化、不影響建筑使用等優(yōu)點，值得運用、推廣。

圖3構(gòu)造柱平面布置示意圖

圖4鋼圈梁平面布置示意圖

圖5鋼結(jié)構(gòu)三維模型

圖6鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算結(jié)果

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB50023-2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]建設(shè)部.GB/T50344-2004建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[3]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB/T50315-2011砌體工程現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[4]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ116-2009建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[5]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50702-2011砌體結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國環(huán)境出版集團有限公司，2011.

[6]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50017-2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[7]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[8]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Seismic Appraisal and Reinforcement of a Masonry Structure

With the release of the new version of"seismic ground motion parameters zonation map of China",there is no non-seismic zone in Chongqing any more,and there will be a large number of buildings,especially masonry structures,need to be seismically appraised and reinforced.This paper,exampled by a practical case,introduces the seismic appraisal contents,methods and reinforcement design thoughts of masonry structures for reference.

masonry structures,seismic appraisal;seismic reinforcement;steel structures

TU398

：A

：1671-9107（2016）11-0044-05

2016-07-04

廖新雪（1977-）男，福建三明人，研究生，高級工程師，主要從事結(jié)構(gòu)鑒定及加固研究。