陸守明, 劉少斌, 孫 晉

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常德市某中學(xué)教學(xué)樓抗震鑒定及加固

陸守明*, 劉少斌, 孫 晉

(湖南文理學(xué)院 土木建筑工程學(xué)院, 湖南 常德, 415000)

對(duì)常德市某中學(xué)磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓進(jìn)行了抗震鑒定與加固, 結(jié)合現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)闡述了抗震鑒定的基本流程以及采用抗震加固的具體方法. 總結(jié)出此類結(jié)構(gòu)的抗震鑒定方法, 找出了該房屋存在的結(jié)構(gòu)缺陷, 采取了有效合理、經(jīng)濟(jì)適用的加固處理措施.

磚混結(jié)構(gòu); 現(xiàn)場檢測; 抗震鑒定; 加固設(shè)計(jì); 教學(xué)樓

2008年汶川大地震, 災(zāi)區(qū)中小學(xué)校舍倒塌近7 000棟, 造成較大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失[1—5]. 2008年我國發(fā)布實(shí)施的《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》, 中小學(xué)校舍抗震設(shè)防類別提高一級(jí), 更加注意中小學(xué)校舍抗震設(shè)防, 且同年發(fā)布了《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[6—7]. 為保證常德市安鄉(xiāng)縣某中學(xué)教學(xué)樓的抗震能力, 保證師生生命財(cái)產(chǎn)安全, 該縣教育局委托常德鼎信土木工程監(jiān)測中心對(duì)該教學(xué)樓進(jìn)行抗震鑒定, 并提出加固意見.

1 工程概況

某中學(xué)教學(xué)樓, 位于安鄉(xiāng)縣郊, 修建于1997年, 3層磚混結(jié)構(gòu), 總建筑面積約1 526 m2. 柱下獨(dú)基與墻下條基聯(lián)合式基礎(chǔ), 預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋, 混凝土現(xiàn)澆板屋蓋, 240普通粘土磚實(shí)心墻體. 教學(xué)樓平面圖如圖1所示. 根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[8], 該建筑屬B類建筑, 其后續(xù)使用年限宜按40年考慮, 其抗震鑒定參數(shù)如文獻(xiàn)[3]中表1所示.

圖1 教學(xué)樓平面圖

2 現(xiàn)場檢查、檢測結(jié)果

2.1 地基與基礎(chǔ)

基礎(chǔ)未出現(xiàn)明顯的傾斜、變形、裂縫等缺陷, 未出現(xiàn)腐蝕、粉化等不良現(xiàn)象. 其上部結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)由于不均勻沉降造成的墻體、樓板開裂或傾斜, 地基基礎(chǔ)無靜載缺陷, 且地基持力層范圍內(nèi)沒有軟弱土、液化土和嚴(yán)重不均勻土層, 非抗震不利地段, 該教學(xué)樓地基基礎(chǔ)基本完好.

2.2 現(xiàn)狀調(diào)查

對(duì)該教學(xué)樓現(xiàn)狀調(diào)查時(shí), 發(fā)現(xiàn)墻體出現(xiàn)裂縫, 墻體裂縫示意圖如圖2所示.

圖2 墻體裂縫示意圖

2.3 房屋整體變形、材料強(qiáng)度和配筋檢測

采用全站儀測量了該教學(xué)樓的傾斜情況, 其最大傾斜率為1.5‰, 房屋整體變形在允許范圍內(nèi)[9].

使用混凝土回彈儀[10]檢測了柱、梁、板的現(xiàn)澆混凝土抗壓強(qiáng)度, 其推定值在23.1～25.6 MPa之間, 滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C20的要求.

采用鋼筋位置測定儀掃描了混凝土梁、板、柱中的鋼筋, 除混凝土保護(hù)層厚度外, 抽檢各構(gòu)件中鋼筋根數(shù)、間距均滿足設(shè)計(jì)要求.

按照《貫入法檢測砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》, 采用SJY800A型貫入式砂漿強(qiáng)度檢測儀, 鑿開墻體粉刷層檢測了該教學(xué)樓磚墻的混合砂漿強(qiáng)度, 測得底層、二層、三層混合砂漿強(qiáng)度分別為1.9 MPa、2.7 MPa、3.0 MPa, 底層不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)M2.5的要求.

采用磚回彈儀對(duì)該教學(xué)樓磚墻所使用的粘土磚進(jìn)行強(qiáng)度檢測, 結(jié)果表明粘土磚強(qiáng)度推定值在7.9～8.4 MPa之間, 能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)MU7.5的要求.

3 結(jié)構(gòu)抗震鑒定

該教學(xué)樓屬B類建筑, 根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[8], 對(duì)該教學(xué)樓的整體抗震性能做出評(píng)價(jià), 若其符合要求則說明其滿足后續(xù)使用年限, 若其不符合要求則提出相應(yīng)的整改及處理意見.

3.1 抗震措施鑒定

根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[8], 中小學(xué)教學(xué)樓為乙類設(shè)防建筑, 故按設(shè)防烈度提高一度(8度)核查其抗震措施. 本建筑抗震措施鑒定結(jié)果匯總見表2.

3.2 抗震承載力驗(yàn)算

使用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算復(fù)核, 根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果將不滿足承載力要求的墻片軸線編號(hào)列于表3.

4 鑒定結(jié)論及加固意見

4.1 結(jié)論

依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[8], 經(jīng)對(duì)該教學(xué)樓進(jìn)行現(xiàn)場檢測、抗震措施鑒定及抗震承載力驗(yàn)算, 得到結(jié)論如下:

(1) 構(gòu)件混凝土強(qiáng)度、磚強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求; 一層砌筑砂漿強(qiáng)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求;

(2) 縱橫墻交接處未咬槎砌筑, 不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;

(3) 大房間部分內(nèi)外墻交接處未設(shè)置構(gòu)造柱, 不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;

(4) 承重窗間墻最小寬度0.74 m, 小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.2 m; 承重外墻盡端至門窗洞邊最小距離0.36 m, 小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的1.5 m;

(5) 構(gòu)造柱與墻連接未砌馬牙槎, 不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求;

(6) 頂層樓梯間橫墻和外墻未沿墻高每隔500 mm設(shè)26通長配筋; 突出屋頂?shù)臉翘蓍g內(nèi)外墻交接處未沿墻高每隔500 mm設(shè)26通長拉結(jié)鋼筋.

房屋危險(xiǎn)性綜合評(píng)級(jí)為B級(jí).

表2 抗震措施鑒定結(jié)果

表3 不滿足承載力要求的墻片

4.2 加固處理意見

(1) 墻體加固方法采用雙面鋼筋網(wǎng)面層加固法.

(2) 在大房間內(nèi)外墻交接處無構(gòu)造柱的地方增設(shè)加強(qiáng)柱.

(3) 窗間短墻段處采用雙面加鋼筋混凝土板墻加固法.

(4) 縱橫墻交接處未咬槎砌筑, 構(gòu)造柱與墻連接未砌馬牙槎, 通過墻體加固與新增構(gòu)造柱共同解決.

(5) 頂層樓梯間墻體不滿足抗震要求, 采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固方案處理.

[1] 宋杰. 上海市中小學(xué)校舍抗震鑒定及加固策略[J]. 施工技術(shù), 2010, 39(6): 96—98.

[2] 郭曄, 常好誦. 北京市某區(qū)中小學(xué)校舍砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定[J]. 施工技術(shù), 2011, 40(總337): 91—93.

[3] 楊立軍, 陸守明, 孫晉. 某中學(xué)框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震鑒定及加固[J]. 湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2011, 23(4): 77—80.

[4] 童菁, 田涌. 對(duì)貴州省中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固的一些思考[J]. 四川建筑科學(xué)研究, 2010, 36(5): 94—99.

[5] 柳炳康, 郝星. 安徽省中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固若干問題探討[J]. 施工技術(shù), 2011, 40(6): 94—97

[6] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. GB 50223-2008建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2008.

[7] 秦平. 磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震鑒定及加固維護(hù)[J]. 徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版, 2010, 25(2): 53—56.

[8] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部. 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.

[9] 中華人民共和國建設(shè)部. GB 50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2002.

[10] 中華人民共和國建設(shè)部. JGJ/T 23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2001.

The seismic performance evaluation and reinforcement for a middle school teaching building in Changde city

LU Shou-ming, LIU Shao-bin, SUN Jin

(College of Civil and Architecture Engineering, Hunan University of Arts and Science, Changde 415000, China)

Through taking the seismic accrediting and reinforcement on a middle school teaching building in Changde city, and combining the present seismic appraisal standards, it were expound that the basic process of seismic appraisal and the concrete method of seismic reinforcement. And a seismic evaluation method was concluded for such type of building. The existing structural defects were found and a series of effective and economical strengthening measures were used.

brick masonry structure; field detection; seismic evaluation; strengthening design; teaching building

10.3969/j.issn.1672-6146.2013.01.013

TU 244.2

1672-6146(2013)01-0050-04

email: lushouming1965@163.com.

2013-2-27

湖南省教育廳科研項(xiàng)目(12C0823, 10C1007)

(責(zé)任編校:劉曉霞)