辦公建筑抗震檢測鑒定與加固設計

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摘要：本文主要針對辦公建筑抗震檢測鑒定與加固設計展開了探討，通過結合具體的工程實例，分別對抗震第一等級的鑒定和第二等級的鑒定作了詳細的闡述和系統的分析，并總結了抗震鑒定結論及提出了相應的抗震加固措施，以期能為有關方面的需要提供參考借鑒。

關鍵詞：抗震檢測鑒定；加固設計；辦公建筑

引言

近年來，我國地震災害出現的次數頻繁，對人們的生命和財產安全造成了嚴重的威脅。而另一方面，通過近年來的地震災害，也反映出了我國大多數80年代以前建造的大量建筑抗震設防未能完全達到標準，為了保障生命財產的安全，需要對此類建筑進行抗震鑒定檢測，特別是辦公建筑?；诖?，本文就辦公建筑抗震檢測鑒定與加固設計進行了探討，結合了具體的工程實例對有關方面作了系統的分析研究，相信對抗震鑒定及加固工作能有一定的幫助。

1 工程概況

一辦公樓處于7度抗震設防區，始建于上世紀70年代。辦公樓是3層混磚結構，后經改造局部度66.5m，寬度20.2m，室外地面至屋面檐口的高度11.9m，其中2、3層樓板使用蓋，4層樓板及屋面板使用混凝土板。傳力體系為縱、橫墻承重，承重墻體厚度238。由于房屋建于20世紀70代，根據規定，7度區多層砌體房屋的層數和總高度限值為7層、21m，所以，該辦公樓加至4層，總面積3586.82m。建筑高2.9m，長按A類建筑進行鑒定。

2 抗震第一級鑒定

2.1 質量檢查

調查表明，該辦公樓部分磚墻采用燒結實心磚，部分磚墻采用粉煤灰實心磚。磚墻砌筑質量一般，灰縫厚度厚薄不均，局部灰縫厚度超過12mm。第3層①軸×⑧～⑥軸處外挑陽臺樓板板底存在局部漏筋。未發現承重墻有嚴重酥堿和明顯歪閃或開裂，以及因地基不均勻沉降引起的結構構件歪曲、開裂等現象。

2.2 結構體系

根據標準第5.2.2條A類砌體房屋，最大橫墻間距不超過7.5m，否則不滿足剛性體系對抗震橫墻最大間距的限制要求。現場調查表明，該辦公樓最大橫墻問距不超過5.4m，高寬比為0.92，滿足標準要求。

2.3 材料強度等級

經現場檢測，該辦公樓各層墻體的磚強度均為MU10，砌筑砂漿強度等級分別為：1層為M5，2層為M2.5，3、4層為M1.0，滿足標準要求。

2.4 第一級鑒定中抗震承載力簡化計算

由于第一級鑒定中房屋規則性、房屋構造柱、圈梁的設置以及樓蓋的支承長度等均不能滿足現行標準要求，因此，可不進行抗震承載力簡化計算。

2.5 第一級鑒定結論

第一級鑒定結果匯總，通過對層數與總高度、結構體系、材料實際強度等級、結構整體性、連接構造及局部易損易倒部位等的核查，該辦公樓質量存在局部缺陷，結構體系及整體性連接構造不能完全滿足標準要求，須對房屋的綜合抗震性能進行第二級鑒定。

3 抗震第二級鑒定

由于該辦公樓的2、3層樓蓋采用屬于柔性體系的木質結構，4層及屋面層采用屬于中等剛性體系的裝配式樓面板和屋蓋，須按墻段綜合抗震能力指數方法逐層進行第二級鑒定。

3.1 體系影響系數

由于該辦公樓結構2、3層木質樓蓋木龍骨支承長度為100mm，少于標準（120—100）/120=16.7%>15%，體系影響系數取0.8。綜合分析，1、2層體系影響系數φ1取0.56，3、4層體系影響系數φ1取0.7。

3.2 局部影響系數

經現場調查，該辦公樓窗問墻最小寬度0.5m，因此φ2取0.9。

3.3 第二級抗震鑒定核算

因該辦公樓2、3層采用柔性樓蓋，Abij采用從屬面積法計算。4層、屋面層采用中等剛性樓、屋蓋，Abij采用從屬面積與等效剛度綜合法計算，即：

（1）

根據標準第5.2.15條，墻段抗震能力指數按下式計算：

（2）

（3）

通過核算，各層墻段綜合抗震能力指數不足

3.4 墻體抗震承載力復核及對比分析

該辦公樓為位于7度區的3層建筑，按現行規范采用底部剪力法對砌體的地震效應進行復核。在進行抗震承載力驗算時，分兩種情況進行對比分析：①按標準第3.0.5條的規定對場地的設計特征周期和結構構件的承載力設計值進行相應的調整；②直接按現行規范進行計算，不考慮場地設計特征周期和結構構件的承載力設計值進行相應的調整。

隨機抽取5段墻體，其中（1）H軸1F縱墻、（2）G軸2F縱墻、（3）6軸2F橫墻、（4）8軸4F橫墻、（5）11軸3軸橫墻。

將墻身截面抗震抗剪承載力與該墻地震剪力設計值之比βij′（調整）、βij″與墻段綜合抗震能力指數βij進行比較。

經驗算，采用標準第3.0.5條進行參數調整后的βij與墻段綜合抗震能力指數基本吻合，后者略小，驗證了兩種方法的一致性及可行性；直接按現行規范進行計算得到的βij″與βij的比值為0.7～0.75，平均值0.72。差異的原因主要在于兩種算法采用后續使用年限不同所造成。

4 抗震鑒定結論及抗震加固

4.1 鑒定結論

根據標準要求，通過現場檢查、檢測，結合兩級鑒定的核算及綜合分析，對該辦公樓可以得到以下抗震鑒定結論：

（1）該辦公樓的承重結構，未發現有明顯的變形、傾斜或扭轉現象。

（2）該辦公樓的墻體磚塊抗壓強度等級為MUIO，砂漿強度等級1層為M5，2層為M2.5、3、4層為M1.0，材料強度均滿足標準嵋要求。

（3）該辦公樓抗震橫墻間距、寬度及外墻盡端至門窗洞邊的最小距離等不滿足標準中第一級鑒定要求，第二級鑒定結果表明：部分墻體抗震能力不能滿足要求，需要采取相應的加固措施。

4.2 抗震加固方法選擇

（1）針對墻段綜合抗震能力指數不足的部分墻體，采用在墻體兩側設置鋼筋網一砂漿面層進行加固，主要目的是提高墻體的承載力，同時兼顧增加樓板的支承長度。

（2）針對該辦公樓整體性不能滿足要求，外墻增設現澆鋼筋混凝土圈梁，內墻采用鋼拉桿替代圈梁；同時在辦公樓四角、樓梯間四角及平面不規則處增設構造柱。

4.3 抗震加固設計計算

（1）采用鋼筋網-砂漿面層加固對墻體抗震能力的提高，采用抗震能力增強系數的方式來表述。墻段抗震能力增強系數按下式計算：

（4）

式中ηpij為第i層第j墻段面層加固的增強系數；η0為基準增強系數；tw0為原墻體厚度；fvE為原墻體的抗震抗剪強度設計值（MPa）。

樓層的抗震能力增強系數按下式計算：

（5）

式中ηpi為樓層加固后第i樓層抗震能力的增強系數；Ai0為第i層中驗算方向原有抗震墻在1/2層高處凈截面的面積；Aij0為第i層中驗算方向外加柱加固的抗震墻j墻段的在1/2層高處凈截面的面積。

（2）按照鑒定標準，在房屋外墻增設圈梁，內墻問隔增設鋼拉桿，圈梁布置和構造的體系影響系數取1.0。

（3）在辦公樓四角、樓梯間四角及平面不規則處增設構造柱加固后，樓層抗震能力的增強系數按下式計算：

（6）

式中ηci為外加柱加固后第i層抗震能力的增強系數；ηcij為第i層第j