砌體結(jié)構(gòu)抗震檢測(cè)與加固技術(shù)分析

曾令思

摘 要：根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國(guó)現(xiàn)有的中小學(xué)校舍多為結(jié)構(gòu)形式單一的磚混砌體結(jié)構(gòu)，其中絕大部分建筑物在建造過(guò)程中沒(méi)有采取抗震措施或者抗震措施不滿足抗震要求。該文結(jié)合具體的工程實(shí)例，分析砌體結(jié)構(gòu)的校舍建筑物抗震檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)抗震加固技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程 砌體結(jié)構(gòu) 抗震檢測(cè) 加固

中圖分類號(hào)：TU352 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2016）07（c）-0033-03

磚混砌體結(jié)構(gòu)的建筑物中磚墻自重過(guò)大，使得抵抗水平地震作用時(shí)剛度較大，整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)力反應(yīng)增大，同時(shí)，絕大多數(shù)的校舍在建造過(guò)程中由于監(jiān)管不力，砌筑砂漿等級(jí)偏低下以及圈梁、構(gòu)造柱等主要抗震構(gòu)件未能充分配合使用，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的房屋建筑抗震性能產(chǎn)生不利影響。在2008年的汶川大地震中，眾多砌體結(jié)構(gòu)的學(xué)校發(fā)生嚴(yán)重的破壞和倒塌，造成眾多師生失去寶貴的生命。因此，為避免悲劇再次發(fā)生，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗震檢測(cè)以及加固成為了目前土工工程建設(shè)的重點(diǎn)。

1 工程概述

某教學(xué)樓為3層砌體結(jié)構(gòu)樓房，其室內(nèi)外高差0.3 m，樓房總高度為10.2 m，其中第一層層高3.6 m，第二、三層層高皆為3.3 m。現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，板厚為120 mm，梁以及樓板均采用強(qiáng)度等級(jí)為C25的混凝土，設(shè)置15 mm厚的樓板鋼筋保護(hù)層厚度，梁體鋼筋類別采用HRB335，采用強(qiáng)度等級(jí)為M2.5的砌體砂漿，采用的燒結(jié)實(shí)心粘土磚強(qiáng)度等級(jí)為MU5.0，設(shè)計(jì)墻厚240 mm，所有樓層均未設(shè)置圈梁以及構(gòu)造柱。教學(xué)樓為東西方向長(zhǎng)37.6 m，南北方向?qū)?6 m的規(guī)則的矩形，在進(jìn)行抗震檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)，按照7度0.15 g標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。該樓房各層平面布置圖如圖1所示。

2 抗震檢測(cè)鑒定

2.1 軟件使用

借助PKPMJDJG軟件將建筑樓房信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字化模型，計(jì)算模型的鑒定分析步驟，同時(shí)運(yùn)用軟件提供的各種建筑加固設(shè)計(jì)方法進(jìn)行驗(yàn)算，以確定科學(xué)合理的加固措施，軟件建模教學(xué)樓軸測(cè)示意圖如圖2所示。

2.2 第一級(jí)抗震檢測(cè)鑒定

出于對(duì)教育事業(yè)的愈加重視，我國(guó)將教學(xué)樓的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)從丙類調(diào)整為乙類，隨著抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的改變，教學(xué)樓的抗震能力也需要重新進(jìn)行檢測(cè)鑒定。對(duì)該文所依托的工程實(shí)例，進(jìn)行的第一級(jí)抗震鑒定內(nèi)容如表1所示。

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)教學(xué)樓逐項(xiàng)進(jìn)行了第一級(jí)鑒定，結(jié)果表明此校舍的承重墻體砌筑砂漿強(qiáng)度和墻體磚強(qiáng)度、整體性連接構(gòu)造哪個(gè)方面都未能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，對(duì)該教學(xué)樓進(jìn)行第二級(jí)抗震鑒定。

2.3 第二級(jí)抗震檢測(cè)鑒定

通過(guò)對(duì)第二級(jí)抗震檢測(cè)計(jì)算分析后可以看出，教學(xué)樓1層為最危險(xiǎn)層，頂層3層可以排除危險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)第二級(jí)抗震計(jì)算圖中的數(shù)據(jù)可以得出，教學(xué)樓各樓層抗震情況如表2所示。

由抗震計(jì)算結(jié)果可知，1、2層各墻段的抗力與荷載效應(yīng)之比處于1.0左右。該教學(xué)樓在《抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中按照7度設(shè)防烈度、乙類設(shè)防、A類房屋的第二級(jí)鑒定標(biāo)準(zhǔn)，其各樓層抗震數(shù)據(jù)均不滿足要求，需要采取加固措施進(jìn)行加固。

3 加固措施

3.1 增設(shè)圈梁與構(gòu)造柱

在外墻、內(nèi)橫墻以及內(nèi)縱墻處均設(shè)置圈梁。在房屋外墻、樓梯間四角，內(nèi)縱墻和橫墻的交接處以及跨度較大的縱墻墻中間設(shè)置構(gòu)造柱。

采用增加設(shè)置圈梁與構(gòu)造柱加固的方法，雖然教學(xué)樓的抗力與荷載效應(yīng)之比顯然增加，絕大多數(shù)的墻段比值大于2.0，但1層的綜合抗震能力指數(shù)仍小于1.0，即增設(shè)了圈梁與構(gòu)造柱作為加固后教學(xué)樓抗震鑒定仍然不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，需要采取其他措施進(jìn)行再次加固。

3.2 增設(shè)鋼筋網(wǎng)面層

在上一節(jié)中的第一級(jí)抗震鑒定中可知，教學(xué)樓的磚強(qiáng)度以及砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)皆未能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，通過(guò)增設(shè)鋼筋網(wǎng)面層對(duì)教學(xué)樓進(jìn)行加固。

在已進(jìn)行圈梁和構(gòu)造柱加固后，再次進(jìn)行鋼筋網(wǎng)砂漿面層加固措施，教學(xué)樓1層大部分墻體（外橫墻以外的墻體）第二級(jí)抗震能力指數(shù)大于1.0，滿足抗震標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)，樓體的抗力與荷載效應(yīng)之比也有所提高。

3.3 增設(shè)鋼筋混凝土板墻

由于外橫墻加固后第二級(jí)抗震能力指數(shù)仍然不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，對(duì)外橫墻采取鋼筋混凝土板墻措施進(jìn)行加固。

對(duì)外橫墻進(jìn)行鋼筋混凝土板墻加固后，其抗震能力指數(shù)皆提高至1.42，滿足抗震標(biāo)準(zhǔn)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

造價(jià)低廉、施工技術(shù)要求低等特點(diǎn)，使得砌體結(jié)構(gòu)在中小學(xué)校舍建造過(guò)程中被廣泛應(yīng)用。作為脆性材料，地震作用下砌體結(jié)構(gòu)容易受到嚴(yán)重的破壞，因此，對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的校舍進(jìn)行加固成為了如今建筑建造的重點(diǎn)項(xiàng)目。該文依托20世紀(jì)80年代中期建造的教學(xué)樓作為工程實(shí)例，分析其抗震能力，并對(duì)該教學(xué)樓進(jìn)行了有效的加固措施，為后續(xù)類似加固工程提供參考實(shí)例。

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