某超限底框砌體結構抗震加固設計

廖新雪，張京街，陳港，張由，謝傳喜，王耀偉

（重慶市建筑科學研究院，重慶400020）

某超限底框砌體結構抗震加固設計

廖新雪，張京街，陳港，張由，謝傳喜，王耀偉

（重慶市建筑科學研究院，重慶400020）

對于平面規則的超限底框砌體建筑，該文提出改變結構體系加固法，通過在局部墻體增設鋼筋網片混凝土面層，局部設置混凝土剪力墻和框架柱，部分墻體在樓層處增設鋼拉梁，形成廣義框架-核心筒結構，不僅滿足抗震要求，而且最大限度減少入戶施工。該方法可為同類工程提供借鑒和參考。

超限；底框結構；抗震加固；結構體系

基金論文：該論文為重慶市工程建設地方標準“既有建筑抗震加固技術規程”（項目編號：建標字［2014］第2-1-7號）項目論文之一。

0　引言

重慶屬于低設防烈度區，素有“重承載、輕抗震”的建設習慣，底框結構超限情況很多，存在1層底框抬7、8層磚混，甚至存在2、3層底框抬8、9層磚混的現象。

隨著新版“中國地震動參數區劃圖”在2016年6月的發布執行，重慶許多地區由非抗震區升為6度區，超限底框砌體結構不滿足抗震設防要求，需要進行抗震加固。

對于超限底框砌體結構，加固方法主要是拆除樓層及或改變結構體系法［1］。拆除樓層將造成建筑使用面積減少，易引起經濟糾紛，存在居民安置等社會問題；改變結構體系法通常采用增設鋼筋網片砂漿面層法和剪力墻，但該方法涉及到所有住戶的所有墻體，影響范圍大，加固及住戶搬遷的成本高。

1　工程概況

某底框砌體建筑，平面規則，形狀呈矩形，長度17.0m，寬度7.5m，采用樁基礎；底部1層框架，層高4.2m，無剪力墻（結構平面圖如圖1所示），混凝土強度C30；上部7層磚混，層高3.0m（標準層結構平面圖如圖2所示），MU10頁巖磚，2、3層砂漿M10，4、5層砂漿M7.5，其余樓層砂漿M5。根據文獻［2］、［3］相關內容，該房屋存在底框無剪力墻、房屋超高、層數超限等問題，不滿足抗震設防要求，應進行抗震加固。

圖1　底框結構平面示意圖

圖2　磚混標準結構平面示意圖

2　抗震加固設計

2.1原結構承載力計算

圖3　原結構三維模型

圖4　砌體部分加固示意圖

根據文獻［4］，［5］等內容，采用中國建筑科學研究院開發的PKPM系列軟件中的砌體結構模塊進行整體建模分析（三維模型如圖3所示），底框及砌體承載力滿足要求。

2.2抗震加固設計

2.2.1砌體部分

砌體部分加固平面示意圖如圖4所示，共3部分：

（1）在房屋4個角部，設置框架柱。

（2）在（1）-（3）/（D）-（E）軸線范圍內的墻體，采用單側增設鋼筋網片混凝土面層法進行加固，厚60mm，形成核心筒。

道路工程建設是一項較為復雜的事業，建設時間長、過程煩瑣、人員變化率高和部門間交流事項較為交叉，使得道路工程建設檔案比其他工程檔案更為復雜。

（3）在（1）-（3）/（A）、（1）-（3）/（H）、（A）-（D）/（1）、（A）-（D）/（3）、（E）-（H）/（1）、（E）-（H）/（3）軸線處，樓板標高處設置L型鋼，形成拉梁。

2.2.2底框部分

底框部分加固平面示意圖如圖5所示，共3部分：

（1）在房屋兩個端部，設置鋼筋混凝土剪力墻，厚200mm。

（2）在（3）/（A）和（3）/（H）處增設框架柱。

（3）在（1）-（3）/（D）-（E）軸線范圍，增設鋼筋混凝土墻體，厚200mm，形成核心筒。

2.2.3加固分析

圖5　底框部分加固示意圖

如前所述，通過增設鋼筋混凝土剪力墻和框架柱、局部砌體設置鋼筋網片混凝土面層、局部砌體增設鋼拉梁，原結構形成了廣義框架-核心筒結構。對廣義框架-核心筒的分析如表1所示，解決了原房屋底框無剪力墻、超高、層數超限等問題，同時結構的整體性得到極大加強，結構抗側力和延性都得到提高，滿足6度區的抗震設防要求。

表1　加固計算、分析結果

3　結論

針對形狀規則的超限底框砌體建筑，本文介紹了改變體系加固法，將底框砌體結構改變成廣義框架-核心筒結構。該方法最大特點是影響范圍小，在樓梯間單側增設鋼筋混凝土面層，室外設置鋼拉梁，底框設置混凝土剪力墻，最大限度減少入戶施工，從而減少搬遷成本。該加固方法概念清晰，施工便捷，影響范圍小，值得運用推廣。

［1］住房和城鄉建設部.JGJ116-2009建筑抗震加固技術規程［S］.北京：中國建筑工業出版社，2009.

［2］住房和城鄉建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局. GB50023-2009建筑抗震鑒定標準［S］.北京：中國建筑工業出版社，2009.

［3］住房和城鄉建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局. GB50011-2010建筑抗震設計規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2010.

［4］住房和城鄉建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局. GB50009-2012建筑結構荷載規范［S］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［5］住房和城鄉建設部，國家質量監督檢驗檢疫總局. GB50003-2011，《砌體結構設計規范》［S］.北京：中國建筑工業出版社，2012.

［6］住房和城鄉建設部.JGJ3-2010，《高層建筑混凝土結構技術規范》［S］.北京：中國建筑工業出版社，2011.

責任編輯：孫蘇，李紅

信息快讀

重慶市城鄉建委四措并舉抓好建筑節能工作

一是推動新建建筑綠色化。完善對建筑全生命周期的綠色化評價標準體系，統籌推進新建建筑執行綠色建筑標準，今年1-7月，全市新增綠色建筑950萬m2。二是推動既有建筑改造節能化。已建成99個、408萬m2首批國家公共建筑節能改造重點城市示范項目。新啟動實施83萬m2示范項目。三是推動可再生能源建筑應用規?；Ｒ延?4個、307萬m2可再生能源建筑應用示范城市項目通過國家驗收。四是推動新型建材產業發展集約化。發布國內首部《綠色建材評價標準》，率先在全國開展了綠色建材評價標識工作。

Seismic Reinforcement Design for Masonry Frame Structurebeyond Code Limits

For the masonry frame structure beyond code limits，this paper presents reinforcement method to alter structural system.By adding steel bar network-concrete surface into local wall，concrete shear wall and frame columns locally，and steel tie beams into wall layers to form frame-core tube，not only meeting seismic requirements，but reducing into-room construction to the maximum extent.It can offer some references for similar projects.

beyond code limits；masonry frame structure；seismic reinforcement；structural system

TU398

A

1671-9107（2016）09-0053-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2016.09.053

2016-07-09

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