百科知识 现有建筑抗震加固的强制性要求

现有建筑抗震加固的强制性要求

时间:2023-05-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:⑵技术要点说明现有建筑抗震加固是减轻建筑地震灾害的积极而有效的措施。②现有建筑不符合抗震鉴定的要求时,根据《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009第3.0.6条的规定,应采取“维修、加固、改变用途或更新”等抗震减灾对策。

现有建筑抗震加固的强制性要求

6.1 概述

2009年版《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116-2009中的强制性条文是保证房屋建筑结构抗震加固质量必须遵守的最主要规定,共17条。主要特点是:针对加固方法很多,明确规定了一些基本加固方法的关键技术要点。更体现强制性条文的原则性与实用性。

在执行抗震加固的《强制性条文》的过程中,应系统掌握《建筑抗震鉴定标准》和《建筑抗震加固技术规程》,全面理解强制性条文的准确内涵。为此,需要注意以下几点:

⑴现有建筑抗震鉴定的对象是设防烈度、设防类别偏低的建筑,不考虑地震作用时,其安全性一般是符合可靠性鉴定要求的,允许可靠指标降低0.25,当降低0.5时则需要进行构件加固。

⑵综合抗震能力不足的结构抗震加固,应以相应的鉴定结果为依据;由于加固施工的技术难度较大,并需要某些不同于新建工程的施工技术,应由具备相应资质的人员和单位施工。

6.2 抗震加固的强制性要求

修订后《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116-2009的强制性条文有17条,检查的项目和重点见表4.6.1。

《建筑抗震加固技术规程》的强制性条文 表4.6.1

6.3 各检查项目的技术要点及实施与检查的控制

⒈一般规定(2条)

⑴标准条文

1.0.3 现有建筑抗震加固前,应依据其抗震设防烈度、抗震设防类别、后续使用年限和结构类型,按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的相应规定进行抗震鉴定。

1.0.4 现有建筑抗震加固时,建筑的抗震设防类别及相应的抗震措施和抗震验算要求,应按国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009第1.0.3条的规定执行。

⑵技术要点说明

现有建筑抗震加固是减轻建筑地震灾害的积极而有效的措施。房屋的抗震加固,指的是使现有房屋建筑达到规定的抗震设防安全要求所进行的设计和施工。这些现有房屋在正常使用状态下一般是安全的。这里,规定的抗震设防安全要求,即《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009总则对不同后续使用年限所规定的设防目标。因此,现有建筑的抗震加固应以抗震鉴定为依据,具体表现为:

①抗震鉴定是抗震加固的前提,鉴定与加固应前后连续,才能确保抗震加固取得最佳的效果。

②现有建筑不符合抗震鉴定的要求时,根据《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009第3.0.6条的规定,应采取“维修、加固、改变用途或更新”等抗震减灾对策。其中,凡是需要加固的,不论是整体加固、区段加固还是构件加固,其设计与设计施工均应遵守本加固技术规程的有关规定。

③抗震加固所依据的抗震设防烈度、加固的设防目标、抗震设防分类和相应的设防标准,均应遵守《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009的规定。

④衡量抗震加固是否达到规定的目标,也应以《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009的相关规定为依据,即以综合抗震能力是否提高为目标对加固的效果进行检查、验算和评定。

⑶实施与检查的控制

第一,加固设计的说明中,应写明所依据的抗震鉴定报告。

第二,应核实该加固设计是否与抗震鉴定结论所提出的加固方案相协调。若这方面存在问题,应加以纠正。若现有建筑的抗震鉴定完成后未及时进行抗震加固,尚应在加固设计前对建筑的现状进行一次复查。

⒉抗震加固方案的要求

⑴标准条文

3.0.1 现有建筑抗震加固的设计应符合下列要求:

1 加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用整体房屋加固、区段加固或构件加固,加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力。

2 加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素、防止局部加强导致结构刚度或强度突变。

3 新增构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础。

4 加固所用材料类型与原结构相同时,其强度等级应不低于原结构材料的实际强度等级。

5 对于不符合鉴定要求的女儿墙、门脸、出屋顶烟囱等易倒塌伤人的非结构构件,应予以拆除或降低高度,需要保留原高度时应加固。

⑵技术要点说明

抗震加固不仅设计技术难度较大,而且施工条件较差。要使抗震加固能确实提高现有建筑的抗震能力,要针对现有建筑存在的问题,结合施工的可能性,提出具体加固方案。加固方案要综合分析后确定:

①对不符合抗震鉴定要求的建筑进行抗震加固,一般采用提高承载力、提高变形能力或既提高承载力又提高变形能力的方法,需针对房屋存在的缺陷,对可选择的加固方法逐一进行分析,以提高结构综合抗震能力为目标予以确定。

②需要提高承载力同时提高结构刚度,则以扩大原构件截面、新增部分构件为基本方法;需要提高承载力而不提高刚度,则以外包钢构套、粘钢或碳纤维、聚合物砂浆面层加固为基本方法;需要提高结构变形能力,则以增加连接构件、外包钢构套等为基本方法。

③当原结构的结构体系明显不合理时,若条件许可,应采用增设构件的方法予以改善;否则,需要采取同时提高承载力和变形能力的方法,以使其综合抗震能力能满足抗震鉴定的要求。

④当结构的整体性连接不符合要求时,应采取提高变形能力的方法。

⑤当局部构件的构造不符合要求时,应采取不使薄弱部位转移的局部处理方法;或通过结构体系的改变,使地震作用由增设的构件承担,从而保护局部构件。

现有房屋建筑的抗震加固也应考虑概念设计。抗震加固的概念设计,主要包括:加固结构体系、新旧构件连接、抗震分析中的内力和承载力调整、加固材料和加固施工的特殊要求等方面。抗震加固的结构布置和连接构造的概念设计,直接关系到加固后建筑的整体综合抗震能力是否能得到应有的提高。主要内容是:

①减少扭转效应。增设构件或加强原有构件,均应考虑整个结构产生扭转效应的可能,应使加固后结构的重量和刚度分布比较均匀对称。虽然现有建筑的体型难以改变,但若结合加固、维修和改造,将不利于抗震的建筑平面分割成规则的单元,仍然是有可能的。

②改善受力状态。加固设计要防止结构构件的脆性破坏。框架结构加固后要防止或消除不利于抗震的强梁弱柱受力状态。

③加强连接部位和薄弱部位的抗震构造。应考虑不同结构类型的连接处,房屋平、立面局部突出部位等处,地震反应加大。加固时要采取相应的加固构造措施。

④考虑场地影响。针对建筑和场地条件的具体情况,加固后的结构应能形成地震反应较小的结构体系,避免加固后地震作用的增大超过结构抗震能力的提高。

⑤避免新增构件导致刚度和强度突变。加固设计要复核原结构的薄弱部位,采取适当的加强措施,并防止薄弱部位的转移。

⑥确保新旧构件连接的可靠性。应综合选用增加新旧构件表面粘结力、增设拉结措施和锚固措施等。

⑦新增的竖向构件,如抗震墙、柱所新设置的基础,其设计应考虑新增构件与原有构件的差异沉降。对上下不连续的构件,加固时应消除其不连续性或减少不连续程度。

⑧加固材料要与原结构的实际情况匹配。一般情况,当新增的材料与原结构相同时,强度等级提高一档。不同材料性能组成的组合结构构件,新增材料的强度过高,并不能全部发挥作用,需大大折减。

⑶实施与检查的控制

第一,加固方案的结构布置,应针对原结构存在的缺陷,弄清使结构达到规定抗震设防要求的关键,尽可能消除原结构不规则、不合理、局部薄弱层等不利因素。

第二,防止局部加固增加结构的不规则性,应从整体结构综合抗震能力的提高入手。

第三,新旧构件连接的细部构造,不能损伤原有构件且应能确保连接的可靠性。

第四,当非结构构件的构造不符合要求时,至少对可能倒塌伤人的部位进行处理。

第五,结构加固设计说明中,应明确加固材料强度,对于特殊材料应明确材料性能,

⒊抗震验算的要求

⑴标准条文

3.0.3 现有建筑抗震加固时,地震作用和结构抗震验算应符合下列规定:

1 当抗震设防烈度为6度时(建造于Ⅳ类场地的较高的高层建筑除外),以及木结构和土石墙房屋,应允许不进行截面抗震验算,但应符合相应的构造要求。

2 加固后结构的分析和构建承载力计算,应符合下列要求:

1) 结构的计算简图,应根据加固后的荷载、地震作用和实际受力状况确定;当加固后结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过原来的10%和5%时,应允许不计入地震作用变化的影响;在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段,水平地震作用尚应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》的规定乘以增大系数1.1~1.6。

2) 结构构件的计算截面面积,应采用实际有效的截面面积。

3) 结构构件承载力验算时,应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力;并应计入加固后的原构件实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响。

3 当采用楼层综合抗震能力指数进行结构抗震验算时,加固后楼层综合抗震能力指数应大于1.0,体系影响系数和局部影响系数应根据加固后的状态取值;并应防止出现新的综合抗震能力指数突变的楼层。采用设计规范方法验算时,也应防止加固后出现新的层间受剪承载力突变的楼层。 ⑵技术要点说明

现有建筑抗震加固的设计计算,与新建建筑的设计计算不完全相同,有自身的某些特点和要求,主要内容是:

①在下列情况下,加固的抗震验算要求有所放宽:6度时,可不进行抗震验算;对局部抗震加固的结构,当加固后结构刚度不超过加固前的10%或者重力荷载的变化不超过5%时,可不再进行整个结构的抗震分析。

②应采用符合加固后结构实际情况的计算图式与计算参数,包括实际截面构件尺寸、钢筋有效截面、实际荷载偏心和构件实际挠度产生的附加内力等,对新增构件的抗震承载力,需考虑应变滞后的二次受力影响。

③需注意防止在抗震加固中出现局部的抗震承载力突变而形成薄弱层。因此,按概念设计关于薄弱层的定义,采用楼层综合抗震能力指数时,相邻上层的综合抗震能力指数不宜大于本层的20%;采用设计规范方法时,按规范计算的楼层受剪承载力,同样,相邻上层不应大于本层的20%。

④抗震验算优先采用与抗震鉴定相同的简化方法时,如楼层综合抗震能力指数不小于1.0。这些方法不仅便捷、有足够精度,而且能较好地解释现有建筑的震害。例如,对于不符合抗震鉴定要求的砌体房屋,加固设计一般采用综合抗震能力指数的方法,计算公式与抗震鉴定时类似。与鉴定不同的是,要按不同的加固方法考虑相应的加固增强系数η,并按加固后的情况取体系影响系数ψ1和局部影响系数ψ2

⑤当抗震验算采用与设计规范相同的方法时,需采用“抗震加固的承载力调整系数”,同样可以采用构造影响系数,以体现加固与设计的区别。

⑶实施与检查的控制

第一,加固设计的计算书,应明确给出计算模型和计算参数中,与新建建筑不同的部分。 第二,注意本规程所提供的简化方法的适用范围。

第三,采用设计规范的验算方法时,应明确内力调整的差别和构件承载力计算上的不同。

⒋抗震加固施工的要求

⑴标准条文

3.0.6 抗震加固的施工应符合下列要求:

1 应采取措施避免或减少损伤原结构构件。

2 发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应会同加固设计单位采取有效处理措施后方可继续施工。

3 对可能导致的倾斜、开裂或局部倒塌等现象,应预先采取安全措施。

⑵技术要点说明

加固设计审查通过后,加固材料的质量与施工的安全,便成为直接关系抗震加固工程安全和质量的要害所在。针对加固的特殊性,在施工方面的最低要求是:

①确保加固所用材料的质量符合要求,尤其是一些特殊的加固材料。

②采取有效措施,避免损伤原构件。

③原图纸的尺寸只是名义尺寸,加固施工前要复核实际尺寸,作相应调整。

④注意发现原结构存在的隐患,及时采取补救措施。

⑤努力减少施工对生产、生活的影响,并采取措施防止施工的安全事故。

⑶实施与检查的控制

第一,结构加固设计说明中,应明确加固施工的注意事项。对特殊的加固工法应要求由具有相应资质的专业队伍施工。

第二,施工监理中,应要求复核原构件尺寸,注意不得损伤原构件的主筋等关键性要求,地下部位的施工应注意保护原有管线以及采取安全预防措施。

⒌砌体房屋的抗震加固要求(3条)

⑴标准条文

5.3.1 采用水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层加固墙体时,应符合下列要求:

1 钢筋网应采用呈梅花状布置的锚筋、穿墙筋固定于墙体上;钢筋网四周应采用锚筋、插入短筋或拉结筋等与楼板、大梁、柱或墙体可靠连接;钢筋网外保护层厚度不应小于10mm,钢筋网片与墙面的空隙不应小于5mm。

2 面层加固采用综合抗震能力指数验算时,有关构件支承长度的影响系数应作相应改变,有关墙体局部尺寸的影响系数应取1.0。

5.3.7 采用现浇钢筋混凝土板墙加固墙体时,应符合下列要求:

1 板墙应采用呈梅花状布置的锚筋、穿墙筋与原有砌体墙可靠连接;其左右应采用拉结筋等与两端的原有墙体可靠连接,底部应有基础;板墙上下应与楼、屋盖可靠连接,至少应每隔1m设置穿过楼板且与竖向钢筋等面积的短筋,短筋两端应分别锚入上下层的板墙内,且锚固长度不应小于短筋直径的40倍。

2 板墙加固采用综合抗震能力指数验算时,有关构件支承长度的影响系数应作相应改变,有关墙体局部尺寸的影响系数应取1.0。

5.3.13 采用外加圈梁-钢筋混凝土柱加固房屋时,应符合下列要求:

1 外加柱应在房屋四角、楼梯间和不规则平面的对应转角处设置,并应根据房屋的设防烈度和层数在内外墙交接处隔开间或每开间设置;外加柱应由底层设起,并应沿房屋全高贯通,不得错位。外加柱应与圈梁(含相应的现浇板等)或钢拉杆连成闭合系统,变形缝两侧的圈梁应分别闭合。

2 外加柱应设置基础,并应设置拉结筋、销键、压浆锚杆或锚筋等与原墙体、原基础可靠连接;当基础埋深与外墙原基础不同时,不得浅于冻结深度。

3 增设的圈梁应与墙体可靠连接;圈梁在楼、屋盖平面内应闭合,在阳台、楼梯间等圈梁标高变换处,圈梁应有局部加强措施;变形缝两侧的圈梁应分别闭合。(www.daowen.com)

4 加固后采用综合抗震能力指数验算时,圈梁布置和构造的体系影响系数应取1.0;墙体连接的整体构造影响系数和相关墙垛局部尺寸的局部影响系数应取1.0。

⑵技术要点说明

根据我国工程加固实践的总结,第5.2节列举了砌体房屋抗震承载力不足、房屋整体性不良、局部易倒塌部位连接不牢时以及房屋有明显扭转效应时可供选择的多种有效加固方法,以便按房屋的实际情况单独或综合采用。这些方法包括:拆砌或增设墙体、裂缝修补和灌浆、钢筋网砂浆面层、高强钢绞线-聚合物砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固、外加钢筋混凝土构造柱、圈梁、拉杆系统加固、包角或镶边加固等等。每一种加固方法都有其技术要点。这里纳入了常用的几种加固方法的关键要求:

第5.3.1条给出了钢筋网砂浆面层加固墙体的构造和计算。为使面层加固有效,要注意原墙体的砌筑砂浆强度不高于M2.5,强调了以下几点:钢筋网的保护层及钢筋距墙面空隙;钢筋网与墙面的锚固;钢筋网与周边原有结构构件的连接。

第5.3.7条给出了钢筋混凝土板墙加固墙体的构造和计算。为使板墙加固有效,要注意混凝土强度不宜过高,厚度不过大,并强调了以下几点:板墙与原有楼板、周边结构构件应采用短筋、拉结钢筋可靠连接;板墙的钢筋应与原墙体充分锚固;板墙应有基础,条件允许时基础埋深同原有基础。

第5.3.13条给出外加柱-圈梁-拉杆加固的基本构造和计算。利用外加钢筋混凝土柱、圈梁和替代内墙圈梁的拉杆,在水平和竖向将多层砌体结构的墙段加以分割和包围,形成对墙段的约束,能有效提高抗倒塌能力。这种加固方法已经受过地震的考验。为使约束系统的加固有效,强调了以下几点:外加柱设置的位置应合理,还应与圈梁或钢拉杆连成封闭系统;外加柱、圈梁应通过设置拉结钢筋和销键、胀管螺栓、压浆锚杆或锚筋与墙体连接;外加柱应有足够深度的基础;圈梁遇阳台、楼梯间、变形缝时,应妥善处理;拉杆应按照替代内墙圈梁的要求设置,并满足与墙体锚固的规定,使拉杆能保持张紧状态,确实发挥作用。

⑶实施与检查的控制

第一,注意不同加固方法的适用范围和特点,尽可能采用结合实际情况且加固效果好的技术。

第二,钢筋网砂浆面层加固墙体只适用于原砌筑砂浆强度等级不高于M2.5,注意钢筋网与原有墙面、周边构件的拉接筋应检验合格才能进行下一道工序的施工。钢筋网的保护层厚度应满足规定,提高耐久性,避免钢筋锈蚀后丧失加固效果。面层加固可根据综合抗震能力指数的控制,只在某一层进行,不需要自上而下延伸至基础。

第三,现浇钢筋混凝土板墙加固墙体应有基础,可单面加固也可双面加固,与原有墙面、周边构件的锚拉钢筋应检验合格。

第四,外加钢筋混凝土柱-圈梁-拉杆系统加固房屋应形成对墙段的约束。外加柱应沿房屋全高贯通,不得错位;外加柱的钢筋混凝土销键适用于砂浆强度等级低于M2.5的墙体,砂浆强度等级为M2.5及以上时,可采用其他连接措施;在北方有季节性冻土的地区,外加柱埋深不得小于冻结深度;圈梁应连续闭合,内墙圈梁可用满足锚固要求的保持张紧的拉杆替代;钢筋网砂浆面层和钢筋混凝土板墙中的集中配筋,也可替代该位置的圈梁。

⒍钢筋混凝土房屋抗震加固方案的基本要求

⑴标准条文

6.1.2 钢筋混凝土房屋的抗震加固应符合下列要求:

1 抗震加固时应根据房屋的实际情况选择加固方案,分别采用主要提高结构构件抗震承载力、主要增强结构变形能力或改变框架结构体系的方案。

2 加固部位的框架应防止形成短柱、短梁或强梁弱柱。

3 采用综合抗震能力指数验算时,加固后楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态计算和取值。

⑵技术要点说明

钢筋混凝土房屋抗震加固时,体系选择和综合抗震能力计算是基本要求,主要内容是:

①应从提高房屋的整体抗震能力出发,防止因加固不当而形成楼层刚度、承载力分布不均匀或形成短柱、短梁、强梁弱柱等新的薄弱环节。

②在加固的总体决策上,应从房屋的实际情况出发,侧重于提高承载力或提高变形能力,或二者兼有。必要时,也可采用增设墙体、改变结构体系的集中加固,而不必每根梁柱普遍加固。

③与砌体结构类似,加固的抗震验算,也可采用与抗震鉴定同样的简化方法。此时,混凝土结构综合抗震能力应按加固后的结构状况,确定地震作用、楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数的取值。

混凝土结构的加固设计计算还可采用设计规范的抗震分析计算方法,此时,除了承载力抗震调整系数应采用抗震加固的承载力调整系数替换外,尚应注意其中的地震作用效应应按相应抗震等级的规定取值,新增构件的抗震承载力应考虑应变滞后和新旧构件协同工作程度的影响。

⑶实施与检查的控制

加固结构体系的确定,应符合抗震鉴定结论所提出的方案。

当改变原框架结构体系时,应注意计算模型是否符合实际,计算书中,整体影响系数和局部影响系数的取值方法应明确。

⒎常用钢筋混凝土抗震加固技术的要求(3条)

⑴标准条文

6.3.1 增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固房屋时,应符合下列要求:

1 混凝土强度等级不应低于C20,且不应低于原框架柱的实际混凝土强度等级。

2 墙厚不应小于140mm;竖向和横向分布钢筋的最小配筋率,均不应小于0.20 %。对于B、C类钢筋混凝土房屋,竖向和横向分布钢筋应符合其抗震等级的相应要求。

3 增设抗震墙后应按框架-抗震墙结构进行抗震分析,增设的混凝土和钢筋的强度均应乘以规定的折减系数。加固后抗震墙之间楼、屋盖长宽比的局部影响系数应作相应改变。

6.3.4 采用钢构套加固框架时,应符合下列要求:

1 钢构套加固梁时,纵向角钢扁钢两端应与柱可靠连接。

2 钢构套加固柱时,应采取措施使楼板上下的角钢、扁钢可靠连接;顶层的角钢、扁钢应与屋面板可靠连接;底层的角钢、扁钢应与基础锚固。

3 加固后梁、柱截面抗震验算时,角钢、扁钢应作为纵向钢筋、钢缀板应作为箍筋进行计算,其材料强度应乘以规定的折减系数。

6.3.7 采用钢筋混凝土套加固梁柱时,应符合下列要求:

1 混凝土的强度等级不应低于C20,且不应低于原构件实际的混凝土强度等级。

2 柱套的纵向钢筋遇到楼板时,应凿洞穿过并上下连接,其根部应伸入基础并满足锚固要求,其顶部应在屋面板处封顶锚固;梁套的纵向钢筋应与柱可靠连接。

3 加固后梁、柱按整体截面进行抗震验算,但新增的混凝土和钢筋的材料强度应乘以规定的折减系数。

⑵技术要点说明

根据我国工程加固实践的总结,6.2节列举了混凝土结构可采用的加固方法,如钢构套、钢筋混凝土套或粘贴钢板、碳纤维加固梁柱,增设抗震墙或翼墙改变结构体系,以及用细石混凝土、结构胶修复裂缝,增设拉筋、钢夹套加强墙体与框架梁柱连接等方法。每一种加固方法都有其技术要点。这里纳入了常用的几种较为经济的加固方法的关键技术要求:

第6.3.1条给出了增设墙体加固的构造和计算要求。增设抗震墙可避免对全部梁柱进行普遍加固,一般按框架-抗震墙结构进行抗震加固设计。为使增设墙体的加固有效,强调了以下几点:墙体最小厚度;墙体的最小竖向和横向分布筋;考虑新增构件的应力滞后,抗震承载力验算时,新增混凝土和钢筋的强度,均应乘以折减系数。

第6.3.4条给出了设置钢构套加固的构造和计算要求。钢构套对原结构的刚度影响较小,可避免结构地震反应的加大。为使钢构套的加固有效,强调了以下几点:钢构套构件两端的锚固;钢构套缀板的间距;考虑新增构件的应力滞后,其材料强度应乘以折减系数。

第6.3.7条给出了设置混凝土套加固的构造和计算要求。加固后刚度有一定增加,结构地震作用有所增大,但可作为整体构件计算,承载力和延性的提高比刚度的增加要大。为使混凝土套的加固有效,强调了以下几点:混凝土套的纵向钢筋要与其两端的原结构构件,如楼盖、屋盖、基础和柱等可靠连接;应考虑新增部分的应力滞后,作为整体构件验算承载力,新增的混凝土和钢筋的强度,均应乘以折减系数。

⑶实施与检查的控制

第一,注意各种加固方法的适用范围和特点:如增设墙体将改变结构体系;钢构套和钢筋混凝土套加固,均能保证结构的整体性能,并提高延性。

第二,增设墙体时,应保持或改善原结构布置的规则性。

第三,细部的连接构造中,所有的锚筋、拉结筋均应按规定检验合格。

第四,加固设计计算书中,应明确给出承载力验算时考虑应力滞后的各种折减系数。

⒏内框架房屋和底部框架房屋抗震加固的基本要求

⑴标准条文

7.1.2 内框架和底层框架砖房的抗震加固应符合下列要求:

1 底层框架房屋加固后,框架层与相邻上部砌体层的刚度比,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相应规定。

2 加固部位的框架应防止形成短柱或强梁弱柱。

3 采用综合抗震能力指数验算时,楼层屈服强度系数、加固增强系数、加固后的体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态计算和取值。

⑵技术要点说明

内框架和底层框架房屋均是混合承重结构,其加固设计的基本要求与多层砌体房屋、多层钢筋内混凝土房屋相同。基本要求是:

①应协调相关楼层之间的综合抗震能力,使之尽可能相近。

②不得因加固而形成新的薄弱环节。

③抗震验算所采用的计算模型和参数,应按加固后的实际情况取值。例如,墙体采用钢筋混凝土板墙加固,承载力增强系数、楼盖支承长度的体系影响系数等均可按加固规范对砌体墙加固的相关规定取值;增设横墙后,原横墙间距的影响系数相应改变;壁柱加固后,外纵墙局部尺寸、大梁与墙体连接的有关影响系数也可能相应变化。

⑶实施与检查的控制

第一,内框架和底层框架房屋的加固设计,通常采用综合抗震能力指数方法,应确保不出现新的抗震薄弱层和薄弱部位。

第二,加固计算模型应符合实际,综合抗震能力指数的计算书中,应明确楼层屈服强度、墙段加固增强系数、体系影响系数和局部影响系数。

⒐钢筋混凝土壁柱加固的基本要求(2条)

⑴标准条文

7.3.1 增设钢筋混凝土壁柱加固内框架房屋的砖柱(墙垛)时,应符合下列要求:

1 壁柱应从底层设起,沿砖柱(墙垛)全高贯通;在楼、屋盖处应与圈梁或楼、屋盖拉结;壁柱应设基础,埋深与外墙基础不同时,不得浅于冻结深度。

2 壁柱的截面面积不应小于36000mm2,内壁柱的截面宽度应大于相连内框架梁的宽度。

3 壁柱的纵向钢筋不应少于4φ12;箍筋间距不应大于200mm,在楼、屋盖标高上下各500mm范围内,箍筋间距不应大于100mm;内外壁柱间沿柱高每隔600mm应拉通一道箍筋。

7.3.3 增设钢筋混凝土现浇层加固楼盖时,现浇层的厚度不应小于40mm;钢筋的直径不应小于6mm, 其间距不应大于300mm;尚应采取措施加强现浇层与原有楼板、墙体的连接。

⑵技术要点说明

根据我国工程加固实践的总结,规程第7.2节列举了内框架砌体房屋和底层框架砖房的加固方法。例如,除在房屋内部采取侧重提高承载力或增强整体性的加固方案外,实践证明,在房屋外部增设附属结构,既可达到加固的目的,又可不影响原有的使用功能。通常可选择钢筋混凝土板墙、增设砖抗震墙、钢筋混凝土抗震墙、钢筋混凝土壁柱、钢构套、混凝土构套等加固方法,以及设置楼面现浇层、圈梁、外加柱和托梁等加强整体性的加固方法。由于增设钢筋混凝土板墙和抗震墙以及钢构套、混凝土构套等加固的技术要点,2.2节的砌体结构部分和2.3节钢筋混凝土结构部分已有明确规定,这里主要纳入关于增设混凝土壁柱和楼盖面层加固的关键技术要求。

第7.3.1条给出了增设混凝土壁柱的构造和计算要求。壁柱加固主要适用于纵向抗震能力不足,或者横墙间距过大需考虑楼盖平面内变形导致砌体柱(墙垛)承载力不足的加固方法。可采用外壁柱、内壁柱或内外侧同时设置,当需要保持外立面原貌时,应采用内壁柱。壁柱需与砖柱(墙垛)形成组合构件,按组合构件计算刚度并进行验算,考虑应力滞后的影响,其混凝土和钢筋的强度应乘以折减系数。为使壁柱的加固有效,强调了以下几点:壁柱应从底层设起,沿砖柱(墙垛)全高贯通;壁柱应满足最小截面和最小纵筋、箍筋设置要求;③壁柱应在楼屋盖处与原结构拉结,并应有基础。

在7.3.1条第3款中,还提供了不同于设计规范的墙体有效侧移刚度的取值方法、横墙间距超过设计规范规定值时加固砖柱(墙垛)受力的计算方法。

第7.3.3条给出了楼盖面层加固的构造要求。增设钢筋混凝土现浇层加固楼盖,可使底层框架房屋满足抗震鉴定对楼盖整体性的要求。为确保现浇面层的加固有效,强调了以下几点:现浇层的最小厚度不得过小;现浇层的最小分布钢筋应满足构造要求;采取提高面层与原有楼板之间可靠粘结的各种有效措施。

⑶实施与检查的控制

第一,增设混凝土壁柱加固与外加构造柱的作用有所不同,其截面应严格控制,其构造应能与砖柱(墙垛)形成组合构件。

第二,楼盖面层加固的细部构造,要确实加强原预制楼盖的整体性。

第三,关于混凝土板墙、新增抗震墙、钢构套、混凝土构套加固的实施与检查控制,同2.2节和2.3节的对应内容。

⒑单层空旷砌体房屋加固的基本要求(2条)

单层空旷房屋指影剧院、礼堂、餐厅等空间较大的公共建筑,往往是由中央大厅和周围附属的不同结构类型房屋组成的以砌体承重为主的建筑。这种建筑的使用功能要求较高,加固难度较大,需要针对存在的抗震问题,从结构体系上予以改善。其主要内容是:

第一,大厅的抗震能力主要取决于砖柱(墙垛),要防止加固后砖柱刚度增大导致地震作用显著增加,而砖柱加固后的抗震承载力仍然不足。例如,正确选择钢筋砂浆面层的材料强度、厚度和配筋,使面层形成的组合砖柱,刚度增加小于承载力的增加,达到预期的效果。

第二,为减少大厅砖柱的地震作用,要充分利用两端墙体形成空间工作体系,加固方案应有利于屋盖整体性的加强。

第三,单层空旷房屋的空间布置高低起落,平面布置复杂,毗邻的建筑之间通常不设防震缝,抗震上不利因素较多,在加固设计的方案选择时,应有利于不利因素的消除。例如,采用轻质墙替换砌体隔墙、山墙山尖或将隔墙与承重构件间改为柔性连接等,可减少结构布置上对抗震的不利因素。

此外,大厅的混合排架结构、附属房屋的加固,应分别符合相应结构类型的要求。

⑴标准条文

9.3.1 增设钢筋砂浆面层与原有砖柱(墙垛) 形成组合柱时,面层应在柱两侧对称布置;纵向钢筋的保护层厚度不应小于20mm,钢筋与砌体表面的空隙不应小于5mm,钢筋的上端应与柱顶的垫块或圈梁连接,下端应锚固在基础内;柱两侧面层沿柱高应每隔600mm采用φ6的封闭钢箍拉结。

9.3.5 增设钢筋混凝土壁柱或钢筋混凝土套与原有墙(垛)形成组合壁柱时,应符合下列要求:

1 壁柱应在砖墙两面相对位置同时设置,且应采用钢筋混凝土腹杆拉结。在砖柱(墙垛)周围设置钢筋混凝土套遇到砖墙时,应设钢筋混凝土腹杆拉结。壁柱或套应设基础,基础的横截面面积不得小于壁柱截面面积的一倍,并应与原基础可靠连接。

2 壁柱或套的纵向钢筋,保护层厚度不应小于25mm,钢筋与砌体表面的净距不应小于5mm;钢筋的上端应与柱顶的垫块或圈梁连接,下端应锚固在基础内。

3 壁柱或套加固后按组合砖柱进行抗震承载力验算时,增设的混凝土和钢筋的强度应乘以规定的折减系数。

⑵技术要点说明

根据我国工程加固实践的总结,第9.2节列举了单层空旷房屋的加固方法,包括砖柱采用钢筋砂浆面层、混凝土构套、钢构套加固,房屋整体性连接采用增设支撑、支托、圈梁加固,高大墙体采用增设扶壁柱加固等。每种加固方法均有其技术要点。这里纳入了混凝土壁柱加固和砖垛钢构套加固的关键技术要求。

第9.3.1条给出了增设钢筋砂浆面层形成组合柱加固砖垛的构造要求。组合柱加固,着重于提高延性和抗倒塌能力,但承载力提高不多。为确保加固能有效控制砖柱的整体变形,新增纵向钢筋和面层的截面应使构件有足够的刚度和承载力,强调了以下几点:面层应在墙体两侧对称布置;钢筋的上下端应有可靠连接,与原有墙面应留有一定的间隙,确实形成砌体规范中的组合柱。

第9.3.5条给出了增设混凝土壁柱或套形成组合壁柱加固的构造和计算要求。采用壁柱和混凝土套加固,其承载力、延性和耐久性均优于钢筋砂浆面层加固。壁柱加固要有效,应能与砖墙共同工作形成组合构件,规程中给出了示意图,强调了以下几点:控制最小配筋率和配箍及钢筋与砖墙表面的距离;加强壁柱纵向钢筋在上下端与原结构连接件的连接;壁柱下应设置基础,并控制基础的截面;按组合截面计算承载力时,应考虑应力滞后,将混凝土和钢筋的强度乘以折减系数。

⑶实施与检查的控制

第一,注意不同加固方法的使用范围和特点。

第二,增设面层、壁柱的细部构造应确保面层、壁柱与砖墙形成组合构件;加固计算书中,应明确考虑应力滞后的折减。

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