常德市某中学教学楼抗震鉴定及加固

陆守明, 刘少斌, 孙 晋



常德市某中学教学楼抗震鉴定及加固

陆守明*, 刘少斌, 孙 晋

(湖南文理学院 土木建筑工程学院, 湖南 常德, 415000)

对常德市某中学砖混结构教学楼进行了抗震鉴定与加固, 结合现行抗震鉴定标准阐述了抗震鉴定的基本流程以及采用抗震加固的具体方法. 总结出此类结构的抗震鉴定方法, 找出了该房屋存在的结构缺陷, 采取了有效合理、经济适用的加固处理措施.

砖混结构; 现场检测; 抗震鉴定; 加固设计; 教学楼

2008年汶川大地震, 灾区中小学校舍倒塌近7 000栋, 造成较大的人员伤亡和经济财产损失[1—5]. 2008年我国发布实施的《建筑工程抗震设防分类标准》, 中小学校舍抗震设防类别提高一级, 更加注意中小学校舍抗震设防, 且同年发布了《建筑抗震鉴定标准》[6—7]. 为保证常德市安乡县某中学教学楼的抗震能力, 保证师生生命财产安全, 该县教育局委托常德鼎信土木工程监测中心对该教学楼进行抗震鉴定, 并提出加固意见.

1 工程概况

某中学教学楼, 位于安乡县郊, 修建于1997年, 3层砖混结构, 总建筑面积约1 526 m2. 柱下独基与墙下条基联合式基础, 预应力空心板楼盖, 混凝土现浇板屋盖, 240普通粘土砖实心墙体. 教学楼平面图如图1所示. 根据《建筑抗震鉴定标准》[8], 该建筑属B类建筑, 其后续使用年限宜按40年考虑, 其抗震鉴定参数如文献[3]中表1所示.

图1 教学楼平面图

2 现场检查、检测结果

2.1 地基与基础

基础未出现明显的倾斜、变形、裂缝等缺陷, 未出现腐蚀、粉化等不良现象. 其上部结构没有出现由于不均匀沉降造成的墙体、楼板开裂或倾斜, 地基基础无静载缺陷, 且地基持力层范围内没有软弱土、液化土和严重不均匀土层, 非抗震不利地段, 该教学楼地基基础基本完好.

2.2 现状调查

对该教学楼现状调查时, 发现墙体出现裂缝, 墙体裂缝示意图如图2所示.

图2 墙体裂缝示意图

2.3 房屋整体变形、材料强度和配筋检测

采用全站仪测量了该教学楼的倾斜情况, 其最大倾斜率为1.5‰, 房屋整体变形在允许范围内[9].

使用混凝土回弹仪[10]检测了柱、梁、板的现浇混凝土抗压强度, 其推定值在23.1～25.6 MPa之间, 满足设计强度等级C20的要求.

采用钢筋位置测定仪扫描了混凝土梁、板、柱中的钢筋, 除混凝土保护层厚度外, 抽检各构件中钢筋根数、间距均满足设计要求.

按照《贯入法检测砂浆抗压强度技术规程》, 采用SJY800A型贯入式砂浆强度检测仪, 凿开墙体粉刷层检测了该教学楼砖墙的混合砂浆强度, 测得底层、二层、三层混合砂浆强度分别为1.9 MPa、2.7 MPa、3.0 MPa, 底层不满足设计强度等级M2.5的要求.

采用砖回弹仪对该教学楼砖墙所使用的粘土砖进行强度检测, 结果表明粘土砖强度推定值在7.9～8.4 MPa之间, 能够满足设计强度等级MU7.5的要求.

3 结构抗震鉴定

该教学楼属B类建筑, 根据《建筑抗震鉴定标准》[8], 对该教学楼的整体抗震性能做出评价, 若其符合要求则说明其满足后续使用年限, 若其不符合要求则提出相应的整改及处理意见.

3.1 抗震措施鉴定

根据《建筑抗震鉴定标准》[8], 中小学教学楼为乙类设防建筑, 故按设防烈度提高一度(8度)核查其抗震措施. 本建筑抗震措施鉴定结果汇总见表2.

3.2 抗震承载力验算

使用PKPM结构设计软件对结构进行计算复核, 根据验算结果将不满足承载力要求的墙片轴线编号列于表3.

4 鉴定结论及加固意见

4.1 结论

依据《建筑抗震鉴定标准》[8], 经对该教学楼进行现场检测、抗震措施鉴定及抗震承载力验算, 得到结论如下:

(1) 构件混凝土强度、砖强度满足标准要求; 一层砌筑砂浆强度低于标准要求;

(2) 纵横墙交接处未咬槎砌筑, 不满足标准要求;

(3) 大房间部分内外墙交接处未设置构造柱, 不满足标准要求;

(4) 承重窗间墙最小宽度0.74 m, 小于标准规定的1.2 m; 承重外墙尽端至门窗洞边最小距离0.36 m, 小于标准规定的1.5 m;

(5) 构造柱与墙连接未砌马牙槎, 不满足标准要求;

(6) 顶层楼梯间横墙和外墙未沿墙高每隔500 mm设26通长配筋; 突出屋顶的楼梯间内外墙交接处未沿墙高每隔500 mm设26通长拉结钢筋.

房屋危险性综合评级为B级.

表2 抗震措施鉴定结果

表3 不满足承载力要求的墙片

4.2 加固处理意见

(1) 墙体加固方法采用双面钢筋网面层加固法.

(2) 在大房间内外墙交接处无构造柱的地方增设加强柱.

(3) 窗间短墙段处采用双面加钢筋混凝土板墙加固法.

(4) 纵横墙交接处未咬槎砌筑, 构造柱与墙连接未砌马牙槎, 通过墙体加固与新增构造柱共同解决.

(5) 顶层楼梯间墙体不满足抗震要求, 采用钢筋网水泥砂浆加固方案处理.

[1] 宋杰. 上海市中小学校舍抗震鉴定及加固策略[J]. 施工技术, 2010, 39(6): 96—98.

[2] 郭晔, 常好诵. 北京市某区中小学校舍砌体结构抗震鉴定[J]. 施工技术, 2011, 40(总337): 91—93.

[3] 杨立军, 陆守明, 孙晋. 某中学框架结构教学楼抗震鉴定及加固[J]. 湖南文理学院学报: 自然科学版, 2011, 23(4): 77—80.

[4] 童菁, 田涌. 对贵州省中小学校舍抗震鉴定与加固的一些思考[J]. 四川建筑科学研究, 2010, 36(5): 94—99.

[5] 柳炳康, 郝星. 安徽省中小学校舍抗震鉴定与加固若干问题探讨[J]. 施工技术, 2011, 40(6): 94—97

[6] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB 50223-2008建筑工程抗震设防分类标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2008.

[7] 秦平. 砖混结构教学楼抗震鉴定及加固维护[J]. 徐州工程学院学报: 自然科学版, 2010, 25(2): 53—56.

[8] 中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50023-2009建筑抗震鉴定标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2009.

[9] 中华人民共和国建设部. GB 50007-2002建筑地基基础设计规范[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2002.

[10] 中华人民共和国建设部. JGJ/T 23-2001回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 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

湖南省教育厅科研项目(12C0823, 10C1007)

(责任编校:刘晓霞)