某超限底框砌体结构抗震加固设计

廖新雪，张京街，陈港，张由，谢传喜，王耀伟

（重庆市建筑科学研究院，重庆400020）

某超限底框砌体结构抗震加固设计

廖新雪，张京街，陈港，张由，谢传喜，王耀伟

（重庆市建筑科学研究院，重庆400020）

对于平面规则的超限底框砌体建筑，该文提出改变结构体系加固法，通过在局部墙体增设钢筋网片混凝土面层，局部设置混凝土剪力墙和框架柱，部分墙体在楼层处增设钢拉梁，形成广义框架-核心筒结构，不仅满足抗震要求，而且最大限度减少入户施工。该方法可为同类工程提供借鉴和参考。

超限；底框结构；抗震加固；结构体系

基金论文：该论文为重庆市工程建设地方标准“既有建筑抗震加固技术规程”（项目编号：建标字［2014］第2-1-7号）项目论文之一。

0　引言

重庆属于低设防烈度区，素有“重承载、轻抗震”的建设习惯，底框结构超限情况很多，存在1层底框抬7、8层砖混，甚至存在2、3层底框抬8、9层砖混的现象。

随着新版“中国地震动参数区划图”在2016年6月的发布执行，重庆许多地区由非抗震区升为6度区，超限底框砌体结构不满足抗震设防要求，需要进行抗震加固。

对于超限底框砌体结构，加固方法主要是拆除楼层及或改变结构体系法［1］。拆除楼层将造成建筑使用面积减少，易引起经济纠纷，存在居民安置等社会问题；改变结构体系法通常采用增设钢筋网片砂浆面层法和剪力墙，但该方法涉及到所有住户的所有墙体，影响范围大，加固及住户搬迁的成本高。

1　工程概况

某底框砌体建筑，平面规则，形状呈矩形，长度17.0m，宽度7.5m，采用桩基础；底部1层框架，层高4.2m，无剪力墙（结构平面图如图1所示），混凝土强度C30；上部7层砖混，层高3.0m（标准层结构平面图如图2所示），MU10页岩砖，2、3层砂浆M10，4、5层砂浆M7.5，其余楼层砂浆M5。根据文献［2］、［3］相关内容，该房屋存在底框无剪力墙、房屋超高、层数超限等问题，不满足抗震设防要求，应进行抗震加固。

图1　底框结构平面示意图

图2　砖混标准结构平面示意图

2　抗震加固设计

2.1原结构承载力计算

图3　原结构三维模型

图4　砌体部分加固示意图

根据文献［4］，［5］等内容，采用中国建筑科学研究院开发的PKPM系列软件中的砌体结构模块进行整体建模分析（三维模型如图3所示），底框及砌体承载力满足要求。

2.2抗震加固设计

2.2.1砌体部分

砌体部分加固平面示意图如图4所示，共3部分：

（1）在房屋4个角部，设置框架柱。

（2）在（1）-（3）/（D）-（E）轴线范围内的墙体，采用单侧增设钢筋网片混凝土面层法进行加固，厚60mm，形成核心筒。

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（3）在（1）-（3）/（A）、（1）-（3）/（H）、（A）-（D）/（1）、（A）-（D）/（3）、（E）-（H）/（1）、（E）-（H）/（3）轴线处，楼板标高处设置L型钢，形成拉梁。

2.2.2底框部分

底框部分加固平面示意图如图5所示，共3部分：

（1）在房屋两个端部，设置钢筋混凝土剪力墙，厚200mm。

（2）在（3）/（A）和（3）/（H）处增设框架柱。

（3）在（1）-（3）/（D）-（E）轴线范围，增设钢筋混凝土墙体，厚200mm，形成核心筒。

2.2.3加固分析

图5　底框部分加固示意图

如前所述，通过增设钢筋混凝土剪力墙和框架柱、局部砌体设置钢筋网片混凝土面层、局部砌体增设钢拉梁，原结构形成了广义框架-核心筒结构。对广义框架-核心筒的分析如表1所示，解决了原房屋底框无剪力墙、超高、层数超限等问题，同时结构的整体性得到极大加强，结构抗侧力和延性都得到提高，满足6度区的抗震设防要求。

表1　加固计算、分析结果

3　结论

针对形状规则的超限底框砌体建筑，本文介绍了改变体系加固法，将底框砌体结构改变成广义框架-核心筒结构。该方法最大特点是影响范围小，在楼梯间单侧增设钢筋混凝土面层，室外设置钢拉梁，底框设置混凝土剪力墙，最大限度减少入户施工，从而减少搬迁成本。该加固方法概念清晰，施工便捷，影响范围小，值得运用推广。

［1］住房和城乡建设部.JGJ116-2009建筑抗震加固技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［2］住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB50023-2009建筑抗震鉴定标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.

［3］住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB50011-2010建筑抗震设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.

［4］住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB50009-2012建筑结构荷载规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［5］住房和城乡建设部，国家质量监督检验检疫总局. GB50003-2011，《砌体结构设计规范》［S］.北京：中国建筑工业出版社，2012.

［6］住房和城乡建设部.JGJ3-2010，《高层建筑混凝土结构技术规范》［S］.北京：中国建筑工业出版社，2011.

责任编辑：孙苏，李红

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2016-07-09

廖新雪（1977-），男，福建三明人，研究生，高级工程师，主要从事结构鉴定及加固研究。