天津某中学实验楼抗震鉴定及加固设计.doc

1、天津某中学实验楼抗震鉴定及加固设计摘要：通过对天津市某中学实验楼进行抗震鉴定，结合鉴定报告及抗震复核验算对其进行抗震加固改造设计，详细介绍了对该建筑的楼板、墙体、楼梯间等加固内容，提出了该类用于教育建筑的抗震加固工程应注意事项，改善该类建筑的抗震性能。 关键词：抗震鉴定 加固设计 中图分类号：TU856 文献标识码：A 1 工程概况 该建筑位于天津市宁河县，建于 1993 年，为三层砖混结构实验楼。东、西朝向，建筑平面近似呈矩形。建筑物总长度为 27.78m，总宽度为16.98m，建筑面积为 1382.98m2。首层层高为 3.6m、二层为 3.5m、三层为 3.7m，室内外高差 0.6m，建

2、筑主体檐口高度 11.4m。楼（屋）盖为现浇钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土空心板结构，屋面为卷材防水平顶屋面。主体建筑屋顶女儿墙高度为 0.5m。 2 抗震鉴定 该实验楼按原 8 度抗震设防设计，按照现行建筑抗震鉴定标准 ，该实验楼按乙类（重点设防类）抗震设防，其后续使用年限为 40 年，按B 类砌体房屋进行抗震鉴定。通过现场鉴定检测、结构分析和抗震验算，对该建筑的现状做出判断，对房屋结构的抗震安全性进行评价，并进一步提出结构加固建议及加固设计方案。 2.1 地基及基础 基础设计采用钢筋混凝土墙下条形基础，基础埋深为自室外地坪以下 1.2m。条形基础底板宽度为 2.0m，底板厚度为 300mm。

3、基础构件设计混凝土标号为 200#（相当于 C18） 。 2.2 墙体 1） 外墙厚度为 360mm，内墙厚度为 240mm，采用纵横墙承重形式。建筑高宽比为 0.67，非承重外墙尽端至门窗洞口的距离为 1.5m，均满足建筑抗震鉴定标准的要求。最大抗震横墙间距为 10.8m，大部分承重窗间墙最小宽度为 1.2m、内墙阳角至门窗洞边的最小距离为 0.5m，楼梯间墙体未在休息平台或半层高位置设置配筋砂浆带，均不满足建筑抗震鉴定标准B 类建筑抗震鉴定的相关要求。 2） 墙体设计采用 MU10 机砖、M5 混合砂浆砌筑。经现场抽样检测，所检测首层至三层（每层各 1 道）共 3 道墙体砌筑用砖评定强度等

4、级均为 MU10，均满足原设计要求；所检测首层 3 道墙体砂浆评定强度等级为M2.5；所检测二层、三层（每层各 2 道）共 4 道墙体砂浆评定强度等级均为 M1；首层至三层墙体砂浆强度评定等级均不满足原设计砂浆强度要求。现场所直观检查部位墙体砌筑质量一般，局部砂浆存在松散情况。 3）该建筑首层至三层墙体普遍存在碱蚀、抹灰层脱落现象；首层至三层内纵墙门、窗洞口上、下角部普遍存在抹灰层斜向开裂现象；未发现该建筑内外墙体构件出现其它明显开裂、较大变形等结构损坏现象。 2.3 楼（屋）盖 1）楼（屋）盖为现浇钢筋混凝土梁及预制钢筋混凝土空心板结构。楼（屋）盖预制板最大跨度 4.2m，荷载等级为 1、2

5、 级。经现场选点剔凿检查，楼盖预制板板面未设钢筋混凝土后浇层，不符合原设计要求。经检查，部分楼（屋）盖板构件预制板拼接处板底抹灰层存在开裂、局部渗漏现象；未发现楼（屋）盖板构件明显结构性损坏现象。 2）楼（屋）盖梁最大跨度为 7.2m，梁截面宽高设计尺寸为250600mm、250550mm；设计混凝土标号为 200#（相当于 C18） 。经现场抽样检测，所检测首层至三层（每层各 1 根）共 3 根楼（屋）盖梁构件的混凝土强度评定等级分别为：C20（一层） 、C20（二层） 、C18（三层），所抽测楼（屋）盖梁构件的混凝土强度评定等级均满足原设计要求。经检查，各层楼（屋）盖梁构件无明显结构性损坏

6、现象。 2.4 抗震构造措施 1）原设计内外墙体于每层楼（屋）盖板底标高处均设有钢筋混凝土闭合圈梁，圈梁设计截面尺寸为 120240mm、360240mm。经现场选点抽查，所抽检墙体部位均设有钢筋混凝土圈梁。 2）原设计建筑外墙四角、大房间内外墙交接处、楼梯间四角墙体及所有内外墙交接处均设有钢筋混凝土构造柱，构造柱截面尺寸为360360mm。经现场选点抽查，所检查墙体部位设有钢筋混凝土构造柱。2.5 抗震验算 1）采用中华人民共和国中国建筑科学研究院出版的 PKPM 计算软件（2010 版） ，并按照天津市宁河县 8 度（0.2g）抗震设防要求和类场地、建筑抗震鉴定标准 （GB 50023-2

7、009）规定后续使用年限为 40 年的 B类砌体结构房屋相关抗震鉴定要求，采用相关主体结构构件实际检测数据、现阶段实际荷载作用及结构布置情况以及其它相关原设计条件，对该建筑物的上部主体结构构件承载力和结构抗震能力进行复核验算。 2）本次复核验算所采用的楼（屋）面均布活荷载标准值为：教室、卫生间 2.0KN/m2；走廊 2.5KN/ m2；楼梯间 3.5KN/ m2；不上人屋面0.5KN/ m2。楼（屋）面均布恒荷载标准值为：楼梯间 6.5KN/ m2，楼面4.5KN/ m2，屋面 5.5KN/ m2。 3）复核验算结果表明：该建筑首层、二层部分外檐墙、内纵墙、内横墙墙段的抗震承载能力、首层、二

8、层内外檐墙个别墙段的受压承载能力不满足现行建筑抗震鉴定标准 （GB 50023-2009）B 类砌体房屋的相关抗震鉴定要求。 2.6 鉴定结论 根据现场查勘及抗震验算，该建筑物综合抗震能力不满足 B 类建筑的抗震鉴定要求，需采取相应加固补强措施，以保证建筑物在后续使用期的结构综合抗震能力满足规定要求。 3 抗震加固设计 3.1 楼板加固 将原预制板楼盖上混凝土后浇层及面层剔除，重新浇注 40mm 厚、C20 细石混凝土后浇层，后浇层内设 A6200 单层钢筋网片。后浇层随打随抹，如楼面需粘贴面砖，应结合后浇层施工一次完成，总厚度不大于50mm。楼盖预制板底存在的预制板之间的板缝采用聚合物修补砂

9、浆捻缝处理。 3.2 墙体加固 首层、二层墙体采用“墙体单面喷射钢筋混凝土” 加固方法；三层外墙采用外墙单面、内墙双面“墙体钢筋网水泥砂浆面层”两种加固方式。前者加固方法为在砌体墙两侧或一侧喷射混凝土组合层，从而大幅度提高墙体的承载力和抗震变形能力，形成“砌体-混凝土”组合剪力墙体系，提高结构的整体刚度和延性，使其满足抗震设防要求；后者加固方法为在砌体墙两侧或一侧采用水泥砂浆面层和钢筋网砂浆面层加固墙体。 3.3 楼梯间加固 在地震作用下，楼梯间作为逃生通道其作用不可忽视。因此本次抗震加固中的楼梯间楼梯梯段板、楼梯梁及人流密集的楼梯段所对应的楼盖板板底均采用板底粘贴碳纤维进行加固；此外，还对楼

10、梯间墙体梯梁下加设配筋加强带，以提高楼梯间整体的抗震能力。 4 结语 此类中小学校舍抗震加固工程应根据建筑的后续使用年限采用 A 类、B 类或 C 类建筑进行抗震鉴定方法，在加固改造前，应对建筑物的结构特征、几何尺寸、抗震构造措施、使用情况及现状损坏情况进行详细查勘及检测，同时根据不同建筑制定出合适的抗震加固改造方案，以获得良好的加固改造效果。本工程根据国家相应抗震鉴定规范及标准，根据现场查勘、检测情况及建模计算，做出了相应的抗震加固设计，经施工验收情况良好，达到了相应的抗震效果。 参考文献 1建筑抗震鉴定标准（GB50023-2009）.北京：中国建筑工业出版社，2009 2建筑抗震加固技术规程（JGJ116-2009）.北京：中国建筑工业出版社，2009 3砌体结构设计规范（GB50003-2011）.北京：中国建筑工业出版社，2011 作者： 孙世光（1982- ） ，男，工程师、研究生学历、工学硕士，主要从事结构工程设计和房屋鉴定工作。