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    學(xué)校房屋抗震安全檢測(cè)中心：
    在我國有40多萬所中小學(xué)校，約兩億名中小學(xué)生，1300多萬中小學(xué)教師。而且我國又是一個(gè)地震、洪澇、山體滑坡、泥石流、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，僅地震重點(diǎn)監(jiān)視防御區(qū)和七度以上地震高烈度區(qū)的分布就占全國的一半以上，當(dāng)前全國校舍房屋建筑質(zhì)量普遍抗震性能差，離現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)。另外,目前仍有很多地區(qū)中小學(xué)校舍有相當(dāng)部分達(dá)不到抗震設(shè)防和其他防災(zāi)要求，C級(jí)和D級(jí)危房仍較多存在。已經(jīng)修繕改造的校舍，仍有一部分不符合抗震設(shè)防等防災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范。
    特別在汶川大地震后中小學(xué)校舍安全更引起了黨和國家的重視，據(jù)國務(wù)院及全國校安程工程領(lǐng)導(dǎo)組精神，安徽省各地自09年著手對(duì)全省中小學(xué)校舍進(jìn)行了排查、加固工作，取得很大的良效，現(xiàn)就結(jié)合安徽省巢湖市校安工程的實(shí)施對(duì)中小學(xué)校舍加固工程進(jìn)行探討與分析。
    2加固前中小學(xué)校舍現(xiàn)狀及其成因
    因缺少縣域校園布點(diǎn)或布點(diǎn)規(guī)劃修整跟不上城市化進(jìn)程，人口結(jié)構(gòu)變化步伐等因素，造成校園布局不合理，資金投入不配比。一些農(nóng)村中小學(xué)校舍難以得以重建、維護(hù)、修繕，根據(jù)巢湖市校安工程前期的調(diào)查，校舍工程質(zhì)量安全存在的常見問題歸納起來有以下幾方面。
    (1)設(shè)計(jì)缺陷。對(duì)工程地質(zhì)、地基情況了解不全，地基承載力估計(jì)過高，漏算或少算作用于結(jié)構(gòu)上的荷載；設(shè)計(jì)人員受力分析概念不清，結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算錯(cuò)誤等；結(jié)構(gòu)構(gòu)造不合理，如梯間作為安全島部分未作加強(qiáng)處理，構(gòu)柱布置不合理等。
    (2)施工質(zhì)量低劣。首先是工匠的素質(zhì)不高，特別是邊遠(yuǎn)農(nóng)村，由此人為造成如混凝土強(qiáng)度等級(jí)低于設(shè)計(jì)要求，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件有蜂窩、孔洞、露筋等缺陷，鋼筋力學(xué)性能不符合設(shè)計(jì)要求；砌體構(gòu)件中砌筑方法不當(dāng)，造成通縫，空心砌塊不按設(shè)計(jì)要求灌筑混凝土芯柱；或鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量或焊縫高度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；材料上多使用淘汰的產(chǎn)品等。
    (3)改擴(kuò)建造成的安全隱患。由于質(zhì)量安全意識(shí)不強(qiáng)，部分學(xué)校為滿足使用功能的要求隨意改建校舍，如擴(kuò)大開洞率，甚至拆除部分承重墻以及未經(jīng)核算就在原有建筑物上加層，改變疏散通道等，以此造成原有結(jié)構(gòu)承載力不足、疏散不規(guī)范等。
    (4)其它情況。使用環(huán)境惡化，如結(jié)構(gòu)長期受到高溫、振動(dòng)、酸、堿、鹽、雜散電流等不利因素作用，引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的腐蝕性和損傷等；建筑物年久失修．結(jié)構(gòu)有損傷或破壞，不能滿足目前的使用要求或安全度不足；由于各種災(zāi)害事件的影響使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫或者破壞。
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    校舍加固過程分抗震鑒定、加固方案、施工監(jiān)督驗(yàn)收備案等階段。現(xiàn)分別論述如下：
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    在對(duì)校舍作鑒定時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)建造年代及原設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范的不同明確其后續(xù)使用年限，根據(jù)不同后續(xù)使用年限的建筑應(yīng)采用相應(yīng)的抗震鑒定方法，根據(jù)規(guī)范分為A、B、C類建筑抗震鑒定方法。通過抗震鑒定明確現(xiàn)有建筑抗震鑒定的設(shè)防目標(biāo)，適度提高了乙類建筑的抗震鑒定要求。
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    科學(xué)合理地采用適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，盡量減少破壞性檢測(cè)。常用檢測(cè)方法有混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)、砌體結(jié)構(gòu)檢測(cè)、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)和鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)檢測(cè)等。內(nèi)容上主要注重結(jié)構(gòu)材料的力學(xué)性能檢測(cè)、結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施檢測(cè)等。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)根據(jù)巢湖市此次經(jīng)驗(yàn)，采用測(cè)試砂漿強(qiáng)度的間接方法基本能滿足要求，通過測(cè)試與砂漿強(qiáng)度有關(guān)的物理參數(shù)，進(jìn)而推定其強(qiáng)度，即使增大了測(cè)試誤差，但測(cè)試工作較為簡(jiǎn)便，可以做到對(duì)砌體工程損傷較少或無損傷。當(dāng)然具體的檢測(cè)方法應(yīng)綜合考慮結(jié)構(gòu)情況可采用檢測(cè)砌體抗壓強(qiáng)度和砌體抗剪強(qiáng)度的方法與測(cè)試砂漿強(qiáng)度的方法兩者綜合。對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土材料強(qiáng)度主要應(yīng)用的檢測(cè)方法是鉆芯法和回彈法。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在校安工程中盡量采用非破損法中的回彈法、超聲法、超聲一回彈綜合法等。其它方法如拔出法，是一種介于鉆芯法和非破損檢測(cè)方法之間的混凝土強(qiáng)度微破損檢測(cè)方法，操作簡(jiǎn)便易行，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷小，又有足夠檢測(cè)精度。尤其是近20年才出現(xiàn)的后裝拔出法無需預(yù)先在混凝土中埋置錨固件，而是在己硬化的混凝土上通過鉆孔、擴(kuò)槽、嵌入的方法將錨固件置入并固定其中，因此，在己硬化的新舊混凝土的各種構(gòu)件上都可以使用，適應(yīng)性很強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果的可靠性也較高，特別是當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)缺少混凝土強(qiáng)度的有關(guān)試驗(yàn)資料時(shí)，是非常有價(jià)值的一種檢驗(yàn)評(píng)定手段。對(duì)某些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件為獲得其結(jié)構(gòu)整體受力性能或構(gòu)件承載力、剛度或抗裂性能，可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能的靜力實(shí)荷檢驗(yàn)。其中靜力實(shí)荷檢驗(yàn)可分為使用性能檢驗(yàn)、承載力檢驗(yàn)和破壞性檢驗(yàn)。使用性能的檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定荷的作用下不出現(xiàn)過大的變形和損傷，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件經(jīng)過檢測(cè)后還必須滿足正常使用要求；承載力檢驗(yàn)主要用于驗(yàn)證結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計(jì)承載力，在校安工程涉及不多，在此就不詳述。
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    某中學(xué)校舍抗震設(shè)防烈度為7度，地震加速度為0.1g，建筑場(chǎng)地為Ⅲ類，屬于C類建筑物。該宿舍樓長約45.9m，寬16.9m，高13.65m，建筑面積為3207.75m2，地上4層，磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，現(xiàn)澆式鋼筋混凝土樓蓋和屋蓋。該建筑物建于2004年。該宿舍樓為縱橫墻承重結(jié)構(gòu)，抗震橫墻最大間距3.9m；縱橫墻布置對(duì)稱、沿平面內(nèi)對(duì)齊，沿豎向上下連續(xù)、同軸線窗間墻寬度均勻；房屋立面無高差、無錯(cuò)層；房屋盡端無樓梯間；無獨(dú)立磚柱支承；墻體在平面內(nèi)閉合；無削弱墻體；外墻四角，隔開間橫墻與外縱墻交接處，樓梯間四角有構(gòu)造柱，較大洞口處局部無構(gòu)造柱；樓梯段上下端對(duì)應(yīng)墻體處無構(gòu)造柱；屋蓋及樓蓋處沿內(nèi)外墻均有圈梁，樓蓋、屋蓋處圈梁最大間距10.5m；承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.0m，不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.20m要求。該宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層平面見圖1。
    1.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況
    經(jīng)過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)觀察，未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。
    砌筑砂漿強(qiáng)度檢測(cè)：抽檢每層砌筑砂漿強(qiáng)度，換算值為1.06~
    3.13MPa，均不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度值M5的要求。
    黏土磚強(qiáng)度檢測(cè)：抽檢每層黏土磚強(qiáng)度，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度值MU10的要求。
    混凝土強(qiáng)度檢測(cè)：抽檢每層混凝土強(qiáng)度，換算值為22.5~
    29.1MPa，均滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度值C20的要求。
    2.鑒定結(jié)論
    2.1采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的“PKPM”結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件對(duì)該建筑物上部結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。驗(yàn)算結(jié)果顯示，該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震驗(yàn)算不滿足規(guī)范要求；一層部分墻體受壓承載力不滿足規(guī)范要求；混凝土梁承載力滿足規(guī)范要求；基礎(chǔ)承載力滿足規(guī)范要求。
    2.2所檢砂漿強(qiáng)度不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）要求，黏土磚強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度滿足該標(biāo)準(zhǔn)要求；
    2.3該工程的安全性等級(jí)為Bsu（安全性略低于標(biāo)準(zhǔn)要求，尚不顯著影響整體承載）；
    2.4適修性評(píng)估等級(jí)為Br（稍難修，改造后的功能尚可恢復(fù)或接近恢復(fù)功能，適修性尚好，宜予修復(fù)或改造）。
    3.加固措施
    由于該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震承載力不滿足規(guī)范要求，一層部分墻體受壓承載力不滿足規(guī)范要求，本工程采用雙面鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層進(jìn)行加固，采用M10水泥砂漿，單面面層厚度為40mm。采用φ6@300點(diǎn)焊鋼筋網(wǎng)，“S”形拉結(jié)筋φ6@900，施工時(shí)，先剔除水平磚縫30mm深，再進(jìn)行抹面。
    本工程抗震構(gòu)造措施不足處：洞口寬度大于2000mm時(shí)，洞口兩側(cè)加暗柱進(jìn)行加固；樓梯間梯梁下無構(gòu)造柱，采用梯梁下設(shè)暗柱做法進(jìn)行加固；門廳陽角處大梁支承長度不滿足500mm處，增設(shè)順梁方向250mm長的構(gòu)造柱進(jìn)行加固；承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.0m，不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的最小距離1.20m要求，在外墻陽角處加“L”或倒“L”形構(gòu)造柱進(jìn)行加固；新增圈梁通過植筋與原有圈梁連接。
    3.1墻肢軸心受壓加固驗(yàn)算
    取一層⑤軸與A軸交接處窗間墻體，受壓墻肢寬度b為1500mm，受壓墻肢厚度h′為370mm，墻體單側(cè)水泥砂漿厚度40mm，加固后受壓墻肢厚度h為450mm，墻體兩側(cè)受壓鋼筋面積As′為340mm2，砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f為1.34MPa，水泥砂漿面層軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc為3.5MPa，墻肢軸力設(shè)計(jì)值568.5kN（墻肢軸心受壓計(jì)算見圖2）。根據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50003-2001）中式8.2.3得，
    ρ=A′s/bh=0.05%β=γβH0/h=6.08
    ηs=0.9
    查表8.2.3得，φcom=0.93φcom(fA+fcAc+ηsf′yA′s)=1118kN>568.5kN,滿足規(guī)范要求。

    3.2墻肢抗震加固驗(yàn)算
    采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層雙面加固，面層厚度為40mm，面層砂漿強(qiáng)度為M10，鋼筋網(wǎng)直徑為6，網(wǎng)格尺寸為300mm×300mm。原墻體厚度tw0為240mm（內(nèi)墻）、370mm（外墻），原墻體的抗震抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fvE為0.12MPa。由《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》（JGJ116-2009）中表5.3.2-1得,面層加固基準(zhǔn)增強(qiáng)系數(shù)η0：一層：1.65，代入公式：
    ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE
    經(jīng)計(jì)算，原墻厚為240mm時(shí)，ηPij=1.65；原墻厚為370mm時(shí)，ηPij=1.28。
    首先，驗(yàn)算一層墻體，370mm厚墻體中最不利墻段的抗力與效應(yīng)之比為0.88，墻體加固后的抗震驗(yàn)算結(jié)果為：ηPij×原墻段抗震驗(yàn)算結(jié)果，即0.88×1.28=1.12>1，滿足規(guī)范要求。
    其次，驗(yàn)算一層墻體，240mm厚墻體中最不利墻段的抗力與效應(yīng)之比為0.88，墻體加固后的抗震驗(yàn)算結(jié)果為：ηPij×原墻段抗震驗(yàn)算結(jié)果，即0.88×1.61=1.41>1，滿足規(guī)范要求。
    由此可得，二層、三層墻體均滿足規(guī)范要求！
    4.結(jié)論
    4.1從設(shè)計(jì)方面，對(duì)中小學(xué)校建筑的抗震設(shè)防應(yīng)充分重視，選型要合理，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。
    4.2從施工方面，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工，加強(qiáng)施工管理，保證工程質(zhì)量是關(guān)鍵。
    學(xué)校房屋抗震安全檢測(cè)中心:
    我國2008年5月12日的汶川大地震，造成了大量的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，特別是學(xué)校建筑的垮塌，造成了大量學(xué)生的傷亡，引起社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。因此，國家組織專家對(duì)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》做了局部修訂，明確了中、小學(xué)的教學(xué)用房抗震設(shè)防類別應(yīng)不低于重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）。國務(wù)院辦公廳也于2009年4月8日印發(fā)了“關(guān)于全國中小學(xué)校舍安全工程實(shí)施方案的通知”，實(shí)施全國中小學(xué)校舍安全工程。本文闡述了某學(xué)校綜合教學(xué)樓的抗震加固設(shè)計(jì)。
    2. 加固方案的主要原則
    以“安全、經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用”為原則，貫徹如下：
    1) 多方案比較，緊密結(jié)合實(shí)際施工方法，保證新（加固部分）舊（原結(jié)構(gòu)）連接可靠，協(xié)同工作；
    2) 立足整個(gè)結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力，加強(qiáng)薄弱部位的抗震構(gòu)造，避免因局部加強(qiáng)導(dǎo)致新薄弱部位的產(chǎn)生；
    3) 控制因加固產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)自重增加。盡量不拆除、少拆除，盡可能減少地震作用；
    4) 盡可能減少對(duì)原建筑構(gòu)件的損傷；
    5) 考慮施工進(jìn)度、難度，盡可能減少對(duì)使用環(huán)境的影響（噪聲、振動(dòng)、排污等）。
    3. 工程概況
    學(xué)校位于上海市區(qū)，其綜合教學(xué)樓建于1990年，按功能分為B區(qū)和C區(qū)，其中B區(qū)為三層建筑、局部二層，長36.5米、寬29.7米，建筑層高3.3米，室內(nèi)外高差為0.60米，建筑物總高度為10.50m。綜合教學(xué)樓C區(qū)為二層建筑，頂部設(shè)有小塔樓，長20.04米、寬12.24米，建筑層高3.3米，室內(nèi)外高差為0.60米，建筑物總高度為7.20m。
    從原結(jié)構(gòu)圖紙可以看出，綜合教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)形式以磚混結(jié)構(gòu)為主，局部為鋼筋混凝土框架的混合結(jié)構(gòu)形式。其中B區(qū)東側(cè)為框架結(jié)構(gòu)，西側(cè)為磚混結(jié)構(gòu)，C區(qū)為較完整的磚混結(jié)構(gòu)，B、C區(qū)間沒有設(shè)抗震縫，具體詳見圖1結(jié)構(gòu)體系平面示意圖。
    4. 抗震鑒定報(bào)告主要結(jié)論
    6) 本工程設(shè)計(jì)于1989年，為A類房屋，根據(jù)抗震鑒定及實(shí)際應(yīng)用情況，綜合教學(xué)樓后續(xù)使用年限為30年；
    7) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸與原設(shè)計(jì)基本一致，墻、板、混凝土梁柱及節(jié)點(diǎn)等主體結(jié)構(gòu)基本完好；
    8) 材性檢測(cè)結(jié)果表明，砌筑磚強(qiáng)度等級(jí)均評(píng)定為MU10，砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M2.5，混凝土強(qiáng)度等級(jí)均評(píng)定為C18；
    9) 建筑變形測(cè)量結(jié)果表明，房屋測(cè)點(diǎn)傾斜率小于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2002）中規(guī)定的限值4‰；被檢測(cè)房屋基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷；
    10) 房屋框架結(jié)構(gòu)部分多項(xiàng)抗震措施不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）要求，具體詳見表1～3。
    表 1 綜合樓B區(qū) 框架部分鑒定結(jié)論
    對(duì)照抗震鑒定規(guī)范檢查 結(jié)論
    6.2.1框架結(jié)構(gòu)不宜為單跨框架；乙類設(shè)防時(shí)不應(yīng)為單跨框架結(jié)構(gòu)，本房屋部分結(jié)構(gòu)局部為單跨框架。
    6.2.1無砌體結(jié)構(gòu)相連，且平面內(nèi)的抗側(cè)力構(gòu)件及質(zhì)量分布宜基本均勻?qū)ΨQ。但本結(jié)構(gòu)南側(cè)、東側(cè)與砌體結(jié)構(gòu)相連。
    6.2.4框架柱箍筋的最大間距200mm>8d，100mm的較小值，部分柱的截面寬度 250mm <400mm
    表 2 綜合樓B區(qū) 砌體部分鑒定結(jié)論
    對(duì)照抗震鑒定規(guī)范檢查 結(jié)論
    5.2.2抗震橫墻最大間距13.5m>12.0m
    5.2.4構(gòu)造柱：部分外墻四角，樓梯間四角，內(nèi)墻與外墻交接處無構(gòu)造柱
    5.2.8承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離0.90m>1m 不滿足
    不滿足
    表 3 綜合樓C區(qū) 砌體部分鑒定結(jié)論
    對(duì)照抗震鑒定規(guī)范檢查 結(jié)論
    5.2.4構(gòu)造柱：部分外墻四角，樓梯間四角，內(nèi)墻與外墻交接處無構(gòu)造柱
    5.2.8 承重門窗間墻最小寬度：0.72m<1m
    承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離0.90m<1m 不滿足
    不滿足
    不滿足
    5. 結(jié)構(gòu)體系分析
    根據(jù)原建筑及結(jié)構(gòu)資料，原綜合教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)布置圖見圖1，從圖中可看出，C區(qū)平面近似為12.24x20.04m矩形的二層磚混結(jié)構(gòu)，橫墻間距以3.3m為主，結(jié)構(gòu)整體剛度大。B區(qū)平面近似為回字型的三層建筑，其南側(cè)和西側(cè)均為框架結(jié)構(gòu)，其中西北角的一、二層為分別會(huì)議室和閱覽室，結(jié)構(gòu)為13.2跨度的框架，B區(qū)的東側(cè)及北側(cè)均為磚混結(jié)構(gòu)。
    從該綜合樓結(jié)構(gòu)體系來看，是框架與砌體結(jié)構(gòu)相混合的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)體系混亂，質(zhì)量與剛度分布不均，非常不利于結(jié)構(gòu)抗震，故首先考慮將B、C區(qū)設(shè)抗震縫脫開，抗震縫兩側(cè)設(shè)雙墻，將C區(qū)分割為獨(dú)立的、完整的砌體結(jié)構(gòu)單體，以下主要介紹B區(qū)的抗震加固設(shè)計(jì)。
    對(duì)于B區(qū)，可采用以下兩種方案：
    11) 方案一
    在B區(qū)的中部10軸處設(shè)一道抗震縫，將B區(qū)的框架部分和砌體部分劃為兩個(gè)單體，西側(cè)為框架結(jié)構(gòu)，東側(cè)為砌體結(jié)構(gòu)。
    本方案的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)體系清晰，結(jié)構(gòu)抗震受力明確。但其缺點(diǎn)是東側(cè)的砌體結(jié)構(gòu)平面呈凹型開口，其平面形狀不規(guī)則；其次B區(qū)中庭頂部為鏤空的井字梁樓蓋，其周邊分別支撐在框架柱頂及砌體墻上，故中部設(shè)縫處改造工作量大，且建筑處理此抗震縫也較困難，屋面易滲水；再者按此方案設(shè)縫，施工難度高，施工周期長，改造費(fèi)用大。
    12) 方案二
    由于東側(cè)框架的抗側(cè)剛度較西側(cè)的砌體結(jié)構(gòu)小的多，故利用框架間的填充墻進(jìn)行板墻加固，并使其與框架柱與框架梁可靠連接共同作用，同時(shí)在B、C區(qū)設(shè)縫處及平面轉(zhuǎn)角無填充墻處增設(shè)混凝土墻，使整個(gè)結(jié)構(gòu)體系以墻體作為抗側(cè)力構(gòu)件，而框架柱主要承擔(dān)豎向力。西側(cè)的砌體結(jié)構(gòu)的橫墻間距多為6.6m，且沿立面有較多窗洞，故西側(cè)的砌體墻也采用板墻加固。
    按此方案，B區(qū)的結(jié)構(gòu)由框架、砌體墻共同作用的混合體系改造為砌體組合墻抗震結(jié)構(gòu)體系，具體結(jié)構(gòu)布置見圖2，填充墻按板墻加固做法、與梁柱連接節(jié)點(diǎn)見顯然，方案二的結(jié)構(gòu)體系更合理，對(duì)建筑功能的影響、施工難度、改造工作量均較小，故本樓抗震加固按方案二設(shè)計(jì)。
    學(xué)校房屋抗震安全檢測(cè)中心:
    對(duì)震后中小學(xué)校舍進(jìn)行安全鑒定及抗震加固是我國各級(jí)政府在汶川地震后給工程技術(shù)人員提出的重要課題。本文對(duì)地區(qū)中小學(xué)校舍的質(zhì)量檢測(cè)、安全鑒定和抗震加固設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行了較為全面的論述，針對(duì)存在的安全隱患，依據(jù)抗震鑒定的結(jié)論及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，綜合考慮施工進(jìn)度、施工復(fù)雜程度、工期等因素，選用相應(yīng)的抗震加固方案。根據(jù)設(shè)計(jì)過程中的問題提出工程建議，給后續(xù)的類似工程設(shè)計(jì)、施工提供借鑒。
    現(xiàn)有中小學(xué)校舍多以砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。早期建成的校舍多為磚混結(jié)構(gòu)，近幾年鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的校舍才日趨增多，但總體來說磚混結(jié)構(gòu)占的比例較大。不同結(jié)構(gòu)體系差異較大，框架結(jié)構(gòu)傳力明確，較砌體結(jié)構(gòu)在地震中表現(xiàn)出較好的延性，發(fā)生的震后災(zāi)害較?。淮u混結(jié)構(gòu)是脆性性質(zhì)，易導(dǎo)致震害發(fā)生，特別是學(xué)校建筑為橫墻較少建筑，當(dāng)?shù)卣鹆叶容^高，地震作用很大，墻體不能勝任所承擔(dān)的地震力時(shí)，即發(fā)生震害。往往震害呈現(xiàn)脆性破壞，損失慘重。所以對(duì)磚混結(jié)構(gòu)的校舍建筑進(jìn)行抗震加固，改善和提高其抗震能力具有重要的意義。
    2、多層砌體校舍典型安全隱患及分析
    2.1砌筑砂漿采用混合砂漿，大量鑒定報(bào)告顯示砌筑砂漿含水泥量少，強(qiáng)度過低，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，也達(dá)不到規(guī)范最低要求，使墻體的承載能力存在安全隱患。如圖1所示。
    2.2門窗角上墻體出現(xiàn)斜裂縫。門窗洞口四角由于截面突變?cè)诮遣恳子趹?yīng)力集中，若洞口兩邊未設(shè)置構(gòu)造柱，則過大的應(yīng)力將導(dǎo)致門窗洞口角部普遍出現(xiàn)裂縫。如圖2所示。
    窗下墻起著將兩片墻成整體工作作用，相當(dāng)于連梁，在水平力作用下易出現(xiàn)剪切斜裂縫。
    2.3預(yù)制板間、板在支座處均出現(xiàn)大量裂縫。樓板和屋蓋是地震時(shí)傳遞水平地震作用的主要構(gòu)件，其水平剛度對(duì)房屋抗震性能影響很大。當(dāng)采用預(yù)制板時(shí)整體性較差，板縫偏小而混凝土灌縫不夠密實(shí)。地震時(shí)板縫易于拉裂。市區(qū)中小學(xué)校舍大量磚混房屋預(yù)制板間出現(xiàn)這種板縫，板與墻體頂部連接處也有被震松而出現(xiàn)水平裂縫，如圖3所示。
    汶川地震中，預(yù)制板出現(xiàn)的另一個(gè)嚴(yán)重震害是，預(yù)制板端部擱置長度過短或無可靠的拉結(jié)措施，加之預(yù)制板強(qiáng)度相對(duì)偏低易折斷，導(dǎo)致預(yù)制板在沖擊荷載下易掉落或折斷。
    2.4樓梯間的四角和梯梁下未按規(guī)范要求設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱。特別是梯梁直接放置于砌體墻上未設(shè)構(gòu)造柱時(shí)樓梯間承重墻普遍出現(xiàn)斜裂縫，沿著梯梁角部斜向下開展斜裂縫，在高烈度區(qū)，樓梯作為疏散通道，存在較大的安全隱患。如圖4所示。懸掛式樓梯，支撐不可靠，樓梯梯板抗彎承載力不足，成為抗震薄弱部位。
    2.5單側(cè)外廊式結(jié)構(gòu)平面布置，質(zhì)量和側(cè)向剛度分布不對(duì)稱。部分砌體欄板沒有可靠拉結(jié)，形成安全隱患。如圖5所示。
    2.6懸挑走廊設(shè)計(jì)荷載較實(shí)際使用值小，計(jì)算方法與實(shí)際受力不完全吻合，以及受力鋼筋普遍下移，因此，懸挑走廊結(jié)構(gòu)安全可靠性普遍偏低。
    3、 建筑抗震加固的設(shè)防目標(biāo)
    加固規(guī)程中規(guī)定抗震加固的目標(biāo)是使現(xiàn)有建筑做到抗震安全、經(jīng)濟(jì)、合理、有效和實(shí)用，其中抗震安全指加固后的現(xiàn)有建筑在預(yù)期的后續(xù)使用年限內(nèi)能夠達(dá)到不低于其抗震鑒定的設(shè)防目標(biāo)。
    4、加固方案的探討
    4.1抗震能力指數(shù)或墻體承載力不滿足要求
    4.1.1當(dāng)樓層的綜合抗震能力指數(shù)與規(guī)定值相差不大時(shí)，可采用在墻體的一側(cè)或兩側(cè)采用水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層進(jìn)行加固；當(dāng)樓層的綜合抗震能力指數(shù)與規(guī)定值相差較大時(shí)，可采用在墻體的一側(cè)或兩側(cè)采用鋼筋混凝土板墻進(jìn)行加固；如圖6鋼筋混凝土板墻固。
    水泥砂漿面層、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層、鋼筋混凝土板墻進(jìn)行加固進(jìn)行加固對(duì)墻體抗震能力的提高，是采用抗震能力增強(qiáng)系數(shù)的方式來表達(dá)的，墻體抗震能力增強(qiáng)系數(shù)計(jì)算公式如下：
    當(dāng)采用樓層綜合抗震能力指數(shù)法驗(yàn)算時(shí)，樓層的抗震能力增強(qiáng)系數(shù)按下式計(jì)算：
    加固后樓層的綜合抗震能力指數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算：
    4.1.2當(dāng)校舍抗震橫墻間距過大時(shí)，可采用新增抗震墻的方法進(jìn)行加固，以提高綜合抗震能力。
    4.1.3當(dāng)原有磚墻砂漿強(qiáng)度等級(jí)過低或是砌筑質(zhì)量較差時(shí)，可采用拆除重砌的方法。
    4.1.4原有墻體有裂縫時(shí)，可采用壓力灌漿方式補(bǔ)強(qiáng)。
    4.2局部易損易倒部位不滿足要求
    4.2.1當(dāng)墻肢寬度過小或抗震能力不滿足要求時(shí)，可采用增設(shè)鋼筋混凝土窗框進(jìn)行加固；
    4.2.2當(dāng)墻肢寬度過小或抗震能力不滿足要求時(shí)，可采用增設(shè)鋼筋混凝土窗框進(jìn)行加固；
    4.2.3當(dāng)支承大梁的墻段抗震能力不滿足要求時(shí)，要采用增設(shè)砌體柱、組合柱、鋼筋混凝土柱進(jìn)行加固。
    4.2.4支撐懸挑構(gòu)件的墻體不符合鑒定要求時(shí)，可在懸挑構(gòu)件端部增設(shè)鋼筋混凝土柱、砌體組合柱或鋼柱進(jìn)行加固；局部懸挑部分挑出過長，可采用增設(shè)型鋼支座進(jìn)行加固；
    4.2.5窗洞邊可采用型鋼或鋼筋混凝土包角或鑲邊進(jìn)行處理；
    5、討論
    中小學(xué)校舍抗震鑒定與加固工作，具有年代跨度大、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、工作量大、任務(wù)緊、并且加固設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，施工現(xiàn)場(chǎng)配合任務(wù)比較繁重等特點(diǎn)。通過對(duì)本次市中小學(xué)校舍房屋勘察鑒定，對(duì)存在的安全隱患進(jìn)行分析以及對(duì)加固方案的探討，有以下幾點(diǎn)啟示和建議：
    1） 針對(duì)鑒定的結(jié)果和房屋的實(shí)際情況，確定是采用房屋整體加固、區(qū)段加固或構(gòu)件加固以使房屋總體抗震能力達(dá)到規(guī)定設(shè)防要求；
    2） 對(duì)結(jié)構(gòu)的加固，要進(jìn)行“內(nèi)加固”或“外加固”的比較；
    3） 加固后結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度、承載力和變形能力都發(fā)生變化，當(dāng)采用以提高承載力為主的方案時(shí)，要使承載力的提高超過因質(zhì)量、剛度加大導(dǎo)致地震作用的加大；當(dāng)采用以提高變形能力為主的方案時(shí)，要衡量現(xiàn)有承載力是否達(dá)到相應(yīng)的最低要求；
    4） 加固方法要便于施工，以減少對(duì)原結(jié)構(gòu)承載力的損傷?！?
    地震時(shí)建筑物的破壞是造成地震災(zāi)害的主要原因。現(xiàn)有建筑物有的是舊時(shí)代修建的,或相當(dāng)一部分在《74抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布前設(shè)計(jì)建成,未考慮抗震設(shè)防,有些雖然考慮了抗震,但由于原定的地震基本烈度偏低,與《中國地震烈度區(qū)劃圖(1990)》(國家地震局、建設(shè)部于1992年6月頒布實(shí)行)相比,并不能滿足相應(yīng)的設(shè)防要求。唐山地震以來建筑抗震鑒定加固的實(shí)踐和震害經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)現(xiàn)有建筑按現(xiàn)行設(shè)防烈度進(jìn)行抗震鑒定,并對(duì)不符合鑒定要求的建筑采取對(duì)策和抗震加固,是減輕地震災(zāi)害的重要途徑。
    一、抗震鑒定的基本要求
    一般說,抗震鑒定是對(duì)房屋所存在的缺陷進(jìn)行“診斷”,包括下列步驟:
    (1)原始資料搜集,如勘探報(bào)告、施工圖、施工記錄和竣工圖、工程驗(yàn)收資料等,資料不全時(shí),要有針對(duì)性地進(jìn)行必要的補(bǔ)充實(shí)測(cè);
    (2)建筑現(xiàn)狀的調(diào)查,了解實(shí)際情況與原始資料相符合的程度、施工質(zhì)量和維護(hù)狀況;并注意有關(guān)的非抗震質(zhì)量問題;
    (3)綜合抗震能力分析,既有抗震概念的宏觀判斷,也有數(shù)值的計(jì)算;
    (4)鑒定結(jié)論和治理,主要對(duì)不符合鑒定要求的房屋提出相應(yīng)的維修、加固,改造或更新的抗震減災(zāi)對(duì)策。
    二、震鑒定中應(yīng)注意的問題
    抗震鑒定的目標(biāo)為:經(jīng)鑒定符合標(biāo)準(zhǔn)要求的建筑,在遭遇到相當(dāng)于抗震設(shè)防烈度的地震影響時(shí),一般不致倒塌傷人或砸壞重要生產(chǎn)設(shè)備,經(jīng)修理可繼續(xù)使用。
    1、重點(diǎn)檢查內(nèi)容房屋的高度是否超高,層數(shù)是否超過,層高是否超過4m;抗震墻的厚度(120mm磚墻穩(wěn)定性差,一般不作為抗震墻)和間距是否滿足要求;墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)(查閱圖紙和施工驗(yàn)收記錄,必要時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè))和砌筑質(zhì)量(可結(jié)合施工驗(yàn)收記錄和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查確定);墻體交接處的連接,關(guān)鍵是否咬槎砌筑,有無拉結(jié)措施,有無煙囪,通風(fēng)道等嚴(yán)重削弱交接處截面的情況;女兒墻和出屋面煙囪等易引起倒塌傷人的部位的檢查,墻體布置的規(guī)則性。
    2、外觀和內(nèi)在質(zhì)量要求墻體不空鼓、無嚴(yán)重酥堿和明顯歪斜;支撐大梁、屋架的墻體無豎向裂縫,承重墻、自承重墻及其交接處無明顯裂縫;木樓、屋蓋構(gòu)件無明顯變形、腐朽、蟻食和嚴(yán)重開裂;混凝土構(gòu)件僅有少量微小開裂或局部剝落,鋼筋無露筋、銹蝕。
    三、主要抗震加固方法
    現(xiàn)有建筑抗震加固前必須進(jìn)行抗震鑒定,因?yàn)榭拐痂b定結(jié)果是抗震加固設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。建筑抗震鑒定和加固的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)比抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)新建工程規(guī)定的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)低。因此不可按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)行建筑進(jìn)行鑒定;也不能按現(xiàn)有建筑抗震鑒定的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行新建工程的抗震設(shè)計(jì),降低要求。加固方案應(yīng)根據(jù)抗震鑒定結(jié)果綜合確定,可包括整體房屋加固、區(qū)段加固或構(gòu)件加固。按加固形式,抗震加固方法可按如下分類:
    1、增大結(jié)構(gòu)抗震能力的加固方法
    (1)增強(qiáng)自身整體性加固法。該法用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身,恢復(fù)或提高構(gòu)件的承載力和抗震能力,主要用于震前修補(bǔ)結(jié)構(gòu)缺陷或震后對(duì)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件進(jìn)行修復(fù)加固,一般不做為單獨(dú)的抗震加固方法使用。如:1)壓力灌注水泥漿加固法。2)壓力灌注環(huán)氧樹脂漿加固法。3)鐵把鋸加固法。
    (2)外包加固法。指在結(jié)構(gòu)構(gòu)件外面增設(shè)加強(qiáng)層,以提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震能力、變形性能和整體性。這種加固方法是一種常用的抗震加固方法,某些方法能大幅度提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。如:1)外包鋼筋混凝土面層加固法。2)鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法。3)鋼構(gòu)套加固法。4)粘鋼加固法。5)碳纖維加固法
    (3)增設(shè)構(gòu)件加固法。通過在原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件以外增設(shè)構(gòu)件能夠有效提高結(jié)構(gòu)抗震承載力、變形性能和整體性,對(duì)某些承載力、變形不足的構(gòu)件進(jìn)行補(bǔ)償。在采用增設(shè)構(gòu)件進(jìn)行抗震加固設(shè)計(jì)時(shí),必須要考慮增設(shè)構(gòu)件對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和抗震性能的影響。1)增設(shè)墻體加固法。2)增設(shè)構(gòu)造柱、圈梁加固法。3)增設(shè)拉桿加固法。4)增設(shè)柱子加固法。5)增設(shè)支撐加固法。6)增設(shè)支托加固法。7)增設(shè)門窗框加固法。
    (4)增強(qiáng)連接加固法。構(gòu)件可靠的連接是保證結(jié)構(gòu)抗震性能、防止倒塌的一個(gè)非常重要的關(guān)鍵措施,抗震要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件必須可靠連接。如果原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力能夠滿足,但構(gòu)件間連接差,則必須采取增強(qiáng)連接的措施。1)拉結(jié)鋼筋加固法。2)壓漿錨桿加固法。3)鋼夾套加固法。
    (5)替換構(gòu)件加固法。對(duì)原有強(qiáng)度低、韌性差的構(gòu)件用強(qiáng)度高、韌性好的構(gòu)件來替換。通常采用的有:1)鋼筋混凝土替換磚。2)鋼構(gòu)件替換木構(gòu)件。
    2、減小地震作用加固法
    (1)隔震加固法。采用鉛芯阻尼橡膠支座,能夠延長低層和多層結(jié)構(gòu)的自振周期,通過隔震支座的大變形來減少其上部結(jié)構(gòu)的水平地震作用,從而減少地震破壞。
    (2)消能減震加固法。消能減震是采用設(shè)置消能器來控制預(yù)期的結(jié)構(gòu)變形,增大結(jié)構(gòu)阻尼,同時(shí)減少結(jié)構(gòu)的水平和豎向地震作用,從而使主體結(jié)構(gòu)在罕遇地震下不發(fā)生嚴(yán)重破壞,該法適用范圍較廣。
    (3)被動(dòng)控制減震加固法。運(yùn)用被動(dòng)控制的基本原理,通過在房屋頂部設(shè)置調(diào)諧質(zhì)量,主要降低低階振型的地震作用。這類加固技術(shù),往往同既有房屋加層技術(shù)結(jié)合應(yīng)用,可以在不對(duì)下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的情況下,進(jìn)行房屋加層,新加的房屋質(zhì)量采用隔震橡膠支座同既有房屋連接,從而減小了原有加固的地震作用,實(shí)際上相當(dāng)于對(duì)既有房屋進(jìn)行了抗震加固。

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