浅谈中小学校舍安全性与抗震性鉴定及加固

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　　【摘要】文章探讨了某中学校舍进行了安生性与抗震性鉴定，部分墙体抗震、墙体受压承载力不满足规范要求，并针对这些问题提出加固措施，供技术人员参考。

　　【关键词】安全性鉴定;抗震性;鉴定;加固措施

　　0.概况

　　某中学校舍抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.1g，建筑场地为Ⅲ类，属于C类建筑物。该宿舍楼长约45.9m，宽16.9m，高13.65m，建筑面积为3207.75m2，地上4层，砖混结构、钢筋混凝土条形基础，现浇式钢筋混凝土楼盖和屋盖。该建筑物建于2004年。该宿舍楼为纵横墙承重结构，抗震横墙最大间距3.9m;纵横墙布置对称、沿平面内对齐，沿竖向上下连续、同轴线窗间墙宽度均匀;房屋立面无高差、无错层;房屋尽端无楼梯间;无独立砖柱支承;墙体在平面内闭合;无削弱墙体;外墙四角，隔开间横墙与外纵墙交接处，楼梯间四角有构造柱，较大洞口处局部无构造柱;楼梯段上下端对应墙体处无构造柱;屋盖及楼盖处沿内外墙均有圈梁，楼盖、屋盖处圈梁最大间距10.5m;承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.0m，不符合承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.20m要求。该宿舍楼标准层平面见图1。

　　1.现场检测情况

　　经过对现场检测观察，未发现明显缺陷。

　　砌筑砂浆强度检测：抽检每层砌筑砂浆强度，换算值为1.06~

　　3.13MPa，均不满足设计强度值M5的要求。

　　黏土砖强度检测：抽检每层黏土砖强度，均满足设计强度值MU10的要求。

　　混凝土强度检测：抽检每层混凝土强度，换算值为22.5~

　　29.1MPa，均满足设计强度值C20的要求。

　　2.鉴定结论

　　2.1采用中国建筑科学研究院开发的“PKPM”结构设计软件对该建筑物上部结构承载力进行复核验算。验算结果显示，该建筑物一层、二层、三层部分墙体抗震验算不满足规范要求;一层部分墙体受压承载力不满足规范要求;混凝土梁承载力满足规范要求;基础承载力满足规范要求。

　　2.2所检砂浆强度不满足《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)要求，黏土砖强度、混凝土强度满足该标准要求;

　　2.3该工程的安全性等级为Bsu(安全性略低于标准要求，尚不显著影响整体承载);

　　2.4适修性评估等级为Br(稍难修，改造后的功能尚可恢复或接近恢复功能，适修性尚好，宜予修复或改造)。

　　3.加固措施

　　由于该建筑物一层、二层、三层部分墙体抗震承载力不满足规范要求，一层部分墙体受压承载力不满足规范要求，本工程采用双面钢筋网水泥砂浆面层进行加固，采用M10水泥砂浆，单面面层厚度为40mm。采用φ6@300点焊钢筋网，“S”形拉结筋φ6@900，施工时，先剔除水平砖缝30mm深，再进行抹面。

　　本工程抗震构造措施不足处：洞口宽度大于2000mm时，洞口两侧加暗柱进行加固;楼梯间梯梁下无构造柱，采用梯梁下设暗柱做法进行加固;门厅阳角处大梁支承长度不满足500mm处，增设顺梁方向250mm长的构造柱进行加固;承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.0m，不符合承重外墙尽端至门窗洞口边的最小距离1.20m要求，在外墙阳角处加“L”或倒“L”形构造柱进行加固;新增圈梁通过植筋与原有圈梁连接。

　　3.1墙肢轴心受压加固验算

　　取一层⑤轴与A轴交接处窗间墙体，受压墙肢宽度b为1500mm，受压墙肢厚度h′为370mm，墙体单侧水泥砂浆厚度40mm，加固后受压墙肢厚度 h为450mm，墙体两侧受压钢筋面积As′为340mm2，砌体抗压强度设计值f为1.34MPa，水泥砂浆面层轴心抗压强度设计值fc为 3.5MPa，墙肢轴力设计值568.5kN(墙肢轴心受压计算见图2)。根据《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)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,满足规范要求。

　　3.2墙肢抗震加固验算

　　采用钢筋网水泥砂浆面层双面加固，面层厚度为40mm，面层砂浆强度为M10，钢筋网直径为6，网格尺寸为300mm×300mm。原墙体厚度tw0 为240mm(内墙)、370mm(外墙)，原墙体的抗震抗剪强度设计值fvE为0.12MPa。由《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)中表5.3.2-1得,面层加固基准增强系数η0：一层：1.65，代入公式：

　　ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE

　　经计算，原墙厚为240mm时，ηPij=1.65;原墙厚为370mm时，ηPij=1.28。

　　首先，验算一层墙体，370mm厚墙体中最不利墙段的抗力与效应之比为0.88，墙体加固后的抗震验算结果为：ηPij×原墙段抗震验算结果，即0.88×1.28=1.12>1，满足规范要求。

　　其次，验算一层墙体，240mm厚墙体中最不利墙段的抗力与效应之比为0.88，墙体加固后的抗震验算结果为：ηPij×原墙段抗震验算结果，即0.88×1.61=1.41>1，满足规范要求。

　　由此可得，二层、三层墙体均满足规范要求!

　　4.结论

　　4.1从设计方面，对中小学校建筑的抗震设防应充分重视，选型要合理，严格按照设计规范执行。

　　4.2从施工方面，严格按照设计图纸施工，加强施工管理，保证工程质量是关键。

　　参考文献：

　　[1]曹玉生,李奉阁.竖向配筋砖砌体抗震性能试验研究及有限元分析[J].工程抗震.2001,(02).

　　[2]唐家祥.建筑隔震与消能减震设计[J].建筑科学.2002,18(01).

　　[3]吴亚丽.武汉市村镇住宅抗震研究有限元分析[D].武汉理工大学硕士论文.2009.