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2009-09-21 16:00 宋維峰 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘要:文章以瑞金市某辦公樓為例,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,來滿足抗震承載力驗(yàn)算要求。在不影響外觀及功能的基礎(chǔ)上,提高了教室的采光率,而采用常規(guī)加固方案投入較大,加固后對(duì)外觀及功能上造成影響,且在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)增加了地震作用。
關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu);抗震鑒定;抗震加固;地震剪力
我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家,地震活動(dòng)的分布范圍十分廣泛,地震造成的危害不可忽視。在我國(guó),砌體結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于住宅、辦公樓、辦公樓、醫(yī)院等建筑中。歷次地震災(zāi)害表明砌體結(jié)構(gòu)整體抗震性能差、延性低、易發(fā)生脆性破壞,造成了大量的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失。
幾十年來,對(duì)房屋建筑的抗震加固,傳統(tǒng)上采用增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱和圈梁、抗震墻、夾板墻、鋼拉桿、鋼支撐、鋼構(gòu)套,以及擴(kuò)大受力構(gòu)件截面等方法,這些方法都會(huì)對(duì)原建筑外觀及功能造成影響,且在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)增加了地震作用。
本文以瑞金市某辦公樓為例,對(duì)不滿足抗震要求的墻片,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,來滿足抗震承載力驗(yàn)算要求。
一、工程概況
瑞金市某辦公樓抗震設(shè)防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g。為四層局部五層磚混結(jié)構(gòu),實(shí)心磚墻承重,現(xiàn)澆混凝土樓屋面,墻下條形基礎(chǔ)和柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。
該辦公樓一至四層層高為3.6m,局部五層層高為4.5m。門寬0.9m,高3.3m;窗寬1m或1.5m,高2.4m。
二、結(jié)構(gòu)抗震鑒定
根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)(以下簡(jiǎn)稱《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》),抗震鑒定方法分為兩級(jí),第一級(jí)鑒定以宏觀控制和構(gòu)造為主進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),第二級(jí)鑒定以抗震驗(yàn)算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。建筑物加固是根據(jù)建筑物的鑒定結(jié)論,針對(duì)建筑物的缺陷和損壞進(jìn)行修復(fù),以恢復(fù)或提高建筑物的安全性和耐久性。
。ㄒ唬┑谝患(jí)鑒定
1.該辦公樓平面布置較為規(guī)則,結(jié)構(gòu)上沿(4、5)、(9、10)軸設(shè)置伸縮縫將整幢樓上部結(jié)構(gòu)完全分開為四層或五層的獨(dú)立結(jié)構(gòu),導(dǎo)致該辦公樓樓梯設(shè)置在各獨(dú)立結(jié)構(gòu)的盡端,不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011-2001)第7.1.7條,F(xiàn)場(chǎng)檢查一至三層(E)-(3-4)、(10-11)樓梯縱墻端部設(shè)置混凝土構(gòu)造柱,四、五層樓梯(E)軸縱墻端部未設(shè)置混凝土構(gòu)造柱,導(dǎo)致該片縱墻在(4、10)軸位置無約束,形成自由端,同時(shí)樓梯采用懸挑梁擱置梯板,構(gòu)成抗震薄弱部位。
2.該辦公樓一至四層層高為3.6m,局部五層層高為4.5m。房屋總高度及層數(shù)滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011-2001)第7.1.2條和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.1.1條7度抗震設(shè)防要求,但局部五層層高為4.5m,超過抗震要求3.6m。
3.房屋的高寬比滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011-2001)第7.1.4條和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.1條7度抗震設(shè)防要求。
4.房屋的結(jié)構(gòu)體系與墻體布置滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011-2001)第7.1.7條和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.1條要求。
5.房屋抗震橫墻的最大間距滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011- 2001)第7.1.5條和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.1條7度抗震設(shè)防要求。
6.墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023- 95)第5.2.2條7度抗震設(shè)防要求“7度時(shí)超過三層時(shí)磚砌體不應(yīng)低于M1”。
7.房屋每層的縱橫墻均設(shè)置閉合圈梁,圈梁截面高度符合《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB5011-2001)第7.3.4條要求。
8.承重的門窗間墻最小寬度為0.5m,外墻盡端至門窗洞邊的距離,不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.4條7度抗震設(shè)防時(shí)不小于0.8m的要求,但外墻盡端設(shè)有構(gòu)造柱。
9.辦公樓(1-9)軸一至三層抗震橫墻的間距不滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.5條7度抗震設(shè)防、砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5的要求;(1-9)軸四層及(10-14)軸抗震橫墻的間距滿足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)第5.2.5條7度抗震設(shè)防、砂漿強(qiáng)度等級(jí)M5的要求。
。ǘ┑诙(jí)鑒定
第二級(jí)鑒定以抗震驗(yàn)算為主結(jié)合構(gòu)造影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院的PKPM系列結(jié)構(gòu)軟件中PMCAD對(duì)該樓墻體進(jìn)行承載力驗(yàn)算。計(jì)算時(shí),實(shí)心磚墻砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度一至三層均取為M5.0,四、五層取為M2.5,磚抗壓強(qiáng)度取為MU7.5,震設(shè)防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g。 房屋整體依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)樓、屋蓋類別及橫墻間距按剛性方案計(jì)算內(nèi)力,樓屋面荷載按設(shè)計(jì)要求和《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。驗(yàn)算結(jié)果表明沿軸線縱橫墻體大片墻抗震驗(yàn)算均滿足要求。一至三層(E)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(B)-(12-14)軸縱橫墻交接處,局部墻片由于相對(duì)側(cè)移剛度較大,產(chǎn)生水平地震剪力集中現(xiàn)象,導(dǎo)致抗震驗(yàn)算不滿足要求。
三、抗震加固技術(shù)措施
對(duì)抗震驗(yàn)算不滿足要求的一至三層(E)-(2-9)軸縱橫墻交接處和一層(B)-(12-14)軸縱橫墻交接處的局部墻片,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,上述墻片抗震鑒定系數(shù)可達(dá)到要求。即將抗震驗(yàn)算不滿足要求的一至三層(E)-(2-9)軸縱橫墻交接處的局部墻段兩側(cè)窗戶增高,從而改變墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力,達(dá)到抗震鑒定要求;在窗邊設(shè)置欄桿,以滿足安全要求;對(duì)一層(B)-(12-14)軸縱橫墻交接處抗震驗(yàn)算不滿足要求的局部墻片,通過調(diào)整門位置,來改變墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力,達(dá)到抗震鑒定要求;對(duì)四、五層樓梯(E)軸縱墻端部增設(shè)混凝土構(gòu)造柱,對(duì)樓梯間懸挑梁端部增設(shè)混凝土柱。
四、結(jié)語
本文以瑞金市某辦公樓為例,通過調(diào)整墻段兩側(cè)洞口尺寸及位置,以調(diào)整墻段相對(duì)剛度來改變墻段承擔(dān)的地震剪力的處理方法,來滿足抗震承載力驗(yàn)算要求。在不影響外觀及功能的基礎(chǔ)上,提高了教室的采光率,而采用常規(guī)加固方案投入較大,加固后對(duì)外觀及功能上造成影響,且在增加結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)增加了地震作用。因此該方法可作為采用砌體結(jié)構(gòu)的學(xué)校等對(duì)建筑功能要求較高的建筑物抗震加固的優(yōu)選方案。
參考文獻(xiàn)
[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB50023-95)[S].
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2001)[S].
[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50003-2001)[S].
[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).民用建筑與可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB50292-1999)[S].
作者簡(jiǎn)介:宋維峰(1966-),男,瑞金市市建筑勘察設(shè)計(jì)院工程師,二級(jí)注冊(cè)建筑師,研究方向:建筑設(shè)計(jì)。
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