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本文针对抗震设防烈度6~8度地区,经抗震鉴定后需要进行抗震加固的现有砌体结构、框架结构中小学校舍(包括教学用房、学圌生宿舍及食堂等房屋,不包括办公用房)的抗震加固,并以加固砌体结构教学楼为主。
抗震设防分类
按《建筑工程抗震设防分类标准》的规定,中小学的教学用房、学圌生宿舍和食堂,抗震设防类别不应低于重点设防类(乙类)。
抗震验算时,应不低于本地区抗震设防烈度确定其地圌震作用。
校舍的后续使用年限
现有校舍应根据实际需要和可能,按下列规定选择后续使用年限:
1)在20世纪70年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有校舍,其后续使用年限不应少于30年;在20世纪80年代建造的现有校舍,宜采用40年或更长,且不得少于30年。
2)在20世纪90年代建造的现有校舍,后续使用年限不宜少于40年。
3)在2001年以后建造的现有校舍,后续使用年限宜采用50年。
4)后续使用年限30年的校舍简称A类校舍;后续使用年限40年的校舍简称B类;后续使用年限50年的校舍简称C类。
抗震加固
1.中小学校舍的抗震加固流程
建造抗震鉴定——加固方案选定——加固施工图设计——施工图审圌查——施工——竣工验收
2.建筑抗震加固
1)现有校舍抗震加固前,应收集现有校舍的设计图纸、计算书、详细的岩土工程勘圌察报告、竣工验收等原始资料。
2)调圌查校舍现在与原始资料相符合的程度、施工质量和维护状况,发现相关的非抗震缺陷和是否存在局部损伤,并对现有校舍的缺陷损伤进行专门分析,抗震加固时一并处理。
3)鉴定时对现有校舍进行必要的检测。对于砌体校舍,房屋的高度和层数、抗震墙的厚度和间距、墙体实际达到的砂浆强度等级和砌筑质量、墙体交接处的连接以及女儿墙、楼梯间等易引起倒塌伤人的部位重点检测。
4)根据各类校舍结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等现状条件,按《建筑抗震鉴定标准》采用的逐级鉴定方法,进行综合抗震能力分析。
5)对现有校舍整体抗震性能应作出评价,对符合抗震鉴定要求的校舍应说明其后续使用年限;对不符合抗震鉴定要求的校舍提出相应的抗震减灾对策和处理建议,并给出抗震鉴定报告。抗震鉴定报告应明确现有建筑的后续使用年限。加固方案及对加固设计的相关要求。
加固设计
1. 加固设计原则
1)加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固,加强校舍的整体性、改善构件的收录状况、提高综合抗震能力。
2)加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,防止局部加强导致结构刚度或强度突变。
3)新增构件和原构件之间应有可靠连接,新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠基础。
4)当结构加固费用占同类新建工程费用的70%以上时,宜拆圌除重建。
2. 加固方案选定
1)加固方案宜结合维修改造,改善使用功能并注意美观,并宜结合原结构的具体特点和技术经济条件的分析,采用新技术新材料。
2)不规则的现有校舍,宜使加固后的结构质量分布较均匀、刚度较对称。
3. 加固验算
1)现有校舍抗震加固设计时应对加固后的结构进行整体分析,一般情况下,应在两个主轴方向分别进行抗震验算。
2)结构的计算简图应根据加固后的荷载、地圌震作用和实际受力状况确定。
3)结构构件的计算截面尺寸,应采用实际有效的截面尺寸。
4)材料的强度等级应采用实际达到的强度等级。
5)结构构件承载力验算时,应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力,并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响。
6)对局部抗震加固的结构,加固后结构刚度和重力荷载代圌表值的变化分分别不超过原来的10%和5%时,应允许不计入地圌震作用变化的影响。
4. 加固施工
加固施工应采取措施避免或减少损伤原结构构件。
施工时,允许用高强度钢筋代替低强度钢筋,但应注意锚固长度的变化。
地基基础
1.抗震加固方案宜减少地基基础的加固工程量,多采取提高上部结构的刚度和整体性及抵圌抗不均与沉降能力的措施。
2.抗震加固时,天然地基承载力可计入建筑长期压密的影响,并按现行国圌家标准《建筑抗震鉴定标准》规定的方法进行验算。
3.当地基竖向承载力不满足时,可作下列处理:
1)当基础底面压力值超过地基承载力特征值在10%以内时,可采用提高上部结构抵圌抗不均匀沉降能力的措施。
2)当基础底面压力值超过地基承载力特征值10%及以上或建筑已出现不容许的沉降和裂缝时,可采取放大基础底面积、加固地基或减少荷载的措施。
3)当地基的液化等级为严重时,宜采取全部消除液化沉陷或提高上部结构抵圌抗不均匀沉降能力的措施。
材料
1.锚筋、锚栓在钢筋混凝土结构中的锚固深度her值按《混凝土结构后锚固技术规程》选用。
2.钢材的焊接连接应满足《钢结构设计规范》、《建筑钢结构焊接技术规程》、《钢筋焊接及验收规程》等规范规程的要求。
在国圌家《城市危险房屋管理规定》中,危险房屋的定义是指,“结构已严重损坏或承重构件已属危险构件,随时有可能丧失结构稳定和承载能力,不能保证居住和使用安全的房屋。”
按房屋的整体结构,房屋可以分为地基基础、上部承重结构和围护结构三个组成部分。客观地说,除了工程质量的原因外,有时环境因素造成外在条件的一些改变,也会导致房屋遭受不同程度的破圌坏。那么,危险房屋加固怎么做?
危险房屋加固,首先要鉴定什么是危险房屋。
一、危险房屋加固鉴定的技术标准
1、地基基础和上部承重结构。主要是检测地基基础有无沉降、位移、开裂变形等迹象,如果地基基础发生不均匀沉降变形,对地圈梁和上部结构会造成影响,最明显的现象就是开裂,当倾斜率接近1%时就应引起高度警觉,如裂缝已接近10mm,或者沉降已造成房屋倾斜。对上部承重结构主要是检圌查承重柱、承重墙、承重梁的承载能力、构造与连接、变形与开裂。
2、砌体结构。砌体结构应重点检圌查纵横墙连接部位以及墙体转角部位有无开裂和变形。如果受压墙、柱产生沿受力方向的裂缝(竖向裂缝),且缝宽大于2mm,缝长超过层高1/3的竖向裂缝时就须高度警觉,如果只是一些龟纹状裂缝(收缩裂缝)或抹灰裂缝就不是大的问题,偏心受压的砌体构件还应注意检圌查是否有水平裂缝。
3、钢筋混凝土构件。其检圌查重点是支座部位、受拉区和受剪区是否有开裂现象,以及裂缝的分布、走向、宽度和长度。框架结构应注意检圌查边柱、角柱及关键节点部位。底框结构的房屋和多层建筑应重点检圌查转层的开裂变形情况。钢筋混凝土梁在梁的中部发现竖向裂缝,其一侧向上延伸达梁高的2/3以上,缝宽大于0.5mm或在支座附近出现剪切斜裂缝、缝宽大于0.4mm,这些裂缝便是危险裂缝,必须高度重视。另外还须注意检圌查楼盖与房盖的开裂和变形情况。
二、危险房屋加固技术
1.提高房屋构件的强度。房屋的危险是由于部分构件的强度降低所致,其侧重点应放在构件的加固补强上。如增大构件截面,撤换部分构件,改菩使用性质(指有利于房屋降低荷载),也可采用调整房屋荷载分布以及提高构件的承载能力等方法达到加固目的。
2.提高房屋构件的刚度和稳定性,增加房屋整体刚度及稳定性。房屋的某些构件,其稳定性或刚度不足,使得房屋产生危险。
如柱的长细比过大,梁的挠曲过于严重,大偏心受压构件有过大的弯曲变形,木屋架之间榫卯结合不牢,使得房屋倾斜等应采取加大构件截面,增加中间支点,减小计算长度。减小构件偏心距等方法,加强构件刚度和稳定性。若房屋的危险是由空间支撑不当,或支撑联圌系失效所致,应拆换、调整支撑系统,增强联接的可靠性。
3.对房屋是由构件的强度、刚度和稳定性不足等多方面原因引起的危险,应采取整体加固的综合措施来解决。
三、危险房屋加固注意事项
1、进行圌房屋加固前,必须关注加固合理性问题,无论局部加固还是整体性加固,对于合理性问题来说都要引起我们足够的认识,使用的建筑加固材料必须符合国圌家标准,否则不能达到预期的加固效果甚至使得建筑物受力情况危险。
2、在加固施工前,管理和施工等工程相关人员应对施工现场周边环境进行了解。了解加固结构受力和传力途径,对整体结构中的裂缝进行检圌查并记录。
3、在加固施工前还要注意设计施工周期问题,做出完备的施工进度计划,在施工过程中尽量避免消耗多余时间,提升整体施工效率缩短房屋装修、加固所需时间。
4、在施工过程中对于危险构件和受压构件而言,需要进行切实可行的监控和安全措施,并经过相关部门审批。在施工过程当中要时刻注意,构件是否有异常,若出现问题应当停止施工,加设临时支撑,并和相关人员进行讨论研究,避免加固过程当中再次出现新的问题。
5、在加固过程中,施工所用安全支护体圌系及工作平台要经常进行检圌查,避免出现结构受力发生变化的现象,而使得安全体圌系强度降低,致使其失效。
6、施工时项目负责人应注意保护工圌人身圌体健康,对于周边粉尘、噪声及有害气体要采取有效的防护措施。
7、加固施工过程中很多材料为易燃或遇高温失效材料,在现场要设置有消防器材,并严禁烟火。除此之外,受高温失效材料要合理存放,避免高温暴晒,以此保证施工材料的质量。
8、房屋加固设计的一些细节问题也是不能够忽略的,比如说在进行加固设计的时候建材的使用、选择、施工过程中的技术操作等。
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