淺析學(xué)�,?拐鸺庸�1、---校建筑存在的問(wèn)題
目前教學(xué)樓存在的主要問(wèn)題:
1)沒(méi)有采取抗震構(gòu)造措施,,砌體結(jié)構(gòu)無(wú)圈梁及構(gòu)造柱;
2)有抗震設(shè)防,,但抗震措施沒(méi)有達(dá)到《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的要求,;
3)單面走廊砌體較多;
4)樓梯間在兩端,;
5)砌體結(jié)構(gòu)縱墻承重,;
6)單跨框架結(jié)構(gòu),兩方向剛度相差較大,;
7)施工差,,預(yù)制板無(wú)扒子筋,砌筑砂漿標(biāo)號(hào)低,。
單面走廊砌體教學(xué)樓只有兩道縱墻,縱墻窗洞較多,,對(duì)縱墻的削弱很大,,且單面走廊砌體教學(xué)樓高寬比較大,由高烈度的作用產(chǎn)生的傾覆力矩所引起的彎曲應(yīng)力超過(guò)磚砌體抗拉強(qiáng)度時(shí),,磚墻就會(huì)開(kāi)裂,,是抗震性能稍差的一種結(jié)構(gòu)形式。
砌體結(jié)構(gòu)縱墻承重的教學(xué)樓數(shù)目也較多,,唐山大中,,縱墻承重的砌體結(jié)構(gòu)的破壞比橫墻承重、縱橫墻承重結(jié)構(gòu)的破壞都大,。
單跨框架整體結(jié)構(gòu)缺乏贅余,,沒(méi)有多道抗震防線。由于橫向跨度較大,,梁截面尺寸較大,,設(shè)計(jì)中不容易控制梁的配筋量及樓板對(duì)框架梁的承載力和剛度增大的影響,極易設(shè)計(jì)成強(qiáng)梁弱柱的結(jié)構(gòu),,結(jié)構(gòu)的延性和耗能能力---降低,,且兩個(gè)方向剛度相差較大,大震中容易倒塌。
有的框架結(jié)構(gòu)在外廊的外側(cè)增加了一道框架柱,,但由于兩排框架柱相鄰較近,,不但沒(méi)有起到多道防線的作用,反而由于兩側(cè)剛度不均,,在作用下容易造成扭轉(zhuǎn)破壞,。
總之,由于經(jīng)濟(jì)水平的---,,目前我國(guó)---校舍中絕大部分為砌體結(jié)構(gòu),,而且許多無(wú)抗震設(shè)防,因此對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的抗震加固就顯得尤為重要,。
2,、對(duì)教學(xué)建筑的抗震加固設(shè)計(jì)的思考
2.1多層砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的震害
汶川的震害表明,教學(xué)建筑由于沒(méi)有抗震設(shè)防,,或雖有抗震設(shè)防但設(shè)計(jì)及施工不---,,造成許多房屋---破壞或倒塌。
---多層結(jié)構(gòu)教學(xué)樓主要的抗側(cè)力構(gòu)件為磚墻,,磚墻的間距一般較大,,需要樓板、屋蓋有足夠的強(qiáng)度和剛度,,以便傳遞水平力并---墻體的水平位移,。但目前校舍預(yù)制板與墻體無(wú)連接,板與板之間的連接不是鋼筋混凝土而是細(xì)石混凝土灌縫,,在作用下,,板無(wú)法起到傳遞力的作用,更無(wú)法---墻體的位移,,且還會(huì)在墻體間滑動(dòng)或脫落,,容易使樓體倒塌。
很多教學(xué)樓縱橫墻無(wú)連接或連接較差,、有的校舍無(wú)圈梁及構(gòu)造柱,,使校舍在作用下外墻與內(nèi)墻拉脫進(jìn)而失穩(wěn)倒塌;還有的校舍窗間墻尺寸較小,、砌體強(qiáng)度差,,在作用下發(fā)生剪切破壞,窗間墻產(chǎn)生斜裂縫或交叉裂縫,,進(jìn)而喪失承受豎向荷載的能力,,造成樓體倒塌。
歷次表明,,樓梯間在房屋兩端的房屋破壞---,。89版《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》第五章多層砌體房屋中的第5.1.4條明確規(guī)定:樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。樓梯間外側(cè)的墻體由于沒(méi)有樓板約束并傳遞力,沒(méi)有其他墻體和這道墻共同工作,,如遇作用,,容易首先破壞,該道墻的破壞會(huì)導(dǎo)致樓梯的破壞,,從而造---員無(wú)法逃生,。
2.2加固設(shè)計(jì)需要---注意的有關(guān)規(guī)定
《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第6.0.8條“教育建筑中,幼兒園,、小學(xué),、中學(xué)的教學(xué)用房以及學(xué)生宿舍和食堂,抗震設(shè)防類別不低于重點(diǎn)設(shè)防類”,,第3.0.3條“重點(diǎn)設(shè)防類,,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施;但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施,;地基基礎(chǔ)的抗震措施,,應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí),,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其作用,。”
根據(jù)上述條款,,有一部分砌體結(jié)構(gòu)的教學(xué)樓在抗震設(shè)防類別變?yōu)橐翌惡�,,其圈梁、�?gòu)造柱的設(shè)置位置及圈梁的配筋將不滿足規(guī)范要求,,因此需在加固設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合所使用的加固方法考慮進(jìn)行抗震加固,。還有的砌體教學(xué)樓層數(shù)及高度超過(guò)了要求,也需進(jìn)行抗震加固,。
由于外廊式及單面走廊式砌體校舍抗震性能稍差,b類砌體應(yīng)根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第5.3.5條第2款第4項(xiàng):“外廊式和單面走廊式的多層房屋,,應(yīng)根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù),,分別按本款)~3)項(xiàng)的要求檢查構(gòu)造柱或芯柱,且單面走廊兩側(cè)的縱墻均應(yīng)按外墻處理”的規(guī)定進(jìn)行加固設(shè)計(jì),。
2.3多層砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)
校舍的加固受限于校舍的實(shí)際情況,,往往很難實(shí)現(xiàn)理想的加固方案,如外墻,、樓地面的裝修完好,,對(duì)于此種情況,宜著重檢查樓板的連接情況,,扒子筋是否完好,,板縫間是否用鋼筋混凝土填實(shí)以及樓板支承在梁或墻上的長(zhǎng)度是否滿足規(guī)范要求等。優(yōu)先采用不破壞地面裝修的加固方案,如板下加支撐等,,以減少樓板在拆除樓面的過(guò)程中的損傷,。外墻已裝修完好的砌體校舍可采用單面鋼筋混凝土板墻的方法加固,在教室內(nèi)部增設(shè)板墻,,避免破壞外裝修,,盡量減少因加固而引起的不---的浪費(fèi)。
當(dāng)層數(shù)和總高度不超過(guò)規(guī)定,,結(jié)構(gòu)加固,,但墻體抗震承載力不滿足要求時(shí),圖集《房屋建筑抗震加固(一)(---校舍抗震加固)》(09sg619-1)的加固方法有以下幾種:
1)墻體所需要的抗震承載力與綜合抗震承載力的差值<60%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為m2.5和m5),、<50%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為m7.5),、<45%(墻體砌筑砂漿實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)為m10)時(shí),加固補(bǔ)強(qiáng),,可采用鋼筋混凝土板墻加固,;單面板墻和雙面板墻加固方法的選擇主要受校舍加固條件的---,其加固后的墻段提高系數(shù)相同,。
2)砌體墻經(jīng)計(jì)算,,其綜合抗震承載力與現(xiàn)有校舍所需要的抗震承載力相差10%~70%時(shí),且墻體砌筑砂漿的實(shí)際強(qiáng)度等級(jí)<m2.5的砌體結(jié)構(gòu),,可采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固,;由于單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層對(duì)砌體強(qiáng)度的提高有限,且加固效果較差,,對(duì)于抗震設(shè)防類別為乙類的---校舍,,建議采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固。
3)實(shí)際圈梁和構(gòu)造柱布置不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》要求或需要加強(qiáng)內(nèi)外墻連接整體性的校舍,,可采用外加圈梁-鋼筋混凝土柱的加固方法,。采用以上加固方法時(shí),單面板墻及單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層內(nèi)的配筋加強(qiáng)帶不能代替圈梁和構(gòu)造柱,。
當(dāng)校舍總高度及層數(shù)超過(guò)規(guī)定限值時(shí),,應(yīng)采用改變結(jié)構(gòu)體系的加固方案。圖集《房屋建筑抗震加固(一)(---校舍抗震加固)》(09sg619-1)介紹的改變結(jié)構(gòu)體系法有兩種方式:
雙面普遍加鋼筋混凝土板墻形成組合墻的方法及增設(shè)一定數(shù)量的鋼筋混凝土單面或雙面板墻的方法,。此時(shí)水平及豎向配筋加強(qiáng)帶均應(yīng)設(shè)置,,且配筋宜按剪力墻結(jié)構(gòu)配筋,墻端,、縱橫墻連接處及門(mén)窗洞口邊宜設(shè)置邊緣構(gòu)件,。
對(duì)于獨(dú)立磚柱,當(dāng)其截面尺寸較小時(shí),,如采用較薄的鋼筋混凝土套加固,,由于所增加的剛度有限,,在作用下,其所承擔(dān)的力相對(duì)較小,,在進(jìn)行剪力分配時(shí)可忽略不計(jì),,只按組合磚砌體受壓構(gòu)件進(jìn)行配筋的計(jì)算。
對(duì)于內(nèi)框架及空斗墻結(jié)構(gòu)的---校舍,,深圳加固,,由于其抗震性能較差,且即便經(jīng)過(guò)加固其抗震性能的提高依然有限,,建議拆除,。
2.4加固設(shè)計(jì)及施工單位選擇的重要性
抗震加固受現(xiàn)有校舍的條件---,對(duì)設(shè)計(jì)及施工的要求均較高,,因此提高設(shè)計(jì)施工---的整體素質(zhì)就顯得尤為重要,。在-中曾發(fā)現(xiàn),新加固的建筑就沒(méi)有達(dá)到加固效果,,主要原因是加固設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)水平有限,,沒(méi)有加固需加固的部位或沒(méi)有采用正確的加固方法。建議各省市應(yīng)根據(jù)具體情況,,選擇有一定設(shè)計(jì)水平及施工經(jīng)驗(yàn)的專門(mén)的單位進(jìn)行加固設(shè)計(jì)及加固施工,,避免由于設(shè)計(jì)及施工不當(dāng)而造成加固效果不佳或達(dá)不到預(yù)期效果的情況出現(xiàn),避免財(cái)力,、物力的損失,。
結(jié)語(yǔ)
學(xué)校建筑的抗震加固設(shè)計(jì)及施工的意義---重大,應(yīng)引起設(shè)計(jì)及施工人員的高度重視,,認(rèn)真對(duì)待,,并且應(yīng)熟悉相關(guān)規(guī)范的規(guī)定,避免錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)及施工造成有---缺陷的結(jié)構(gòu),,以提高學(xué)校建筑的抗震性,。
梁上開(kāi)洞該如何進(jìn)行加固在---上經(jīng)常會(huì)看到一些---,房子在空調(diào)或者其他設(shè)備安裝時(shí),,施工人員經(jīng)常會(huì)在梁中進(jìn)行開(kāi)洞,,導(dǎo)致業(yè)主內(nèi)心非常恐慌,。那么遇到這種情況該如何進(jìn)行處理呢?
在發(fā)生這種情況以后,,首先要確定是否打斷主鋼筋,,如果在開(kāi)洞過(guò)程中,沒(méi)有打斷主筋,,只是打斷個(gè)別箍筋,,并且開(kāi)洞較小,,這樣可以不進(jìn)行加固處理。其實(shí)可以不進(jìn)行加固處理并不是對(duì)結(jié)構(gòu)一點(diǎn)影響都沒(méi)有,,只是洞比較小,,對(duì)結(jié)構(gòu)影響相對(duì)較小�,?紤]到結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)有一定的安全系數(shù),,加固公司,所以可以不進(jìn)行加固處理,。
如果確定打斷的只是部分主筋,,這樣的話可以采用粘貼碳纖維布或者粘貼鋼板的加固工藝進(jìn)行加固。具體粘貼碳布,、鋼板的規(guī)格參數(shù)需要找的設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,。但需要注意的是,遇到這種情況越早加固對(duì)結(jié)構(gòu)受力越有利,。
如果在開(kāi)洞時(shí)將所有鋼筋全部打斷,,這種情況就比較危險(xiǎn)了,由于下部鋼筋主要起到抗彎作用,,主筋全部打斷,,那這根梁就有了很大---。由于粘貼鋼板和碳纖維布不適用于素混凝土和縱向受力鋼筋一側(cè)配筋率小于0.2%的構(gòu)件加固,,所以主筋全部打斷這種情況下也不適用于粘貼碳纖維布和粘貼鋼板加固,。在這種情況下增大截面加固是比較合適的,具體的配筋受力計(jì)算要找的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行計(jì)算,。
在任何情況下都不要私自去破壞結(jié)構(gòu),,如果想要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造,需要走正規(guī)的程序,,找的設(shè)計(jì)院,、正規(guī)的施工單位、注重品質(zhì)的材料廠家這樣才能---結(jié)構(gòu)的安全,。
碳纖維加固與粘鋼加固能否互換粘貼碳纖維加固和粘鋼加固的形式和加固機(jī)理均較類似,,本質(zhì)上相當(dāng)于增加構(gòu)件配筋,在抗剪,、抗彎加固中一般可以互相替換,。如果碳纖維布抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為2000mpa,鋼材q235抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為200mpa,,可按照0.1mm厚碳纖維布相當(dāng)于1mm厚鋼板的原則代換,。
但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
a、碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,,但碳纖維的抗拉強(qiáng)度是鋼材的10倍左右,,所以要充分發(fā)揮加固材料的強(qiáng)度,,粘貼碳纖維需要加固構(gòu)件產(chǎn)生的形變。也就是說(shuō),,在小變形情況下,,粘貼碳纖維加固應(yīng)力滯后---,所以當(dāng)構(gòu)件承載力相差較多時(shí),,應(yīng)優(yōu)先選用粘鋼加固,;
b、碳纖維和鋼材彈性模量基本一致,,達(dá)到同樣的力值,,鋼材截面要大的多,所以粘鋼加固提高構(gòu)件剛度的幅度要超過(guò)碳纖維加固,。也就是說(shuō),,若補(bǔ)充同樣的抗彎能力,構(gòu)件粘鋼加固的撓度,、裂縫寬度小于粘碳纖維加固的,;
c、鋼板上可以焊接錨筋,,也可鉆孔設(shè)植筋錨固,,所以粘鋼加固的錨固方式較粘碳纖維靈活;
d,、碳纖維輕,、薄,不需要大型施工機(jī)械,,運(yùn)輸儲(chǔ)存,、施工簡(jiǎn)便,同樣工程量,,粘貼碳纖維施工工期約是粘鋼的40%,。
e、碳纖維和鋼材相比,,屬惰性材料,,不銹蝕,也不易被有害介質(zhì)腐蝕,,在---環(huán)境下耐久性好,。
f、碳纖維具有柔韌性,,能夠包裹復(fù)雜外形的構(gòu)件,,并非很光滑的結(jié)構(gòu)建筑的鋼筋表面基本有效粘貼率也可以達(dá)到, 粘貼鋼板是很難達(dá)到有效的粘貼面,,相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)僅僅是達(dá)到70%,。
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