某校砌体结构教学楼抗震加固方案

第09卷 第12期 中 国 水 运 Vol.9 No.12 2009年 12月 China Water Transport December 2009

收稿日期：2009-11-09

作者简介：赵 成（1963-），男，广西华蓝设计（集团）有限公司高级工程师。

某校砌体结构教学楼抗震加固方案

赵 成

（广西华蓝设计（集团）有限公司，广西 南宁 530011）

摘 要：对某学校砌体结构教学楼震后破坏情况进行分析，并结合相关抗震鉴定加固规范及图集，一系列简单可行的加固措施及方案在本文中得到了一定程度的探讨，同时给出了相应的加固图例，以供同类工程参考。 关键词：砌体结构；钢筋网水泥砂浆面层；混凝土构造柱；抗震加固

中图分类号：TU973+

31 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2009）12-0207-02

一、工程概况

某中心幼儿园教学楼（以下简称教学楼）位于四川成都市郫县，建筑面积约为1,224m，于1991年竣工。教学楼为四层砖混结构，预制空心楼板，单面悬挑走道，条形基础；纵、横向承重墙均为240mm 厚粘土砖，层高3.60m；无地质勘察报告及施工资料。查文献[1]可知，本工程按地震烈度7度设防，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度值为0.10 ，特征周期值为0.45s。

图1 教学楼平面图（含新增构造柱位置） 5.12汶川大地震后，该教学楼主体结构质量出现一定程度的损伤，砌体承重墙多处出现地震典型交叉剪切裂缝。经现场勘察，发现存在以下安全隐患：（1）楼梯间的四角未按规范要求设置钢筋混凝土构造柱；（2）内外墙连接差，砌体施工质量差不满足抗震要求；（3）砌筑砂浆采用混合砂浆，砌筑砂浆含水泥量少，强度过低，达不到设计要求，也达不到规范最低要求；（4）门窗角上墙体出现斜裂缝，预制板间、板在支座处均出现大量裂缝，部分承重墙体出现剪切裂缝，受损严重，转角部位尤为突出。

二、抗震加固规范条文及相关理论依据

文献[1]第3.5.4条第1款规定，砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯柱，或采用配筋砌体等。第7.3.1条和第7.3.3条作为强制性条文，对构造柱和圈梁的设置，有非常详细的规定。砌体加混凝土构造柱和圈梁的结构形式是1976年唐山地震以来，我国的工程技术人员发明的抗震技术。对于由脆性材料组成的砌体结构，构造柱、圈梁除作为约束构件外，既提高了砌体的延性，又加强了结构的整体性，也可视为第二道抗震防线。经历了多次地震检验，证明

这种独特的抗震结构形式行之有效而且非常适合我国国情，已在我国地震区得到广泛应用。

文献[2]采用水泥砂浆及钢筋网水泥砂装面层加固砖砌体进行试验研究。在水平荷载作用下，分析其破环机理，量测其应变，并计算其应力。试脸结果表明，采用水泥砂浆抹面加固墙体，可提高抗剪能力约1倍，采用钢筋网水泥砂浆面层加固墙体可提高抗剪能力2倍以上，计算得加固后砖砌体延伸系数约为1.8。

根据本工程的实际情况，考虑加固方案的选取时，按照文献[3]5.1条规定，

加固后的楼层综合抗震能力指数不应小于1.0，且不宜超过下一层综合抗震能力指数的20%；当超过时应同时增强下一楼层的抗震能力；自承重墙体加固后的抗震能力不应超过同一楼层中承重墙体加固后的抗震能力。加固后的楼层和墙段的综合抗震能力指数可按下列公式验算：

120s βηψψβ=。式中，

三、加固方案的探讨

1．新增钢筋混凝土构造柱补强结构

结构抗倒塌能力补强主要采用增设钢筋混凝土构造柱，与原钢筋混凝土圈梁、新增钢筋混凝土圈梁或新增拉杆形成空间抗倒塌体系。新增钢筋混凝土构造柱加固法[3] [4] [5]是指按照抗震倒塌设计原则，在砌体墙交接处（如房屋四角、楼梯间和不规则平面的转角处）增设竖向钢筋混凝土柱，其截面可为正方形、长方形或L 形，其设计原则为：（1）应与原构造柱、圈梁体系统一考虑，形成封闭整体，并满足文献[2]的要求；（2）对原构造柱、圈梁未损坏的房屋，可按照高烈度和局部损坏情况适当增设，对局部损坏的宜考虑补设；（3）外加柱与原有柱在平面内宜对称布置，应由底层设起，并沿房屋高度贯通，不得错位。

针对本工程的实际情况，经过相关的计算比较，加固方案选择时，相应的加固构造、施工建议如下。构造柱截面采

012s βηβψψ--加固后楼层或墙段的综合抗震能力指数；

--加固增强系数；

--楼层或墙段原有的抗震能力指数；、

--分别为体系影响系数和局部影响系数。

208 中 国 水 运 第09卷 用250mmx300mm，C30细石混凝土浇筑；外墙转角处采

图3 内外墙交接处加构造柱示意图

2．钢筋网砂浆面层加固砖墙

考虑到本工程中教学楼震后的受损情况，通过多方比较论证，最终确定采用双面钢筋网抹压水泥砂浆面层加固砖墙[4]

[5]

。即采用将原墙面砂浆面层去除后，绑扎竖向钢筋网片及

穿墙拉结筋，双面重新抹压水泥砂浆，与原墙体形成整体工作，以提高墙体抗剪承载力和延性为目的的一种墙体加固方法。

施工时应铲除墙面原抹灰，并沿水平和竖向灰缝剔凿原砌筑砂浆10mm 深凹槽，经钻孔、除灰、绑扎钢筋网片及拉结筋、墙体充分润湿、抹压M15水泥砂浆使之与原墙体形成共同工作的整体。抹灰砂浆厚度为40mm。

方案中，墙体加固详图如下所示。 参考文献

[1] 中华人民共和国建设部.GB50011-2001，建筑抗震设计规

范[M].北京：中国建设工业出版社，2008年修订版. [2] 黄忠邦.水泥砂浆及钢筋网水泥砂浆面层加固砖砌体试验

[J].天津大学学报，1994，27（6）：764-770.

[3] 中华人民共和国建设部.JGJ116-98，建筑抗震加固技术规

程[M].北京：中国建筑科学研究院，1998.

[4] 王凤来.汶川地震建筑震害分析与受损建筑加固通用图集

[M].北京：中国建设工业出版社，2009.

[5] 中华人民共和国建设部.国家建筑标准设计图集

03SG611，砖混结构加固与修复[M].北京：中国建筑标准设计研究院，2003.