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浅析学校抗震加固1、中小学校建筑存在的问题

目前教学楼存在的主要问题：

1)没有采取抗震构造措施，砌体结构无圈梁及构造柱；

2)有抗震设防，但抗震措施没有达到《建筑抗震设计规范》规定的要求；

3)单面走廊砌体较多；

4)楼梯间在两端；

5)砌体结构纵墙承重；

6)单跨框架结构，两方向刚度相差较大；

7)施工质量差，预制板无扒子筋，砌筑砂浆标号低。

单面走廊砌体教学楼只有两道纵墙，纵墙***窗洞较多，对纵墙的削弱很大，且单面走廊砌体教学楼高宽比较大，由高烈度的***作用产生的倾覆力矩所引起的弯曲应力超过砖砌体抗拉强度时，砖墙就会开裂，是抗震性能稍差的一种结构形式。

砌体结构纵墙承重的教学楼数目也较多，唐山大***中，纵墙承重的砌体结构的***比横墙承重、纵横墙承重结构的***都大。

单跨框架整体结构缺乏赘余，没有多道抗震防线。由于横向跨度较大，梁截面尺寸较大，设计中不容易控制梁的配筋量及楼板对框架梁的承载力和刚度增大的影响，极易设计成强梁弱柱的结构，结构的延性和耗能能力大大降低，且两个方向刚度相差较大，大震中容易倒塌。

有的框架结构在外廊的外侧增加了一道框架柱，但由于两排框架柱相邻较近，不但没有起到多道防线的作用，反而由于两侧刚度不均，在***作用下容易造成扭转***。

总之，由于经济水平的限制，目前我国中小学校舍中绝大部分为砌体结构，而且许多无抗震设防，因此对砌体结构的抗震加固就显得尤为重要。

2、对教学建筑的抗震加固设计的思考

2.1多层砌体结构教学楼的震害

汶川***的震害表明，教学建筑由于没有抗震设防，或虽有抗震设防但设计及施工质量不到位，造成许多房屋严重***或倒塌。

中小学多层结构教学楼主要的抗侧力构件为砖墙，砖墙的间距一般较大，需要楼板、屋盖有足够的强度和刚度，以便传递水平***力并限制墙体的水平位移。但目前校舍预制板与墙体无连接，板与板之间的连接不是钢筋混凝土而是细石混凝土灌缝，在***作用下，板无法起到传递***力的作用，更无法限制墙体的位移，且还会在墙体间滑动或脱落，容易使楼体倒塌。

很多教学楼纵横墙无连接或连接较差、有的校舍无圈梁及构造柱，使校舍在***作用下外墙与内墙拉脱进而失稳倒塌；还有的校舍窗间墙尺寸较小、砌体强度差，在***作用下发生剪切***，窗间墙产生斜裂缝或交叉裂缝，进而丧失承受竖向荷载的能力，造成楼体倒塌。

历次***表明，楼梯间在房屋两端的房屋******严重。89版《建筑抗震设计规范》第五章多层砌体房屋中的第5.1.4条明确规定：楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处。楼梯间***外侧的墙体由于没有楼板约束并传递***力，没有其他墙体和这道墙共同工作，如遇***作用，容易首先***，该道墙的***会导致楼梯的***，从而造***员无法逃生。

2.2加固设计需要特别注意的有关规定

《建筑工程抗震设防分类标准》第6.0.8条“教育建筑中，***园、小学、中学的教学用房以及学生宿舍和食堂，抗震设防类别不低于***设防类”，第3.0.3条“***设防类，应按高于本地区抗震设防烈度一度的要求加强其抗震措施；但抗震设防烈度为9度时应按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基础的抗震措施，应符合有关规定。同时，应按本地区抗震设防烈度确定其***作用。”

根据上述条款，有一部分砌体结构的教学楼在抗震设防类别变为乙类后，其圈梁、构造柱的设置位置及圈梁的配筋将不满足规范要求，因此需在加固设计时结合所使用的加固方法考虑进行抗震加固。还有的砌体教学楼层数及高度超过了要求，也需进行抗震加固。

由于外廊式及单面走廊式砌体校舍抗震性能稍差，B类砌体应根据《建筑抗震鉴定标准》第5.3.5条第2款第4项：“外廊式和单面走廊式的多层房屋，应根据房屋增加一层后的层数，分别按本款第1)～3)项的要求检查构造柱或芯柱，且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理”的规定进行加固设计。

2.3多层砌体结构抗震加固设计

校舍的加固受限于校舍的实际情况，往往很难实现理想的加固方案，如外墙、楼地面的装修完好，对于此种情况，宜着重检查楼板的连接情况，扒子筋是否完好，板缝间是否用钢筋混凝土填实以及楼板支承在梁或墙上的长度是否满足规范要求等。优先采用不***地面装修的加固方案，如板下加支撑等，以减少楼板在拆除楼面的过程中的损伤。外墙已装修完好的砌体校舍可采用单面钢筋混凝土板墙的方法加固，在教室内部增设板墙，避免***外装修，尽量减少因加固而引起的不必要的浪费。

当层数和总高度不超过规定，但墙体抗震承载力不满足要求时，国标图集《房屋建筑抗震加固(一)(中小学校舍抗震加固)》(09SG619-1)推荐的加固方法有以下几种：

1)墙体所需要的抗震承载力与综合抗震承载力的差值＜60%(墙体砌筑砂浆实际强度等级为M2.5和M5)、＜50%(墙体砌筑砂浆实际强度等级为M7.5)、＜45%(墙体砌筑砂浆实际强度等级为M10)时，可采用钢筋混凝土板墙加固；单面板墙和双面板墙加固方法的选择主要受校舍加固条件的限制，其加固后的墙段提高系数相同。

2)砌体墙经计算，其综合抗震承载力与现有校舍所需要的抗震承载力相差10%～70%时，且墙体砌筑砂浆的实际强度等级＜M2.5的砌体结构，可采用钢筋网砂浆面层法加固；由于单面钢筋网砂浆面层对砌体强度的提高有限，且加固效果较差，对于抗震设防类别为乙类的中小学校舍，建议采用双面钢筋网砂浆面层法加固。

3)实际圈梁和构造柱布置不符合《建筑抗震鉴定标准》要求或需要加强内外墙连接整体性的校舍，可采用外加圈梁-钢筋混凝土柱的加固方法。采用以上加固方法时，单面板墙及单面钢筋网砂浆面层内的配筋加强带不能代替圈梁和构造柱。

当校舍总高度及层数超过规定限值时，应采用改变结构体系的加固方案。国标图集《房屋建筑抗震加固(一)(中小学校舍抗震加固)》(09SG619-1)介绍的改变结构体系法有两种方式：

双面普遍加钢筋混凝土板墙形成组合墙的方法及增设一定数量的钢筋混凝土单面或双面板墙的方法。此时水平及竖向配筋加强带均应设置，且配筋宜按剪力墙结构配筋，墙端、纵横墙连接处及门窗洞口边宜设置边缘构件。

对于***砖柱，当其截面尺寸较小时，如采用较薄的钢筋混凝土套加固，由于所增加的刚度有限，在***作用下，其所承担的***力相对较小，在进行剪力分配时可忽略不计，只按组合砖砌体受压构件进行配筋的计算。

对于内框架及空斗墙结构的中小学校舍，由于其抗震性能较差，且即便经过加固其抗震性能的提高依然有限，建议拆除。

2.4加固设计及施工单位选择的重要性

抗震加固受现有校舍的条件限制，对设计及施工的要求均较高，因此提高设计施工技术人员的整体素质就显得尤为重要。在调研中曾发现，新加固的建筑就没有达到加固效果，主要原因是加固设计人员设计水平有限，没有加固需加固的部位或没有采用正确的加固方法。建议各省市应根据具体情况，选择有一定设计水平及施工经验的专门的单位进行加固设计及加固施工，避免由于设计及施工不当而造成加固效果不佳或达不到预期效果的情况出现，避免***财力、物力的损失。

结语

学校建筑的抗震加固设计及施工的意义特别重大，应引起设计及施工人员的高度重视，认真对待，并且应熟悉相关规范的规定，避免错误的设计及施工造成有严重缺陷的结构，以提高学校建筑的抗震性。

厂房加固改造之钢筋混凝土结构房屋怎么加固20世纪80年代建造了大批厂房，这些厂房使用至今也有三四十年的历史，使用功能大多已不满足现状需求，但由于折旧建新***大、周期长、限制多，往往采用厂房加固改造的办法，只要花少量的***来维修、加固就可以***其承载力和满足使用功能，并可以确保安全使用，真正做到经济易行，安全可靠的目的。

（一）厂房加固改造之柱承载力不足的原因：

（1）设计不周或错误；

（2）施工质量差；

（3）质量事故；

（4）施工现场管理不善；

（5）地基不均匀下沉；

（6）火灾、加荷、外力等损坏。

（二）厂房加固改造之混凝土柱的加固方法：

增大截面法，外包钢法，预加应力法、卸除外载法，增加支撑法。

1.截面承载力计算方法轴心受压柱：

N≤0.9φ[fc0Ac0 fy′0As′s0 αcs（fcAc fy′As′）] 加固部分混凝土与原柱协同工作时新增加的混凝土和纵向钢筋的强度折减系数α=0.8 5.增大截面加固法：又称外包混凝土加固法。

1.1构造要求：

1.1.1周边外包，原柱凿毛、洗净，箍筋封闭型，间距符合设计规范

1.1.2增浇砼，表面凿毛，凸凹≥6mm；当砼较薄用短钢筋（d≥20mm，l≥5d）中距500mm焊接新老钢筋；新砼较厚，用U形箍筋固定纵筋，与原柱箍焊接10d或双面5d。

1.1.3新增砼小厚度≥60mm，喷射砼≥50mm。

1.1.4受力筋为螺纹或带肋筋，dmin≥14，dmax≤25mm。

1.1.5纵向受力筋锚入基础，顶端锚固。框架柱100%穿楼板，受压筋50%穿楼板。与大梁交接必须密实。

2.柱子预加应力加固法：

加固中用撑杆施加预顶应力，卸原柱荷载，使新老砼同步作用提高。常用于应力较高，变形大，外荷载难卸或损坏严重的柱加固中。分纵向压缩法和横向收紧法。

2.1构造要求：

2.1.1撑杆角钢截面不小于50×50×5mm；缀板厚≥6mm，宽≥80mm，长细比≤40。

2.1.2撑杆末端传力可靠，末端截面≥100×75×12mm，传力顶板厚≥16mm。

2.1.3螺栓起横向收紧作用。

2.1.4弯折压杆肢前，侧立肢上切三角形缺口。

2.1.5拉紧螺柱d≥16mm，螺帽高≥1.5d。

2.1.6焊接用上下轮流点焊法，消除受热预应力损失。

我国建筑加固改造技术发展迅速，尽管取得一些成果，但中青建筑加固认为总体水平偏低，市场秩序较乱，缺少统一行为准则来规范人们的业务活动。故中青建筑加固公司总结了建筑工程加固改造工程工作程序，以及分析了常应用的加固改造方法共参考选择，当前加固改造主要技术力量集中在***研究院、设计院以及加固企业中，择选加固改造设计或施工时定要综合考虑其实力水平。

一、建筑加固改造工作一般程序可概括为现状鉴定、加固改造设计、施工与工程效果检验四步。

（1）现状鉴定：进行现状鉴定的目的是为制定加固改造方案，提供技术依据，确定导致可见损坏的原因，确认结构的整体性和工作性能。鉴定报告是现状鉴定的***终成果，它是制定加固改造的主要技术依据，

鉴定报告的内容一般应包括：工程对象受损的范围、程度；工程对象整体技术状态；造成结构及结构材料劣化、损坏的主要原因；应采取的处理措施或对策。

（2）加固改造设计：在现状鉴定基础之上，设计的主要任务是制定加固改造方案，选择加固改造材料及施工方法，绘制加固改造施工图，设计过程要充分考虑施工期间对建筑物正常使用时可能产生的影响。

（3）加固改造施工：通常加固改造施工是一项***性很强的技术，要求施工单位既要有良好的技术素质，又要有***工程经验，施工之前还要进行详细的施工***设计，制定完善的施工操作流程表。

（4）验收与工程效果检验：加固改造完成之后要按照既定标准进行验收。

二、建筑加固改造方法及其选择

（1）加大截面加固法：用增大结构构件或构筑物截面面积进行加固的一种方法，不仅可提高被加固构件承载能力，而且可加大其截面刚度，改变自振频率。这种方法广泛用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱、屋架，以及砖墙、砖柱等。但使用这种方法会减少使用空间，增加自重荷载。

（2）外包钢加固法：是一种在结构构件四周包以型钢进行加固的方法，可以在基本不增加构件截面尺寸情况下提高构件承载力，增大延性、刚度，适用混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件和构筑物加固，但成本较高。

（3）预应力加固法：是一种采用外加预应力钢拉杆或撑杆，对结构进行加固的方法，可提高结构构件正截面及斜截面承载力，广泛用于混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱的加固。

（4）改变受力体系加固法：是一种通过增设支点，或采用梁拔柱的方法以改变结构受力体系的加固方法，可以减少结构构件的计算跨度，降低计算弯矩，大幅度提高结构构件的承载力，减小挠度，缩小裂缝宽度，多用于大跨度结构，缺点是会减小使用空间。

（5）外部粘钢加固法：是一种用胶粘剂把钢板粘贴在构件外部进行加固，常用胶粘剂以环氧树脂为主配剂，这种加固方法施工工期短，可以大大提高结构构件承载力和正常使用阶段性能。

另外要注意建筑加固结构的受力情况，尤其是当结构临近***时，结合面会出现拉、压、弯、剪等复杂应力，特别是受弯或偏压构件的剪应力，有时相当大。加固结构新旧两部分整体工作的关键，主要在于结合面能否有效传递和承担这些应力，而且变形不能过大。结合面传递压力，主要是剪力和拉力。