文章出處:網絡????作者:酋順房屋鑒定所????時間:2019-04-09 08:35:43????點擊:85
【摘要】：某住宅結構原設計為底框砌體結構，現擬將房屋的一梯一戶和一梯兩戶改為一梯兩戶和一梯三戶，需對其進行整體抗震和承載力加固。對加固方案進行了詳細的說明，其中用到了目前結構加固中常用的增大截面法、外粘型鋼加固法、粘貼鋼板加固法等方法。采用PKPM軟件的Satwe模塊進行了加固效果分析。
【關鍵詞】：加固，增大截面法，外粘型鋼加固法，粘貼鋼板加固法
1 工程概況
該房屋位于上海，建成于2006年，原建筑設計使用功能為住宅，自建成后處于空置狀態。房屋建筑平面近似矩形，東西向總長度65.54m，南北向寬度12.24m，室內外高差0.15m。房屋分東西兩個單體，東側單體為7層砌體結構，西側單體為5層的底部框架-剪力墻結構。房屋建筑結構概況詳見表1。現擬將西側單體的一梯一戶改為一梯兩戶，將東側單體的一梯兩戶改為一梯三戶。原結構設計標準層見圖1~3。
圖1 西側單體一層結構平面圖
圖2 西側單體標準層結構平面圖
圖3 東側單體標準層結構平面圖
表1 房屋建筑、結構概況一覽表
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建筑概況 |
總面積 |
4633.8m2 |
建筑高度 |
19.6m（東）/14.0m（西） |
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地上層數 |
7層（東）/ 5層（西） |
地下層數 |
無地下室 |
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層高 |
均為2.8m |
柱距（開間） |
2.3m/3.6m/4.2m/4.1m |
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平面形狀 |
近似矩形 |
樓、屋面 |
現澆混凝土板 |
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地基基礎 |
基礎形式 |
樁基礎（靜壓預制鋼筋混凝土方樁，樁編號JAZHb-335-10109B，樁徑350mm×350mm，樁頂標高-1.930m） |
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基礎尺寸 |
梁式承臺700mm×650mm，底標高-2.100m |
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地基處理 |
無 |
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上部結構 |
結構形式 |
砌體結構（東）
底部框架剪力墻結構（西） |
沉降縫設置 |
縫寬160mm |
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設防烈度/場地類別 |
7度/IV類場地 |
抗震等級 |
框架二級、抗震墻二級 |
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框架柱尺寸（mm） |
450×450，450×850，450×650，450×800，450×1250等 |
框架梁尺寸（mm） |
650×500，350×550，350×500，400×550，400×500等 |
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剪力墻尺寸 |
240mm |
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樓板厚度（mm） |
主要為110 |
基本風壓、雪壓 |
0.55kN/m2，0.20kN/m2 |
混凝土
設計強度 |
西側單體2.8m標高以上和東側單體的梁板柱混凝土均為C25；西側單體2.8m標高處及以下的梁板柱混凝土均為C35 |
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砌體墻材料 |
東側單體：±0.00以下墻身采用MU15標準磚，M10水泥砂漿砌筑；±0.00以上墻身1~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5~7層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。
西側單體：±0.00以下墻身采用MU10小型空心砌塊，Mb10水泥砂漿砌筑，孔洞用C20素砼填實；底框填充墻為小型空心砌塊，Mb7.5混合砂漿砌筑；±0.00以上墻身2~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。 |
2 原結構驗算結果
考慮擬改造方案，用PKPM結構設計軟件建立合理的計算模型對原結構進行驗算。
抗震設防要求：改造后使用年限為50年;抗震設防烈度為7度(0.1g)，設計地震分組為第二組，特征周期為0.90s，場地類別為上海Ⅳ類。底部框架剪力墻部分框架抗震等級取為二級，剪力墻抗震等級取為二級。
風荷載：基本風壓取0.55kN/m2，地面粗糙度取B類。
活荷載取值主要依據實際建筑功能按照國家標準《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)確定，樓屋面活荷載標準值取值參見表2。樓(屋)面恒荷載的確定根據改造方案中建筑樓面構造做法確定，樓屋面恒荷載標準值附加值取值參見表3。分隔墻荷載根據墻體材料、厚度和高度確定。房屋梁、板、柱等結構自重由計算軟件自動導算，考慮混凝土構件表面粉刷層的重量，混凝土容重近似取26kN/m3，基本雪壓取0.20kN/m2。
表2 房屋樓(屋)面活荷載取值(kN/m2)
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功能區 |
活荷載取值 |
功能區 |
活荷載取值 |
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樓面 |
2.0 |
走廊（陽臺） |
2.5 |
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樓梯間 |
3.5 |
不上人屋面 |
0.5 |
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上人屋面 |
2.0 |
衛生間（有浴缸） |
2.5（4.0） |
表3 房屋樓(屋)面恒荷載取值(kN/m2)
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建筑功能 |
衛生間樓面 |
門廳、走廊等樓面 |
其他
樓面 |
屋面 |
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恒荷載附加值 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
3.0 |
材料：依據房屋的抗震鑒定報告，磚強度、砂漿強度、鋼筋以及混凝土強度根據原設計數據取值。
依據房屋的抗震鑒定報告，構件截面尺寸按照原設計圖紙取值。
通過分析和計算，反映出以下幾個問題：
(1)底框剛度比
改造后，底框剛度比遠超抗震規范限值。
(2)墻抗震驗算、墻受壓承載力、墻體高厚比
抗力與效應比值、抗力與荷載效應比值以及高厚比與允許高厚比值均存在小于規范要求的最小限值情況。
(3)底框部分的鋼筋混凝土構件配筋和砌體中梁、板的配筋復核
將計算結果與原來設計圖紙進行對比發現，局部底框梁、柱的配筋不足，局部砌體標準層梁、板的配筋不足。
(4)地基基礎驗算
采用板元法基礎結構有限元程序JCCAD進行基礎驗算，表明既有基礎基本滿足要求。新增陽臺和門廳需要增設相應基礎。
(5)抗震構造措施
西側一層底框中的框架柱箍筋間距設置不滿足現有抗震構造措施要求，西側二層和東側一~三層的所有砌體承重墻以及樓梯間的所有砌體承重的構造不滿足要求。
由于戶型的變動引起的上部結構的變動有：
(1)少數砌體承重墻體的拆除，相應擱置于承重墻體上的梁支座缺失，墻頂圈梁變承重梁;
(2)一根框架柱的拆除;
(3)剪力墻體的開洞;
(4)隔墻的增加引起局部相應樓板上的荷載增加。
結合以上分析和驗算，房屋靜承載力和抗震都不能滿足規范要求，為了保證結構的安全性，必須對房屋結構進行加固處理。
3 加固方案及加固后計算結果
通過對結構體系的整體分析，并結合現場實際施工條件，房屋使用的空間要求，以及委托方的要求，本著經濟適用的原則提出了以下的加固方案。
3.1承載力不足的加固
對配筋不足的底部框架剪力墻的梁采用外粘型鋼加固法處理，由于層高的條件限制，加之配筋不足量超過了40%，所以排除了增大截面加固法和粘貼碳纖維加固法。
對砌體中的圈梁采用增大截面法加固處理，支座缺失的梁采用梁接長的方法加固處理，對新增隔墻下板跨過大處采用板下增設鋼筋混凝土梁的方法處理。
對配筋不足的板采用粘貼鋼板加固法處理，新開通風洞口的板采用粘貼碳纖維加固法處理。配筋不足的樓板，委托方擔心后期住宅出售后再裝修時板面加固層易遭破壞，從而排除了粘貼碳纖維加固方法。
對剪力墻開洞部位采用圖集13G311-1中墻開洞型鋼加固法處理。
根據計算結果和地勘資料，考慮到施工影響，對于新增陽臺基礎采用增做鋼筋混凝土錨桿靜壓樁+梁式基礎的方法處理，并規定基礎梁強度達到100%后再進行樁施工;新增門廳處的基礎采用增設筏板的方法處理。
3.2抗震加固
抗震加固方案如下：
由于西側單體一層中剪力墻開洞和一根框架柱拆除，導致底框剛度比不足，采用接長開洞的剪力墻，以及拆除框架柱的附近增設剪力墻處理方法，以增加底框結構抗側力剛度;
框架柱加密區箍筋配置不能滿足現行抗震設計規范中對抗震構造措施的相關規定，因柱截面高度和截面高寬比比較大，住宅空間需求等原因，選用外粘型鋼加固法處理;
對構造不滿足要求的砌體承重墻體，采用鋼筋網水泥砂漿面層加固法和增設構造柱加固法處理。
3.3加固后計算結果
(1)底框剛度比
加固后，底框剛度滿足規范要求。
(2)墻抗震驗算、墻受壓承載力、墻體高厚比
加固后抗力與效應比值、抗力與荷載效應比值以及高厚比與允許高厚比值均達到規范要求。
(3)底框部分的鋼筋混凝土構件配筋和砌體中梁、板的配筋復核
通過上述方案加固改造后，結構未出現梁、柱超筋現象。
(4)地基基礎驗算
新增陽臺和門廳處增設基礎的沉降、樁基反力等均滿足要求。
由此可見，上述加固方案有效可行，加固后的結構能滿足改造后的使用要求。
4 結論
從本工程實例可以看出，住宅樓的結構涵蓋了砌體結構和鋼筋混凝土結構兩種形式，抗震加固既要考慮砌體相關的加固要求，又要考慮鋼筋混凝土結構的加固要求，兩種結構抗震加固的碰撞中，又要兼顧使用空間使用要求和施工可行性，還得達到良好的經濟效益，相信無論是對砌體結構還是鋼筋混凝土結構的住宅樓的改造加固工程都具有一定的借鑒意義。
參考文獻：
[1]GB50068-2001 建筑結構可靠度設計統一標準
[2]GB50009-2012 建筑結構荷載規范
[3]GB50010-2010 混凝土結構設計規范
[4]GB50003-2011 砌體結構設計規范
[5]GB50011-2010 建筑抗震設計規范(2016年版)
[6]GB50702-2011 砌體結構加固設計規范
[7]GB50367-2013 混凝土結構加固設計規范
[8]GB50223-2008 建筑抗震設防分類標準
[9]GB50007-2011 建筑地基基礎設計規范
[10]DGJ08-11-2010 地基基礎設計規范
[11]DGJ08-81-2015 現有建筑抗震鑒定與加固規程
[12]JGJ 123-2012 既有建筑地基基礎加固技術規范
[13]JGJ116-2009 建筑抗震加固技術規程
[14]JGJ145-2013 混凝土結構后錨固技術規程
[15]CECS78:96 磚混結構房屋加層技術規范
[16]JGJ/T13-94 設置鋼筋混凝土構造柱多層磚房抗震技術規程
[17]JGJ/T178-2009 補償收縮混凝土應用技術規程
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