中小学校舍的抗震检查中,对属于单跨框架的结构都需要做抗震加固:
一般此类结构的加固方法主要分为3类:一是增设抗震墙,改为框架剪力墙结构;二是增设多余约束,将单跨框架改为多跨框架;三是采用耗能支撑等新型抗震加固技术。作为第二类加固备选方案,常规做法是在外廊增设框架柱,改变原有的单跨框架结构形式,使结构变为双跨框架结构体系。我们认为这一方案只是形式上的改变,实际这一做法,却是对既有结构的“伤筋动骨”,又改变了外走廊悬挑梁的受力状态,对构件较为不利。后加的柱子与原有框架是否能成为一个整体,特别是其梁柱之间是否能形成能传递较强弯矩的刚性节点,在技术上很难实现。因为梁柱之间的受力钢筋应彼此锚固到一定的长度要求,并要求有较强的箍筋做辅助,而这些构造要求在加固作业上很难实现,且施工质量直接影响到加固效果。一旦存在施工或设计的疏忽,在遭遇强烈地震时,则很可能在结构上无法形成塑性铰而各个击破,造成整栋建筑倒塌。这种看似改变了单跨框架为多跨框架的做法是很不可取的。增设剪力墙、耗能支撑的加固方法可以有效减少结构在预期地震下的变形,并在大震作用下成为主要抗侧力构件。考虑到建筑外观及使用功能要求,剪力墙及斜撑的布置存在很大的局限性,结果往往使得增设的剪力墙出现短肢,甚至无处可加,且增设框架柱及抗震墙的方法需要新增加基础,对建筑影响较大。为保证在基本不影响使用功能的情况下实现加固目标,建议采用板墙的加固方案。具体措施是用混凝土板墙或钢筋网砂浆面层对既有砖墙进行加固,对承载力不足的梁柱可以采用粘帖碳纤维或钢板进行加固,从而将单跨框架结构改造成“少墙-框架结构”,减少对原有结构的破坏,又提高结构的整体抗震能力。这一加固方法也被王亚勇教授等多次提及。所谓“少墙-框架结构”,意在应对横墙较少的多层砌体房屋,增强其既有墙体的抗震能力,是比较经济、实用、有效的方法。
结论
(1)单跨框架结构体系延性低、赘余度少,很容易在大震下发生构件连续破坏继而倒塌。需严格控制这类结构体系的应用。对于新建的乙类建筑不应采用单跨框架,对既有的单跨框架结构,需进行抗震鉴定并加固。
(2)采用板墙的加固方案能有效提高结构抗震性能,方案经济、便捷,且相对于增设多于约束或斜撑等方法,较具有可行性。
房屋安全检测鉴定的内容如下:
1建筑物平面尺寸、垂直尺寸及承重构件尺寸参数
检测内容包括建筑物的平面布置和垂直布置两方面。检测人员在现场使用DISTO激光测距仪和钢卷尺测量轴线尺寸、墙体厚度、门窗尺寸、层高等。
2材料强度
现场使用回弹仪检测主要建筑材料的现龄期强度,主要包括混凝土、砖、砌筑砂浆的强度。检测混凝土、砖和砌筑砂浆强度时,须将墙体表面装饰层与抹灰层剔除,可能会影响建筑物的正常使用。为此,可在规范允许范围内,尽量在不影响住户使用的部位布置测区,如建筑物一层外墙以及建筑物内部楼梯间等处。
3结构损伤及变形检查
现场检查建筑物的外观质量,检查的内容包括建筑物的四角垂直度、承重墙体及楼板的开裂情况。使用裂缝读数显微镜检测楼板裂缝宽度,使用非金属超声检测分析仪检测裂缝深度。使用经纬仪和钢尺检测建筑物的垂直度,此项检测在户外进行。
4建筑物抗震鉴定
根据以上检测所得数据,采用中国建筑科学研究院CAD工程部编制的PK-PM系列空间组合结构有限元分析软件对建筑物进行抗震复核验算。验算结果对框架结构多遇地震作用下X、Y方向上较大层间位移角和框架柱轴压比;验算结果对砖混结构抗力与地震效应之比较小值、墙体抗震验算的抗力与荷载效应之比、墙体抗压验算的抗力与荷载效应之比和墙体高厚比几个参数与规范限定值进行比较。
复核验算的材料强度、轴线尺寸依据现场检测数据;结构恒荷载按板的构造做法计取,而墙体的自重根据实测截面及有关图纸参数确定;楼面活荷载依据较新《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)的有关规定选取;地震作用参数依据较新《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)。
5编写报告
根据以上工作编写各个学校的检测鉴定报告。
三、检测工作运作方式、程序、流程和标准
1运作方式和工作流程
接受委托,根据委托单位所委托内容进行沟通,确定具体检测方案,时间,形式等内容。对现场检测工作进行控制,保证现场检测设备、检测条件和检测方法等符合检测工作要求,确保检测结果的正确性和性。较后,根据原始记录,编写报告。本次检测工作具体流程如下图所示。
2依据标准
《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004)
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)
《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)
《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2001)
《砌体工程施工质量验收规范》(GB 50203-2002)
《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T 50315-2000)