談磚混房屋的板墻加固技術(shù)

魏 欽 利

(北京地大龍祥加固工程有限公司，北京 100044)

談磚混房屋的板墻加固技術(shù)

魏 欽 利

(北京地大龍祥加固工程有限公司，北京 100044)

對(duì)磚混房屋加固方案的分類進(jìn)行了介紹，結(jié)合某辦公樓裝飾改造工程，以檢測(cè)、鑒定結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)樓層綜合抗震能力、墻體截面抗震承載力等進(jìn)行了加固計(jì)算，指出采用混凝土板墻加固后的磚混結(jié)構(gòu)，能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范的抗震要求。

磚混房屋，加固技術(shù)，抗震能力，驗(yàn)算

1 磚混房屋加固方案的分類

現(xiàn)階段，對(duì)于普通工、民用建筑，一般采用提高結(jié)構(gòu)抗震能力法加固，包括外加固法、內(nèi)加固法和板墻加固法。常用的這三種加固做法對(duì)比而言，外加固法雖施工原理相對(duì)簡(jiǎn)單，且?guī)缀醪徽加檬覂?nèi)的建筑面積，但一般很難滿足建筑外立面裝飾要求；內(nèi)加固法一般需要在室內(nèi)增設(shè)部分構(gòu)造柱和圈梁(或鋼拉桿)，既影響室內(nèi)使用功能又影響美觀性；面層加固法雖不影響外立面裝飾效果，也能相對(duì)較小的占用室內(nèi)建筑面積，但其提高抗震作用有限，對(duì)于需要大幅度提高抗震能力的結(jié)構(gòu)效果甚微，但如果在傳統(tǒng)的面層加固法的基礎(chǔ)上，將鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層優(yōu)化為鋼筋網(wǎng)混凝土面層，則將大幅度提高結(jié)構(gòu)的抗震承載能力。

一直以來(lái)，磚混結(jié)構(gòu)的抗震加固工藝主要是增設(shè)外跨圈梁(或鋼拉桿)和構(gòu)造柱、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層法等，但大多是構(gòu)造性加固，并未對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計(jì)算、分析確定加固方法。實(shí)際上，每個(gè)工程都有各自的特點(diǎn)，包括已使用的年限、場(chǎng)地類別、地震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)的層數(shù)、長(zhǎng)寬比、縱橫墻的布置以及承重構(gòu)件現(xiàn)狀等因素，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或構(gòu)造確定的面層加固法，例如面層材質(zhì)和強(qiáng)度、是否需要配筋以及面層厚度等，對(duì)于有的工程會(huì)產(chǎn)生較大的浪費(fèi)，而有的工程卻可能不滿足抗震加固要求。因此，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，必須本著嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，按照規(guī)范要求，對(duì)結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行計(jì)算分析，方能科學(xué)的、客觀的確定加固做法。

因此，本文重點(diǎn)研究鋼筋混凝土板墻加固法的設(shè)計(jì)和計(jì)算方法，并將廣泛用于基坑、護(hù)坡噴錨工程中的噴射混凝土施工工藝引入板墻加固法，使得該加固方法從設(shè)計(jì)理論上大幅提高抗震承載力，并從施工方法上提高作業(yè)效率，更加具有可推廣性。

2 工程實(shí)例

2.1 工程概況

本工程為“某辦公樓裝修改造工程”，該工程建于1964年，為地下1層、地上5層的砌體結(jié)構(gòu)。該工程平面布局大致呈“一”字形，樓房總高度為18.6 m，地下室層高為2.6 m，其余各層層高均為3.6 m，采用縱橫墻聯(lián)合承重，地上各層抗震橫墻的最大間距為10.8 m。樓、屋面板均采用裝配式樓、屋蓋。房屋總高度與總寬度比值(高寬比)為1.31。該工程共設(shè)置三個(gè)樓梯間，其中該工程的兩端和中間各設(shè)置一個(gè)樓梯間。

2.2 原建筑的檢測(cè)及鑒定

按照GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第1.0.4條規(guī)定，該建筑建造年代為1970年以前，其后續(xù)年限按照30年確定，應(yīng)屬于A類建筑。對(duì)于A類砌體房屋，應(yīng)進(jìn)行綜合抗震能力的兩級(jí)鑒定。第一級(jí)鑒定結(jié)論如下：

1)房屋圈梁、構(gòu)造柱的設(shè)置，不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。2)墻體砌塊、砂漿強(qiáng)度較低，不滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。3)綜合4.2.1條第一級(jí)鑒定，結(jié)果不符合GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求，尚應(yīng)進(jìn)行建筑物的第二級(jí)鑒定，并且采用綜合抗震能力指數(shù)法進(jìn)而確定結(jié)構(gòu)整體的抗震補(bǔ)強(qiáng)方法。

2.3 加固計(jì)算

1)原樓層綜合抗震能力驗(yàn)算。按照GB 50023建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第5.2.1～5.2.10條，該結(jié)構(gòu)第一級(jí)鑒定評(píng)為不滿足抗震鑒定要求，需進(jìn)行第二級(jí)鑒定，采用樓層綜合抗震能力指數(shù)方法。

GB 50023建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第5.2.13條，樓層平均抗震能力指數(shù)βi：

βi=Ai/(Abiξ0iλ)

(1)

引入樓層綜合抗震能力指數(shù)βci：

βci=ψ1ψ2βi

(2)

按照式(1)和式(2)計(jì)算所得的結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1計(jì)算結(jié)果可知，各樓層綜合抗震能力指數(shù)βci<1.0,不滿足抗震鑒定要求，且最薄弱層出現(xiàn)在地上3層，所以，需要進(jìn)行加固處理。

2)樓層綜合抗震能力加固驗(yàn)算。按照J(rèn)GJ 116—2009建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程中第5.1.4條，加固后的樓層和墻段的綜合抗震能力指數(shù)，應(yīng)按下列公式計(jì)算：

βs=ψ1ψ2β0

(3)

表1 原樓層綜合抗震能力指數(shù)βci計(jì)算表

按照表1計(jì)算結(jié)果，個(gè)別墻段的抗震承載力提高幅度較大，因此可以按照雙面板墻加固(噴射混凝土)考慮，單側(cè)厚度初步定為70 mm，則按照式(3)計(jì)算所得的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 加固后樓層抗震能力指數(shù)βs計(jì)算表

由表2計(jì)算結(jié)果可知，墻體按照混凝土板墻(噴射混凝土)加固后，樓層的抗震能力滿足計(jì)算要求。

3)墻體截面抗震承載力的驗(yàn)算。墻體加固后，按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50011建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，可以只選擇從屬面積較大或豎向應(yīng)力較小的墻段進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算，截面抗震受剪承載力可按下列公式驗(yàn)算：

V≤ηVR0

(4)

V≤ηψ1ψ2VR0

(5)

其中，式(4),式(5)分別按照不計(jì)入構(gòu)造影響和計(jì)入構(gòu)造影響考慮。

按照GB 50011建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范第7.2.8條，普通磚墻體的截面抗震受剪承載力(即墻段原有的受剪承載力設(shè)計(jì)值)VR0按下式計(jì)算：

VR0=fVEA/γRE

(6)

fVE=ζNfV

(7)

按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50011建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范，原結(jié)構(gòu)經(jīng)PKPM軟件抗震驗(yàn)算后，該片墻段的地下1層～5層的墻體剪力設(shè)

計(jì)值分別為：407.7 kN,476.8 kN,466.9 kN,400.2 kN,302.9 kN,170.6 kN，按照《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》5.1.5-2計(jì)算，當(dāng)采用雙面板墻加固(噴射混凝土)后,驗(yàn)算結(jié)果如表4所示。

表3 原結(jié)構(gòu)墻體抗剪承載力計(jì)算表

表4 原結(jié)構(gòu)墻體加固后抗剪承載力計(jì)算表

可知，如果采用雙面板墻(噴射混凝土)加固墻體，可以達(dá)到現(xiàn)行規(guī)范要求。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本工程實(shí)例，采用混凝土板墻加固后的磚混結(jié)構(gòu)，基本能夠滿足現(xiàn)行規(guī)范的抗震要求，該方法不但解決了圈梁、構(gòu)造柱等構(gòu)造需要，而且對(duì)于樓層的綜合抗震能力和墻段的抗剪承載力均有大幅度的提高。此外，該施工方法工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)較低，比較適合于老舊建筑物的改造加固。

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[9] GB 50011—2001，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

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On plaster wall consolidation technique of brick-concrete houses

Wei Qinli

(BeijingDidalongxiangConsolidationEngineeringCo.,Ltd,Beijing100044,China)

The paper introduces the classification of the consolidation schemes of brick-concrete house, based on the results of detection and identification, undertakes the consolidation calculation for the floor comprehensive anti-seismic capacity and wall section anti-seismic loading capacity by combining with the decoration and reconstruction projects of some office building, and points out the brick-concrete structure after the concrete plaster wall consolidation, so as to meet the anti-seismic requirement of current regulations.

brick-concrete house, consolidation technique, anti-seismic capacity, calculation

2015-01-30

魏欽利(1981- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)10-0111-02

TU765

A