某超限底框砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)

廖新雪，張京街，陳港，張由，謝傳喜，王耀偉

（重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400020）

某超限底框砌體結(jié)構(gòu)抗震加固設(shè)計(jì)

廖新雪，張京街，陳港，張由，謝傳喜，王耀偉

（重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶400020）

對(duì)于平面規(guī)則的超限底框砌體建筑，該文提出改變結(jié)構(gòu)體系加固法，通過(guò)在局部墻體增設(shè)鋼筋網(wǎng)片混凝土面層，局部設(shè)置混凝土剪力墻和框架柱，部分墻體在樓層處增設(shè)鋼拉梁，形成廣義框架-核心筒結(jié)構(gòu)，不僅滿足抗震要求，而且最大限度減少入戶施工。該方法可為同類工程提供借鑒和參考。

超限；底框結(jié)構(gòu)；抗震加固；結(jié)構(gòu)體系

基金論文：該論文為重慶市工程建設(shè)地方標(biāo)準(zhǔn)“既有建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程”（項(xiàng)目編號(hào)：建標(biāo)字［2014］第2-1-7號(hào)）項(xiàng)目論文之一。

0　引言

重慶屬于低設(shè)防烈度區(qū)，素有“重承載、輕抗震”的建設(shè)習(xí)慣，底框結(jié)構(gòu)超限情況很多，存在1層底框抬7、8層磚混，甚至存在2、3層底框抬8、9層磚混的現(xiàn)象。

隨著新版“中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖”在2016年6月的發(fā)布執(zhí)行，重慶許多地區(qū)由非抗震區(qū)升為6度區(qū)，超限底框砌體結(jié)構(gòu)不滿足抗震設(shè)防要求，需要進(jìn)行抗震加固。

對(duì)于超限底框砌體結(jié)構(gòu)，加固方法主要是拆除樓層及或改變結(jié)構(gòu)體系法［1］。拆除樓層將造成建筑使用面積減少，易引起經(jīng)濟(jì)糾紛，存在居民安置等社會(huì)問(wèn)題；改變結(jié)構(gòu)體系法通常采用增設(shè)鋼筋網(wǎng)片砂漿面層法和剪力墻，但該方法涉及到所有住戶的所有墻體，影響范圍大，加固及住戶搬遷的成本高。

1　工程概況

某底框砌體建筑，平面規(guī)則，形狀呈矩形，長(zhǎng)度17.0m，寬度7.5m，采用樁基礎(chǔ)；底部1層框架，層高4.2m，無(wú)剪力墻（結(jié)構(gòu)平面圖如圖1所示），混凝土強(qiáng)度C30；上部7層磚混，層高3.0m（標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖如圖2所示），MU10頁(yè)巖磚，2、3層砂漿M10，4、5層砂漿M7.5，其余樓層砂漿M5。根據(jù)文獻(xiàn)［2］、［3］相關(guān)內(nèi)容，該房屋存在底框無(wú)剪力墻、房屋超高、層數(shù)超限等問(wèn)題，不滿足抗震設(shè)防要求，應(yīng)進(jìn)行抗震加固。

圖1　底框結(jié)構(gòu)平面示意圖

圖2　磚混標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)平面示意圖

2　抗震加固設(shè)計(jì)

2.1原結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算

圖3　原結(jié)構(gòu)三維模型

圖4　砌體部分加固示意圖

根據(jù)文獻(xiàn)［4］，［5］等內(nèi)容，采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院開(kāi)發(fā)的PKPM系列軟件中的砌體結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行整體建模分析（三維模型如圖3所示），底框及砌體承載力滿足要求。

2.2抗震加固設(shè)計(jì)

2.2.1砌體部分

砌體部分加固平面示意圖如圖4所示，共3部分：

（1）在房屋4個(gè)角部，設(shè)置框架柱。

（2）在（1）-（3）/（D）-（E）軸線范圍內(nèi)的墻體，采用單側(cè)增設(shè)鋼筋網(wǎng)片混凝土面層法進(jìn)行加固，厚60mm，形成核心筒。

道路工程建設(shè)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的事業(yè)，建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程煩瑣、人員變化率高和部門(mén)間交流事項(xiàng)較為交叉，使得道路工程建設(shè)檔案比其他工程檔案更為復(fù)雜。

（3）在（1）-（3）/（A）、（1）-（3）/（H）、（A）-（D）/（1）、（A）-（D）/（3）、（E）-（H）/（1）、（E）-（H）/（3）軸線處，樓板標(biāo)高處設(shè)置L型鋼，形成拉梁。

2.2.2底框部分

底框部分加固平面示意圖如圖5所示，共3部分：

（1）在房屋兩個(gè)端部，設(shè)置鋼筋混凝土剪力墻，厚200mm。

（2）在（3）/（A）和（3）/（H）處增設(shè)框架柱。

（3）在（1）-（3）/（D）-（E）軸線范圍，增設(shè)鋼筋混凝土墻體，厚200mm，形成核心筒。

2.2.3加固分析

圖5　底框部分加固示意圖

如前所述，通過(guò)增設(shè)鋼筋混凝土剪力墻和框架柱、局部砌體設(shè)置鋼筋網(wǎng)片混凝土面層、局部砌體增設(shè)鋼拉梁，原結(jié)構(gòu)形成了廣義框架-核心筒結(jié)構(gòu)。對(duì)廣義框架-核心筒的分析如表1所示，解決了原房屋底框無(wú)剪力墻、超高、層數(shù)超限等問(wèn)題，同時(shí)結(jié)構(gòu)的整體性得到極大加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力和延性都得到提高，滿足6度區(qū)的抗震設(shè)防要求。

表1　加固計(jì)算、分析結(jié)果

3　結(jié)論

針對(duì)形狀規(guī)則的超限底框砌體建筑，本文介紹了改變體系加固法，將底框砌體結(jié)構(gòu)改變成廣義框架-核心筒結(jié)構(gòu)。該方法最大特點(diǎn)是影響范圍小，在樓梯間單側(cè)增設(shè)鋼筋混凝土面層，室外設(shè)置鋼拉梁，底框設(shè)置混凝土剪力墻，最大限度減少入戶施工，從而減少搬遷成本。該加固方法概念清晰，施工便捷，影響范圍小，值得運(yùn)用推廣。

［1］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ116-2009建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

［2］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50023-2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

［3］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50011-2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010.

［4］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50009-2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

［5］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50003-2011，《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

［6］住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ3-2010，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》［S］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

信息快讀

重慶市城鄉(xiāng)建委四措并舉抓好建筑節(jié)能工作

一是推動(dòng)新建建筑綠色化。完善對(duì)建筑全生命周期的綠色化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，統(tǒng)籌推進(jìn)新建建筑執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)，今年1-7月，全市新增綠色建筑950萬(wàn)m2。二是推動(dòng)既有建筑改造節(jié)能化。已建成99個(gè)、408萬(wàn)m2首批國(guó)家公共建筑節(jié)能改造重點(diǎn)城市示范項(xiàng)目。新啟動(dòng)實(shí)施83萬(wàn)m2示范項(xiàng)目。三是推動(dòng)可再生能源建筑應(yīng)用規(guī)模化。已有24個(gè)、307萬(wàn)m2可再生能源建筑應(yīng)用示范城市項(xiàng)目通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收。四是推動(dòng)新型建材產(chǎn)業(yè)發(fā)展集約化。發(fā)布國(guó)內(nèi)首部《綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，率先在全國(guó)開(kāi)展了綠色建材評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)工作。

Seismic Reinforcement Design for Masonry Frame Structurebeyond Code Limits

For the masonry frame structure beyond code limits，this paper presents reinforcement method to alter structural system.By adding steel bar network-concrete surface into local wall，concrete shear wall and frame columns locally，and steel tie beams into wall layers to form frame-core tube，not only meeting seismic requirements，but reducing into-room construction to the maximum extent.It can offer some references for similar projects.

beyond code limits；masonry frame structure；seismic reinforcement；structural system

TU398

A

1671-9107（2016）09-0053-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2016.09.053

2016-07-09

廖新雪（1977-），男，福建三明人，研究生，高級(jí)工程師，主要從事結(jié)構(gòu)鑒定及加固研究。