某中學宿舍樓結構抗震鑒定及加固處理

陳銘超 林德宏 柯晨輝 曾小勇

(福建省建筑科學研究院，福建 福州 350025)

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某中學宿舍樓結構抗震鑒定及加固處理

陳銘超 林德宏 柯晨輝 曾小勇

(福建省建筑科學研究院，福建 福州 350025)

為了有效評價中小學校舍的結構安全性，從材料強度、裂縫現狀、上部結構、地基基礎等方面，對廈門市某中學學生宿舍樓進行了現場檢測，并根據檢測結果對房屋作了抗震鑒定，最后給出了相應的加固處理方案。

學生宿舍樓，抗震鑒定，承載力，加固處理

0 引言

在汶川地震中整個震區中小學校舍由于施工質量、構造措施不足等原因造成了大量的倒塌破壞，嚴重危害到了教師及學生的安全[1,2]。汶川地震過后，綜合考慮我國的經濟水平以及社會發展的需求，《建筑工程抗震設防分類標準》中明確提出了中小學校舍用房應作為重點設防類進行抗震設防的要求(由丙類提高到乙類)[3,4]。因此，對于中小學校舍的鑒定加固也提出了更高的要求。本文以某中學學生宿舍樓為例，在現場勘查的基礎上，進行計算分析，得出鑒定結論，并提出相應的加固處理建議。

1 工程概況

廈門市某中學學生宿舍樓現狀為5層帶1層半地下室的磚混結構房屋，基礎采用墻下條形基礎，建筑面積約為1 582 m2，建于20世紀80年代初，為了解該樓的安全性及抗震性能，現對該宿舍樓進行結構安全性鑒定。現狀房屋外觀見圖1。

房屋建筑平面布置呈規則的矩形平面,總長為37.6 m，總寬為7.0 m，半地下室承重墻體為370 mm厚實心磚墻，1層～5層承重墻體為240 mm厚實心磚墻，半地下室層高為3.0 m，1層～6層層高均為3.3 m。房屋總高為19.8 mm。宿舍樓標準層平面圖見圖2。

現場檢查該樓結構現狀，該樓采用現澆鋼筋混凝土樓、屋面板，每層設置閉合圈梁，外墻轉角、樓梯間四角、每隔一個開間的縱橫墻交接處及抬墻梁支座端部均設置構造柱；門、窗洞口設置混凝土過梁；1層～5層～⑥軸承重縱墻落在1層抬墻梁上、未落地，1層～⑥抬墻梁截面尺寸為250 mm×600 mm；房屋承重墻體上下連續，房屋結構布置較為合理，門窗洞口上下對齊，傳力路線明確。

2 現場檢查、檢測

2.1 材料強度以及鋼筋掃描檢測

現場每層各抽取部分墻體構件，鑿開墻體粉刷層，采用貫入式砂漿強度檢測儀檢測其砌筑砂漿抗壓強度[5]，所檢半地下室至5層墻單構件砌筑砂漿抗壓強度推定值在0.8 MPa～6.1 MPa之間。采用磚回彈儀檢測部分墻體的粘土磚抗壓強度，結果表明所檢粘土磚強度推定值在10.3 MPa～10.8 MPa，滿足設計強度等級MU10的要求。

采用回彈法檢測部分梁構件混凝土抗壓強度[6]，所檢梁單構件混凝土抗壓強度推定值在21.4 MPa～33.5 MPa之間，滿足設計強度等級C20的要求。

現場抽取部分一層抬墻梁構件量采用鋼卷尺測截面尺寸、采用磁感墻體探測儀掃描鋼筋分布，結果表明，所檢梁構件截面尺寸、鋼筋根數、箍筋間距滿足設計要求。

2.2 裂縫現狀檢測

現場對全樓承重墻體進行裂縫檢查，未發現明顯裂縫；重點對1層抬墻梁構件進行裂縫檢查，結果表明1層～⑥抬墻梁未發現肉眼可見的明顯裂縫，部分屋面層板板底局部開裂、有滲水痕跡，其余樓、屋面板及走道懸挑梁構件檢查結果未發現肉眼可見的明顯裂縫。

2.3 上部結構傾斜度觀測

根據《建筑變形測量規程》[7]的規定，采用全站儀對該樓進行整體傾斜度觀測,測量結果表明，該房屋各測點頂點位移最大值為1/726，均未超出鑒定標準規定的結構側向位移安全性限值，且各測點的傾斜方向不具有明顯一致性，該樓現階段尚未產生明顯的整體傾斜。

2.4 地基基礎

該樓基礎采用墻下條形基礎，受現場條件制約，本次檢測未對基礎進行開挖檢查，該樓建于20世紀80年代，至今已使用時間較久，上部結構傾斜度觀測結果表明該樓現階段尚未產生明顯整體傾斜，上部承重結構及圍護結構也未發現明顯沉降裂縫，地基基礎現階段工作狀態尚屬正常。

3 結構抗震鑒定

該樓位于廈門市，抗震設防烈度為7度，該樓建于20世紀80年代初，后續使用年限為30年，使用功能為學生宿舍樓。根據《建筑抗震鑒定標準》[8](以下稱為《標準》)規定，按A類建筑抗震鑒定方法進行抗震鑒定；根據《建筑工程抗震設防分類標準》[3]，該樓為學生宿舍樓，抗震設防類別劃分為重點設防類(乙類)，根據《標準》規定，應按本地區設防烈度提高1度(8度)的要求核查其抗震措施。抗震措施鑒定如下：

1)該樓層數為6層，總高度為19.8 m，房屋層數滿足但高度不滿足《標準》5.2.1條1款乙類設防的規定。

2)該樓最大橫墻間距為3.2 m,滿足《標準》5.2.2條1款要求；高寬比為2.8，不滿足《標準》5.2.2條1款結構體系規定；房屋平、立面和墻體布置以及混凝土梁布置符合《標準》5.2.2條2,3款結構體系規定。

3)現場所檢磚強度等級均不低于MU7.5，滿足《標準》5.2.3條要求；承重墻體的砌筑砂漿強度等級部分低于M1，不滿足《標準》5.2.3條要求。

4)該樓采用現澆鋼筋混凝土樓、屋蓋，每層設置閉合圈梁；墻體布置在平面內閉合；外墻四角及樓梯間四角設置構造柱，每隔一個開間的橫墻與外墻交接處設置構造柱；房屋墻體、構造柱、圈梁及樓蓋、屋蓋的布置符合《標準》5.2.4條及5.2.5條房屋整體性連接構造要求。

5)承重門窗間墻最小寬度及外墻盡端至門窗洞邊的距離符合《標準》5.2.8條1款易引起局部倒塌的部件及其連接構造要求。

以上分析表明，該樓高度、高寬比不滿足抗震構造要求，且房屋高寬比大于3，根據《標準》5.2.10條規定，該樓上部結構綜合抗震能力不滿足抗震鑒定要求，應對房屋采取加固或其他相應措施。

4 承載力驗算

采用PKPM結構設計軟件對該樓進行承載力驗算，抗震設防烈度為7度，地震分組按現行規范取為第三組；場地類別取為Ⅱ類；基本風壓取為0.70 kN/m2；地面粗糙度類別取為B類。樓面恒荷載按現場實際做法取值，宿舍樓樓面活荷載取為2.0 kN/m2，不上人屋面活荷載取為0.5 kN/m2;墻體砌筑砂漿抗壓強度及混凝土抗壓強度按現場實際檢測結果取值,實心磚墻抗壓強度取為MU10；房屋整體依據《砌體結構設計規范》[9]根據樓、屋蓋類別及最大橫墻間距小于32 m，按剛性方案計算內力；其余計算參數均按規范要求進行取值。

5 鑒定結論

綜上所述，通過對該學生宿舍樓的現場檢查、檢測、抗震措施鑒定以及承載力驗算，該宿舍樓主要存在以下幾個問題：

1)該樓部分屋面層板板底局部開裂、有滲水痕跡；

2)該樓高度、高寬比不滿足抗震構造要求；

3)承重墻體的砌筑砂漿強度等級低于標準要求；

4)驗算結果表明，1層～2層部分墻體、1層個別抬墻梁承載力不滿足結構安全性要求。

6 加固處理

根據鑒定結論，充分考慮現有結構實際情況以及加固后結構的受力特點，對結構整體進行分析，按以下方案進行加固處理：

1)屋面板裂縫處鑿除砂漿粉刷層，結構膠灌注封閉裂縫,后粘貼碳纖維布補強以防后期滲漏;

2)半地下室室內及室外1.5 m范圍內地面標高提高800 mm，以降低建筑整體高度；

3)半地下室部分抬墻梁下新增部分縱墻落地，上部部分縱墻窗洞砌筑封堵；

4)對于砂漿強度低于標準要求以及承載力不足的承重墻體，采取鑿除粉刷層后采用單面鋼筋網水泥砂漿面層加固;

5)部分縱橫墻交接處及門洞邊增設構造柱，并與圈梁及墻體可靠連接。

[1] 宋 杰.上海市中小學校舍抗震鑒定及加固策略[J].施工技術,2010(6):96-98.

[2] 陸守明,劉少斌,江德明.常德市某中學磚混結構宿舍樓抗震鑒定及加固[J].四川建筑科學研究,2013(2):129-131，140.

[3] GB 50223—2008，建筑工程抗震設防分類標準[S].

[4] GB 50011—2010，建筑抗震設計規范[S].

[5] DBJ 13—72—2006，貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程[S].

[6] DBJ/T 13—71—2015，回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程[S].

[7] JGJ 8—2016，建筑變形測量規范[S].

[8] GB 50023—2009,建筑抗震鑒定標準[S].

[9] GB 50003—2011，砌體結構設計規范[S].

The seismic identification and reinforcement treatment of a middle school dormitory building

Chen Mingchao Lin Dehong Ke Chenhui Zeng Xiaoyong

(FujianBuildingScienceInstitute,Fuzhou350025,China)

In order to effectively evaluate the structure safety of primary and secondary schools, from the material strength, crack status, upper structure, foundation and other aspects, this paper made field test to a middle school student dormitory in Xiamen, and according to the test results made seismic identification to housing, finally gave corresponding reinforcement scheme.

student dormitory, seismic identification, bearing capacity, reinforcement treatment

1009-6825(2017)13-0042-02

2017-02-15

陳銘超(1989- )，男，碩士，助理工程師； 林德宏(1983- )，男，工程師； 柯晨輝(1987- )，男，助理工程師； 曾小勇(1985- )，男，工程師

TU352

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