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、鑒定結(jié)果為基礎(chǔ)，對樓層綜合抗震能力、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，驗算

1 磚混房屋加固方案的分類

現(xiàn)階段，對于普通工、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比而言，外加固法雖施工原理相對簡單，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，也能相對較小的占用室內(nèi)建筑面積，但其提高抗震作用有限，對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，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，并未對結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體計算、分析確定加固方法。實際上，每個工程都有各自的特點，包括已使用的年限、場地類別、地震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)的層數(shù)、長寬比、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，對于有的工程會產(chǎn)生較大的浪費，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)計人員，必須本著嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，按照規(guī)范要求，對結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行計算分析，方能科學(xué)的、客觀的確定加固做法。

因此，本文重點研究鋼筋混凝土板墻加固法的設(shè)計和計算方法，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)置三個樓梯間，其中該工程的兩端和中間各設(shè)置一個樓梯間。

2.2 原建筑的檢測及鑒定

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。對于A類砌體房屋，應(yīng)進(jìn)行綜合抗震能力的兩級鑒定。第一級鑒定結(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 加固計算

1)原樓層綜合抗震能力驗算。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)第一級鑒定評為不滿足抗震鑒定要求，需進(jìn)行第二級鑒定，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)計算所得的結(jié)果見表1。

由表1計算結(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)按下列公式計算：

βs=ψ1ψ2β0

(3)

表1 原樓層綜合抗震能力指數(shù)βci計算表

按照表1計算結(jié)果，個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)計算所得的結(jié)果見表2。

表2 加固后樓層抗震能力指數(shù)βs計算表

由表2計算結(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算要求。

3)墻體截面抗震承載力的驗算。墻體加固后，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 50011建筑抗震設(shè)計規(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)行抗震承載力驗算，截面抗震受剪承載力可按下列公式驗算：

V≤ηVR0

(4)

V≤ηψ1ψ2VR0

(5)

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

按照GB 50011建筑抗震設(shè)計規(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)計值)VR0按下式計算：

VR0=fVEA/γRE

(6)

fVE=ζNfV

(7)

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

計值分別為：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計算，當(dāng)采用雙面板墻加固(噴射混凝土)后,驗算結(jié)果如表4所示。

表3 原結(jié)構(gòu)墻體抗剪承載力計算表

表4 原結(jié)構(gòu)墻體加固后抗剪承載力計算表

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

通過本工程實例，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，該施工方法工藝簡單、造價較低，比較適合于老舊建筑物的改造加固。

[1] 田 華.淺談建筑抗震鑒定加固[J].山西建筑，2008,34(19)：56-57.

[2] 王繼俊.辦公樓檢測鑒定和加固[J].包鋼科技，2008,34(3)：81-83.

[3] 卜良桃,王濟(jì)川.建筑結(jié)構(gòu)加固改造與施工[M].長沙：湖南大學(xué)出版社，2002.

[4] 任曉崧,翁大根,呂西林.四川災(zāi)區(qū)砌體結(jié)構(gòu)房屋震害與中小學(xué)建筑的抗震設(shè)計[J].工程抗震與加固改造,2008，30(4)：7-10.

[5] 陳維超.砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震概念設(shè)計[J].山西建筑,2008，34(23)：31-32.

[6] 任曉崧,王 嵩.已有砌體結(jié)構(gòu)抗震可靠度分析的實用方法[J].工業(yè)建筑，2008，38(7)：14-19.

[7] GB 50023—2009，建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[8] JGJ 116—2009，建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程[S].

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

[10] GB 50003—2001，砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

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