辦公樓的抗震鑒定及加固
日期:2016/12/14 22:51:46   編輯:古建築結構我國是一個多地震的國家,地震活動的分布范圍十分廣泛,地震造成的危害不可忽視。在我國,砌體結構廣泛應用於住宅、辦公樓、辦公樓、醫院等建築中。歷次地震災害表明砌體結構整體抗震性能差、延性低、易發生脆性破壞,造成了大量的人員傷亡及財產損失。
幾十年來,對房屋建築的抗震加固,傳統上采用增設鋼筋混凝土構造柱和圈梁、抗震牆、夾板牆、鋼拉桿、鋼支撐、鋼構套,以及擴大受力構件截面等方法,這些方法都會對原建築外觀及功能造成影響,且在增加結構剛度的同時增加了地震作用。
一、工程概況
某辦公樓抗震設防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g.為四層局部五層磚混結構,實心磚牆承重,現澆混凝土樓屋面,牆下條形基礎和柱下獨立基礎。
該辦公樓一至四層層高為3.6m,局部五層層高為4.5m.門寬0.9m,高3.3m;窗寬1m或1.5m,高2.4m。
二、結構抗震鑒定
根據《建築抗震鑒定》(GB50023-95)(以下簡稱《鑒定標准》),抗震鑒定方法分為兩級,第一級鑒定以宏觀控制和構造為主進行綜合評價,第二級鑒定以抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價。建築物加固是根據建築物的鑒定結論,針對建築物的缺陷和損壞進行修復,以恢復或提高建築物的安全性和耐久性。
(一)第一級鑒定
1.該辦公樓平面布置較為規則,結構上沿(4、5)、(9、10)軸設置伸縮縫將整幢樓上部結構完全分開為四層或五層的獨立結構,導致該辦公樓樓梯設置在各獨立結構的盡端,不滿足《建築抗震設計》(GB5011-2001)第7.1.7條。現場檢查一至三層(E)-(3-4)、(10-11)樓梯縱牆端部設置混凝土構造柱,四、五層樓梯(E)軸縱牆端部未設置混凝土構造柱,導致該片縱牆在(4、10)軸位置無約束,形成自由端,同時樓梯采用懸挑梁擱置梯板,構成抗震薄弱部位。
2.該辦公樓一至四層層高為3.6m,局部五層層高為4.5m。房屋總高度及層數滿足《建築抗震設計規范》(GB5011-2001)第7.1.2條和《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.1.1條7度抗震設防要求,但局部五層層高為4.5m,超過抗震要求3.6m。
3.房屋的高寬比滿足《建築抗震設計規范》(GB5011-2001)第7.1.4條和《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.1條7度抗震設防要求。
4.房屋的結構體系與牆體布置滿足《建築抗震設計規范》(GB5011-2001)第7.1.7條和《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.1條要求。
5.房屋抗震橫牆的最大間距滿足《建築抗震設計規范》(GB5011-2001)第7.1.5條和《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.1條7度抗震設防要求。
6.牆體的砂漿強度等級滿足《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.2條7度抗震設防要求“7度時超過三層時磚砌體不應低於M1”。
7.房屋每層的縱橫牆均設置閉合圈梁,圈梁截面高度符合《建築抗震設計規范》(GB5011-2001)第7.3.4條要求。
8.承重的門窗間牆最小寬度為0.5m,外牆盡端至門窗洞邊的距離,不滿足《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.4條7度抗震設防時不小於0.8m的要求,但外牆盡端設有構造柱。
9.辦公樓(1-9)軸一至三層抗震橫牆的間距不滿足《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級M5的要求;(1-9)軸四層及(10-14)軸抗震橫牆的間距滿足《建築抗震鑒定標准》(GB50023-95)第5.2.5條7度抗震設防、砂漿強度等級M5的要求。
(二)第二級鑒定
第二級鑒定以抗震驗算為主結合構造影響進行綜合評價。本工程采用中國建築科學研究院的PKPM系列結構軟件中PMCAD對該樓牆體進行承載力驗算。計算時,實心磚牆砌築砂漿抗壓強度一至三層均取為M5.0,四、五層取為M2.5,磚抗壓強度取為MU7.5,震設防烈度為7度,地震分組為第二組,基本地震加速度為0.10g.房屋整體依據《砌體結構設計規范》根據樓、屋蓋類別及橫牆間距按剛性方案計算內力,樓屋面荷載按設計要求和《建築結構荷載規范》取值。驗算結果表明沿軸線縱橫牆體大片牆抗震驗算均滿足要求。一至三層(E)-(2-9)軸縱橫牆交接處和一層(B)-(12-14)軸縱橫牆交接處,局部牆片由於相對側移剛度較大,產生水平地震剪力集中現象,導致抗震驗算不滿足要求。
三、抗震加固技術措施
對抗震驗算不滿足要求的一至三層(E)-(2-9)軸縱橫牆交接處和一層(B)-(12-14)軸縱橫牆交接處的局部牆片,通過調整牆段兩側洞口尺寸及位置,以調整牆段相對剛度來改變牆段承擔的地震剪力的處理方法,上述牆片抗震鑒定系數可達到要求。即將抗震驗算不滿足要求的一至三層(E)-(2-9)軸縱橫牆交接處的局部牆段兩側窗戶增高,從而改變牆段相對剛度來改變牆段承擔的地震剪力,達到抗震鑒定要求;在窗邊設置欄桿,以滿足安全要求;對一層(B)-(12-14)軸縱橫牆交接處抗震驗算不滿足要求的局部牆片,通過調整門位置,來改變牆段相對剛度來改變牆段承擔的地震剪力,達到抗震鑒定要求;對四、五層樓梯(E)軸縱牆端部增設混凝土構造柱,對樓梯間懸挑梁端部增設混凝土柱。