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　　【摘要】：某住宅結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)為底框砌體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)擬將房屋的一梯一戶和一梯兩戶改為一梯兩戶和一梯三戶，需對(duì)其進(jìn)行整體抗震和承載力加固。對(duì)加固方案進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，其中用到了目前結(jié)構(gòu)加固中常用的增大截面法、外粘型鋼加固法、粘貼鋼板加固法等方法。采用PKPM軟件的Satwe模塊進(jìn)行了加固效果分析。
　　【關(guān)鍵詞】：加固，增大截面法，外粘型鋼加固法，粘貼鋼板加固法
　　1 工程概況
　　該房屋位于上海，建成于2006年，原建筑設(shè)計(jì)使用功能為住宅，自建成后處于空置狀態(tài)。房屋建筑平面近似矩形，東西向總長(zhǎng)度65.54m，南北向?qū)挾?2.24m，室內(nèi)外高差0.15m。房屋分東西兩個(gè)單體，東側(cè)單體為7層砌體結(jié)構(gòu)，西側(cè)單體為5層的底部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。房屋建筑結(jié)構(gòu)概況詳見(jiàn)表1?，F(xiàn)擬將西側(cè)單體的一梯一戶改為一梯兩戶，將東側(cè)單體的一梯兩戶改為一梯三戶。原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層見(jiàn)圖1~3。 　　圖1 西側(cè)單體一層結(jié)構(gòu)平面圖
　　圖2 西側(cè)單體標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖
　　圖3 東側(cè)單體標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖

建筑概況	總面積	4633.8m2	建筑高度	19.6m（東）/14.0m（西）
	地上層數(shù)	7層（東）/ 5層（西）	地下層數(shù)	無(wú)地下室
	層高	均為2.8m	柱距（開(kāi)間）	2.3m/3.6m/4.2m/4.1m
	平面形狀	近似矩形	樓、屋面	現(xiàn)澆混凝土板
地基基礎(chǔ)	基礎(chǔ)形式	樁基礎(chǔ)（靜壓預(yù)制鋼筋混凝土方樁，樁編號(hào)JAZHb-335-10109B，樁徑350mm×350mm，樁頂標(biāo)高-1.930m）
	基礎(chǔ)尺寸	梁式承臺(tái)700mm×650mm，底標(biāo)高-2.100m
	地基處理	無(wú)
上部結(jié)構(gòu)	結(jié)構(gòu)形式	砌體結(jié)構(gòu)（東）  底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)（西）	沉降縫設(shè)置	縫寬160mm
	設(shè)防烈度/場(chǎng)地類別	7度/IV類場(chǎng)地	抗震等級(jí)	框架二級(jí)、抗震墻二級(jí)
	框架柱尺寸（mm）	450×450，450×850，450×650，450×800，450×1250等	框架梁尺寸（mm）	650×500，350×550，350×500，400×550，400×500等
	剪力墻尺寸	240mm
	樓板厚度（mm）	主要為110	基本風(fēng)壓、雪壓	0.55kN/m2，0.20kN/m2
	混凝土 設(shè)計(jì)強(qiáng)度	西側(cè)單體2.8m標(biāo)高以上和東側(cè)單體的梁板柱混凝土均為C25；西側(cè)單體2.8m標(biāo)高處及以下的梁板柱混凝土均為C35
	砌體墻材料	東側(cè)單體：±0.00以下墻身采用MU15標(biāo)準(zhǔn)磚，M10水泥砂漿砌筑；±0.00以上墻身1~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5~7層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。 西側(cè)單體：±0.00以下墻身采用MU10小型空心砌塊，Mb10水泥砂漿砌筑，孔洞用C20素砼填實(shí)；底框填充墻為小型空心砌塊，Mb7.5混合砂漿砌筑；±0.00以上墻身2~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。

　　2 原結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果
　　考慮擬改造方案，用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件建立合理的計(jì)算模型對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。
　　抗震設(shè)防要求：改造后使用年限為50年;抗震設(shè)防烈度為7度(0.1g)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，特征周期為0.90s，場(chǎng)地類別為上海Ⅳ類。底部框架剪力墻部分框架抗震等級(jí)取為二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)取為二級(jí)。
　　風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓取0.55kN/m2，地面粗糙度取B類。
　　活荷載取值主要依據(jù)實(shí)際建筑功能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)確定，樓屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值參見(jiàn)表2。樓(屋)面恒荷載的確定根據(jù)改造方案中建筑樓面構(gòu)造做法確定，樓屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值附加值取值參見(jiàn)表3。分隔墻荷載根據(jù)墻體材料、厚度和高度確定。房屋梁、板、柱等結(jié)構(gòu)自重由計(jì)算軟件自動(dòng)導(dǎo)算，考慮混凝土構(gòu)件表面粉刷層的重量，混凝土容重近似取26kN/m3，基本雪壓取0.20kN/m2。

功能區(qū)	活荷載取值	功能區(qū)	活荷載取值
樓面	2.0	走廊（陽(yáng)臺(tái)）	2.5
樓梯間	3.5	不上人屋面	0.5
上人屋面	2.0	衛(wèi)生間（有浴缸）	2.5（4.0）

建筑功能	衛(wèi)生間樓面	門(mén)廳、走廊等樓面	其他 樓面	屋面
恒荷載附加值	1.5	1.5	1.5	3.0

　　材料：依據(jù)房屋的抗震鑒定報(bào)告，磚強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度、鋼筋以及混凝土強(qiáng)度根據(jù)原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)取值。
　　依據(jù)房屋的抗震鑒定報(bào)告，構(gòu)件截面尺寸按照原設(shè)計(jì)圖紙取值。
　　通過(guò)分析和計(jì)算，反映出以下幾個(gè)問(wèn)題：
　　(1)底框剛度比
　　改造后，底框剛度比遠(yuǎn)超抗震規(guī)范限值。
　　(2)墻抗震驗(yàn)算、墻受壓承載力、墻體高厚比
　　抗力與效應(yīng)比值、抗力與荷載效應(yīng)比值以及高厚比與允許高厚比值均存在小于規(guī)范要求的最小限值情況。
　　(3)底框部分的鋼筋混凝土構(gòu)件配筋和砌體中梁、板的配筋復(fù)核
　　將計(jì)算結(jié)果與原來(lái)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，局部底框梁、柱的配筋不足，局部砌體標(biāo)準(zhǔn)層梁、板的配筋不足。
　　(4)地基基礎(chǔ)驗(yàn)算
　　采用板元法基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有限元程序JCCAD進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)算，表明既有基礎(chǔ)基本滿足要求。新增陽(yáng)臺(tái)和門(mén)廳需要增設(shè)相應(yīng)基礎(chǔ)。
　　(5)抗震構(gòu)造措施
　　西側(cè)一層底框中的框架柱箍筋間距設(shè)置不滿足現(xiàn)有抗震構(gòu)造措施要求，西側(cè)二層和東側(cè)一~三層的所有砌體承重墻以及樓梯間的所有砌體承重的構(gòu)造不滿足要求。
　　由于戶型的變動(dòng)引起的上部結(jié)構(gòu)的變動(dòng)有：
　　(1)少數(shù)砌體承重墻體的拆除，相應(yīng)擱置于承重墻體上的梁支座缺失，墻頂圈梁變承重梁;
　　(2)一根框架柱的拆除;
　　(3)剪力墻體的開(kāi)洞;
　　(4)隔墻的增加引起局部相應(yīng)樓板上的荷載增加。
　　結(jié)合以上分析和驗(yàn)算，房屋靜承載力和抗震都不能滿足規(guī)范要求，為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，必須對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。
　　3 加固方案及加固后計(jì)算結(jié)果
　　通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)體系的整體分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，房屋使用的空間要求，以及委托方的要求，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則提出了以下的加固方案。
　　3.1承載力不足的加固
　　對(duì)配筋不足的底部框架剪力墻的梁采用外粘型鋼加固法處理，由于層高的條件限制，加之配筋不足量超過(guò)了40%，所以排除了增大截面加固法和粘貼碳纖維加固法。
　　對(duì)砌體中的圈梁采用增大截面法加固處理，支座缺失的梁采用梁接長(zhǎng)的方法加固處理，對(duì)新增隔墻下板跨過(guò)大處采用板下增設(shè)鋼筋混凝土梁的方法處理。
　　對(duì)配筋不足的板采用粘貼鋼板加固法處理，新開(kāi)通風(fēng)洞口的板采用粘貼碳纖維加固法處理。配筋不足的樓板，委托方擔(dān)心后期住宅出售后再裝修時(shí)板面加固層易遭破壞，從而排除了粘貼碳纖維加固方法。
　　對(duì)剪力墻開(kāi)洞部位采用圖集13G311-1中墻開(kāi)洞型鋼加固法處理。
　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果和地勘資料，考慮到施工影響，對(duì)于新增陽(yáng)臺(tái)基礎(chǔ)采用增做鋼筋混凝土錨桿靜壓樁+梁式基礎(chǔ)的方法處理，并規(guī)定基礎(chǔ)梁強(qiáng)度達(dá)到100%后再進(jìn)行樁施工;新增門(mén)廳處的基礎(chǔ)采用增設(shè)筏板的方法處理。
　　3.2抗震加固
　　抗震加固方案如下：
　　由于西側(cè)單體一層中剪力墻開(kāi)洞和一根框架柱拆除，導(dǎo)致底框剛度比不足，采用接長(zhǎng)開(kāi)洞的剪力墻，以及拆除框架柱的附近增設(shè)剪力墻處理方法，以增加底框結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度;
　　框架柱加密區(qū)箍筋配置不能滿足現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)抗震構(gòu)造措施的相關(guān)規(guī)定，因柱截面高度和截面高寬比比較大，住宅空間需求等原因，選用外粘型鋼加固法處理;
　　對(duì)構(gòu)造不滿足要求的砌體承重墻體，采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法和增設(shè)構(gòu)造柱加固法處理。
　　3.3加固后計(jì)算結(jié)果
　　(1)底框剛度比
　　加固后，底框剛度滿足規(guī)范要求。
　　(2)墻抗震驗(yàn)算、墻受壓承載力、墻體高厚比
　　加固后抗力與效應(yīng)比值、抗力與荷載效應(yīng)比值以及高厚比與允許高厚比值均達(dá)到規(guī)范要求。
　　(3)底框部分的鋼筋混凝土構(gòu)件配筋和砌體中梁、板的配筋復(fù)核
　　通過(guò)上述方案加固改造后，結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)梁、柱超筋現(xiàn)象。
　　(4)地基基礎(chǔ)驗(yàn)算
　　新增陽(yáng)臺(tái)和門(mén)廳處增設(shè)基礎(chǔ)的沉降、樁基反力等均滿足要求。
　　由此可見(jiàn)，上述加固方案有效可行，加固后的結(jié)構(gòu)能滿足改造后的使用要求。 　　4 結(jié)論
　　從本工程實(shí)例可以看出，住宅樓的結(jié)構(gòu)涵蓋了砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種形式，抗震加固既要考慮砌體相關(guān)的加固要求，又要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固要求，兩種結(jié)構(gòu)抗震加固的碰撞中，又要兼顧使用空間使用要求和施工可行性，還得達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益，相信無(wú)論是對(duì)砌體結(jié)構(gòu)還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅樓的改造加固工程都具有一定的借鑒意義。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[16]JGJ/T13-94 設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱多層磚房抗震技術(shù)規(guī)程
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