某砖混结构办公楼抗震加固设计

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【摘要】按现行国家规范，一些年代较久远的砖混结构办公楼已不能满足抗震要求[1]，本工程根据

抗震检测鉴定结果，采用钢筋网砂浆面层加固、增设圈梁加固、砖柱角钢加固等几种方案，以满

足其抗震性能要求[2]。分析该抗震加固的设计方法，可供类似工程抗震加固设计和施工提供参考。

【关键词】钢筋网砂浆面层、砖混结构、抗震加固、砖柱角钢加固

A Bureau of Finance Office Building of Masonry Structure Seismic Strengthening Design

Abstract： According to the national code ，years old masonry structure of the office building have failed to meet seismic requirements.This paper according to seismic detection and identification results, uses the cover with reinforced cement mortar and scheme of adding ring beam to meet the seismic performance requirements, and analysis of the seismic reinforcement design for similar projects seismic reinforcement design and construction to provide a reference.

Keywords： Cover With Reinforced Cement Mortar Masonry Structure

Seismic Strengthening Brick Columns Reinforced by Angle Steel

1 引言

2008年5月12日四川汶川发生了8.0级大地震，给当地人民带来了巨大的灾难，不少年代较久远的砖混结构办公楼、教学楼瞬间倒塌，损失巨大。

砖混结构房屋的抵抗变形能力小，延性较差，其抗拉、抗剪性能较低，砌体之间的连接也很容易受到破坏，导致其整体性不好，抗震性能也相对较差。

2 工程概况

某办公楼建于1978年，为五层砖混结构，毛石条形基础，建筑面积为6820平方米，抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为Ⅱ类[4]；原建筑为U型平面，采用两个抗震缝将建筑平面分为3个“一”字平面，室内外高差为500mm，一至四层层高均为3.3m，五层为4.5m，房屋总高度为18.2m，其中卫生间、楼梯为现浇板，其他楼板均为预制楼板；原建筑使用材料：梁板柱混凝土等级C20，钢筋材料强度等级HPB235，砌体砖强度等级MU7.5，砂浆强度等级M5.0。

3 加固设计方案

3.1结构整体鉴定分析与设计

按甲方要求，对该办公楼进行了检测和结构鉴定，结果表明：房屋外观和施工质量均满足要求，楼体外观保护良好，墙体的砖和砂浆强度满足设计要求，混凝土强度满足设计要求；预制楼板连接措施及支撑长度不满足规范要求，圈梁数量及设置位置不满足要求。

加固方案根据抗震鉴定结果综合分析后确定：采用房屋整体性加固、薄弱部位的重点构件加固。整体加固采用：加设混凝土构造柱、增加圈梁数量、砖柱角钢加固及增设角钢拉杆；薄弱部位的重点构件加固采用：钢筋网砂浆面层加固方案[3]。

图1新增柱与砖墙连接大样图1

3.2抗震加固细部设计方案

3.2.1角钢加固柱、新增构造柱

在结构外墙有砖柱的部位进行角钢加固，无扶壁柱部位加设混凝土构造柱，提高其整体抗震性能。

新增构造柱与原砌体墙之间应有可靠的连接，否则就失去了其提高结构整体性的意义。具体做法：先在原墙体上打孔，孔直径为25mm,孔深不小于150mm,然后将HRB400 φ8连接筋插入孔内并绑扎好，最后注入水泥浆灌实。这样新增混凝土柱与原砌体之间就有了可靠的连接，形成一个整体，见图1、图2、图3。

图2新增柱与砖墙连接大样图2

图3新增柱与砖墙连接大样图3

当地震发生时，由于有了这道备用的传力途径，单个构体就不容易发生破坏，结构的整体性也就大大增强。

同样道理，原外墙砖柱经加固后，单个构件、结构整体及抗震性能也都明显提高，见图4。

图4外墙扶壁柱加固详图

3.2.2钢筋网砂浆面层加固

部分承重墙体，受力较集中，需采用钢筋网砂浆面层加固，具体施工流程：清除原结构装饰层、砂浆层清理表面增设拉结筋绑扎钢筋网抹砂浆养护。

1）采取人工凿除原结构装饰层、砂浆层，露

出原墙面的砖和砂浆，灰缝松动砂浆也要剔除，然后用钢丝刷和压力水将表面的灰渣等杂物清理干净。

2）钢筋网施工时应先在墙面上放线定位，用电钻穿孔植入拉结筋，先通过拉结筋固定水平钢筋，再固定竖向钢筋，从而形成钢筋网。竖向钢筋与墙面之间的空隙应大于5mm，可采用垫设砂浆块的方法进行控制，横向、竖向钢筋交点部位应全部绑扎或焊接，见图5、图6。

图5 钢筋网片加固大样图

3）水泥砂浆终凝后，应每天洒水2-3遍润湿养护，直至7d~10d达到设计强度。

图6钢筋网片加固大样图

图6钢筋网片加固大样图

3.2.3走廊拉杆加固

走廊两侧的承重墙体各自为单承重。未连接成一个整体，无法保证其整体稳定性，在地震到来时宜破坏。可采取加设拉杆方法进行加固处理，拉杆可采用M18螺杆打孔穿过走廊两侧墙体，端部与角钢连接锚固，见图7。

图7走廊拉杆加固详图

3.2.4楼梯间两侧承重墙应重点加固

在地震中，楼梯是最重要的逃生通道，只有确保楼梯间安全才能保证在地震中最大限度的减少伤亡。 所以每个楼梯间两侧承重墙体都需要加固处理，采取加固方案仍采用钢筋网砂浆面层处理方法。

3.2.5增设圈梁

根据规范要求，抗震设防烈度为6-7度时，屋盖处和每层楼盖处的外墙和内纵墙应设圈梁；屋盖处间距不大于4.5m，楼盖处间距不应大于7.2m，以及构造柱对应部位的内横墙均应设置圈梁[1]。该办公楼外墙均设置了圈梁，但内横墙未设置，不满足规范要求，因此在楼屋盖横墙处应增设圈梁。本工程采用高强灌浆料加角钢形成组合砖砌体圈梁的加固方案，此方案优点：施工方便、对原结构损伤小，所需费用也相对较少，见图8。

图8 高强灌浆料加角钢增设圈梁详图

3.2.6采用角钢增加预制楼板的支撑长度

在地震中，大量的预制楼板由于支撑长度不够，在地震的水平荷载作用下，楼板容易发生水平抽出错位，从而造成垮塌。为了解决这个问题，较好的办法就是增大楼板支撑长度，采用两根L80×50×5角钢来增加楼板支撑长度，见图9。

图9角钢增加端部支撑详图

4结束语

总结历次地震，很多砌体结构建筑物都发生大量破坏，对此我们应该引起重视，对一些较旧的砌体结构进行房屋抗震加固是相当必要的。

各地区的砌体结构不尽相同，抗震承载能力也千差万别，应根据各自实际情况分别对待，做到抗震安全、经济、合理、有效、实用。

5 参考文献

[1]《建筑抗震设计规范》 GB 50011-2010

[2]《建筑结构加固工程施工质量验收规范》 GB50550-2010

[3]《建筑抗震加固技术规程》 JGJ116-2009

[4]《建筑工程抗震设防分类标准》 GB 50223-2008