提要详细介绍了湖南某高校教学主楼建筑群的加固加层的简单,易行方案,经沉降观测和竣工后的
定期检测证实此方案不仅能较大范围地提高构件的承载力,而且能很好地满足教学使用功能上的要求.
关镇词可靠性鉴定;横墙;窗间境;
人护壁11:基今夹板法
1工程概况
某高校教学楼群建于1984年,总面积为15047 m',由四个部分组成:①教学主楼中区为
七层框架结构,其中还包括一人防地下室和屋顶50 t水箱(闲置);②教学主楼东,西区为横向
承重为主的六层砖混结构和一人防地下室;③东,西配楼教学区为横向承重为主的五层砖棍结
构;④东,西阶梯教室为二层的砖混结构.平面图如图1所示.
}su一一』址一一一骊洲:七s一曰一一一am -p
匙是
,乙1卜,{{一L
圈1首层平面圈
该校决定在教学主楼中区,东西区,东西配楼均增加一层以满足学校对教室的需求.
2可靠性鉴定
楼群在加固加层之前,经相关部门对楼群1--4层的混凝土,砖砌体进行了分区抽测,具体
吕伟荣(1974--),男结构工程硕士生.
工程结构鉴定与加固改造
为:对主要框架钢筋混凝土柱,独立柱进行超声波检测,执行《超声回弹综合法检测混凝土强度
技术规程)CEC$02 : 881'1;对窗间混凝土柱采用回弹法,评定强度技术规程JTJ/T23-92+};普
通烧结砖现场取样,按国际GB/T5101-1998"1进行检测,检测结果见表1,
表1混凝土,烧结砖检测结果一览表
注一弹弹弹弹弹弹
备一回回回回回回
轴线原设计标号测试结果/MPa序号楼层部位
::
东配梭
东配楼
东配楼
主楼东区
主楼东区
主横东区
主楼中区
主楼中区
主楼中区
主楼西区
主楼西区
西配楼
西配楼
西配楼
E,⑤~⑦轴
C,④一⑦轴
C,....⑦轴
H,③~⑥轴
L,③~⑨轴
H,③~⑨轴
K--L,p-①轴
G,②一⑨轴
1,③一①轴
H,)^-②轴
L,②一③轴
E,④一②轴
C,③轴
E,①一②轴
200' 31. 1
200^ 27.2
2000 29.1
2000 33.6
200" 20.3
200 32.6
200. 31.0
200" 28.7
200" 39.5
200. 36. 6
2000 32.9
200" 20. 6
200# 22.0
200" 20.6
回弹框架柱
回弹框架柱
超声波独立柱
回弹
回弹
超声波独立柱
超声波独立柱
超声波独立往
234567co910lll213
砖的检测按GB/T5101-1998标准,能满足75"普通烧结砖的原有设计标号;砂浆为M2. 5
注:此表由检侧单位提供.
考虑到该建筑为重要的教学设施,故加层加固设计的抗展设防烈度提高一度,为6度
设防. 2.1教学主楼中区
钢筋混授土框架结构,原设计中考虑了一50 t水箱,故增加一层后,原有竖向承重构件和
基础按承载力计算能够满足加层的需要,可靠性鉴定为A.级;根据《建筑抗震设计规范)1e〕的
规定也满足要求.故可直接进行加层而不需进行加固处理.
2.2教学主楼东,西区
加层后为七层砖混结构,另有一层人防地下室,建筑物总高为32. 5 m.由《建筑抗震设计
规范》规定需进行加固处理,主要是因为:①建筑物总高32. 5 m>21. 0 m;②未设抗震横墙;③
窗间墙宽度为0.8 m<1.0 m;④内纵墙未设构造柱或护壁柱;⑤因增加一层的教室,竖向荷载
增加;⑥工程在原施工中存在部分轴线偏移.因此对于教学主楼东,西区需进行先加固后加层
的加固加层方案,分别就横墙基础,纵墙,横墙和窗间墙进行了加固.
2.3东,西配楼
原有建筑楼层不高,而且建筑物在使用阶段中从未出现裂缝和异常现象,经承载力验算鉴
定为A.级,可直接进行加层而不需采取加固措施.
3加固方案
经可靠性鉴定川和抗震设防叫规定,需对教学主楼东,西区的基础,纵横向承重墙及窗间
墙进行相应的加固处理.
某教学楼群加层加固方案
3.1擞向承盆墙加固
采用夹板法加固,即在原墙体的两边各用一片80 mm厚的现浇细石膨胀混凝土夹板夹住
原37墙,在37墙内打孔穿拉结钢筋,详见图2所示.
根据中国工程建设标准化协会标准
CECS78 : 9610:的规定,取中间一片1. 0 m一刁于乏
长的横墙代人计算:砖砌体为Mu7. 5,砂浆
为M2.5;按轴心受压计算小取1.0;砖砌体
按配筋组合砖砌体加固计算,加固部分与
原砖砌体协同工作系数取为..7.经计算
加固后横墙承载力增加268%,完全满足构
件极限承载力要求.
3.2纵墉设t护里柱
原设计未对内纵墙设置构造柱,为施
工方便,故沿纵墙设置护壁柱,详见图3,
060500
梅花点布t
80.厚C20
细石烤胀混凝细石膨胀混凝土
中80240
中86240
圈2夹板加固法
附加拉筋)109500
一凿掉原粉刷层.井消阮牛净
10i-16焊接10d
一—一51
气J一入
}Ra筋
附加拉筋
少-一一80C一一一之
(a)护壁柱与墙的连接(b)护壁柱与原钢筋混凝土梁的连接
护里柱构造
mm高的现浇钢筋混凝土梁代替,再在原窗洞边各
魂JnU图18
3.3窗间墒加固
先将原有窗台拆除3皮砖,用一根
增设一根200 X 370钢筋混凝土窗间柱
详见图4.因此,窗间墙的最小宽度扩
大为1. 2 m,满足抗震规范[5]要求.
3.4基础加固
3.3.1护壁柱基础
因增设了护壁柱,故需设置其基础.
由CECS78 : 9616〕并结合工程实际情况,
本项工程采取的加固形式如图5所示.4161200
原圈梁
袭通109500
1凿去粉剐层渭
中阴200原窗间幼黔%16}窗台标高
z,o,.-一一aoo一一-zoo
酬!--
卧粱
圈a官间琦加团方案
工程结构鉴定与加固改造一
A II M竖
$'ma I!呈
桨锚孔4-01曰
)81000I 0 1000
现浇混凝土键
叫日0 168150}舅
旧墓础
950
3.3.2
'一'},新"}圣950 950 800
圈5护盛柱基础设计
横墙基础扩大
由于横墙面积加大,故而其基础也做相应的调整.设计中采用加大横墙基础的处理办法,
详见图6,
原墓底标高
①
图'搜墙条形基础扩大
4加层方案
4.1教学主楼中区
该部分结构形式为钢筋棍凝土框架结构,加层方案为:
框架梁上增设一道200 mm X 500 mm的卧梁,卧梁内设置
筋锚人原屋面梁内连接,见图7;
加层部分框架柱钢筋在原框架柱的基础上钻孔插人,
胶胶牢.
在原屋面
2小12的钢用结构胶胶好
并用结构
圈7加层卧梁连接形式
某教学楼群加层加困方案
4.2其他部分
均为砖混结构,其加层方案则较为简单,即拆除原屋顶女儿墙
在原屋顶圈梁的标高起砌筑加层承重砖墙.
5沉降观测
加层加固施工过程中有专人负责对加层加固建筑物进行沉降观测,在建筑物的中部,端部
设置观测点,观测结果表明:建筑物在加层后存在一定沉降(平均为5 mm),基本上属于均匀
沉降,均满足《砌体工程施工及验收规范))171的要求.
主楼加层加固竣工的一年内,仍由专人进行定期沉降(一年内进行了5次),观测结果满足
相关要求.
6加层加固后的定期检查
在工程竣工验收后,由施工单位,建设单位每年进行一次全面的质量检查,在检查过程中
未发现较大的裂缝以及异常的变形.
7结论 (1)该教学楼群占地面积大,结构形式多样,加层加固设计,施工难度大.
(2)按承载力验算,该教学主楼可靠性鉴定满足加层要求.但由于不满足抗震设防的构
造规定,故对教学主楼东,西区的纵横墙,横墙基础,窗间墙进行加固处理.
(3)该建筑群的加固加层方案简单,易行,既尽可能地减少了加固加层对原有建筑物的影
响;同时又提高了建筑物的承载能力.
(4)沉降观测和竣工后的定期检查结果表明,该建筑群在加固加层后受力性能良好,未出
现裂缝和异常变形,较好地满足教学使用功能上的要求.