04大庆乙烯分厂医院砖砌体结构楼房的抗震加固.pdf

第 “卷 第期建筑结构 “年月 大庆乙烯分厂医院砖砌体结构楼房的抗震加固 李永学 （大庆石化抗震办公室 * 8 1，2 3 4 * - . * - 8 , ; 0 - 3 - C 9 1 3 7B 3 ; ; ，1 - 8 ; , * - .G 1 3 3 - C7 * - . 1 - 6B 3 ; ; ，3 - 8 9 , 7 * - .8 3 - F 6 * ; 1 H 1 7B 3 ; ; I J 9 1. , , CD 1 7 , 7 3 - 8 1, 1 * * 8G 1 9 3 H * , 7, 6 9 1 G 0 * ; C * - . * 3 6 * 3 8 6 , 7 E I ; * / E * 一、 工程概况 大 庆 石 油 化 工 总 厂 乙 烯 分 厂 医 院 是 建 筑 面 积 KL ， 主体为’层， 局部K层的砖砌体楼房。由于 原设计未考虑抗震设防， 加之设计标准较低， 大楼在使 用中出现纵墙外闪、 墙体开裂、 局部不均匀沉降等问 题。根据度抗震设防区的规定， 在组织本企业大规 模政策性工程抗震鉴定与加固时， 该建筑作为生命线 工程列为重点加固项目。工程于 L L L年实施了成功 的加固。建筑结构平面如图所示。 二、 加固分析 M该医院建筑存在的问题 （） 体型不规则平面布局凸凹曲折， 立面高低错 落， 主体’层高 ’ M L ， 中间部分K层高 M ， 两端 设有楼梯间， 屋顶高 M L ， 楼房总长 L 。整体建 筑质量、 刚度、 强度分布不均匀， 易损部位突出。 （） 承重体系不明确以横墙承重为主， 局部尚有 纵墙承重。横墙少且间距大， 其中层， 部分横墙间 距 ， 层个别横墙间距达 L M ， 纵横墙拉结 差， 楼、 屋面普遍采用预制空心板， 节点连接不到位。 理论与震害都证明 横墙承重房屋的破坏机率最 低， 破坏程度最轻； 纵横墙承重房屋的破坏机率及破坏 程度次之； 纵墙承重房屋破坏机率最高， 破坏程度最 重。控制横墙间距是确保房屋结构安全的重要因素， 横墙少， 造成横向刚度和强度均弱， 整体稳定性差； 同 时横墙间距直接关系到楼、 屋面板与抗震横墙的协调 工作问题， 当楼板具有一定刚度时， 必须控制抗震横墙 图加固设计方案平面布置示意 最大间距， 才能保证房屋整体协调工作。有关抗震鉴 定标准和现行设计规范都为限制横墙最大间距作出了 明确规定。控制好横墙间距， 增强横墙的刚度， 是保证 房屋稳定性和整体性的首要问题。 （） 圈梁设置不足只在主体建筑层， “，’设置 外圈梁， 且内圈梁间距较大， 走廊间圈梁未贯通， 两端 楼梯间无圈梁。 整体上看， 圈梁设置不足， 连接不到位。 震害调查证明圈梁增强了房屋整体刚度和抵抗地 基不均匀沉降的能力， 加强了房屋墙体与楼板间的整 体性和变形能力， 尤其是圈梁与构造柱、 拉杆搭配形成 组合体， 效果更佳。故增设圈梁并调整好圈梁与其它 连接构件的整体拉结是搞好加固的重要事项。 （） 女儿墙超高局部砖砌的无锚固女儿墙高为 M L ， 超出抗震规范 ［］ M “ 的限值。此外， 砖体裂缝 明显， 还造成屋面沿外墙渗漏、 排水不畅等弊病。 地震时， 女儿墙是最易受损破坏的部位， 特别是临 街和通道上， 砖砌块坠落会伤人毁物， 不可忽视。加固 时应作妥善处理。 （） 两侧楼梯设置不当主体两侧楼梯间突出屋 面， 总高度“ ， 且层’楼梯间层高 却未设圈 梁， 对抗震极为不利。其弱点是休息平台以上外纵墙 的净高为楼层高的 倍， 相对稳定性差， 平面开间又 较其它开间小， 而地震作用按平面刚度分配， 故楼梯间 承担的地震作用比其它部位大， 因地震产生的扭转、 附 加地震作用更严重。故增强楼梯间与房屋的整体连 接， 减轻边端破坏是必要的。 （） 开口墙处理中厅*层部分与南北单层部分 衔接处设置沉降缝且留有开口墙。由于沉降缝过窄， 不能起防震缝作用， 遭遇地震时可能会造成墙体产生 竖向裂缝； 由于开口处为墙体自由端， 墙体不闭合， 削 弱了房屋的整体性， 成为建筑物的薄弱部位， 地震时极 易破坏， 甚至倒塌， 故加固时应作整体加强处理。 结构加固设计方案与施工 针对工程整体刚度弱、 抗震能力差、 安全储备低的 现状， 设计中汲取了大庆石化厂对其它公用建筑加固 的成熟经验 ［］， 采用了外加钢筋混凝土柱、 圈梁与钢拉 杆组合方式以及特别部位重点处理的综合方案， 加固 设计方案平面布置见图。 沿外墙均匀对称设置钢筋混凝土柱 （转角处为包 角柱） ， 增加层， “，,，及局部层’，*钢筋混凝土外圈 梁， 对称构造柱与双钢拉杆连接， 走廊间拉杆用花兰螺 栓或矩型槽钢组合框调整连接， 纵横墙交接处自下而 上增设拉结筋 （图） ， 确保墙、 柱、 圈梁 （包括原有层， ，’） 、 拉杆四位一体连接； 外墙剔去腐蚀面层后增加 厚- 细石混凝土面层； 对抗震墙面积率不足 的轴， “新增带有基础的钢筋混凝土墙， 并注意与原 纵墙的连接； 对超高女儿墙采用加拉筋与屋面固接， 上 图纵横墙增设拉结筋 端锚于压顶小圈梁内的作法； 对开口墙采取沿房屋高 度每隔 用钢卡夹住开口墙， 钢卡用胀管螺栓固定 在另一侧墙体上， 使两墙体闭合； 视周边环境对建筑物 立面做必要装饰处理。 外加柱、 圈梁、 拉杆与砖墙连成整体共同工作， 纵 横墙加强连接， 使其整体强度得以增强， 在三个方向把 房屋 “箍” 起来， 使房屋墙体的抗剪强度、 变形能力和整 体性得以加强； 对横墙间距过大的重要部位增设生根 抗震墙， 不仅增强了局部刚度， 而且通过与纵墙及顶部 大梁的可靠连接， 使结构内力重分布， 均匀传递剪力， 提高侧向稳定性， 进而使房屋整体抗震能力增强。对 超高女儿墙的处理， 消除了作为建筑物非主体部位在 震害发生时受损破坏造成倒塌伤人毁物的问题。对开 口墙作闭合处理及整体连接也增强了房屋的整体性。 图“加固后的职工医院 “ 施工全过程控制 针 对 建 筑 物 设 备 繁 多、 贵重， 人员流动性 大， 兼有住院患者， 施工方根 据加固设计要求， 编制了 详细可行的施工方案、 施 工技术和安全措施， 施工 全过程实施全员控制。 （） 与院方配合， 严格 控制工期请院方人员参加施工全过程管理， 及时疏 散人员， 定时暂停重要医疗部位， 紧凑施工。 （） 分段交替施工对整个建筑物分左、 右、 中三 段分期施工。穿洞凿墙时， 控制振动破坏， 交替作业， 一次不可削弱过多单体， 并尽快恢复， 节点连接等隐蔽 工程要检查到位并做好记录， 严把施工质量关。 （“） 重大隐患处理对有些开裂墙体做了局部补 强处理， 对墙身施工脚手孔未填实处重新填实贯满； 在 加固女儿墙时， 对屋面沿纵墙渗水、 落水管漏水、 地面 散水坡排水不畅等也相应作了处理， 消除了隐患， 增强 了使用功能。楼房加固后的情况见图“。 四、 结语 经各方“个月协同工作， 圆满完成了加固任务。 由抗震办公室统一组织各方人员参加的工程验收认 为 加固到位、 满足要求。加固后的大楼整体抗震能力 提高， 安全储备增强。经过年多的使用及观察， 加固 消除了纵墙外闪、 墙体开裂、 不均匀沉降等现象， 取得 了很好的社会和经济效益。 对设防前已建重要建筑物实施可行的加固是抗御 地震灾害、 延长建筑物使用寿命的有效的措施。大庆 乙烯分厂医院建筑加固虽未完全达到度区正规抗震 设防标准， 但采取了可行的加固措施后， 楼房整体抗震 能力增强， 安全度提高， 一旦遭遇设防烈度下的地震， 可减少人员伤亡及财产损失， 发挥医院的作用。 参考文献 建筑抗震设计规范 （. / ）0 砌体结构设计规范 （. / “ ）0 “ 砌体工程施工及验收规范 （. / “ *）0 , 中国石油化工总公司抗震鉴定及加固规定0 0 吴英健等0建筑物抗震加固0长春出版社， 0 李永学， 夏敬谦等0 度区底层局部框架砖混住宅楼模拟地震试 验研究0中国 “八五” 科学技术成果选 （* “ ）0 ’