您好,欢迎光临百家钢结构联展网!

北京
城市导航: 北京 - 天津 - 上海 - 山东 - 河北 山西 - 内蒙古

全国免费热线 400-700-8430
免费注册登录

您的位置:百家彩钢钢结构联展网 > 资讯中心 > 钢结构行业标准 > 既有建筑外套结构抗震加固技术导则
既有建筑外套结构抗震加固技术导则
发布时间:2012-5-31 9:17:48 | 人感兴趣 | 评分:3 | 收藏:
来源:本站原创 | 作者:佚名
 
既有建筑外套结构
抗震加固技术导则
 
 
 
(试行)

 
写 说 明
  
为指导北京市房屋建筑抗震节能综合改造工程采用外套结构加固技术的设计与施工,编制本导则。
编制内容包括总则、术语、基本规定、砌体房屋外套结构抗震加固、砌体房屋外加圈梁钢筋混凝土柱加固、框架结构房屋外套消能减震结构加固。
本导则主要依据《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008、《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009、《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、《建筑抗震鉴定与加固技术规程》DB11/T689-2009,结合北京市房屋建筑抗震节能综合改造工程的特点编制而成。
本导则针对的既有建筑指1980年以前建成的城镇房屋建筑和1980年至2002年期间建成的学校、幼儿园、医院、体育场馆、文化馆、图书馆、影剧院、商场、交通枢纽等人员密集的公共建筑。本导则针对的既有建筑的结构体系包括钢筋混凝土框架结构和多层砌体结构。
采用本导则第四章规定的加固方法时,设计单位需组织相关专家进行专项论证,对结构抗震加固初步设计进行评审。
本导则由北京市住房和城乡建设委员会、北京市规划委员会管理,由北京市建筑设计研究院负责具体技术内容的解释。执行本导则过程中如有意见和建议,请寄送至北京市建筑设计研究院复杂结构研究所(地址:北京市西城区南礼士路62号,邮编:100045)。电话:88043399。
 
 
 
 
编制单位:  北京市建筑设计研究院
主要起草人:苗启松 李文峰 徐建伟 尹飞 閤东东
主要审查人:任庆英 钱稼茹 程绍革 沙志国 张惠江
 苏经宇王咏梅

总则

 
1.0.1 房屋建筑抗震节能综合改造工程采用外套结构抗震加固技术,制定本技术导则。
1.0.2 北京地区抗震设防烈度为7~8度、后续使用年限为30或40年、经抗震鉴定需要进行抗震加固的建筑的设计及施工。
1.0.3 前,应依据其抗震设防烈度、抗震设防类别、后续使用年限,按现行国家和地方标准进行安全鉴定和抗震鉴定。
1.0.4 抗震节能综合改造工程采用本导则所规定的外套结构抗震加固技术时,除应符合本导则的规定外,尚应符合现行国家和地方标准的有关规定。

术语和符号

2.1  术语

2.1.1 外套结构抗震加固
    在建筑外部增设新结构或构件并使之与原结构协同工作的抗震加固方法。
2.1.2 外套装配式结构加固
    在建筑外部增设预制装配式混凝土结构或构件并使之与原结构协同工作的抗震加固方法。

2.2  符号

2.2.1 作用和作用效应
——轴向力标准值
——弯矩标准值
——结构构件地震基本组合的作用效应设计值
——水平接缝剪力设计值
Vjb
——连梁竖缝处的剪力设计值
2.2.2 材料性能和承载力
——钢材的强度设计值
——钢筋的强度设计值
——调整后的结构构件承载力设计值
——加固后结构构件承载力设计值
2.2.3 几何参数
——型钢截面面积
——钢筋截面积
2.2.4 计算系数
——外加柱加固后第i楼层抗震能力的增强系数
——第i楼层第j墙段外加柱加固的增强系数
——承载力抗震调整系数

基本规定

3.0.1 外套结构抗震加固的设计原则应符合下列要求:
1 方案应根据抗震鉴定结果和现状条件,经综合分析后确定。
2 结构的布置,应消除或减少因局部加强导致的结构刚度或承载能力突变。
3 结构构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的混凝土墙体等竖向构件应有可靠的基础,并应采取有效措施控制新增基础与已有建筑基础的沉降差异。
4 所用材料类型与原结构相同时,其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级。
5 装配式混凝土结构设计应考虑安装方便,易于调整误差。
3.0.2 外套结构抗震加固的方案、结构布置和连接构造,尚应符合下列要求:
1 后的结构质量和刚度分布宜均匀、对称。
2 震薄弱部位、易损部位和不同类型结构的连接部位,其承载力或变形能力宜采取比一般部位增强的措施。
3 加固方案宜结合维修改造、改善使用功能,并注意美观。
4 方法应便于施工,并应减少对建筑内部装修及设施的影响。
3.0.3 外套结构抗震加固的设计应包括下列内容:
1 加固方案,包括结构选型、传力途径、基础形式等;对外套装配式结构加固,还包括预制构件的拆分与布置;
2 效应分析及承载力验算,包括加固后各结构构件的验算等;对外套装配式结构,还包括各类接缝的承载力计算;
3 结构的连接构造;对外套装配式结构,还包括预制构件与原结构构件之间的连接构造;
4 结构构件的构造;对外套装配式结构,还包括预制构件之间的连接构造;
5 阶段的验算和对施工的要求。
3.0.4 加固后结构的抗震验算应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011规定的方法,按下式进行结构构件抗震验算:
                        (3.0.4-1)
式中
S
——结构构件内力(轴向力、剪力、弯矩等)组合的设计值;计算时,有关的地震作用、作用分项系数、组合值系数和作用效应系数、内力调整等,应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用;
——调整后的结构构件承载力设计值,应按下式计算:
              (3.0.4-2)
R
——结构构件承载力设计值,按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定采用;
γRE
——体系影响系数,取值参见现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023;
——与剪力 同时出现的轴向力 及弯矩 所产生的抗剪承载力设计值;
——局部影响系数,取值参见现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023。
抗震验算时应根据不同的后续使用年限和地震作用重现期,确定地震影响系数最大值。后续使用年限和地震作用重现期30年、40年对应的地震影响系数最大值与50年对应的地震影响系数最大值的比值分别为0.75、0.88。
构件的抗震承载力验算中,荷载取值应按现行国家标准采用;材料强度等级按现场实际情况确定,结构材料强度的设计指标应按现行国家标准采用。外纵墙采用外贴纵墙加固后,有关墙体局部尺寸的影响系数应取1.0。
3.0.5 加固后结构的分析和构件承载力计算,应符合下列要求:
1 的计算简图,应根据加固后的荷载、地震作用和实际受力状况确定,并应考虑施工过程的影响;
2 构件的计算截面面积,应采用实际有效的截面面积;
3 结构构件承载力验算时,应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力;并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响;
4 体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态取值。
3.0.6 加固所用的砂浆和混凝土的强度等级,钢筋、钢材的性能指标,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的有关规定,其他各种加固材料和胶粘剂的性能指标应符合国家现行相关标准的要求。
3.0.7 抗震加固工程的施工应符合下列要求:
1 应采取措施避免或减少对原结构构件的损伤;
2 发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应会同加固设计单位采取有效处理措施后方可继续施工;
3 对可能导致的倾斜、开裂或局部倒塌等现象,应预先采取安全措施。
3.0.8 抗震加固工程的施工验收应按现行国家标准《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550的规定进行。

4 砌体房屋外套结构抗震加固

4.1  一般规定

4.1.1 本章适用于砖墙承重的多层砌体结构的外套装配式结构抗震加固,承重砖墙应为实心粘土砖墙,厚度不应小于240mm,其适用的最大高度和层数应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定。内浇外砌、内浇外挂结构采用外套装配式结构抗震加固方法以及外套结构采用现浇钢筋混凝土结构时也可参考本导则。
4.1.2 砌体结构的外套结构抗震加固设计方案应符合下列要求:
1 承重墙体的竖向承载力应满足现行国家标准的要求;
2 间距应满足现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023对刚性体系的要求;
3 结构内部存在局部不满足抗震鉴定要求的部位时,尚应采取相应加强措施;
4 件时,宜对山墙的墙体采取加固措施;
5 虑施工过程及基础沉降对原砖墙及新增混凝土墙受力不利的影响。
4.1.3 装配式结构的节点和连接应同时满足使用和施工阶段的承载力、稳定性和变形的要求;在保证结构整体受力性能的前提下,应力求连接构造简单、传力直接、受力明确;所有构件承受的荷载和作用,应通过可靠的传递途径连续传至基础。
4.1.4 装配式结构的节点和连接的承载能力和延性不宜低于同类现浇结构,亦不宜低于预制构件本身,应满足“强剪弱弯,更强节点”设计理念。

4.2  加固设计

4.2.1 砌体结构抗震承载力不满足要求时,可在其外部增设钢筋混凝土墙,并使之与原砌体结构连成整体,达到约束原砌体结构、提高结构整体抗震性能的目标。图4.2.1-1、4.2.1-2为外套结构抗震加固的一种典型形式。
图4.2.1-1 结构加固平面示意图
图4.2.1-2 结构加固立面示意图     
 
                       
4.2.2 新增混凝土结构中,预制构件的混凝土强度等级不宜低于C25,现浇连接节点的混凝土强度等级应比预制构件强度等级提高一级,现浇混凝土的混凝土强度等级不应低于C25,并应满足耐久性的要求。
4.2.3 外贴纵墙、外加横墙、外加楼板宜采用预制钢筋混凝土构件或预制钢骨混凝土构件。外加横墙应与原结构横墙对齐,并有可靠连接;外加横墙上下各层应对齐,截面宜上下一致;外贴纵墙与原结构外纵墙应有可靠连接;原结构地上部分外纵墙的窗下墙位置,可不设置外贴纵墙进行加固;各层外纵墙窗上或门上墙体应进行加固;对原外纵墙首层洞口以下的墙体,应对其正负零以下的部分进行加固。
4.2.4 外贴纵墙、外加横墙、外加楼板与原砌体结构外墙之间应有可靠连接,可在楼层标高处设置水平现浇配筋混凝土带,以连接外纵墙、外加横墙及外加楼板(图4.2.4-1);可在原砌体结构纵横墙交接处外侧设置竖向现浇配筋混凝土带连接(图4.2.4-2),以连接原砌体结构横墙、外贴纵墙及外加横墙。外加横墙的上下层之间在楼层标高处宜设置水平现浇配筋混凝土带,以连接上下层外加横墙墙板。外贴纵墙与原砌体结构之间应灌注无收缩灌浆料或水泥砂浆。外套结构采用现浇混凝土结构时,可参考图4.2.4的做法,但外贴纵墙与原砌体结构外墙的连接应同时满足现行国家标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ116的相关要求。
图 4.2.4-1 新旧墙体节点连接立面示意图
图4.2.4-2 新旧墙体节点连接平面示意图
4.2.5 加固后的结构应进行水平多遇地震作用下的结构内力分析和构件抗震承载力验算,可不考虑竖向地震作用;可不进行风荷载作用下的结构承载力验算,但应对新增坡屋顶、外挂墙板在风荷载下的构件及连接进行承载力验算。
4.2.6 水平多遇地震作用下,应整体建模进行结构整体分析,并考虑砌体、混凝土等不同材料的特性,以确定原砌体内部墙体及新增钢筋混凝土墙体的内力。分析时可基于线弹性分析假定,原砌体材料泊松比可取0.15,弹性模量应满足现行国家标准《砌体结构设计规范》GB50003的相关规定;新增混凝土材料采用的相关计算参数应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。结构平面布置较为规则时,多遇地震作用下结构的整体分析可按纵、横两个方向分别计算。
4.2.7 在纵墙方向,原砌体外纵墙与外贴纵墙形成的组合外纵墙应能承担全部纵向地震作用。
4.2.8 应采用整体计算分析得到的内力,根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010与《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定,对新增钢筋混凝土墙进行多遇地震下的拉弯、压弯和水平抗剪承载力验算。
4.2.9 应采用整体计算分析得到的内力,根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的相关规定,对原砖墙进行水平抗剪承载力验算。多遇地震下原砌体内部砖墙应能满足砖墙抗压承载能力的要求。
4.2.10 加固后的结构横墙方向应进行罕遇地震作用下的弹塑性验算,可采用静力或者动力弹塑性分析方法。分析中应考虑材料的非线性性能。结构在罕遇地震作用下的层间弹塑性位移不应大于1/400。钢拉杆在罕遇地震下不应屈服。
4.2.11 采用外套结构方式对砌体结构进行抗震加固时,应按地基基础实际受力情况进行地基承载力计算和地基沉降变形分析。并应根据分析结果,确定新增部分结构地基基础形式以及原砌体结构地基基础是否需要进行加固。
4.2.12 外加横墙或纵墙水平缝受剪承载力应符合下列规定:
                      (4.2.12-1)
                       (4.2.12-2)
                   (4.2.12-3)
式中:
——水平接缝剪力设计值;
——贯穿水平接缝型钢所产生的抗剪承载力设计值,计算时不应包括已充分利用的受拉型钢(即型钢受拉、受剪不得重复计算);
——与剪力 同时出现的轴向力标准值, 为压力时取正号,拉力时取负号;
——与剪力 同时出现的弯矩标准值;
——与剪力 同时出现的轴向力 及弯矩 所产生的抗剪承载力设计值;
——分别为贯穿水平接缝型钢截面面积及其抗拉强度设计值。
4.2.13 门窗洞口上部连系梁与墙体间接缝竖向抗剪承载力应满足如下要求:
                 (4.2.13)
式中:
——连梁竖缝处的剪力设计值;
——分别为贯穿竖向接缝连接筋截面面积及其抗拉强度设计值。
4.2.14 外加墙体的构造应满足下列要求:
1 外加横墙厚度不应小于180mm,截面长度不应小于800mm,且不应小于h/15,h为同一横墙上下两道钢拉杆之间的距离;外加横墙水平和竖向分布筋的配筋率不应小于0.25%;
2 外贴纵墙厚度不应小于120mm;外贴纵墙水平和竖向分布筋的配筋率不应小于0.25%;
3 外加墙体与竖向配筋后浇带交接的一侧应将水平筋甩出,形成锚环,锚入竖向配筋后浇带内。
4.2.15 外加楼板的设置应满足下列要求:
1 板厚不应小于100mm,并应满足竖向刚度和承载力要求;
2 外加楼板与周边预制墙板之间应设置水平后浇带;外加楼板钢筋总量应至少甩出50%并锚入水平后浇带;水平后浇带与原砖墙之间可采用锚筋连接;锚筋的直径不应小于8mm,间距宜为400mm,植入砖墙的深度不应小于150mm,锚筋孔内应灌注植筋胶;
3 外加楼板之间应设置水平后浇带;外加楼板相应位置的钢筋应全部甩出并锚入水平后浇带。
4.2.16 钢拉杆或拉梁的设置应满足下列要求:
1 应在建筑底层设置钢拉杆;底层每道横墙两侧应各设置一道钢拉杆,钢拉杆直径不应小于25mm;当有地下室时,钢拉杆可设置于地下室顶板下;
2 应在屋顶板上部每道横墙对应的位置设置钢拉杆,直径和数量同建筑底层要求;也可采用钢拉梁或混凝土拉梁,钢拉梁或混凝土拉梁纵筋总截面面积不应小于10cm2;其他楼层可不设置;
3 钢拉杆或拉梁端部应与新增横墙有可靠拉接。
4.2.17 新增墙体抗震构造措施可按抗震等级三级采用。
4.2.18 预制构件之间、预制构件与原砌体结构连接处的结合面应做成粗糙面。
4.2.19 外套结构基础选型时,宜选择对原建筑影响小、沉降量小、弃土少、施工安全、施工速度快捷的基础形式。
4.2.20 外套结构基础设计时,应根据土质、地下水位、新增结构类型及荷载大小选用合理的基础型式,当地质勘察资料不足时,应重新进行岩土工程勘察。
4.2.21 新增基础与原基础应脱开,并应考虑新设基础下土体沉降对原基础的影响,防止原砌体房屋发生裂损;外套结构严禁坐于软弱地基上。并宜设置施工后浇带,在施工期间将新增结构与原砌体房屋脱开。
4.2.22 外套结构采用桩基础时,桩基施工不得扰动原地基基础。
4.2.23 外套结构设计时,应考虑地基受荷后的变形,避免新旧结构产生标高差异。
4.2.24 砌体房屋外套结构抗震加固的施工期间应进行基础沉降变形观测。

4.3 加固施工

4.3.1 装配式结构施工前应编制专项施工方案,施工方案应包括下列内容:
1 整体的进度计划。包括:总体施工进度,预制构件生产进度表,预制构件安装进度表;
2 预制构件运输方案。包括:车辆型号,运输路线,现场装卸及堆放;
3 施工场地布置方案。包括:场内通道规划,吊装设备选型及布置,吊装方案,构件堆放位置等;
4 各专项施工方案。包括:构件安装施工方案,节点连接方案,防水施工方案,现浇混凝土施工方案及全过程的成品保护修补措施等;
5 安全管理方案。包括:构件安装时的安全措施,各专项施工的重点安全管理事项;
6 质量管理方案。包括:构件制造的质量管理,安装阶段的质量管理,各专项施工的质量管理重点科目;
7 环境保护措施。
4.3.2 装配式结构施工前应按设计要求和施工方案进行必要的施工验算。施工验算应包括以下内容:
1 预制构件的运输、存放及吊装过程中预制构件与起吊装置的承载力验算;
2 预制构件安装过程中各种施工临时荷载作用下构件支架系统和临时固定装置的承载力验算。
4.3.3 预制构件在吊装、运输施工过程中,应符合下列规定:
1 预制构件的混凝土强度应符合设计要求。当设计无具体要求时,出厂运输、装配时预制构件的混凝土同条件标准立方体抗压强度不宜小于混凝土设计强度值的75%;
2 应根据预制构件形状、尺寸及重量要求选择适宜的吊具,尺寸较大的预制构件应选择设置分配梁或分配桁架的吊具吊装,吊装过程中,吊索与构件水平夹角不宜小于60°,不应小于45°;并保证吊车主钩、吊具及构件重心在竖直方向重合;
3 装配式结构的施工全过程宜对预制构件及其上的建筑附件、预埋件、预埋吊件等采取施工保护措施,避免出现破损或污染现象。
4.3.4 施工中使用的吊具应符合国家现行相关标准的有关规定。自制、改造、修复和新购置的吊具,应按国家现行相关标准的有关规定进行设计验算或试验检验,并经认定合格后方可投入使用。
4.3.5 装配式结构正式施工前宜选择有代表性的单元或部件进行预制构件试生产和试安装,根据结果及时调整完善施工方案,确定单元施工的循环施工步骤。
4.3.6 构件吊装前,应检查构件装配连接构造详图,包括构件的装配位置、节点连接详细构造及临时支撑设计计算校核等。
4.3.7 装配施工前应按要求检查核对已施工完成的现浇结构质量,根据设计图纸在预制构件和已施工的现浇结构上进行测量放线并做好安装定位标志。
4.3.8 预制构件、安装用材料及配件应按标准规定进行进场检验,未经检验或不合格的产品不得使用。
4.3.9 吊装设备应满足预制构件吊装重量和作业半径的要求,进场组装调试时其安全性必须符合施工要求。
4.3.10 合理规划构件运输通道和存放场地,设置必要的现场临时存放架,并制订成品保护措施。
4.3.11 预制构件应按施工方案要求的顺序进行吊装,吊装就位后,应及时在预制构件和已施工现浇结构间设置临时支撑及临时固定措施。
4.3.12 预制构件应经测量校准定位后再安装与其相邻的构件,需要传递荷载的构件其连接部位承载应达到设计要求才能拆除支撑结构。
4.3.13 预制构件的装配节点处应根据设计或施工方案要求的顺序进行,节点处混凝土或灌浆材料的强度及收缩性能等应满足下述设计要求:
1 对于结合部使用的模板,在混凝土浇筑时不会产生较大变形,宜采用可多次周转的模板;
2 在浇筑混凝土前,应对结合部进行清扫,对模板和结合部应进行洒水湿润;
3 浇筑混凝土时应确保构件的结合部间的混凝土密实,混凝土的每个接合部都应做到一次性浇筑,模板的缝隙间不应发生漏浆。
4.3.14 装配式结构构件连接或构件与现浇结构连接采用螺栓连接时应按设计要求或钢结构有关规范要求进行施工检查和质量控制,并做好露明铁件的防腐和防火处理。
4.3.15 装配施工中后浇接头处的钢筋连接或锚固应满足设计和规范的有关规定。
4.3.16 施工荷载应符合设计规定,并应避免单个预制楼板承受较大的集中荷载。未经设计允许,施工单位不得对预制楼板进行切割、开洞。
4.3.17 钢拉杆应张紧,不得弯曲或下垂;外露铁件应涂刷防锈漆。
4.3.18 施工期间应采取措施控制不均匀沉降,可待外套结构施工至顶层之后灌注外贴纵墙与原外纵墙之间的缝隙。
4.3.19 应采取可靠的支撑措施,保证施工期间外套结构的稳定性。

4.4 验收

4.4.1 现场装配施工前应检查预制构件的合格证、配套材料、连接件的质量证明文件,并按检验批规定要求进行材料进场检验。
4.4.2 装配式结构施工过程的连接节点应按检验批逐个进行隐蔽工程检验,并按要求填写施工检查纪录。
4.4.3 装配式结构施工的外观质量检查应按现浇混凝土结构的有关规定执行。对有装饰或保温要求的构件装配的结构尚应满足有关建筑装饰和节能标准要求。
4.4.4 预制构件不得存在影响结构性能或装配、使用功能的外观缺陷。对于存在的一般缺陷应采用专用修补材料按修补方案要求进行修复和表面处理。构件的外观质量要求和检验方法应符合表4.4.4的规定。
4.4.4  预制构件的外观质量质量要求及检查方法
项次
项目
质量要求
检查方法
1
露筋
不应有
对构件各个面进行目测
2
蜂窝
表面上不允许
对构件每个面进行目测然后用尺量出尺寸
3
麻面
表面上不允许
目测
4
硬伤、掉角
不允许,碰伤后要立即修复
5
饰面空鼓、起砂、起皮、漏抹
不应有
目测
6
裂缝
不应有
目测
 
4.4.5 预制构件的尺寸偏差应符合设计要求,设计未给出要求时,应符合表4.4.5的规定。
 
4.4.5  预制构件尺寸允许偏差(mm) 
项次
检   验   项   目
允许偏差
墙板
±2
±2
±3
对角线差
5
翘曲
3
侧向弯曲
L/1000
面弯
L/1000
表面平整
4
阳台板
±3
±3
±3
侧弯
L/750
表面平整
3
预埋件
预埋板
中心位置偏移
2
 
与混凝土面平面高差
2
 
连接件
中心位置偏移
2
 
外露长度
±2
 
 
连接件上的螺栓孔
基于预制构件中心线的中心位置偏移
2
 
 
4.4.6 对外观缺陷及超过设计要求或表4.4.5要求的允许尺寸偏差的部位应制订修补方案进行修理,并重新检查验收。
4.4.7 现场装配施工完成后的允许偏差应符合设计要求,设计未给出要求时,应符合表4.4.7要求。
4.4.7  装配施工的允许偏差要求
检查项目
允许偏差(mm)
外贴纵墙与外加横墙
标高
±4
中心位移
4
倾斜
l/750
楼板
中心位移
5
标高
±5
外挂墙板
板缝宽度
±5
通长缝直线度
5
接缝高差
3
 
4.4.8 现场现浇混凝土中预留预埋的埋板或螺栓,其中心位移允许偏差为4mm。

5 砌体房屋外加圈梁钢筋混凝土柱加固

5.1  一般规定

5.1.1 本章适用于砖墙体承重的多层房屋,其适用的最大高度和层数应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定。砖墙应为厚度不小于240mm的实心砖墙。
5.1.2 本章所述外加圈梁钢筋混凝土柱加固指在砌体房屋外围增设圈梁、钢筋混凝土构造柱的抗震加固方法。外加柱应与圈梁、拉杆连成整体,或与现浇钢筋混凝土楼、屋盖可靠连接。

5.2  加固设计

5.2.1 采用外加圈梁钢筋混凝土柱加固房屋时,应符合下列要求:
1 外加柱应在房屋四角、楼梯间和不规则平面的对应转角处设置,并应根据房屋的设防烈度和层数在内外墙交接处隔开间或每开间设置;外加柱应由底层设起,并应沿房屋全高贯通,不得错位;外加柱应与圈梁(含相应的现浇板等)或钢拉杆连成闭合系统;
2 外加柱应设置基础,并应设置销键或锚筋等与原墙体、原基础可靠连接;当基础埋深与外墙原基础不同时,不得浅于冻结深度;
3 增设的圈梁应与墙体可靠连接;圈梁在楼、屋盖平面内应闭合,在阳台、楼梯间等圈梁标高变换处,圈梁应有局部加强措施;变形缝两侧的圈梁应分别闭合;
4 加固后结构可采用综合抗震能力指数的方法进行抗震验算,圈梁布置和构造的体系影响系数应取1.0;墙体连接的整体构造影响系数和相关墙垛局部尺寸的局部影响系数应取1.0。
5.2.2 外加钢筋混凝土柱的设计,尚应符合下列要求:
1 外加柱的布置尚应符合下列规定:
1)外加柱宜在平面内对称布置;
2)采用钢拉杆代替内墙圈梁与外加柱形成闭合系统时,钢拉杆应符合本导则第5.2.5条的要求,钢拉杆用量尚不应少于本导则第5.2.6条关于增强纵横墙连接的用量规定;
3)内廊房屋的内廊在外加柱的轴线处无连系梁时,应在内廊两侧的内纵墙加柱,或在内廊楼、屋盖的板下增设与原有的梁板可靠连接的现浇钢筋混凝土梁或钢梁;
4)当采用外加柱增强墙体的受剪承载力时,替代内墙圈梁的钢拉杆不宜少于2φ16。
2 外加柱的材料和构造尚应符合下列规定:
1)柱的混凝土强度等级宜采用C20;
2)柱截面可采用240mm×180mm或300mm×150mm;扁柱的截面面积不宜小于36000mm2,宽度不宜大于700mm,厚度可采用70mm;外墙转角可采用边长为600mm的∟形等边角柱,厚度不应小于120mm;
3)纵向钢筋不宜少于4φ12,转角处纵向钢筋可采用12φ12,并宜双排布置;箍筋可采用φ6, 其间距宜为150mm~200mm,在楼、屋盖上下各500mm范围内的箍筋间距不应大于100mm;
4)外加柱宜在楼层1/3和2/3层高处同时设置拉结钢筋和销键与墙体连接,亦可沿墙体高度每隔500mm左右设置锚栓、压浆锚杆或锚筋与墙体连接。
3 外加柱加固后,当抗震鉴定需要有构造柱时,与构造柱有关的体系影响系数可取1.0;当抗震鉴定无构造柱设置要求时,楼层抗震能力的增强系数应按下式计算:
                       (5.3.14)
式中:
——
外加柱加固后第i楼层抗震能力的增强系数;
——
i楼层第j墙段外加柱加固的增强系数;砖墙可按表5.2.2采用,但B类砖房的窗间墙,增强系数宜取1.0;
n——
i楼层中验算方向有外加柱的抗震墙道数。
 
表5.2.2 外加柱加固粘土砖墙的增强系数
砌筑砂浆强度等级
外加柱在加固墙体的位置
一端
两  端
窗间墙中部
墙体无洞口
墙体有洞口
≤M2.5
1.1
1.3
1.2
1.2
≥M5
1.0
1.1
1.1
1.1
5.2.3 外加柱的拉结钢筋、销键、压浆锚杆和锚筋应分别符合下列要求:
1 拉结钢筋可采用2φ12钢筋,长度不应小于1.5m,应紧贴横墙布置;其一端应锚在外加柱内,另一端应锚入横墙的孔洞内;孔洞尺寸宜采用120mm×120mm,拉结钢筋的锚固长度不应小于其直径的15倍,并用混凝土填实;
2 销键截面宜采用240mm×180mm,入墙深度可采用180mm,销键应配置4φ18钢筋和2φ6箍筋, 销键与外加柱必须同时浇灌;
3 压浆锚杆可采用1根φ14的钢筋, 在柱和横墙内的锚固长度均不应小于锚杆直径的35倍;锚浆可采用水泥基灌浆料等,锚杆应先在墙面固定后,再浇灌外加柱混凝土,墙体锚孔压浆前应采用压力水将孔洞冲刷干净;
4 锚筋适用于砌筑砂浆实际强度等级不低于M2.5的实心砖墙体,并可采用φ12钢筋, 锚孔直径可依据胶粘剂的不同取18 mm ~25mm,锚入深度可采用150mm~200mm。
5.2.4 后加圈梁的材料和构造,尚应符合下列要求:
1 圈梁应现浇,其混凝土强度等级不应低于C20,钢筋可采用HRB335级或HPB300级热轧钢筋;对A类砌体房屋,7度且不超过三层时,顶层可采用型钢圈梁,采用槽钢时不应小于[ 8,采用角钢时不应小于75×6;
2 圈梁截面高度不应小于180mm,宽度不应小于120mm;圈梁的纵向钢筋,对A类砌体房屋,7、8、9度时可分别采用4φ8、4φ10和4φ12,对B类砌体房屋,7、8、9度时可分别采用4φ10、4φ12和4φ14;箍筋可采用φ6,其间距宜为200mm;外加柱和钢拉杆锚固点两侧各500mm范围内的箍筋应加密;
3 钢筋混凝土圈梁与墙体的连接,可采用销键、螺栓、锚栓或锚筋连接;型钢圈梁宜采用螺栓连接。采用的销键、螺栓、锚栓或锚筋应符合下列要求:
1)销键的高度宜与圈梁相同,其宽度和锚入墙内的深度均不应小于180mm;销键的主筋可采用4φ8,箍筋可采用φ6;销键宜设在窗口两侧, 其水平间距可为1m~2m;
2)螺栓和锚筋的直径不应小于12mm,锚入圈梁内的垫板尺寸可采用60mm×60mm×6mm,螺栓间距可为1m~1.2m;
3)对A类砌体房屋且砌筑砂浆强度等级不低于M2.5的墙体,可采用M10~M16的锚栓。
5.2.5 代替内墙圈梁的钢拉杆,应符合下列要求:
1 当每开间均有横墙时,应至少隔开间采用2根φ12的钢筋;当多开间有横墙时,在横墙两侧的钢拉杆直径不应小于14mm;
2 沿内纵墙端部布置的钢拉杆长度不得小于两开间;沿横墙布置的钢拉杆两端应锚入外加柱、圈梁内或与原墙体锚固,但不得直接锚固在外廊柱头上;单面走廊的钢拉杆在走廊两侧墙体上都应锚固;
3 当钢拉杆在增设圈梁内锚固时,可采用弯钩或加焊80mm×80mm×8mm的锚板埋入圈梁内;弯钩的长度不应小于拉杆直径的35倍;锚板与墙面的间隙不应小于50mm;
4 钢拉杆在原墙体锚固时,应采用钢垫板,拉杆端部应加焊相应的螺栓;钢拉杆在原墙体锚固的方形钢锚板的尺寸可按表5.2.5采用:
表5.2.5 钢拉杆方形锚板尺寸 (边长×厚度 mm)
 
钢拉杆直径
(mm)
原 墙 体 厚 度 (mm)
370
180~240
原 墙 体 砂 浆 强 度 等 级
M0.4
M1
M2.5
M0.4
M1
M2.5
12
200×10
100×10
100×14
200×10
150×10
100×12
14
150×12
100×14
250×10
100×12
16
200×15
100×14
350×14
200×14
18
200×15
150×16
250×15
20
300×17
200×19
350×17
 
5.2.6 用于增强A类砌体房屋纵、横墙连接的圈梁、钢拉杆,尚应符合下列要求:
1 圈梁应现浇;7、8度且砌筑砂浆强度等级为M0.4时,圈梁截面高度不应小于200mm,宽度不应小于180mm;
2 当层高约3m、承重横墙间距不大于3.6m,且每开间外墙面洞口不小于1.2m×1.5m时,增设圈梁的纵向钢筋可按表5.2.6-1采用,钢拉杆的直径可按表5.2.6-2采用;单根拉杆直径过大时,可采用双拉杆,但其总有效截面面积应大于单根拉杆有效截面面积的1.25倍;
3 房屋为纵墙或纵横墙承重时,无横墙处可不设置钢拉杆,但增设的圈梁应与楼、屋盖可靠连接。
表5.2.6-1 增强纵横墙连接的钢筋混凝土圈梁纵向钢筋
总层数
圈梁设置楼层
砂浆强度等级
7度
8度
9度
墙 厚(mm)
墙 厚(mm)
墙 厚(mm)
370
240
370
240
370
240
 
5~6
M1,M2.5
M0.4
4φ10
4φ12
4φ8
4φ10
4φ12
4φ14
4φ10
4φ12
1~4
M1,M2.5
M0.4
4φ8
4φ10
4φ8
4φ12
4φ10
 
4~5
M1,M2.5
M0.4
4φ10
4φ12
4φ8
4φ12
4φ12
1~3
M1,M2.5
M0.4
4φ8
4φ10
4φ8
4φ10
4φ10
 
3~4
M1,M2.5
M0.4
4φ8
4φ8
4φ10
4φ12
4φ10
4φ14
4φ12
1~2
M1,M2.5
M0.4
4φ8
4φ8
4φ10
4φ10
4φ12
4φ12
1~3
M1,M2.5
M0.4
4φ8
4φ8
4φ10
4φ10
4φ12
4φ12
表5.2.6-2  增强纵横墙连接的钢拉杆直径
总层数
拉杆设置楼层
7度每层隔开间
8度每层隔开间
8度隔层每开间
8度每层每开间
9度每层每开间
墙厚
墙厚
墙厚
墙厚
墙厚
≤240
370
≤240
370
≤240
370
≤240
370
≤240
370
1~6
 
 
 
 
φ12
φ16
4~5
1~3
φ16
φ14
φ16
φ12
φ16
φ12
3~4
1~2
φ16
φ16
φ20
φ14
φ16
φ12
φ14
φ12
φ16
φ12
φ20
φ14
1~3
φ14
φ16
φ20
φ12
φ14
φ12
φ14
φ16
φ20
1~2
φ14
φ16
φ20
φ12
φ14
φ12
φ14
φ16
φ18
1
φ14
φ16
φ18
φ12
φ12
φ14
φ16
 
                                                                                                                         

5.3  加固施工及验收

5.3.1 增设圈梁处的墙面有酥碱、油污或饰面层时,应清除干净;圈梁与墙体连接的孔洞应用水冲洗干净;混凝土浇筑前,应浇水润湿墙面和木模板;锚筋和锚栓应可靠锚固。
5.3.2 圈梁的混凝土宜连续浇筑,不应在距钢拉杆(或横墙)1m以内处留施工缝,圈梁顶面应做泛水,其底面应做滴水槽。
5.3.3 钢拉杆应张紧,不得弯曲和下垂;外露铁件应涂刷防锈漆。
5.3.4 当采用常规方法浇筑混凝土时,模板搭设、钢筋安置以及新混凝土的浇注和养护,应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的要求。

6 框架结构房屋外套消能减震结构加固

6.1 一般规定

6.1.1 本章适用于现浇及装配整体式钢筋混凝土框架结构采用外套结构并采用消能减震技术进行的抗震加固。
钢筋混凝土结构房屋的抗震等级,B类房屋应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定。
6.1.2 本章所述外套消能减震结构加固指在原框架结构外侧增设消能支撑框架进行抗震加固,外套框架与原框架之间应设置可靠连接。
6.1.3 采用本章所述方式进行抗震加固时,应符合下述要求:
1 原建筑最大高度、层数、规则性、楼屋盖刚度、混凝土强度等级等均应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定;
2 原框架结构平面布置应规则、对称;原框架结构应为现浇或装配整体式框架结构;原框架结构楼盖宜为现浇或装配整体式楼盖;
3 原框架结构的轴压比、梁柱箍筋等抗震构造措施宜满足现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定;
4 消能减震装置的间距应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023中关于抗震墙之间无大洞口的楼盖、屋盖长宽比的规定;当超出或楼、屋盖有大洞口时,应在建筑内部设置消能减震装置;
5 外套框架宜采用钢筋混凝土框架。当采取可靠措施保证新老结构的连接性能时,外套框架也可采用钢框架。

6.2 加固设计

6.2.1 采用外套结构对框架结构房屋进行加固时,新增外套框架的布置应遵循规则、对称布置的原则;如受原建筑结构布置限制,也可采用以外侧增设消能支撑框架为主、内部增设消能支撑为辅的方式。外套结构抗震加固的典型做法如图6.2.1所示:
图6.2.1 框架结构增设防屈曲支撑加固平面示意图
6.2.2 外套框架采用钢筋混凝土结构时,混凝土强度等级不应低于C30,且不应低于原框架柱的实际混凝土强度等级。
6.2.3 采用消能支撑加固框架结构时,应符合下列要求:
1 消能支撑可根据需要沿结构的两个主轴方向分别设置。消能支撑宜设置在变形较大的位置,其数量和分布应通过综合分析合理确定,并有利于提高整个结构的消能减震能力,形成均匀合理的受力体系;
2 消能减震装置与主体结构连接件及相关结构构件的设计应保证消能装置充分发挥其作用,不应先于消能减震装置失效。应按消能器最大出力的1.2倍进行相关结构构件及节点设计;
3 包括连接部分在内的消能部件应具有足够的平面外刚度,防止出现平面外失稳;
4 应考虑消能部件发生大变形时可能对相关原结构构件、连接件的不利影响;
5 消能支撑在安装前应按规定进行性能检测,检测的数量应符合相关标准的要求;
6 加固后框架柱的轴压比应满足现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的有关规定;
7 应对增设消能支撑的框架柱所对应的基础进行地基和基础的承载力验算,并应满足地基基础设计的相关要求。
6.2.4 钢筋混凝土房屋加固后的抗震承载力验算,应按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023的规定计入构造的影响。
6.2.5 外套框架采取可靠措施与原框架相连时,结构分析时可认为外套框架可与原框架共同工作抵抗地震作用。加固后梁、柱按整体截面进行抗震验算,外套框架的材料强度应乘以规定的折减系数。
6.2.6 外套框架的柱截面宽度不宜小于相贴的原结构边柱宽度,外套框架的柱截面高度不宜小于300mm,如图6.2.6所示。消能减震装置的中心位置宜与外套框架中心位置对齐。
图6.2.6 外套框架设置示意图
6.2.7 外套框架与原结构梁柱的连接可采用图6.2.7所示方式,并应通过计算分析确定销键及植筋数量,保证罕遇地震下新老结构连接处不致发生破坏。也可根据实际情况采用其他连接方法,但应保证其连接的可靠性,并不应弱于本条所示连接方式。
 
 
图6.2.7 新增梁柱与框架连接方式
6.2.8 外套框架梁柱的抗震构造措施,应不低于现行规范的相关要求。
6.2.9 框架结构应进行多遇地震下的弹性变形验算和罕遇地震下的弹塑性变形验算,其多遇地震下的层间弹性位移角应不大于1/550;罕遇地震下的弹塑性层间位移角应不大于1/50。

6.3  加固施工及验收

6.3.1 采用外套框架加固时,应对原构件混凝土存在的缺陷清理至密实部位,并将表面打成沟槽,沟槽深度不宜小于6mm,间距不宜大于箍筋间距或200mm,被包的混凝土棱角应打掉,同时应除去浮碴、尘土;对原有缺陷应修补。
6.3.2 浇注混凝土前,原混凝土表面以新鲜水泥浆或其它界面剂进行处理;浇筑后应加强养护。对原有和新增受力钢筋应进行除锈处理。
6.3.3 新加混凝土的施工,当采用常规方法浇筑混凝土时,模板搭设、钢筋安置以及新混凝土的浇注和养护,应符合现行国家标准《混凝土工程施工及验收规范》GB 50204的要求。
 
您看到此篇文章时的感受是:
作者:佚名 来源:本站原创 编辑:lianzhan打印此文】【加入收藏】【字体:
 
最新资讯
热门资讯