作者：m.mifum.com 時(shí)間:2020-08-20 12:46??點(diǎn)擊:
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工程實(shí)例概況
紅河州醫院病房樓，地下1層，地上8層。首層為消化內科及大廳；2—6層為病房，7層為設備層，8層為電梯機房和設備用房。建筑平面形狀為矩形，總高度 26.90m。結構形式為現澆框架-剪力墻結構，基礎為箱形基礎，樓板為現澆梁板體系。
原建筑竣工于1984年，按7度（0.15g）抗震設防，結構抗震設防類(lèi)別為丙類(lèi)。依據《建筑工程抗震設防分類(lèi)標準》第4.0.3條規定，改造后的結構抗震設防類(lèi)別為乙類(lèi)。鑒于醫院實(shí)際需求及《建筑抗震鑒定標準》第1.0.6條規定，該病房樓進(jìn)行改造設計前需對原結構進(jìn)行抗震鑒定，并確定其后續使用年限為40a。
建筑現狀調查
抗震鑒定前應進(jìn)行建筑現狀調查，包括搜集勘察、施工及竣工驗收的相關(guān)原始資料；當資料不全時(shí)，應根據鑒定的需要進(jìn)行補充實(shí)測。調查建筑現狀與原始資料相符程度、施工質(zhì)量和維護狀況。
1原始資料調查
該住院樓巖土工程勘察報告、竣工圖紙、竣工驗收資料等原始資料均較齊全。
2外觀(guān)質(zhì)量檢查
鋼筋混凝土結構主要檢查結構構件的裂縫及劣化程度等。經(jīng)檢查個(gè)別框架柱及剪力墻表面存在蜂窩、麻面現象；少數框架梁存在梁底鋼筋銹蝕現象；個(gè)別屋面板板底存在堿蝕、露筋現象。結構構件未發(fā)現明顯開(kāi)裂、較大變形等嚴重結構性損壞現象。
3材料性能檢測
建筑結構的材料性能是結構安全的基本保證。本工程混凝土強度采用超聲-回彈綜合法對混凝土抗壓強度進(jìn)行現場(chǎng)取樣檢測。現場(chǎng)采用鋼筋探測儀對部分梁、板、柱、剪力墻的鋼筋配置、分布及混凝土保護層厚度進(jìn)行檢測，檢測結果基本符合原圖紙設計要求。
抗震鑒定
1抗震鑒定原則
本工程屬于 B 類(lèi)建筑，應進(jìn)行兩級鑒定。(1)第一級鑒定：對現有房屋的宏觀(guān)控制和構造鑒定為主進(jìn)行綜合評價(jià)； (2)第二級鑒定：對現有房屋進(jìn)行抗震驗算為主結合構造影響進(jìn)行綜合評價(jià)。
(1)和(2)同時(shí)滿(mǎn)足的建筑評定為滿(mǎn)足抗震要求,可不進(jìn)行加固處理；(1) 滿(mǎn)足而主要抗側力構件的抗震承載力不低于規定的 95%、次要抗側力構件的抗震承載力不低于規定的 90%，可不進(jìn)行加固處理；(1)不滿(mǎn)足而抗震承載力較高時(shí)，可通過(guò)構造影響系數進(jìn)行綜合抗震能力的評定； (1)和(2)均不滿(mǎn)足要求時(shí)，應采取加固或其他相應措施。
2抗震等級確定
本工程使用功能為病房樓，根據《建筑工程抗震設防分類(lèi)標準》第4.0.3條，二三級醫院的門(mén)診、醫技、住院用房，抗震設防類(lèi)別應劃分為重點(diǎn)設防類(lèi)（乙類(lèi)）。依據現行 《建筑抗震設計規范》第 6.1.2 條規定，本樓框架抗震等級為二級、剪力墻抗震等級為一級。依據現行《建筑抗震鑒定標準》 第6.3.1條規定，框架抗震等級為三級、剪力墻抗震等級為二級。改造工程的抗震設防目標及抗震設防水準，按照安全、經(jīng)濟、合理的要求，結合其后續使用年限40年相協(xié)調，確定框架抗震等級為三級、剪力墻抗震等級為二級。
3場(chǎng)地、地基和基礎
查閱原地勘報告，本樓建造于對抗震有利的地段，場(chǎng)地類(lèi)別為II類(lèi)，其地基主要受力范圍內不存在軟弱土、飽和砂土和飽和粉土或嚴重不均勻土層。依據《建筑抗震鑒定標準》第4.1條、4.2條規定，可不進(jìn)行場(chǎng)地對建筑影響的抗震鑒定，同時(shí)也可不進(jìn)行地基基礎的抗震鑒定。
4抗震措施鑒定（ 第一級鑒定）
1、結構高度
本工程結構總高26.90m,滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》第6.1.1條，7度框架-抗震墻結構適用的最大高度為120m的要求。
2、房屋的結構體系
本工程為雙向多跨框架-抗震墻結構，結構布置及框架梁、柱、剪力墻截面滿(mǎn)足 《建筑抗震鑒定標準》第6.3.2條房屋結構體系要求。
本工程建筑平面形狀為矩形，平面沒(méi)有局部突出，立面沒(méi)有局部縮進(jìn)，均滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》 第 6.2.1 條房屋結構體系要求。
樓層剛度大于其相鄰上層剛度的70%，且連續3層總的剛度降低小于50%，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》 第 6.2.1 條房屋結構體系要求。
首層個(gè)別框架柱軸壓比為0.98，不滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》第6.2.1條框架-抗震墻柱（抗震等級三級）軸壓比≤0.95的要求。
3、 混凝土強度等級
本工程混凝土強度實(shí)測結果，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》 第6.3.3 條梁、柱、墻實(shí)際達到的混凝土強度等級不應低于 C20要求。
4、框架梁的配筋及構造
本工程框架梁縱向受拉鋼筋的配筋率不大于2.5%；梁端截面的底面和頂面配筋量的比值不小于0.3；梁端箍筋實(shí)際加密區的長(cháng)度大于梁截面高度的1.5倍，箍筋最小直徑為8mm，滿(mǎn)足要求。
5、框架柱的配筋及構造
本工程框架柱實(shí)際縱向鋼筋的總配筋率，框架中柱、邊柱和角柱均大于1.0%，滿(mǎn)足要求。柱箍筋加密區的箍筋間距為100mm，箍筋直徑為φ8mm和φ10mm，滿(mǎn)足要求。柱加密區箍筋肢距不大于200mm，且每隔1根縱向鋼筋在2個(gè)方向均有箍筋約束，滿(mǎn)足要。
6、框架節點(diǎn)核心區構造
本工程框架節點(diǎn)核心區內箍筋最大間距為100mm，最小直徑為φ12mm，柱體積配箍率為 1.6%~2.1%，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》第 6.3.6 條要求。
7、 抗震墻的配筋及構造
本工程抗震墻墻板豎向、橫向分布鋼筋的配筋率約為0.628%，均大于0.25%，最大間距為150mm，最小直徑φ12mm，滿(mǎn)足要求。抗震墻邊緣構件的配筋，縱向鋼筋配筋率為1.2%~2.0%，箍筋直徑均為φ10mm，間距均為100mm，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.7條要求。
8、填充墻
本工程砌體填充墻在平面和豎向布置均勻對稱(chēng)，滿(mǎn)足要求。砌體填充墻沿框架柱每隔500mm有2根φ6mm拉筋，拉筋伸入填充墻內長(cháng)度700mm，滿(mǎn)足三四級框架不應小于墻長(cháng)的1/5且不小于700mm的要求。 墻長(cháng)度大于5m時(shí)，墻頂部與梁設有拉結措施，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標準》第6.3.9條要求。
5抗震承載力驗算（第二級鑒定）
第二級鑒定是以抗震驗算為主，結合構造影響進(jìn)行綜合評價(jià)。第二級鑒定可采用樓層綜合抗震能力指數法與《建筑抗震設計規范》規定方法進(jìn)行抗震計算分析。本工程采用中國建筑科學(xué)研究院編制的《PKPM 混凝土結構鑒定加固》軟件進(jìn)行抗震承載力計算。
1）在 PKPM 軟件計算中，依據原設計施工圖、本次改造建筑圖，并結合現場(chǎng)調查結果，確定結構布置及荷載分布，建立計算空間計算模型。
2）抗震計算的有關(guān)參數
抗震設防烈度:7 度; 設計基本地震加速:0.15g;設計地震分組:第一組；設計特征周期值:0.30s;建筑場(chǎng)地類(lèi)別:II 類(lèi);地面粗糙類(lèi)別:C類(lèi);框架抗震等級:三級;剪力墻抗震等級:二級。
3）梁柱節點(diǎn)重合部分,梁端簡(jiǎn)化為剛域。
4）考慮填充墻對于結構總體剛度的影響，計算時(shí)取周期折減系數為 0.75。
5）根據第一級鑒定結果，體系影響系數取 0.95。
經(jīng)計算首層個(gè)別框架柱抗剪不滿(mǎn)足要求，首層、2層部分框架梁、板承載力不滿(mǎn)足要求，3層、5層改造為設備機房位置樓板承載力不滿(mǎn)足要求。
6抗震鑒定結論
1）個(gè)別框架柱軸壓比不滿(mǎn)足要求；
2）個(gè)別框架柱抗剪不滿(mǎn)足要求
3） 部分框架梁承載力不滿(mǎn)足要求；
4） 部分樓板承載力不滿(mǎn)足要求。
抗震加固設計
1框架柱加固
軸壓比不足的框架柱采用加大截面法進(jìn)行加固處理。該方法是在框架柱構件表面鑿毛和清潔處理后用鋼筋混凝土圍套，圍套內的縱向受力鋼筋由計算確定，并與原框架柱內縱向受力鋼筋共同工作。采用加大截面法不僅提高框架柱的承載力，并且在一定程度上提高了結構的剛度。 加大截面的尺寸一般在100mm左右，采用混凝土加大截面，澆筑時(shí)很難振搗密實(shí)，加固質(zhì)量難以保證。本工程采用高強灌漿料代替混凝土，保證了混凝土的密實(shí)度。
抗剪承載力不足的框架柱采用橫向粘貼碳纖維的方法進(jìn)行加固處理。 框架柱粘貼環(huán)向碳纖維箍，纏繞3圈且搭接長(cháng)度應超過(guò)200mm。碳纖維箍外側抹厚度不小于 25mm 的高強度水泥砂漿，以滿(mǎn)足防火及防護要求。 框架柱頂部及底部設置4mm厚鋼板封閉箍進(jìn)行附加錨固。
2混凝土梁加固
混凝土梁采用型鋼加固法。此方法適用于不允許增大構件截面尺寸，而又需要大幅度地提高承載力的混凝土結構加固。 型鋼加固法是在混凝土構件四周包以型鋼，型鋼與被加固梁之間用聚合物砂漿或結構膠等方法黏結。型鋼表面抹厚度不小于 25mm 的高強度水泥砂漿（應加鋼絲網(wǎng)防裂）作防護層，具體做法如圖 7 所示。
3樓板加固
樓板采用粘貼碳纖維加固法。碳纖維復合材加固混凝土結構，主要是利用纖維抗拉的高強度、高彈性模量、高應變性能及利用改性環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)膠結材料，使碳纖維與混凝土結構產(chǎn)生良好的黏結性，加固補強原結構受拉縱向鋼筋和受剪、抗扭箍筋的不足，從而提高結構抗彎、抗剪、抗扭承載力。
該方法用高性能黏結劑將碳纖維布黏貼在樓板表面 （纖維粘貼方向應平行于構件的主受力方向），使兩者共同工作，提高樓板的抗彎承載力。為提高碳纖維布黏結加固耐久性，碳纖維表面采用壓結鋼片加射釘進(jìn)行附加錨固，壓結鋼片長(cháng)度宜為碳纖維布寬 +60mm，射釘應不打穿碳纖維布。
