评职称或毕业的时候,都会遇到论文的烦恼,为此精选了《中小学建筑抗震论文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘要:文章通过对城市既有建筑抗震加固与节能改造现状进行分析,指出城市既有建筑抗震加固的迫切性与节能改造的必要性,提出抗震加固与节能改造一体化技术的新策略,探讨推行一体化技术的措施,旨在为其推广实施起到借鉴和指导的作用。
中小学建筑抗震论文 篇1:
某中学图书馆抗震鉴定
摘要:汶川地震以后, 国务院成立全国中小学校舍安全工程领导小组,统一领导和部署中小学校舍安全工程。在全国范围实施校舍安全工程,全面改善中小学校舍安全状况,在全国中小学校开展抗震鉴定加固、提高综合防灾能力建设,使学校校舍达到重点设防类抗震设防标准。根据中小学校舍抗震鉴定加固工程委员会的要求,对原中小学
校舍结构按照新规范进行全面检测和抗震鉴定。
关键词:汶川地震;抗震鉴定;
1 引言
汶川地震以后,教育部和市教委下达专项文件,明确要求对学校建筑进行大规模的抗震排查。目的是确定这些校舍工程的结构安全是否满足有关鉴定标准和抗震设防的要求,提出检测鉴定结论及需要抗震加固的初步意见和费用估计,为这些工程的加固与处理提供技术数据。
单面走廊教学楼是我国中小学传统建筑形式,为求得较好的通风采光效果,很多中小学教学楼和生活设施建筑都采用单面走廊的形式,其结构形式通常也采用了单跨框架结构体系,而单跨框架作为框架结构的特殊形式,其抗侧移刚度小,耗能能力弱,结构冗余度小,在遭遇强烈地震时,很容易由于单个竖向构件发生破坏继而引发结构连续倒塌。这类建筑存在着很大的安全隐患,在我国08年5月12日四川汶川发生里氏8.0级特大地震中,证明这种单跨框架结构体系对抗震严重不利,所以在总结经验教训的基础上,新设计的建筑应当尽量避免采用单跨框架结构;早期中小学建筑广泛使用的单跨框架结构应当进行抗震鉴定并加固以提高其抗震能力。本文结合实际工程对单跨框架结构的鉴定做一论述。
2 工程實例
2.1 工程概况
扬州市某中学图书馆建于1992年,为三层的单跨框架结构,采用柱下条形基础。其整体平面呈L型,层高均为3.8m, 屋盖和楼盖为钢筋混凝土预制板装配式楼盖,具体2,3层结构平面布置见图1。
2.2 现场查勘、检测
经现场查勘,该工程地基基础未发现变形、开裂、不均匀沉降等损坏现象;主体结构混凝土构件未发现明显变形、倾斜和歪扭,混凝土梁、柱及节点混凝土未发现受力钢筋露筋,构件主要受力部位未发现裂缝;框架填充墙砌体结构均未发现开裂、变形或与框架脱开等现象。经调阅校方存档的建筑结构及设备各专业原设计图纸、施工验收资料以及现场抽样检测的相关数据数据,各层梁柱砼抗压强度等级均达到C20,各层砂浆抗压强度等级达到M5.0。具体检测结果如下表所示:
由于扬州位于7度区,该工程设计时按89规范抗震设防,抗震设防烈度为7 度(0.10g)。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010以及《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009,决定对该楼按7 度(0.15g)、Ⅲ类场地进行抗震鉴定,为该工程的后续加固与处理提供技术数据。
3 抗震鉴定
按照《建筑抗震设计规范》GB50011-2010, 该工程所处地理位置的抗震设防烈度为7 度(0.15g),设计地震分组为第一组,属7 度区乙类建筑;根据相关标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009、设计文件及现场检测结果可对该3层结构房屋作出抗震鉴定评述。
3.1鉴定结论
根据抗震措施鉴定,该房屋多项抗震措施不满足规范要求,主要包括:
1)本工程为乙类设防建筑,采用单跨框架,此为抗震不利体系,不满足GB50023-2009第6.3.2.1条要求;
2)平面呈L型,平面不规则,不满足GB50023-2009第6.3.2.2条要求;
3)根据现场调查查勘、检测结果,采用中国建筑科学研究院PKPM程序对该工程进行了结构抗震计算,各层均存在部分框架梁、柱(底层较多)不满足抗震承载力要求,具体结果详见图2。
4、鉴定结论及处理建议
(一)本工程采用单跨框架,此为抗震不利体系,应采取措施改变其结构体系;建议结合使用功能增设抗震墙,改变结构体系做法加固。
(二)本工程各层均存在部分框架梁、柱(底层较多)不满足抗震承载力要求,应采取相应措施加固,提高其承载能力。
(三)本工程楼屋面采用多孔板,建议增加现浇叠合层加强其整体性,同时对多孔板接头部位结合加固设计采取构造加强措施。
(四)本工程的加固、修缮应委托具有相应资质的单位进行施工,且应在征得相关主管部门的同意后,方可予以实施。
参考文献
[1] 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)
[2] 建筑抗震鉴定标准(GB50023-2009)
[3] 建筑抗震加固技术规程(JGJ116-2009)
作者:吴荣
中小学建筑抗震论文 篇2:
浅析城市既有建筑抗震加固与节能改造一体化
摘 要:文章通过对城市既有建筑抗震加固与节能改造现状进行分析,指出城市既有建筑抗震加固的迫切性与节能改造的必要性,提出抗震加固与节能改造一体化技术的新策略,探讨推行一体化技术的措施,旨在为其推广实施起到借鉴和指导的作用。
关键词:既有建筑;抗震加固;节能改造;一体化
目前,按照国家相关政策法规的出台,关于既有建筑抗震加固与节能改造已经做出一些改善,但是二者缺乏有机结合,针对这一现状本文提出抗震加固與节能改造一体化技术的新策略,一体化技术的实施可以有效提高工程的改造效率,为国家节约大量的人力、物力和财力,从而为我国城市既有建筑的抗震减灾与节能事业做出贡献。
1 我国城市既有建筑抗震加固与节能改造的现状
1.1 城市既有建筑抗震加固的紧迫性
国外对既有建筑的抗震加固十分重视,已建立了较为完善的标准法规。据不完全统计,我国现存大量既有建筑虽然采取抗震加固措施,但存在大约20%~30%的建筑其抗震性能不满足现行规范要求。此外,我国位于抗震设防区的7亿多平方米需进行抗震鉴定的既有建筑中,尚有70%以上未进行抗震鉴定。由此看见,我国城市既有建筑抗震加固任务日益紧迫。
1.2 城市既有建筑节能改造的必要性
近年来,我国经济快速发展的同时能源和资源的消耗也逐年递增,其中建筑能耗所占比重巨大,据建设部统计数据得知建筑在建造和使用过程中直接、间接消耗的能源占全社会总能耗的46.7%,其中建筑直接能耗在我国社会能源消耗总量中所占的比例从1978年的10%上升到2003年的27.5%(图 1),并且这一比例还在逐年上升。
图1 我国社会能耗总量与建筑能
2 城市既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术策略的提出
抗震加固与节能改造一体化的概念主要是针对我国既有建筑提出的,是结合新的历史时期既有建筑同时面临的抗震和节能双重迫切要求,一体化技术的提出适应我国现阶段社会发展需求,是解决城市既有建筑抗震和节能的一个新思路和新策略,该策略的实施将提高工程改造效率、节约成本,符合我国大力倡导的可持续发展战略。
本文主要从设计施工、质量验收、政策管理、材料选取等方面对城市既有建筑抗震加固与节能改造进行探析。
3 城市既有建筑抗震加固与节能改造一体化措施
3.1 设计施工一体化
既有建筑进行抗震加固和节能改造的实施过程中,虽然二者改造目的有所不同,但前期工作内容相近,大量前期准备工作都是共有的,如均需进行现场勘查,调查现状与原始资料的符合度、与现行规范的符合度,需要对重要结构构件的安全性进行评价,对建筑整体进行综合评价分析等等,工作繁杂,各项资源投入大。若能充分利用两项工作的共同点,实现抗震加固与节能改造设计施工的一体化技术,可将前期大量准备工作合二为一,避免分次重复作业造成的人力、物力等不必要的浪费,此外,在施工时作为同一单位的两个分部工程可以进行统一管理和有效衔接,在降低综合成本的同时还可确保工程的施工质量,两项工作相辅相成。
3.2 政策管理制度化
国家在宏观管理方面,可以对两项工作进行一体化并案管理,进行统一指挥安排,有利于加快我国城市既有建筑抗震防灾和节能的工作进程。在具体实施过程中可以从以下几个方面着手:(1)对于既有建筑在新形势下其抗震加固和节能改造应该达到的目标针对不同地区制定相应标准,使得加固和改造工作有可遵循的依据,又能避免“一刀切”的衡量标准。(2)对加固和改造成功的案例积极进行示范展示,将其经验进行推广,带动项目的进行。(3)国家应该组织相关部门研究出台相关政策,引导和鼓励城市既有建筑抗震加固和节能改造工作的实施。(4)对于城市既有建筑抗震减灾和节能改造项目相关部门应严把质量关,坚决杜绝验收检查过程的不良现象。
3.3 材料应用创新化
对既有建筑进行保温节能与抗震加固过程中,建筑材料是影响这两方面问题的重要因素。合理选用新型建筑材料,充分发挥其优良性能,对建筑的可持续发展意义重大。
玻化微珠是一种无机玻璃矿物材质保温材料,表面光泽平滑,理化性能稳定,具有隔热防火、耐高低温、抗老化等良好性能,该材料无毒无害、无辐射,是一种绿色、环保的高性能新型生态建筑材料。在对既有建筑进行抗震加固工程中可用于墙体的修复和补强,效果较好。
4 结语
随着我国可持续发展战略的提出和实施,城市既有建筑的抗震减灾和节能改造任务已经迫在眉睫,而一体化技术策略的落实和推行将会有效提高工程的改造效率,可以节约时间、节省人力和物力。城市既有建筑抗震加固和节能改造一体化技术在设计、施工和经济等方面的优势已充分显现,该项技术措施将很快被业界认同,全面应用于我国城市既有建筑的抗震加固和节能改造项目中。
参考文献
[1] Fema547.NEHRP techniques for the seismic rehabilitation of existing buildings[S].Washington D.C.:National Institute of Standards and Technology,2006.
[2] 冯琪.基于性能的既有建筑抗震加固方法[J].山西建筑,2013(12).
[3] 马云飞.山东省既有中小学教学楼围护结构节能改造技术研究[J].山东建筑大学,2009.
[4] 李珠,岳俊峰,石峰,王泽.既有建筑抗震加固与节能改造一体化技术[J].施工技术,2009(5).
基金项目:本文系河南省科技攻关课题,课题名称:既有建筑结构抗震加固与节能改造一体化技术研究,项目编号:142102310469。
作者:杜娟 曲志
中小学建筑抗震论文 篇3:
南桥小学教学楼结构加固设计的概念与分析
【摘要】简述南桥小学教学楼的结构现状,并根据现行的抗震设计要求提出该项目加固设计的概念。在对该项目进行计算后,对项目进行施工图设计分析,最终实现对该项目的加固设计工作。
【关键词】钢筋砂浆面层加固;混凝土板墙加固;增加外构造柱;柱增大截面加固
1、项目概况
汶川地震后,校舍的结构安全问题凸显出来。2009年开始上海市应《国务院办公厅关于印发全国中小学校舍安全工程实施方案的通知》文件要求,全市展开了对不符合重点设防7度抗震烈度要求的中小学校舍进行加固的工作。南桥小学教学楼于2017年补充开展此项工作。
南桥小学教学楼分为三个单体,北楼、南楼、辅助楼,均为4层砖混结构。三个单体楼分别于上世纪80年代~90年代建造,单体间设伸缩缝脱开。本结构加固设计安全等级:一级;抗震设防烈度:7度(0.10g);设计地震分组为第二组;建筑抗震设防类别:乙类;B类建筑,加固后的设计使用年限:40年。本工程承重墙为240厚粘土砖,横墙间距为7.8米,楼面采用预制空心楼板,圈梁的布置基本完整,设计保留单体间的伸缩缝。
2、主要问题及相应采取的加固措施
按上海市房地产科学研究院提供的《奉贤南桥小学北教学楼、南教学楼、辅助用房抗震鉴定》(2018-K003)结构主要情况及主要存在问题如下。
(1)乙类设防房屋总高度与总宽度(单面走廊房屋的总宽度不包括走廊宽度)的最大比值为2.3,大于2.0。(2)构造柱与墙体连接处砌成马牙槎,但无拉结筋。(3)部分墙体抗震承载力不足,部分墙体抗压承载力不足。(4)北楼承重墙体的砌筑砂浆实际达到的强度等级低于M2.5,砌筑砂浆强度推定值一层至四层均为1.2MPa。(5)教学楼横墙较少、跨度较大的房间,宜为现浇或装配整体式楼屋盖,现状为预制空心楼板。(6)乙类设计的教学楼横墙较少,外墙四角、内外墙交接处、楼梯间四角未设置构造柱或构造柱设置不足。(7)南楼的北侧端头处,结构布置在平面内不闭合,仅靠楼板拉结。(8)承重窗间墙最小宽度1.2m、承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离为1.5m等局部砌体墙段尺寸略小。
采取加固措施如下:(1)整体上建筑采用加大墙体截面法加固,北楼采用单面、双面混凝土板墙加固方法;南楼、辅助楼采用单面、双面钢筋砂浆面层加固。钢筋砂浆面层加固或者混凝土板墙加固,可较大程度的提高砌体的抗剪、抗压能力。新增砂浆面层或混凝土墙板的内部钢筋使得构造柱、圈梁、墙体与新增混凝土形成有效拉结、形成整体,结合原有砖墙形成抗震墙,以达到加强墙体抗震承载力、加强砂浆强度、增大墙体厚度的效果。(2)预制空心楼板的加固上,采用墙顶增加角钢方式,以增加预制空心楼板搭接宽度,增强整体性。(3)外墙四周、楼梯四角内外墙纵横墙交界处设构造柱,外墙采用捆绑方式增加钢筋混凝土构造柱,内墙采用捆绑方式增加鋼箍砖核心构造柱,以改善其承载力、增强建筑整体性。(4)南楼的北侧端头处楼面下增设梁,与两侧原有柱子拉结,以形成结构围合。(5)在满足建筑规范及使用的前提下,门窗适当缩小,以增设混凝土收口,局部增设构造柱,以补强门窗洞口削弱的影响。
除了上述处理方式,结构设计时还采取了下列方法作为加强措施:(1)南楼最北侧外伸段端头的两个承重柱采用截面加大法增大柱加强,以更好的控制建筑在地震作用下产生的扭转效应。(2)通道、开洞四周、窗间墙宽度过小或抗震能力不满足要求的部位,周边增设构造柱,采用双面钢筋砂浆面层或者双面混凝土板墙加固。(3)建筑四角增设构造柱外,建筑四角周边原有墙体即便计算满足,设计也人为的布置了钢筋砂浆面层或者混凝土板墙,以加强其角部刚度、改善平面抵抗地震的影响。
3、电子计算与手算复核
计算上主要采用PKPM鉴定加固模块按时建模,经计算加固后的高厚比、抗震(抗力与效应之比)、受压承载力计算、局部受压计算等计算均符合设计要求。考虑实际的加固工程有一定的复杂度,电子计算程序可能存在计算偏差,故此进行手算抗震承载力以复核。计算思路及过程如下,依据抗震鉴定报告,本工程为B类建筑,一二级鉴定都应满足,由于高宽比等不满足规范要求,应按《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)公式5.2.14计算墙体综合抗震能力指数
βi-为楼层墙体平均抗震能力指数,此处 应为加固后楼层平均抗震能力指标进行计算,故此应乘以加固增强系数η。即公式为
其中φ1φ2-分别为体系影响系数和局部影响系数。φ1φ2按 《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)中表5.2.11-1及5.2.11-2取值, 按《建筑抗震加固技术规程》(JGJ116-2009)中公式5.3.2-2及公式5.3.2-1计算, η0查表5.3.2.1,插入法求值,tw0原墙厚为240。按《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)公式5.2.13,
Ai-楼层抗震墙在层高1/2处净截面积的总面积,Abi-楼层建筑平面面积,ζoi-抗震墙的基准面积率,λ-地震7度烈度及设计基本地震加速度0.1g参数为1。取最弱处计算,βci大于1,满足要求,不必计算局部墙体综合抗震能力指数。因此,加固后墙体抗震承载力计算满足。
4、加固设计与施工措施
4.1承重墙增大截面加固法
采用钢筋砂浆面层加固及混凝土板墙加固是砌体结构砖墙较为传统的加固方法,也是目前最为通常的技术。钢筋砂浆面层加固及混凝土板墙加固方法:凿除砖墙粉刷面层,凿除墙顶斜砖,墙体如有裂缝进行修补,敷设钢筋网,钢筋网与墙及构造柱用拉结筋拉结,与原有构造柱拉结措施采用化学植筋,墙顶空隙采用微膨胀细石混凝土灌实,墙面抹高标号(钢筋砂浆面层加固)砂浆或者浇筑混凝土(混凝土板墙加固)。
设计上值需注意,钢筋宜采用HRB335或HRBF335级钢筋,钢筋网的横向钢筋遇有门窗时,单面加固宜将钢筋弯入洞口侧边锚固,双面加固宜将两侧横向钢筋在洞口闭合。双面的钢筋网应采用Ф6的S型穿墙筋固定,间距宜为900mm,单面加面层的钢筋网应采用Ф6的L型锚墙筋固定,间距宜为600mm,锚固长度宜不小于180mm。钢筋遇楼板时应进行穿洞,为了减少穿洞对楼板的影响,建议每隔800mm设穿楼板洞,竖向钢筋面积应不小于设计的每延米的竖向钢筋面积。
混凝土板墙加固混凝土面层厚度不应小于60mm,当采用喷射混凝土施工时,不应小于50mm,竖向受力钢筋直径不应小于12mm。板墙加固应自基础起,混凝土锚入原有基础。
钢筋砂浆面层加固的厚度室内应为35~45mm,室外或潮湿环境钢筋砂浆面层应45~50mm。钢筋网外保护层厚度不应小于10mm,钢筋网片与墙面的空隙不应小于5mm,钢筋网的钢筋直径宜为4mm或6mm,实心墙宜为300x300。底层的面层,在室外地面下宜加厚并伸入地面下500mm。
4.2增加外构造柱做法
外墙四角、楼梯间四周及墙体交汇处如无构造柱按计算及相关构造增设构造柱,构造柱布置应上下层对齐,平面上也宜左右对称。设构造柱可提升房屋的整体抗震性,并解决局部承重墙承压不足的问题。
构造柱应埋置至基础,并于原有条基上增设混凝土锚固柱墩,以使构造柱与原有基础有良好的拉结。构造柱直径应不小于12,与楼层圈梁有可靠连接,形成整体,上述措施这样可以使构造柱与圈梁共同作用,将砌体分块包围又共同作用,同时采用刚4Ф12拉杆于楼层1/3及2/3层高处与垂直方向的内墙进行拉结,使内墙与构造柱形成一个整体,上述措施能良好的控制砌体的裂缝产生,保证建筑的整体性完整及与原有结構的共同作用效应。
4.3预制空心楼板增设角钢加固
预制空心楼板下采用化学锚栓锚固与墙顶圈梁固定角钢,角钢固定后缝隙灌注环氧树脂胶粘结角钢,以增加其搁置长度,避免其地震中预制楼板突然脱落、瞬时倒塌的可能性。采取角钢加固是目前广泛应用的楼板加固方式,相对其他方法也很大程度上减少了施工的复杂程度。
4.4柱增大截面加固法
南楼最北侧外伸段端头的两个承重柱经计算,其纵筋已不满足设计强度要求,其箍筋设置不满足现行规范的要求,截面加大法能较好的解决柱子的纵筋和箍筋不足的问题。增大截面也有利于其抵抗地震力。
小结:
加固工程有多种方式方法,设计人员应结合实际进行恰当的加固方法选择,尤其校安工程加固的设计其特殊性:它牵涉广大师生们的安全,是社会的焦点;校安工程加固的作业时间不宜拉长,尽量控制施工周期,以让学校尽早回迁,开展正常的教学秩序。所以在设计应进行合理的计算和分析,选用安全上可靠,技术上成熟,时间上可控的方案进行加固作业。
参考文献:
[1]李亮如,刘劲松,陈大川.砌体结构房屋墙体加固方法分析[J].墙材革新与建筑节能,2018(08):61-65.
[2]DGJ08-81-2015,现有建筑抗震鉴定与加固规程[S].上海:同济大学出版社,2015.
[3]JGJ116-2009,建筑抗震加固技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.
作者:袁军