结构布置与结构体系
从做过的多层砌体校舍工程看,对北京市多层砌体校舍工程的结构布置与结构体系归纳总结如下:
(1) 建筑结构平面绝大多数基本上为矩形,对于过规范长度或结构平面为形等不规则的结构均设置了防震缝;结构构件、砌体抗震墙布置对称、规则,在地震作用下的扭转影响比较小,对结构抗震有利;但也有一部分教学楼的平面为形、三个肢等构成。
(2) 建筑总层数多为2～4 层,个别的总层数为5层。多层砌体校舍的建筑总层数不过4 层的为满足抗震规范GB50011 —2001 (2008 年版) 关于对乙类的多层砌体房屋的总层数应减少一层且总高度应降低3m和对医院、教学楼等横墙较少的多层砌体房屋,总高度应规定降低3m,层数相应减少一层的规定。对于个别校舍建筑总层数为5 层的工程,应在综合分析其抗震能力的基础上提出加固等处理建议。
(3) 楼(屋) 盖多为钢筋混凝土预制板,内廊式的房间和走廊多为纵墙承重,由于外纵墙开洞率大和横墙间距大,使得这类房屋的抗震能力大为降低。
(4) 楼梯间在1992 年以前建造的基本设置在端部,且楼梯平台板多为预制板,楼梯间墙体因楼梯斜梁的作用而刚度增大,楼梯间的预制平台板削弱了楼梯的整体性,使得这些校舍的楼梯间成为了房屋抗震的薄弱环节。
(5) 外纵墙开洞率大,使得窗间墙的高宽比大于110 ;对于外纵墙的窗间墙多为高宽比大于110 时,其外纵墙的抗震能力相对比较差。
(6) 外廊建筑的两个外纵墙的开洞率均较大,使得外廊建筑的抗震能力较内廊式的多层砌体校舍还差。
(7) 个别房屋结构体系不合理;也有个别结构是局部框架与砌体房屋组合、砌体房屋与单层构件混凝土排架结构组合、砌体房屋上部增设轻钢结构以及阶梯教室等大教室的井字梁楼盖等状况,其结构体系不合理。一些教学楼的开间为4 开间,楼(屋) 盖仍采用预制混凝土板,其横墙间距大、预制板的水平刚度小而使纵墙变形大,产生弯曲破坏。这些结构体系不合理的校舍建筑,在地震作用下产生较为严重破坏的原因是:

1) 在多层砌体墙与局部
框架组合房屋会产生各个击破的抗震效果,由于砖墙的刚度比较大,在地震作用下砖墙先开裂,因砖墙的刚度降低而产生内力重分布,框架因内力分配加大而破坏严重;

2) 砌体房屋与单层构件混凝土排架结构组合房屋的两部分刚度相差比较大,在地震作用下其连接部分相互影响,将形成薄弱部位而破坏严重;

3) 砌体房屋上部增设轻钢结构房屋形成竖向刚度分布很不均匀,这类房屋均是后来对房屋进行加层改造的,由于
对砌体房屋上部增设轻钢结构的抗震性能研究不够,所以还没有形成相应的抗震设计规定,从这类结构的实际做法来看,钢结构柱的柱脚锚固不够合理和不牢固,在地震作用下会率先破坏;

4) 砌体结构中的阶梯教室等大教室井字梁楼盖是由构造柱、砖墙支承,井字梁楼盖的边缘构件设置为圈梁,这类楼盖不仅重而且开间大,在地震作用下,使得支承井字梁楼盖的构造柱和砖墙破坏严重。

二、上蔡县学校幼儿园抗震安全检测报告-新闻——抗震构造措施

由于我国的建筑抗震设计规范经历了3 次修订,其抗震设防的目标和要求及其构造措施均在不断提高和完善,所以在抗震构造措施方面与中小学教学楼作为乙类建筑的要求存在一定的差距,特别是1991 年以前建造的中小学校舍的抗震构造措施方面的差距会大一些。
(1) 由于抗震规范GBJ11 —89 于1992 年7 月以后才正式实施,在1991 年以前按抗震规范TJ11 —78 设置构造柱的多层砌体校舍房屋相对比较少,多数房屋仅在楼梯间四角、横墙与外纵墙交接处设置。这主要是由于该规范把构造柱作为高的措施运用。抗震规范GBJ11 —89 和GB50011 —2001 把构造柱和圈梁一起作为约束脆性砖墙而达到提高多层砌体房屋整体抗震能力的构件,按照这两本抗震规范设计的多层砌体校舍的构造柱设置较为合理,但也存在内纵墙构造柱设置偏少的问题。
(2) 多层砌体房屋校舍中楼(屋) 盖多数都采用预制钢筋混凝土空心板,其钢筋混凝土圈梁设置非常重要。在1991 年以前建造的多层砌体房屋校舍圈梁的。设置不够合理,基本上是有横墙处才设置圈梁,使得横向圈梁的间距均在910m 以上。对于1991 年以后建造的多层砌体房屋校舍,其圈梁设置较为合理,在纵墙承重的结构体系的每开间构造柱设置的部位采用现浇板带作为圈梁,形成了纵横向圈梁与构造柱相连接约束砖墙的作用。
(3) 多层砌体房屋校舍中部分横墙承重结构的承重梁下没有设置混凝土梁垫,虽然没有出现承重梁下砌体因局部承压不足产生的破坏,但是在地震作用下支承承重梁的墙体是薄弱环节,会率先破坏并导致楼板的垮塌。

三、上蔡县学校幼儿园抗震安全检测报告-新闻——既有多层砌体校舍抗震能力主要问题的对策

分析既有多层校舍在抗震能力方面存在的主要问题,是为了通过实施一些措施解决问题。这些措施包括拆除重建、整体加固和局部加固及必要的维护等对策。采取这些对策的考虑原则主要有以下几点:
(1) 对于墙体砌筑砂浆强度小于110MPa 的多层校舍建筑,考虑到其抗震能力较低和加固量涉及所有的墙体,其抗震加固费用会过新建工程的70 % ,以及存在由于砂浆强度太低很难达到加固效果和很难满足北京市8 度乙类建筑的抗震设防要求等问题,对这类校舍房屋应拆除重建。
(2) 对于砌筑砂浆强度不小于110MPa 的建筑,其砖墙抗震承载能力与抗震设防要求有一定的差距,通过采取加固措施可以使结构的抗震承载力满足要求;同时,在结构体系方面为预制钢筋混凝土空心板的纵墙承重或总层数大于4 层以及井字梁楼(屋) 盖等,在抗震构造上构造柱、圈梁设置不合理等的多层砌体校舍建筑,应从提高房屋的整体抗震能力进行整体加固,包括墙体加固、内外纵墙增设钢筋混凝土构造柱和钢拉杆以及楼梯间三面墙体加固等。这些整体加固措施应根据既有校舍的墙体抗震承载能力、结构布置和抗震构造措施的差异而选择较合理的加固方案:

1) 对于砖墙抗震承载能力相差10 %以内,可以采用增设构造柱、圈梁与横向钢拉杆以及加强楼梯间等抗震加固措施;

2) 对于砖墙抗震承载能力相差10 %以上和在30 %以内,可以采用对不足墙体进行钢筋网砂浆面层加固和增设构造柱、圈梁与横向钢拉杆以及加强楼梯间等抗震加固措施;3) 对于砖墙抗震承载能力相差30 %以上,可以采用对不足墙体进行混凝土板墙加固和增设构造柱、圈梁与横向钢拉杆以及加强楼梯间等抗震加固措施。
(3) 对于砂浆强度等级满足设计要求,其墙体抗震承载力也满足北京市8 度设防要求,但存在构造柱、圈梁设置不合理或楼梯间设置在端部等校舍工程,应采取在内外纵墙增设钢筋混凝土构造柱和钢拉杆以及楼梯间三面墙体加固等的局部加固措施。
(4) 对于结构体系不合理、结构布置不对称的校舍建筑,应从改变结构抗侧力体系和改善结构的对称性的抗震加固入手。对于楼梯间的加固应根据楼梯间的位置确定相应的加固方法:若楼梯间在转角或房屋尽端,则不宜加得过强,可采用适当加大配筋率的钢筋网砂浆面层加固,也应同时加固相邻的横向墙体,即不能使加固后楼梯间墙体较相邻墙体的抗侧力刚度增大很多而加重其破坏;若楼梯间在中部,则可采用钢筋混凝土板墙加固。

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