抗震加固校舍建筑物(學校抗震加固)
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本篇文章給大家談談抗震加固校舍建筑物,以及學校抗震加固對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。建筑抗震加固改造是重要的工程項目抗震加固校舍建筑物,由于很多建筑的建設年限逐漸逼近設計邊緣,建筑抗震加固改造工程在施工中容不得一絲馬虎,應合理設計改造方案,準確部署改造施工工作。抗震支架當遭遇到本地區抗震設防烈度的地震發生時,為達到減輕地震破壞,減少和盡可能防止次生災害發生的目的,建筑給水排水、消防、供暖、通風、空調、燃氣、熱力、電力、通訊等機電工程設施應設置抗震支架。
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建筑結構抗震加固?
建筑抗震加固改造是重要的工程項目抗震加固校舍建筑物,由于很多建筑的建設年限逐漸逼近設計邊緣,建筑抗震加固改造工程在施工中容不得一絲馬虎,應合理設計改造方案,準確部署改造施工工作。未來要如何一如既往地“大震不倒”抗震加固校舍建筑物?
一、新時期要及時刷新工法
《建筑業10項新技術(2017版)》公布后,抗震、加固與監測技術作為新技術之一,從多個方面列舉分享技術內容。抗震方面消能減震技術主要應用于多高層建筑,高聳塔架,大跨度橋梁,柔性管道、管線(生命線工程),既有建筑的抗震(或抗風)性能的改善,文物建筑及有紀念意義的建(構)筑物的保護等。建筑隔震技術一般應用于重要的建筑,一般指甲、乙類等特別重要的建筑;也可應用于有特殊性使用要求的建筑,傳統抗震技術難以達到抗震要求的或有更高抗震要求的某些建筑,也可用于抗震性能不滿足要求的既有建筑的加固改造,文物建筑及有紀念意義的建(構)筑物的保護等。
加固方面結構構件加固技術常用的有鋼絞線網片聚合物砂漿加固技術和外包鋼加固技術。鋼絞線網片聚合物砂漿加固技術是在被加固構件進行界面處理后,將鋼絞線網片敷設于被加固構件的受拉部位,再在其上涂抹聚合物砂漿。外包鋼加固法是在鋼筋混凝土梁、柱四周包型鋼的一種加固方法,可分為干式和濕式兩種,兩者的承載力提高效果與施工便捷度有所區別。鋼絞線網片聚合物砂漿加固技術適用于砌體結構磚墻、鋼筋混凝土結構梁、板、柱和節點的加固。外包鋼加固技術適用于需要提高截面承載能力和抗震能力的鋼筋混凝土梁、柱結構的加固。
《建設工程抗震管理條例(征求意見稿)》也對抗震加固工程提出了相應要求,例如以下條款。第十五條【施工要求】工程總承包單位、施工單位及監理單位應當加強對抗震措施、關鍵節點施工質量的管理,確保施工質量符合抗震設防標準。第十九條【減震隔震工程設計】采用減震隔震技術的建設工程,設計單位應當在設計文件中對減震隔震裝置技術性能、檢驗檢測、減震隔震構造措施、施工安裝和使用維護提出明確要求。第二十七條【加固驗收】抗震加固完工后,建設工程所有權人應當按照《建設工程質量管理條例》的規定組織驗收。驗收合格后,應當在工程顯著部位設置標牌,載明工程建造年代、抗震加固時間、加固后最長使用年限等信息。隨著行業法規和國標圖集不斷更新,工程從業人員應不斷刷新相關規定及條款內容,確保設計、施工方案符合行業要求,保證工程質量安全可靠。
二、了解抗震工法及配件施工
建筑抗震加固涉及的施工方法眾多,應學習了解施工方案設計和工法內容,選擇適合工程情況的方案,確保抗震效果良好。可對施工方案進行分類整理,以保證使用得當。
按部位
框架梁
(1)梁的截面尺寸,符合下列各項要求:截面寬度不小于200mm;截面高寬比不大于4;凈跨與截面高度之比不小于4。(2)梁的配筋應確保梁端縱向受拉鋼筋的配筋率不大于2.5%,且計入受壓鋼筋的梁端混凝土受壓區高度和有效高度之比不大于0.35。梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值,除按計算確定外,不小于0.3。(3)梁端箍筋加密區的長度、箍筋最大間距和最小直徑按規范采用,當梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,箍筋最小直徑數值應增大2mm。(4)梁的縱向鋼筋配置,符合下列各項要求:沿梁全長頂面和底面的配筋,不少于 2φ14 且分別不少于梁兩端頂面和底面縱向配筋中較大截面面積的1/4,框架梁內貫通中柱的每根縱向鋼筋直徑,不大于柱在該方向截面尺寸的1/20。(5)梁端加密區的箍筋肢距應不大于 250mm和20倍箍筋直徑的較大值。
抗震墻
(1)抗震墻的厚度不小于160mm 且不小于層高的1/20,底部加強部位的抗震墻厚度不小于 200mm 且不應小于層高的1/16,底部加強層為1~3層,暗柱箍筋間距為150mm,抗震墻體雙排鋼筋之間梅花形拉筋間距為400mm;其余樓層,暗柱箍筋間距為200mm,拉筋為600mm。(2)抗震墻的豎向和橫向分布鋼筋,配筋率均不小于0.25%,并雙排布置,拉筋間距不大于600mm,直徑不小于6mm。(3)抗震墻的約束邊緣構件包括暗柱、端柱和翼墻。(4)頂層連梁的縱向鋼筋錨固長度范圍內,應設置箍筋。
抗震縫不是所有建筑都適合設置抗震縫——地震區建筑為確保的重量及剛度對稱并均勻分布,避免在*面和立面上的突然變化,往往不設變形縫,以保證結構的整體性,加強整體剛度。當建筑須設抗震縫時,應確保單獨設置的抗震縫,從基礎頂面至屋頂的構件全部斷開,縫的兩側均應設置墻體。當建筑*面較復雜時,抗震縫應與伸縮縫、沉降縫結合設置,做到一縫多用或多縫合一,這時縫寬必須滿足最高的設置要求,如與沉降縫結合,基礎也應斷開;同時,抗震縫的最小寬度與地震設計烈度、房屋高度有關。
抗震支架當遭遇到本地區抗震設防烈度的地震發生時,為達到減輕地震破壞,減少和盡可能防止次生災害發生的目的,建筑給水排水、消防、供暖、通風、空調、燃氣、熱力、電力、通訊等機電工程設施應設置抗震支架。抗震支吊架施工主要涉及到錨固件、加固吊桿、抗震連接構件、管道連 接構件、抗震斜撐、型鋼和緊固件等構件的使用。施工時應注意以下問題:(1)組成抗震支吊架的所有構件應采用成品構件,確保支吊架施工質量符合要求;(2)因抗震支吊架在地下室設置較為集中,地下室屬于室內潮濕環境,所以抗震支吊架的材料采購時,應從價格、質量等方面因素綜合考慮。
按措施建筑設計對建筑的抗震性能有很大影響,因此在施工前,應在圖紙會審時認真研究施工方案,確保抗震性能滿足要求。當建筑結構不利于建筑抗震時,應在施工時強化抗震構造措施。如錯層結構在實際施工時,使用有限元計算未必能得到與實際工程相符的合理結果,因此當無法回避錯層結構的工程時,應注意施工方案中關于錯層結構的抗震措施。(1)高層建筑錯層處框架柱的截面高度不應小于600mm,混凝土不應低于C30,抗震等級應提高一級采用,箍筋應全柱段加密,并從嚴控制柱的軸壓比。(2)錯層處*面外受力的剪力墻,其截面厚度,非抗震設計時不應小于200mm,抗震設計時不應小于250mm,并均應設置與之垂直的墻肢或扶壁柱;抗震等級應提高一級采用,水*和豎向分布鋼筋的配筋率,非抗震設計時不應小于0.3%,抗震設計時不應小于0.5%,建議錯層處墻肢按照剪力墻底部加強部位的要求增大剪力設計值。
按規范關于建筑抗震的規范和圖集眾多,可以按照工程類別進行劃分,通過**、借閱或網上下載等方式,對相關規定進行學習。◆ 09SG619-1,《房屋建筑抗震加固(一)(中小學校舍抗震加固)》◆11G329-1,《建筑物抗震構造詳圖(多層和高層鋼筋混凝土房屋)更正說明》◆11G329-2,《建筑物抗震構造詳圖(多層砌體房屋和底部框架砌體房屋)》◆11G329-3,《建筑物抗震構造詳圖 (單層工業廠房)》◆11SG619-4,《房屋建筑抗震加固(四) (砌體結構住宅抗震加固)》◆12G619-2,《房屋建筑抗震加固(二)(醫療建筑抗震加固)》◆12SG619-3,《房屋建筑抗震加固(三)(單層工業廠房、煙囪、水塔)》◆13SG619-5,《房屋建筑抗震加固(五)(公共建筑抗震加固)》◆16D707-1,《建筑電氣設施抗震安裝》◆ 17T206,《地鐵工程抗震支吊架設計與安裝》
建筑抗震加固對于結構安全性十分重要,很多建筑在地震中損壞,和設計施工均有關系。提高建筑物及其附屬結構的防震抗震性能,完善施工合理性至關重要。從業人員應從自身角度出發,讓加固方案更加適合施工情況,增加建筑抗震性能,延長使用期限。
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國家對學生宿舍樓的抗震等級要求是幾級
中小學抗震設防須超8度。
《建筑抗震鑒定與加固技術規程》標準把建筑的抗震設防分為4類。標準提出,經過抗震加固的建筑,應滿足規定的“后續使用年限”30年至50年。
4類建筑抗震設防等級如下:
1、特殊設防類包括核電站等特殊建筑,其抗震設防標準需專門研究。
2、重點設防類包括醫院門診、病房、幼兒園、中小學教室、學生宿舍和食堂、大型商場、影劇院等,抗震設防標準須超過8度。
3、標準設防類指民宅、廠房等一般建筑,抗震設防標準須達8度。
4、適度設防類次要且涉及人員較少的建筑,抗震設防標準為6度。
以上內容參考中國新聞網—建筑抗震標準下月起實施 中小學設防須超8度
建筑物抗震加固方法有哪些
外加預應力加固法
外加預應力加固法是采用外設預應力拉桿或撐桿對結構構件或整體進行加固的方法。它通過改變原結構的內力分布、降低結構原有應力水*來間接提高結構的承載能力。預應力加固法幾乎沒有改變使用空間,并通過卸載、加固功能減少應力滯后現象而取得較理想的加固效果。其不足是預加力設備和錨固還待完善,也存在一定的風險。目前主要用于大跨度結構的加固,以及采用一般方法無法加固或加固效果不理想的大型結構的加固。
▋ 粘貼纖維復合材料法
粘貼纖維復合材料加固方法與貼鋼加固法相似,只是加固用的材料是纖維復合材料,如玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)、芳綸纖維(AFRP)等。它是目前國內外研究較多且具有很大發展潛力的加固方法。與傳統的加固材料相比,纖維復合材料具有強度高、質量輕、施工方便、耐腐蝕等突出優點。就碳纖維來說,其抗拉強度規范之值達3400MPa,比普通鋼筋高出10倍;彈性模量略高于鋼筋,現已用于梁、板、柱、橋梁、屋架等多種結構的抗震加固。
▋粘鋼加固法
粘鋼加固法是將鋼板用結構膠粘貼在混凝土構件的外部,以提高結構承載能力的一種方法。這相當于構件的體外配筋。該項技術目前已趨于成熟。其優點是幾乎不改變構件外形和使用空間,施工簡單、快速,濕作業量小。但對加固構件工作環境有要求,環境溫度不高于60℃,相對濕度不大于70%,無化學腐蝕,否則應采取相應措施。適用于承受靜力作用且處于正常環境下的受彎、受拉構件的加固。目前在橋梁和房屋結構中得到了普遍應用。
▋ 外包鋼加固法
外包鋼加固法是在混凝土、砌體等構件包以型鋼(常為角鋼、扁鋼或鋼板等)的一種加固方法,也是一種使用較廣的傳統方法。采用外包鋼加固法能在構件截面尺寸增加不多的情況下,大幅提高構件的承載能力。且具有施工簡便、現場工作量較小,受力較為可靠等優點,適于柱、梁、桁架弦桿和腹桿,以及高層建筑的抗震加固。
▋改變受力體系加固法
粘鋼加固法是以減小結構的計算跨度和變形,間接提高承載能力的一種加固方法。為了減小構件的計算跨度,常采用增設支點(包括柱支座和彈性支座)和采用托梁技術,從而改變結構的受力體系,使承載能力得以提高。其優點是簡單可靠,不足是易損害建筑物的原貌和使用功能,減小使用空間。適用于房屋凈空不受限制的較大跨度的梁、板、桁架等水*結構的加固。
▋ 增大截面法
增大截面法即增大構件的截面面積(混凝土和配筋量),以達到提高構件承載能力的一種傳統的加固方法。可常用于混凝土、磚混結構的梁、板、柱、墻等構件的加固。這種加固方法的優點是工藝簡單,技術較為成熟,可靠性強,且能提高構件剛度和穩定性。
校舍建筑結構抗震加固?
一、抗震加固設計方針
抗震加固設計應做到安全適用、經濟合理、技術先進。(一)安全適用:確保經加固后的房屋能滿足正常使用要求。(二)經濟合理:最大限度地發揮結構加固效果,將有限的資金用在最需要、最重要的結構關鍵部位。(三)技術先進:按不同后續使用年限要求,區別對待、采取成熟有效、施工工期短的加固技術,兼顧教學樓的正常使用。
二、抗震加固基本原則
抗震加固設計應注重概念設計,以提高結構整體的抗震性能為目標,確保加固工程及其周邊環境的安全,采用合理的抗震加固措施。抗震加固設計應符合下列要求:(一)維持原有結構的完整性和穩定性。(二)抗震加固著重于提高結構抗側力性能和延性、建立或完善抗震多道防線、加強整體性,而不以提高結構承受靜載能力為目標。(三)結構加固的關鍵部位(如:承重墻、柱、梁、梁和屋架的支座等部位)。(四)建立多道抗震防線: 1、砌體結構后加構造柱、圈梁、鋼拉桿。 2、框架結構增設抗震墻或支撐等。 3、建筑的隔震和消能減震技術。 4、抗震加固設計中,應采取成熟、可靠、安全、環保的材料和技術。 5、當無地勘資料時,可參考附近場地的地勘資料或現場查看結構是否存在不均勻沉降而決定補勘與否。
三、校舍抗震加固
1、校舍抗震加固工程在保證安全、有效的前提下,應盡量兼顧經濟性、便于操作性進行設計。若優化設計后,測算加固費用仍超新建工程費用70%以上時,宜拆除重建。 2、校舍抗震加固工程暫不考慮保溫節能設計,對已有門窗、外墻面磚盡量考慮保留。 3、加固設計應遵循實事求是的原則,對滿足條件的工程盡量不加固或少加固。 4、加固設計、檢測等單位應在墻面(主要是內墻)鏟除后實地勘察,根據現場情況完善加固設計。 5、超過現行規范規定高度、層數的教學樓,應通過抗震驗算判別結構是否滿足抗震承載力要求,然后進行抗震加固設計。 6、對于無施工圖設計文件的老舊教學樓建筑,教學樓抗震加固設計施工圖審查以《抗震鑒定報告》為依據。 7、采用砌體-框架混合結構的教學樓,分別按砌體結構和框架結構的要求進行抗震加固設計。 1)外走廊的懸臂梁加固。宜在梁底加設型鋼托梁進行加固。對于單跨框架結構,若在懸臂梁盡端增加框架柱,應保證節點的剛性連接構造,懸臂梁應按框架梁進行加固。新增框架柱并不承擔樓面原有靜荷載,結構計算模型應準確反映實際情況。2)樓梯間的梯段斜梁、梯板、休息*臺梁、柱加固。可根據實際情況,在休息*臺梁支座處增設構造柱。梯段斜梁和休息*臺梁采用擴大斷面、增設受力鋼筋、加強箍筋、包角鋼等措施。3)混凝土構件加固。一般采用加設型鋼托梁、加大截面、增設受力鋼筋、加強箍筋;外包型鋼加固;粘貼碳纖維加固等方法。4)墻體加固。山墻、填充墻等砌體墻體根據建筑的實際情況,可采用:單面或雙面鋼筋(絲)網水泥砂漿面層加固;增設鋼筋混凝土板墻;四角和縱、橫墻交接處外設構造柱、圈梁;5)對不符合鑒定要求的磚砌女兒墻、欄桿的加固。根據建筑的實際情況,局部拆除、降低高度、增設鋼筋混凝土構造柱、圈梁或壓頂梁。6)預制板加固。對樓地面預制板面層較好的(如地磚、水磨石、新近找*的面層),預制板加固建議采用角鋼支托法加固,且保證預制板與上、下墻體有可靠連接;對樓地面預制板面層較差的(如找*層已開裂、破損的),預制板加固可采用少澆疊合層法加固,但必須保證新老砼結構粘結牢靠,且鑿除面層時不能破壞原預制板結構的上表面。
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如何提高校舍建筑的抗震能力
校舍墻體受損?學校抗震設防標準是什么?
聚焦四川雅安地震祈福抗震加固校舍建筑物:四川挺住雅安堅強
校舍墻體受損是否質量不過關
——本報記者連線正在蘆山評估抗震加固校舍建筑物的土木工程專家
蘆山地震后,一些媒體拍攝刊發了大量災區學校汶川地震災后重建校舍墻體受損的照片,引發不少網友的質疑,認為校舍質量并不過關。墻體受損是不是意味著建筑質量不過關,號稱抗8級地震的校舍,為何7級地震就會受損?房屋防震設防的標準是什么?為此,記者電話連線了正在蘆山的清華大學土木系教授陸新征、重慶大學土木工程學院教授李英民。
墻體開裂是不是質量不合格?
【主體結構損壞到一定程度才算危房,僅有非承重墻開裂不能簡單判斷是質量問題】
4月21日清晨,清華大學土木系教授陸新征隨住建部首批專家組出發前往四川蘆山地震災區,對災區進行重點建筑安全情況應急排查。他與清華大學另外兩名教師共同完成蘆山縣城內所有小學及公立幼兒園的應急評估工作,總面積約2.2萬*方米。
“目前,應急評估工作已取得重要進展,報告已提交住建部和當地建設部門。”陸新征告訴記者,地震后校舍受損情況,跟所遭受的地震荷載、地震的烈度以及當地的地質結構都有關系。校舍抗震質量過不過關,主要看校舍損毀是不是發生在主體結構上,如果主體結構沒有出現問題,達到了抗震設防的要求,應該可以說是合格的,如果是主體結構出現問題,則需要進一步評估,看是不是存在安全隱患。
重慶大學教授李英民也表示,不能一見到房屋有破壞,就說是豆腐渣工程,關鍵是看破壞或損傷發生在什么部位。建筑物不可能設計成可以抵抗任何可能的地震,這樣既不科學更不經濟。科學的抗震設防策略是當建筑遭遇不同程度的地震影響時有不同的表現和能力。通常情況下,當建筑物遭受到較大的地震影響時產生一定的損傷是可以接受的,只要不發生倒塌則可以最大限度地降低人員傷亡和財產損失。災后重建的校舍基本上是鋼筋混凝土框架結構,根據蘆山地震震害,這些建筑基本上未發生主體結構破壞,框架梁柱很少出現肉眼可見裂縫。但是,這些建筑發生了較多的維護結構如填充墻的破壞,看起來令人“恐懼”。事實上,維護結構的開裂和破壞不會對房屋主體結構的抗震能力造成影響,這些部位的破壞是可以預期的也是可以接受的,不能簡單說是房屋質量問題。至于維護結構的破壞倒塌可能產生財產損失和人員傷亡,是今后抗震設計規范中需要解決的技術問題。
學校抗震設防的標準是什么?
【校舍按重點設防類建筑建造,抗震能力高于本地區一般建筑物】
“現在社會和媒體經常說抗7級或8級地震的建筑物,這種說法不太科學。”李英民表示,“一般我們進行建筑抗震設計遵照的是烈度而不是震級。烈度和震級是兩碼事。震級是用來衡量一次地震所釋放能量的大小,一次地震只有一個。烈度是衡量一個地區遭受地震影響的程度,一次地震發生后不同地區的烈度不同。影響烈度的因素除了震級,還有震源深度、距震源的遠近、地形地貌和場地特征等。”
李英民告訴記者,每個地區,都會按照可能的地震危險水*,確定不同的設防烈度,并以此作為建筑抗震設防的依據。根據《建筑抗震設計規范》,寶興的抗震設防烈度為8度,蘆山、天全的為7度。無論是一般建筑物,還是校舍,都根據當地的設防烈度進行抗震設計。比如對于蘆山的一般建筑物,設計標準是當遭受到比7烈度低(如6烈度)的地震影響時,建筑物(包括維護結構)不會被破壞,當遭受到7烈度地震影響時可以發生破壞但經一般修理或不需修理可繼續使用,當遭受到8烈度左右的地震影響時不能倒塌。因此,不能用可以抵抗多大震級的地震來衡量其抗震能力,如果地震震源在蘆山,可能震級達到6級時建筑就發生破壞了,但如果震源遠離蘆山,即便震級達到9級建筑可能仍完好如初。汶川地震后,我國進一步提高了校舍的抗震設防標準。校舍相比一般的建筑物,在地震時有更好的抗震性能。
記者了解到,按照2008年修訂的《建筑工程抗震設防分類標準》,我國已把所有幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂的抗震設防標準由丙類提高到了乙類。乙類抗震設防建筑,指地震時使用功能不能中斷或需盡快恢復的生命線相關建筑,以及地震時可能導致大量人員傷亡等重大災害后果,需要提高設防標準的建筑,應按高于本地區一般建筑的要求加強其抗震措施。
陸新征告訴記者,我國建筑抗震設計的要求是“小震不壞、中震可修、大震不倒”。比如某地的抗震設防烈度為8度,則一般建筑物在8度烈度(即中震)下不能出現不可修復的嚴重破損,在烈度9度(即大震)下應當不垮塌,或者不發生危及生命的損毀。校舍建筑的抗震設防措施比一般建筑物更加嚴格,有更高的安全儲備來實現“大震不倒”。
據了解,汶川地震以后,根據災后重建規劃,四川地震災區重建的中小學,均按照高于本地區抗震重點設防類建筑標準來建造。
此次地震建筑受損情況如何?
【倒塌房屋多為老舊民房,學校主體結構基本完好】
李英民此次在地震當天即趕赴蘆山對建筑物受損情況進行評估,包括對蘆山中學的校舍進行了震害評估。他說抗震加固校舍建筑物:“初步判斷,蘆山中學校舍整體上經受住了地震的考驗。只有一棟樓屋頂的女兒墻發生墜落,這是一個較嚴重的破壞。此外,還有不少教室維護墻體(非承重墻)的損害,在此次地震蘆山烈度值達到9度的情況下,這些維護墻體的破壞是符合設計要求的,不算影響結構抗震能力的硬傷。”
記者從新華社了解到,中國地震局現場指揮部已繪制出蘆山7.0級地震烈度圖,震中蘆山縣部分地區烈度達到9度,寶興、天全等縣烈度達到8度。有關專家表示,盡管蘆山地震部分地區烈度達到9度,但汶川地震后蘆山縣采用新技術建設的公共建筑主體結構基本完好。
中國地震局地質研究所研究員周本剛說:“災區倒塌房屋多為老舊民房,而經過汶川地震恢復重建和抗震加固的建筑以及農民自建房基本完好或破壞較輕。學校、醫院建筑未發現明顯倒塌現象。”
住房城鄉建設部工程質量安全司抗震處處長張鵬表示,災區新建公共建筑比如醫院、學校等主體結構基本完好,受損部位主要是非承重墻、天花板吊頂等非主體結構,這些受損部位是可以修復的。
四川省住建廳總規劃師邱建也表示,汶川地震災后重建項目在此次蘆山地震中經受住了考驗,特別是人群集中的學校、醫院等公共建筑沒有垮塌,保護了人民的生命安全。(本報記者李凌4月26日發自北京)
中國教育報
PS:我倒要看看百度是如何把中國教育報當成廣告ban掉的^_^
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中小學校舍及醫療建筑的抗震設防問題
提高各類建設工程的抗震能力是減輕地震震害的基本也是根本的對策,這是我國自1966年邢臺地震以來的防震減災工程的經驗總結。按照遭受地震破壞后可能造成的人員傷亡、經濟損失和社會影響的程度及建筑功能在抗震救災中的作用,將建筑劃分為不同的類別,區別對待,采取不同的設計要求,包括抗震措施和地震作用計算的要求,是根據我國現有技術和經濟條件的實際情況,達到減輕地震災害又合理控制建設投資的重要策略,也是世界各國抗震設計規范普遍的防震減災對策。
汶川地震后,中小學校舍及醫療建筑的安全問題引發關注。《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008將中小學校舍及醫療建筑(門診樓、醫技樓、病房樓等)的分類設防標準由原來的丙類提高到乙類。《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008實施后,北京市等地相繼開展了中小學校舍抗震加固與節能改造工程,對原設防分類標準為丙類的建筑全部按乙類進行相應的抗震加固。住房和城鄉建設部工程質量安全監管司還組織相關單位編制了國家建筑標準設計圖集09SG619-1《房屋建筑抗震加固(一)(中小學校舍抗震加固)》和《全國中小學校舍抗震鑒定與加固示例》,為中小學校舍抗震加固工程提供了技術依據。這套國標圖集適用于6度至8度地區需進行抗震加固的砌體結構、框架結構的中小學校舍工程。新建建筑也全按《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008執行。這是汶川地震后,工程界對中小學校舍及醫療建筑所采取相應的抗震設防對策。
汶川地震后,中國地震局2099年4月22日發布了《關于學校、醫院等人員密集場所建設工程抗震設防要求確定原則的通知》(中震防發〔2009〕49號),要求學校主要建筑包括幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂,醫院主要建筑包括門診、醫技、住院等用房,“以國家標準《中國地震動參數區劃圖》為基礎,適當提高地震動峰值加速度取值,特征周期分區值不作調整,作為此類建設工程的抗震設防要求。”提高地震動峰值加速度取值應按照以下要求:“位于地震動峰值加速度小于0.05g分區的,地震動峰值加速度提高至0.05g抗震加固校舍建筑物;位于地震動峰值加速度0.05g分區的,地震動峰值加速度提高至0.10g;位于地震動峰值加速度0.10g分區的,地震動峰值加速度提高至0.15g;位于地震動峰值加速度0.15g分區的,地震動峰值加速度提高至0.20g;位于地震動峰值加速度0.20g分區的,地震動峰值加速度提高至0.30g;位于地震動峰值加速度0.30g分區的,地震動峰值加速度提高至0.40g;位于地震動峰值加速度大于等于0.40g分區的,地震動峰值加速度不作調整。”這一做法與《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008及《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010的相關要求不一致,前者(中震防發〔2009〕49號)主要是提高地震作用計算,而后者則著重提高結構抗震措施以及抗震構造措施,其最直接的效果是提高了結構和構件的延性及房屋的抗倒塌能力。這就給工程設計帶來了困惑,執行哪個標準更合適呢抗震加固校舍建筑物?
從汶川地震災害來說,大量的房屋破壞屬于延性不足,如無圈梁構造柱的砌體結構(樓蓋大部分為預制空心板),框架結構的“強梁弱柱、強彎弱剪”型的破壞等,也有大量的房屋出現抗震承載能力不足的破壞,這主要是實際遭受的地震作用遠高于原設防烈度所對應的加速度取值。從這一情況分析,單純提高地震作用計算,并不能解決我國廣大地區建筑的抗震設防能力不足和抗倒塌性能比較差的問題。而提高結構和構件的延性性能的方法雖然也還存在一定的缺陷,但相對來說措施更有針對性和有效性,也為廣大工程技術人員所認可。
具體來說,與丙類建筑相比,乙類建筑中,對于混凝土結構房屋應提高一度確定其抗震等級,并采取相應的抗震措施(主要為內力調整等)以及抗震構造措施(配筋率、配箍率等);對磚混結構,《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010表7.1.2注3 “乙類的多層砌體房屋仍按本地區設防烈度查表,其層數應減少一層且總高度應降低3m;不應采用底部框架-抗震墻砌體房屋”。第7.1.4條“多層砌體房屋總高度與總寬度的最大比值”、第7.1.6條“多層砌體房屋中砌體墻段的局部尺寸限值”以及第7.1.5 條“房屋抗震橫墻的間距”等,乙類建筑均要求比原設防烈度提高一度來確定砌體房屋的高寬比、局部尺寸限值和房屋抗震橫墻的最大間距。根據這些要求,抗震設防6度區基本無變化,7度區按8度考慮、8度區按9度考慮,變化就比較大。地基基礎中,《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010表4.3.6抗液化措施中,乙類建筑的抗液化措施也比丙類高,其措施不是提高一度來對待。例如,對于地基的液化等級為中等的地基,乙類建筑的抗液化措施是“全部消除液化沉陷,或部分消除液化沉陷且對基礎和上部結構處理”,而丙類建筑的措施則是“基礎和上部結構處理,或更高要求的措施”。而這些地基基礎和上部結構抗震措施的有效性,是僅僅提高地震作用計算這一單一措施所不能涵蓋和達到的。
當然,中震防發〔2009〕49號中“位于地震動峰值加速度小于0.05g分區的,地震動峰值加速度提高至0.05g”這一措施則又是《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008及《建筑抗震設計規范》GB 50011-2010所沒有的。目前地震預測預報水*還不夠成熟,對于實際地震發生的時間、地點和震級等還難以作出準確的短期預報,中長期預報水準也有待進一步提高。但從歷史上發生地震的分布范圍來說,有一些地區,比如浙江省,將近4000年的資料表明,其境內基本上沒有發生震級大于5級的地震。因此,類似于這類地區,今后發生震級大于5級的地震的可能性也不是很大。但鑒于地震歷史資料的不完備,以及某一地區一次地震發生后,下一次地震發生的間隔時間比較長,有的幾年、也有幾十年、上百年甚至上千年的,目前區劃圖中劃定為非地震設防區的地區今后是否會出現6度以上的地震作用(近震、遠震均不排除)具有一定的不確定性,而且震害調查表明,抗震設防6度區的建筑,設防與不設防相比,其抗震能力有本質的提高,且作了抗震設防的建筑其房屋的整體性要好得多,對于防止煤氣泄露引發的爆炸而產生的局部破壞,以及由于地基不均勻引發的局部墻體開裂甚至房屋整體性倒塌等,有一定的預防和減緩作用,所以非抗震設防區的重要建筑按6度進行抗震設防,有一定的合理性,且造價增加不多(磚混大約2%,框架也就在5%左右)。但非抗震設防區如果沒有設置抗震辦等行政管理機構,相應的工作怎么開展,這又是一個復雜的問題。
總的來說,中小學校舍及醫療建筑按《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223-2008執行比較可行,這也是目前工程界普遍采取的辦法。
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