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【摘 要】汶川地震的发生，使学校类建筑抗震设防问题再次尖锐的摆在众人面前。对于使用年代较长的砖混结构房屋，基本无抗震设防措施，在中小学校舍中此类问题尤为突出，其在地震中会造成学生、教职员工的巨大伤亡，所以应予以特别重视。文章对北京市某中学教学办公楼的抗震加固设计项目中遇到的问题进行了分析与总结。
【关键词】抗震加固；墙体综合抗震能力指数；板墙加固
在5·12汶川地震中，由于学校类人员密集场所的房屋建筑抗震设防水平偏低，造成大量伤亡，引起了社会各界对学校建筑等抗震设计的广泛关注。汶川地震中建筑物的破坏情况，体现出了明显的时代特征。70年代以前的建筑基本全部倒塌；80年代建筑受到严重破坏；90年代建筑呈现局部破坏；本世纪初的建筑只是轻度损坏。其原因是不同时期的建筑执行不同的标准，体现了从70年代建筑无抗震设防到建筑抗震设防标准逐步提高的过程。鉴于此，我国对学校建筑的安全性重新提到更高的高度。2010年开始对学校的既有建筑物展开大规模的校舍抗震安全普查工作，并展开抗震加固设计工作。本文通过对某学校建筑加固设计项目所总结的一些体验，希望对从事此类加固设计行业的技术人员有所借鉴。
1、工程概况
本次抗震加固设计的学校建筑（教学办公楼、办公室、食堂等）均建于1978年左右，因设计年代久远，绝大部分为砖混结构。其中教学办公楼分为Ⅰ、Ⅱ区，Ⅰ区为教学楼，Ⅱ区为办公楼，总建筑面积为3900m?，建筑1～4层层高3.70m，建筑物总高度为15.10m，均为砖混结构。依据地震后新颁布的《建筑工程抗震设防分类标准》中规定，小学、中学的教学用房以及宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类，即不低于乙类。依据清华大学房屋安全鉴定室提供的检测鉴定报告【清（检）2009-01-011】，显示教学办公楼存在如下问题：
1.1建筑高度超限。按照《建筑抗震设计规范》及《北京地区中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》中规定，对于一般教学用房，砖混结构高度限值为15m，对于横墙较少的教学楼建筑，高度限值应减少3m，对于横墙很少的教学楼则应再减少一层，高度降低3m。本楼中，Ⅰ区属于横墙很少，Ⅱ区属于横墙较少，建筑高度均超过上述规范限值。
1.2横墙间距超限，建筑物整体性差。建筑均采用预制楼板，整体刚度差。《建筑抗震设计规范》中规定砖混结构横墙间距限值为7m。而本楼中Ⅰ区教学楼横墙间距一般为9m，最大开间为10.38m，均超过了规范要求。
1.3抗震构造中，建筑物建筑物各层均设置有圈梁，同时在外墙四大角、楼梯间角部、大开间内横墙与外纵墙交接处均设置有钢筋混凝土构造柱，建筑物具有一定的抗震构造措施，但横墙与内纵墙交接处无构造柱，不满足规范的构造要求。
局部楼板与墙体连接不满足规范的构造要求。
1.4建筑材料不满足抗震鉴定标准。砌筑砂浆、砌体材料等强度偏低，导致抗震节点构造差。经采用中国建筑科学研究院编制的 PKPM 砌体结构鉴定加固软件分析，一～二层大部分墙体及三～四層个别墙体的抗震承载力与荷载效应之比<1.0；一层及二层大部分墙体的正截面受压承载力<1.0。
2、结构抗震加固设计思路
2.1抗震加固计算
依据2009年9月发布的《中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》（以下简称细则）中第1.0.4条第1款，在70年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有中小学校舍，其后续使用年限不应少于30年；在80年代（按TJ11-78设计）建造的现有中小学校舍，可采用40年或更长，且不得少于30年。确定本工程后续使用年限为30年，在进行鉴定加固计算时其加固标准为A类。按《建筑抗震加固技术规程》中第5.1.4条，应按下式计算墙体的综合抗震能力指数：
βs﹦η﹒ψ1﹒ψ2﹒β0 （1）：βs---- 加固后楼层或墙段的综合抗震能力指数。η --- 加固增强系数，与加固方法有关。ψ1---- 体系影响系数。ψ2---- 局部影响系数。β0---- 楼层或墙段原有的抗震能力指数。公式（1）中的参数ψ1、ψ2按《细则》中第5.3条选取。建立计算模型并将鉴定报告给出的砌筑砂浆、砌体材料输入后，计算得出本楼Ⅰ、Ⅱ区的墙体存在抗震承载力及正截面受压承载力不满足要求。
2.2加固方法的选择
抗震加固施工方法主要有外加固法，内加固法，夹板墙加固法。外固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果，需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱、圈梁以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。这种方法一般不占用室内建筑面积，对用户影响较小，但对建筑立面造型影响较大。内加固法基本原理同外固法，也需要增设构造柱、圈梁及拉杆，必要时，如原有抗震墙体问距过大，需加设抗震墙体，内加固法不会改变建筑立面造型，一般适用于公共建筑。夹板墙加固法为在加固原有抗震墙体的基础上提高抗震性能，目前最常用的是钢筋网水泥砂浆面层加固法和混凝土板墙钢筋网面层加固，即在要加固墙体的单面或双面加设钢筋网，用锚筋、插入短筋、拉结筋等方法把钢筋网四周与楼板或大梁、柱或墙体连接。
本教学楼存在1～2层大部分墙体及3～4层个别墙体的抗震承载力不足；一层及二层大部分墙体的正截面受压承载力不足，横墙与内纵墙交接处无构造柱等问题。2010年，某市的中小学校舍都进行了抗震加固，所有中小学校还为此提前两个月放暑假，所有校舍要赶在暑假结束前结束加固施工。综合上述因素，决定采用如下方法加固学校建筑物的原有墙体：
【关键词】抗震加固；墙体综合抗震能力指数；板墙加固
在5·12汶川地震中，由于学校类人员密集场所的房屋建筑抗震设防水平偏低，造成大量伤亡，引起了社会各界对学校建筑等抗震设计的广泛关注。汶川地震中建筑物的破坏情况，体现出了明显的时代特征。70年代以前的建筑基本全部倒塌；80年代建筑受到严重破坏；90年代建筑呈现局部破坏；本世纪初的建筑只是轻度损坏。其原因是不同时期的建筑执行不同的标准，体现了从70年代建筑无抗震设防到建筑抗震设防标准逐步提高的过程。鉴于此，我国对学校建筑的安全性重新提到更高的高度。2010年开始对学校的既有建筑物展开大规模的校舍抗震安全普查工作，并展开抗震加固设计工作。本文通过对某学校建筑加固设计项目所总结的一些体验，希望对从事此类加固设计行业的技术人员有所借鉴。
1、工程概况
本次抗震加固设计的学校建筑（教学办公楼、办公室、食堂等）均建于1978年左右，因设计年代久远，绝大部分为砖混结构。其中教学办公楼分为Ⅰ、Ⅱ区，Ⅰ区为教学楼，Ⅱ区为办公楼，总建筑面积为3900m?，建筑1～4层层高3.70m，建筑物总高度为15.10m，均为砖混结构。依据地震后新颁布的《建筑工程抗震设防分类标准》中规定，小学、中学的教学用房以及宿舍和食堂，抗震设防类别应不低于重点设防类，即不低于乙类。依据清华大学房屋安全鉴定室提供的检测鉴定报告【清（检）2009-01-011】，显示教学办公楼存在如下问题：
1.1建筑高度超限。按照《建筑抗震设计规范》及《北京地区中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》中规定，对于一般教学用房，砖混结构高度限值为15m，对于横墙较少的教学楼建筑，高度限值应减少3m，对于横墙很少的教学楼则应再减少一层，高度降低3m。本楼中，Ⅰ区属于横墙很少，Ⅱ区属于横墙较少，建筑高度均超过上述规范限值。
1.2横墙间距超限，建筑物整体性差。建筑均采用预制楼板，整体刚度差。《建筑抗震设计规范》中规定砖混结构横墙间距限值为7m。而本楼中Ⅰ区教学楼横墙间距一般为9m，最大开间为10.38m，均超过了规范要求。
1.3抗震构造中，建筑物建筑物各层均设置有圈梁，同时在外墙四大角、楼梯间角部、大开间内横墙与外纵墙交接处均设置有钢筋混凝土构造柱，建筑物具有一定的抗震构造措施，但横墙与内纵墙交接处无构造柱，不满足规范的构造要求。
局部楼板与墙体连接不满足规范的构造要求。
1.4建筑材料不满足抗震鉴定标准。砌筑砂浆、砌体材料等强度偏低，导致抗震节点构造差。经采用中国建筑科学研究院编制的 PKPM 砌体结构鉴定加固软件分析，一～二层大部分墙体及三～四層个别墙体的抗震承载力与荷载效应之比<1.0；一层及二层大部分墙体的正截面受压承载力<1.0。
2、结构抗震加固设计思路
2.1抗震加固计算
依据2009年9月发布的《中小学校舍抗震鉴定与加固技术细则》（以下简称细则）中第1.0.4条第1款，在70年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有中小学校舍，其后续使用年限不应少于30年；在80年代（按TJ11-78设计）建造的现有中小学校舍，可采用40年或更长，且不得少于30年。确定本工程后续使用年限为30年，在进行鉴定加固计算时其加固标准为A类。按《建筑抗震加固技术规程》中第5.1.4条，应按下式计算墙体的综合抗震能力指数：
βs﹦η﹒ψ1﹒ψ2﹒β0 （1）：βs---- 加固后楼层或墙段的综合抗震能力指数。η --- 加固增强系数，与加固方法有关。ψ1---- 体系影响系数。ψ2---- 局部影响系数。β0---- 楼层或墙段原有的抗震能力指数。公式（1）中的参数ψ1、ψ2按《细则》中第5.3条选取。建立计算模型并将鉴定报告给出的砌筑砂浆、砌体材料输入后，计算得出本楼Ⅰ、Ⅱ区的墙体存在抗震承载力及正截面受压承载力不满足要求。
2.2加固方法的选择
抗震加固施工方法主要有外加固法，内加固法，夹板墙加固法。外固法一般结合砖混结构的层数及抗震鉴定的结果，需要在建筑外侧增加不同数量的构造柱、圈梁以及保证构造柱、圈梁和抗震墙体协同工作的拉杆。这种方法一般不占用室内建筑面积，对用户影响较小，但对建筑立面造型影响较大。内加固法基本原理同外固法，也需要增设构造柱、圈梁及拉杆，必要时，如原有抗震墙体问距过大，需加设抗震墙体，内加固法不会改变建筑立面造型，一般适用于公共建筑。夹板墙加固法为在加固原有抗震墙体的基础上提高抗震性能，目前最常用的是钢筋网水泥砂浆面层加固法和混凝土板墙钢筋网面层加固，即在要加固墙体的单面或双面加设钢筋网，用锚筋、插入短筋、拉结筋等方法把钢筋网四周与楼板或大梁、柱或墙体连接。
本教学楼存在1～2层大部分墙体及3～4层个别墙体的抗震承载力不足；一层及二层大部分墙体的正截面受压承载力不足，横墙与内纵墙交接处无构造柱等问题。2010年，某市的中小学校舍都进行了抗震加固，所有中小学校还为此提前两个月放暑假，所有校舍要赶在暑假结束前结束加固施工。综合上述因素，决定采用如下方法加固学校建筑物的原有墙体：