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3 基本规定


3.0.1 现有建筑抗震加固的设计原则应符合下列要求:
    1. 加固方案应根据抗震鉴定结果经综合分析后确定,分别采用房屋整体加固、区段加固或构件加固,加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能力。
    2. 加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,防止局部加强导致结构刚度或强度突变。
    3. 新增构件与原有构件之间应有可靠连接;新增的抗震墙、柱等竖向构件应有可靠的基础。
    4. 加固所用材料类型与原结构相同时,其强度等级不应低于原结构材料的实际强度等级。
    5. 对于不符合鉴定要求的女儿墙、门脸、出屋顶烟囱等易倒塌伤人的非结构构件,应予以拆除或降低高度,需要保持原高度时应加固。

3.0.2 抗震加固的方案、结构布置和连接构造,尚应符合下列要求:
    1. 不规则的现有建筑,宜使加固后的结构质量和刚度分布较均匀、对称。
    2. 对抗震薄弱部位、易损部位和不同类型结构的连接部位,其承载力或变形能力宜采取比一般部位增强的措施。
    3. 宜减少地基基础的加固工程量,多采取提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的措施,并应计入不利场地的影响。
    4. 加固方案应结合原结构的具体特点和技术经济条件的分析,采用新技术、新材料。
    5. 加固方案宜结合维修改造、改善使用功能,并注意美观。
    6. 加固方法应便于施工,并应减少对生产、生活的影响。

3.0.3 现有建筑抗震加固设计时,地震作用和结构抗震验算应符合下列规定:
    1. 当抗震设防烈度为6度时(建造于Ⅳ类场地的较高的高层建筑除外),以及木结构和土石墙房屋,可不进行截面抗震验算,但应符合相应的构造要求。
    2. 加固后结构的分析和构件承载力计算,应符合下列要求:
        1) 结构的计算简图,应根据加固后的荷载、地震作用和实际受力状况确定;当加固后结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过原来的10%和5%时,应允许不计入地震作用变化的影响;在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段,水平地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定乘以增大系数1.1~1.6;
        2) 结构构件的计算截面面积,应采用实际有效的截面面积;
        3) 结构构件承载力验算时,应计入实际荷载偏心、结构构件变形等造成的附加内力:并应计入加固后的实际受力程度、新增部分的应变滞后和新旧部分协同工作的程度对承载力的影响。
    3. 当采用楼层综合抗震能力指数进行结构抗震验算时,体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态取值,加固后楼层综合抗震能力指数应大于1.0,并应防止出现新的综合抗震能力指数突变的楼层。采用设计规范方法验算时,也应防止加固后出现新的层间受剪承载力突变的楼层。

3.0.4 采用现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的方法进行抗震验算时,宜计入加固后仍存在的构造影响,并应符合下列要求:
    对于后续使用年限50年的结构,材料性能设计指标、地震作用、地震作用效应调整。结构构件承载力抗震调整系数均应按国家现行设计规范、规程的有关规定执行;对于后续使用年限少于50年的结构,即现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023规定的A、B类建筑结构,其设计特征周期、原结构构件的材料性能设计指标、地震作用效应调整等应按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023的规定采用,结构构件的“承载力抗震调整系数”应采用下列“抗震加固的承载力调整系数”替代:
    1. A类建筑,加固后的构件仍应依据其原有构件按现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023规定的“抗震鉴定的承载力调整系数”值采用;新增钢筋混凝土构件、砌体墙体可仍按原有构件对待。
    2. B类建筑,宜按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 5001l的“承载力抗震调整系数”值采用。

3.0.5 加固所用的砌体块材、砂浆和混凝土的强度等级,钢筋、钢材的性能指标,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定,其他各种加固材料和胶粘剂的性能指标应符合国家现行相关标准、规范的要求。

3.0.6 抗震加固的施工应符合下列要求:
    1. 应采取措施避免或减少损伤原结构构件。
    2. 发现原结构或相关工程隐蔽部位的构造有严重缺陷时,应会同加固设计单位采取有效处理措施后方可继续施工。
    3. 对可能导致的倾斜、开裂或局部倒塌等现象,应预先采取安全措施。

条文说明

3.0.1、3.0.2 抗震鉴定结果是抗震加固设计的主要依据,但在加固设计之前,仍应对建筑的现状进行深入的调查,特别查明是否存在局部损伤。对已存在的损伤要进行专门分析,在抗震加固时一并处理,以便达到最佳效果。当建筑面临维修、节能环保改造、或使用布局在近期需要调整、或建筑外观需要改变等,抗震加固时要一并处理,避免加固后再维修改造,损伤加固后的现有建筑。
    1. 抗震加固不仅设计技术难度较大,而且施工条件较差。
    表现为:要使抗震加固能确实提高现有建筑的抗震能力,需针对现有建筑存在的问题,提出具体加固方案,例如:
        1)对不符合抗震鉴定要求的建筑进行抗震加固,一般采用提高承载力、提高变形能力或既提高承载力又提高变形能力的方法,需针对房屋存在的缺陷,对可选择的加固方法逐一进行分析,以提高结构综合抗震能力为目标予以确定。
        2)需要提高承载力同时提高结构刚度,则以扩大原构件截面、新增部分构件为基本方法;需要提高承载力而不提高刚度,则以外包钢构套、粘钢或碳纤维加固为基本方法:需要提高结构变形能力,则以增加连接构件、外包钢构套等为基本方法。
        3)当原结构的结构体系明显不合理时,若条件许可,应采用增设构件的方法予以改善;否则,需要采取同时提高承载力和变形能力的方法,以使其综合抗震能力能满足抗震鉴定的要求。
        4)当结构的整体性连接不符合要求时,应采取提高变形能力的方法。
        5)当局部构件的构造不符合要求时,应采取不使薄弱部位转移的局部处理方法;或通过结构体系的改变,使地震作用由增设的构件承担,从而保护局部构件。
    2. 为减少加固施工对生活、工作在现有房屋内的人们的环境影响,还需采取专门对策。例如,在房屋内部加固和外部加固的效果相当时,应采用外部加固;干作业与湿作业相比,造价高、施工进度快且影响面小,有条件时尽量采用;需要在房屋内部湿作业加固时,选择集中加固的方案,也可减少对内部环境的影响。
    3. 随着技术的进步,加固的手段和方法不断发展,当现有建筑的具体条件合适时,应尽可能采用新的成熟的技术,包括采用隔震、减震技术进行加固设计。
    4. 震害和理论分析都表明,建筑的结构体型、场地情况及构件受力状况,对建筑结构的抗震性能有显著的影响。与新建建筑工程抗震设计相同,现有房屋建筑的抗震加固也应考虑概念设计。抗震加固的概念设计,主要包括:加固结构体系、新旧构件连接、抗震分析中的内力和承载力调整、加固材料和加固施工的特殊要求等方面。
    抗震加固的结构布置和连接构造的概念设计,直接关系到加固后建筑的整体综合抗震能力是否能得到应有的提高。抗震加固设计时,根据结构的实际情况,正确处理好下列关系,是改善结构整体抗震性能、使加固达到有效合理的重要途径:
    1. 减少扭转效应。增设构件或加强原有构件,均要考虑对整个结构产生扭转效应的可能,尽可能使加固后结构的重量和刚度分布比较均匀对称。虽然现有建筑的体型难以改变,但结合加固、维修和改造,减少不利于抗震的因素,仍然是有可能的。
    2. 改善受力状态。加固设计要防止结构构件的脆性破坏;要避免局部加强导致刚度和承载力发生突变,加固设计要复核原结构的薄弱部位,采取适当的加强措施,并防止薄弱部位的转移;1976年唐山地震后,天津第二毛纺厂框架结构的主厂房因不合理的加固,导致在同年的宁河地震中倒塌,就是薄弱层转移的后果,为此,要求防止承载力突变。综合抗震能力指数、层间受剪承载力突变,按《建筑抗震设计规范》GB 50011(2008年版)第3. 4.2条中概念设计的有关规定,指本层受剪承载力大于相邻下一层的20%。因此,当加固后使本层受剪承载力超过相邻下一楼层的20%时,则出现新的薄弱层,需要同时增强下一楼层的抗震能力。框架结构加固后要防止或消除不利于抗震的强梁弱柱等受力状态。
    3. 加强薄弱部位的抗震构造。对不同结构类型的连接处,房屋平、立面局部突出部位等,地震反应加大。对这些薄弱部位,加固时要采取相应的加强构造。
    4. 考虑场地影响。在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段,水平地震作用应按规定乘以增大系数1.1~1.6。针对建筑和场地条件的具体情况,加固后的结构要选择地震反应较小的结构体系,避免加固后地震作用的增大超过结构抗震能力的提高。
    5. 加强新旧构件的连接。连接的可靠性是使加固后结构整体工作的关键,设计时要予以足够的重视。本规程对一些主要构件的连接作了具体规定;对某些部位的连接仅有一般要求,其具体方法由设计者根据实际情况参照相关规定设计。
    6. 新增设的抗震墙、柱等竖向构件,不仅要传递竖向荷载,而且是直接抵抗水平地震作用的主要构件,因此,这类构件应自上至下连续并落到基础上,不允许直接支承在楼层梁板上。对于新增构件基础的埋深和宽度,除本规程有具体规定外,应根据计算确定,板墙和构架的基础埋深,一般宜与原构件相同。
    7. 女儿墙、门脸、出屋面烟囱等非结构构件的处理,应以加强与主体结可靠连接、防止倒塌伤人为目的。对不符合要求时,优先考虑拆除、降低高度或改用轻质材料,然后再考虑加固。
    8. 加固所用砂浆强度和混凝土强度一般比原结构材料强度提高一级,但强度过高并不能发挥预期效果。
    本次修订,将抗震加固的方案设计和概念设计要求分为强制性和非强制性的两部分,分别在不同的条文中予以规定,特别强调以下几点.
    1. 加固方案的结构布置,应针对原结构存在的缺陷,弄清使结构达到规定抗震设防要求的关键,尽可能消除原结构不规则、不合理、局部薄弱层等不利因素。
    2. 防止局部加固增加结构的不规则性,应从整体结构综合抗震能力的提高入手。
    3. 新旧构件连接的细部构造,不能损伤原有构件且应能确保连接的可靠性。
    4. 当非结构构件的构造不符合要求时,至少对可能倒塌伤人的部位进行处理。
    5. 加固方法要考虑施工的可能性及其对周围正常生活、社会活动工作等的影响,可局部、区段加固的,就不需要所有构件均加固。

3.0.3、3.0.4 现有建筑抗震加固的设计计算,与新建建筑的设计计算不完全相同,有自身的某些特点,主要内容是:
    1. 抗震加固设计,一般情况应在两个主轴方向分别进行抗震验算;在下列情况下,加固的抗震验算要求有所放宽:6度时(建造于Ⅳ类场地的较高的现有高层建筑除外),同现行《建筑抗震设计规范》GB 50011第5章的规定一样,可不进行构件截面抗震验算;对局部抗震加固的结构,当加固后结构刚度不超过加固前的10%或者重力荷载的变化不超过5%时,可不再进行整个结构的抗震分析。
    2. 应采用符合加固后结构实际情况的计算简图与计算参数,包括实际截面构件尺寸、钢筋有效截面、实际荷载偏心和构件实际挠度产生的附加内力等,对新增构件的抗震承载力;需考虑应变滞后的二次受力影响。
    3. A类结构的抗震验算,优先采用与抗震鉴定相同的简化方法,如要求楼层综合抗震能力指数大于1.0,但应按加固后的实际情况取相应的计算参数和构造影响系数。这些方法不仅便捷、有足够精度,而且能较好地解释现有建筑的震害。
    4. 本次修订,明确不同后续使用年限的抗震验算方法,增加了按《建筑抗震设计规范》GB 50011加固的构件验算方法。当计入构造影响时,构件承载力的验算表达式为:

此时,应注意:
        1)对后续使用年限少于50年的A类房屋建筑,应将《建筑抗震设计规范》GB 50011中的“承载力抗震调整系数γRE”改用本条中的“抗震加固的承载力调整系数γRs”。这个系数是在抗震承载力验算中体现现有建筑抗震加固标准的重要系数,其取值与《建筑抗震鉴定标准》GB 50023中抗震鉴定的承载力调整系数γRa相协调,除加固专有的情况外,取值完全相同。
        2)对于B类建筑,规定“抗震加固的承载力调整系数”宜仍按设计规范的“承载力抗震调整系数”采用,标准的执行用语“宜”意味着,参照《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292关于au、bu,级构件可不采取措施的规定,当加固技术上确有困难,构件抗震承载力按《建筑抗震设计规范》GB 50011计算时,墙、柱、支撑等主要抗侧力构件可降低5%以内,其他次要抗侧力构件可降低10%以内。
        3)构件承载力要根据加固后的情况按本规程各章规定的方法计算。例如,砌体结构的墙体,加固后的承载力可乘以相应的增强系数:一般的砂浆面层加固见本规程第5.3.2条,聚合物砂浆面层加固见本规程第5.3.5条,板墙加固见本规程第5.3.8条,新增砌体墙加固见本规程第5.3.10条,新增混凝土墙加固见本规程第5.3.12条,外加构造柱加固见本规程第5.3.14条。
        4)对于不同的后续使用年限,结构构件地震内力调整、承载力计算公式和材料性能设计指标是不同的,应与鉴定时所采用的参数一致,不能相混。

3.0.5、3.0.6 为使抗震加固达到有效的要求,加固材料的质量与施工监理及安全,便成为直接关系抗震加固工程安全和质量的要害所在。针对加固的特殊性,本规程在材料和施工方面所提出的要求是:
    1. 对于加固所用的特殊材料应明确材料性能及其耐久性,对特殊的加固工法应要求由具有相应资质的专业队伍施工。
    2. 采取有效措施,避免损伤原构件,并加强对新旧构件连接效果的检查。
    3. 原图纸的尺寸只是名义尺寸,加固施工前要复核实际尺寸;作相应调整。
    4. 注意发现原结构存在的隐患,及时采取补救措施。
    5. 努力减少施工对生产、生活的影响,并采取措施防止施工的安全事故。

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建筑抗震加固技术规程 JGJ116-2009
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