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现有建筑抗震鉴定与加固规程

2016-10-12 09:08:20 检测圈 阅读

一、前言

根据上海市建设委员会沪建建(97)第0413号文下达的上海市工程建设地方标准编制计划,由同济大学结构工程与防灾研究所会同有关勘察、设计、施工和研究单位组成编制组,根据国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB50023-95和行业标准《建筑抗震加固技术规程》JGJ 116-98,并结合上海的实际情况,编制了《现有建筑抗震鉴定与加固规程》(以下简称《规程》),已于200071日在上海施行。

    该《规程》其分两大部分,第一部分为抗震鉴定,共十二章;第二部分为抗震加固,共七章,还有六个附录。

    二、抗震鉴定部分的主要内容及特色

    《规程》抗震鉴定部分按结构类型列章。第一章到第十章为:1、总则和基本规定;2、术语和符号;3、场地、地基和基础;4、多层钢筋混凝土房屋;5、多层砌体房屋;6,内框架和底层框架砖房;7、单层钢筋混凝土柱厂房;8、单层砖柱厂房和空旷房屋;9、木结构房屋;10、烟囱和水塔,这十章的基本内容及编排与国家标准《建筑抗震鉴定标准》基本相同。第十一和第十二章是结合上海市建筑的特点新增加的。第十一章是对优秀近代建筑的鉴定,第十二章是对改建、扩建和加层建筑的鉴定。

    上海是一座近代大城市,1840年至1949年期间建造了一些具有历史、艺术和科学价值的建筑。主要是:

    (一)在近代中国城市建设史或建筑史上有一定地位,具有建筑史料价值的建筑物和中国著名建筑师的代表作品;

    (二)在建筑类型。空间、形式上有特色,或具有较高建筑艺术价值的建筑物;

    (三)在我国建筑科学技术发展上有重要意义的建筑物、构筑物;

    (四)反映上海市传统风貌,地方特色的标志性建筑物、构筑物和街区;

    根据其历史、艺术,科学的价值分为三个保护级别,即全国文物保护单位、上海市文物保护单位、上海市建筑保护单位。目前,经国务院和上海市人民政府批准确认的优秀近代保护建筑有二百多幢。

    优秀近代建筑物设计建造时均未考虑抗震要求,而且建成后己使用较长时段;建筑结构形式多种多样,使用过程中建筑功能、结构形式变化较大。而另一方面,为保护该类建筑物,其抗震能力应高于一般性建筑物,这就使抗震鉴定工作有相当难度。因此,对优秀近代建筑的抗震鉴定特别应作好资料整理归档,在有关主管部门决策指导下为实现长远保护打下基础。

    第十一章的第一节“一般规定”中,对优秀近代建筑鉴定的共性问题作了规定,共6条。第一条是优秀近代建筑的审批确认,其余各条主要内容如下:

    1、凡涉及优秀近代建筑的改建、扩建、迁移、改变功能或变更平面布置,以及邻近施工作业、意外事故等对结构受力体系有影响时,均应进行房屋抗震鉴定。

    2、优秀近代建筑的抗震鉴定,除遵守第十一章规定外,还应符合现行国家和上海市有

关标准、规范的规定。当勘察过程涉及文物时,应遵守现行保护文物的有关法规规定。

    3、在对优秀近代建筑进行抗震鉴定时,应对现状进行认真勘察,宜包括以下内容:

    1)结构、构件及连接节点的尺寸;

    2)结构整体变形情况;

    3)结构材料强度和材质状况;

    4)承重构件的受力和变形状况;

    5)主要节点工作状况;

    6)历次维修加固措施的现存内容及目前的工作状态;

    7)重要装饰物的分布和状况;

    4、优秀近代建筑的外观和内在质量应符合下列要求:

    1)基础无明显不均匀沉降;

    2)主体结构无明显变形、倾斜或歪扭。外装修保护状况良好;

    3)主要构件、节点无明显结构性开裂、酥碎或腐朽;

    4)附属构件无明显变形、开裂,与主体结构构件连接节点合理;

    5)内装修未明显增加楼面载荷或改变结构受力状态。

    5、优秀近代建筑抗震鉴定,应根据其结构类型,按《规程》有关规定执行。鉴定时应按其结构体系、结构构件承载能力和节点构造等,对整幢房屋综合抗震能力进行两级鉴定。符合第一级鉴定的各项规定时,可评为满足抗震鉴定要求;不满足第一级鉴定各项规定时,应进行第二级鉴定。

    优秀近代建筑的抗震鉴定与其它建筑一样,采用两级鉴定。第一级鉴定共6条,具体条文的内容如下:

    1、优秀近代建筑的抗震鉴定,除符合《规程》其他章节的规定外,尚应符合下列规定:

    1)若结构体系清晰明了,应重点对薄弱楼层、薄弱部位进行鉴定;

    2)结构体系复杂,或经多次改建后难以区分结构类型时,应进行第二级鉴定。

    2、构件实际达到的强度,应符合《规程》相应的规定,在不满足规定或构件截面尺寸、形状不合理时,应采取替换、加固等措施。

    3、结构整体性的要求,应符合《规程》相应的规定。在不满足时,应采取相应措施。

    4、非结构构件应符合《规程》相应的规定。沉重的饰物等易倒塌、坠落的部位,应有可靠的连接,使地震时不坠落伤人。

    5、承受地震作用的主要构件的构造要求,应符合《规程》相应的规定。

    6、当满足以上规定时,还应考虑下列因素,不利时可适当提高抗震鉴定要求:

    1)建筑所处小区场地属中度以上液化区;

    2)建筑构件常年处于潮湿状态,有明显的变形、腐朽;

    3)建筑有明显的火灾等次生灾害隐患。

    第二级鉴定共分5条,具体条文内容如下:

    1、对优秀近代建筑进行第二级鉴定时,应根据其结构类型,分别按《规程》规定的计算方法进行。

    2、计算时,荷载按建筑实际使用状况确定,也可按《建筑结构荷载规范》中的规定取值。

    3、当结构体系复杂,蔽以评定构件的抗震能力时,宜通过整体结构分析来评定。

    4、对优秀近代建筑进行综合评定时,尚应考虑周围环境和发生灾害等情况。有影响时可提高抗震鉴定要求,直至采取相应的保护或加固措施。

    5、不满足第二级鉴定时,或结构存在明显薄弱环节时,应采取加固和其他相应的措施。

    上海也是一座工业化城市,有大量早期建造的工业厂房和公共建筑等。有的由于建造年代久远,使用维修不当,损坏严重,但由于种种原因,不能拆除重建;有的已不能适应现代的使用要求,或者业主意欲改变使用功能,需要进行改建、扩建和加层,鉴于上述原因,《规程》增加了第十二章。该章对这类建筑的鉴定作了原则性规定,具体条文内容如下:

    1、对现有建筑进行改建或扩建时,如需变动原有的结构,必须按改建或扩建后的结构状态建立力学计算模型,进行抗震分析和鉴定,并按现行上海市标准《建筑抗震设计规程》的要求进行抗震设计。

    2、未经抗震设计的现有建筑一般不宜进行加层。如确需加层时,必须按现行上海市标准《建筑抗震设计规程》的要求进行抗震设计。

    3、对加层建筑应进行整体抗震计算。计算时应将原建筑与加层部分一并考虑,其强度验算和构造措施应满足现行上海市标准《建筑抗震设计规程》的规定,不满足要求的结构应进行抗震加固。

    4、进行抗震强度验算时,材料标准强度应取用实测材料强度推定值,构件截面尺寸以实测为准,荷载应根据使用要求,按现行国家标准《建筑结构荷载规范》规定取值。

    5、直接在建筑物上加层时,必须加强加层部分与原建筑之间的连接,连接要确保有效传递地震作用。

    6、改建、扩建和加层的建筑,经验算确定下部原有建筑需进行加固时,应先对下部建筑进行加固后,才可进行上部的施工。

    另外,抗震鉴定部分在有关的国家标准和行业标准的基础上,针对上海地区IV类场地上的实际情况,作了如下调整和补充:(1)在混凝土结构房屋的抗震鉴定中新增加了钢筋混凝土板柱体系抗震鉴定的内容。所以要增设这一节,是由于上海有较多的板柱体系结构房屋,近年来经常遇到结构鉴定问题,如苏州河边的四行仓库,因中国十九路军在此英勇抗击日寇而闻名于世;位于东大名路的近代保护建筑高阳大楼,原为中国南洋兄弟烟草有限公司的卷烟生产车间;黄浦江边还有许多储仓建筑也是板柱结构等等。(2)对多层砌体房屋的墙体类别作了修改,取消了上海地区不曾使用的粘土砖空心墙,增加了KPI型承重多孔砖墙体类别。(3)在木结构房屋中删去了康房木构架房屋及土坯墙、土筑墙等的有关规定。

    三、抗震加固部分的主要内容及特色

    除第十四章地基和基础的加固及第十八章的构筑物烟囱和水塔加固是按结构类型阐述外,其余现有建筑的加固基本上是按结构材料分类阐述的。相比于行业标准JBJ 116-98。每种结构列出了较多的加固方法,具体规定也较详细,并附了较多抗震加固图例,给设计者提供了较大的选择余地。

    《规程》未将最近比较热门的碳纤维加固列入,是基于下述的原因:如果不考虑造价因素,单从技术角度来看,碳纤维加固虽然有易于成型施工的优点,且材料强度较高,但无塑性屈服台阶,破坏时往往是发生突然的脆性断裂,用于抗震加固,有些问题待研究。

    《规程》还增加了采用减震措施进行加固的内容,列为第十九章。减震加固实质上是一种间接的抗震加固方法。减震措施包括层间隔震、消能支撑和基础隔震等。层间隔震、消能支撑是通过消耗地震能量,减小主体结构所受地震作用;基础隔震延长了整个结构体系的自振周期,也减小了主体结构所受地震作用,都间接起到抗震加固作用。第十九章分3节分别详细介绍了层间隔震、消能支撑和基础隔震的设计计算方法及参数选用。

对重要的优秀近代保护建筑,由于要求不变动原有建筑的外貌和结构体系,常规的加固方法不能满足要求,而采用减震加固方法可达到目的。今年二月,日本地震防灾研究中心(EDM)久保哲夫教授等三人来同济大学交流访问时,介绍了他们采用减震加固的成功经验,其中有一幢保护建筑就是采用基础隔震的办法进行抗震加固的。同样,在美国也有采用减震加固的成功例子。

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