框架结构教学楼抗震加固设计.docx

框架结构教学楼抗震加固设计 李相安 江门市规划勘察设计研究院 广东 江门529000 【摘 要】木文主要针对框架结构教学楼的抗震加固设计展开了探讨，通过 结合具体的工程实例，对原结构存在的问题作了详细的阐述，并系统分析了抗震 加固的目标及方案，以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。 【关键词】教学楼；框架结构；抗震加固 近几年，我国地震灾害频发，使得对既有建筑进行抗震鉴定及加固的工程项 目越来越多，特别是教学楼建筑。而在实际的加固施工中，不能只是简单的对结 构构件的承载能力进行加固，还需要从多个方面硏究分析，真正使建筑的抗震性 能得到提升。基于此，木文就框架结构教学楼的抗震加固设计进行了分析研究, 希望对相关课题研究能有所帮助，同时能与实际项目相结合。 1工程概况 某教学楼地上9层(局部□层)，地下有1层，总建筑面积是7853m2,其 中大屋面建筑高度是35m。结构体系为钢筋混凝土板柱■剪力墙结构，基础为箱 形基础。其中，地上主体结构1?8层中间部分采取了无梁楼盖结构，其余部分 均为梁板式楼盖。 2框架结构教学楼抗震加固设计的问题 结合多年的结构设计经验可以发现，在框架结构的教学楼抗震设计过程中经 常存在的问题就是： 对抗震墙的结构设计以及布置很不均匀，从下图中的单片抗震墙结构 布置过程中可以看出该建筑结构的总建筑设计长度为14.6米，而H在该建筑结 构单片墙的底部位置还要承载大约45%的水平剪力。因此实际的承担的剪力负荷 远远超出了实际设计的承载负荷，因此导致该框架结构的总体强度不高。 图1框架结构教学楼抗震加固设计平面布置图 经过设计分析可以发现，上述框架结构设计方式在强震的作用之下， 很多的框架梁钢筋不足以承受巨大的应力负荷，从而使在设计过程中导致框架结 构的总体钢筋配置参数处于0.70-0.95之间，因此这一参数范围明显与为我国相 关的施工设计要求标准不符，所以为了提升建筑的设计强度，应该将箍筋的直径 控制在10毫米之上，而口钢筋之间的实际连接间距不能超过10厘米。 一般而言在框架结构设计过程中框架柱箍筋的实际间距以及直径均不 能满足相关的标准要求，从而使下端的箍筋加密区的的内箍筋直径处在10毫米 之下，而II其实际的安装间距处在100毫米以上； 在传统的框架结构设计过程中，主要的抗震设计规范是78抗震设计 规程，因此在该框架结构的两侧位置以及抗震墙的两端都没有设计相应的边缘构 件，从而使工程结构在实际的鉴定验收中出现与设计要求不符的情况，而且在抗 震墙的底部结构中加强区的边缘构件与箍筋的实际配置比例没有在合理的范围 之内。 3框架结构教学楼抗震加固设计的具体目的以及方案 3.1框架结构教学楼抗震加固目的 由于该项目工程约于1990年竣工，因此其是结合我国78设计规范进行设计 的抗震结构，但由于该建筑的主要功能为教学楼，因此结合我国建筑工程抗震你 设计标准来设计，要采用乙类建筑物的设计要求进行加固处理，因此不仅涉及的 加固面很广，而且加固工程的设计量较大，工程设计的周期较长，因此导致设计 方的成本不断增加。因此经过相关技术人员的科学论证，采用40年的设计年限 方案进行设计分析，从而加固设计之后要能保证其满足我国B类建筑物的设计要 求。 3.2框架结构教学楼抗震加固设计方案 通常来讲，建筑物进行抗震设计加固的主要目的是有效提高建筑物的总体结 构承载力，从而减小其变形力，因此在实际的设计过程中应该本着经济、适用以 及美观的设计原则进行加固处理，就本工程设计策略而言，主要采用如下的设计 方案进行设计： 对相关的结构构件进行加固处理。特别是对重要部件的设计结构要进 行强化加固处理，不仅加固周期要长可，而且加固的成本投入要高，所用的相关 材料以及构件都要满足其结构强度要求； 要通过增加抗侧力相关构件使建筑物的总体强度不断提高。从上述分 析中可以发现，传统的框架结构加固设计采用的是板柱抗震的墙结构，因此只有 采用更多的抗震墙支撑才足以保证建筑的总体抗震性能不断提高。但是这一处理 技术对原有的结构立面影响大，从而对建筑物的内部结构造成不良影响，因此如 果增加抗震墙在建筑结构中，则需要采用基础结构进行加固处理； 通过加设减震器的方式降低地震作用的影响，在原来的建筑结构中通 过增加抗震器，则使整个框架建筑结构的总体阻尼比增大，因此达到减震抗震的 目的，至于减震设备需要在设计工程现场设计，采用现场安装的方式进行操作, 因此不仅施工设计简单，而且施工周期缩短，经济效益不断提升，经过论证分析， 所带来的直接经济效益是原理的一两倍。 因此从上述几种不同的抗震设计方式的对比情况来看，如果结构设计人员只 采用单一的设计方式进行设计加固，则无法起到明显的抗震作用，因此综合分析 设计过程中美观、适用以及经济的设计原则，因此取长补短，经济综合使用