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砌體結(jié)構(gòu)開(kāi)洞加固案例分析

作者：jinyijiagu  來(lái)源：本站  發(fā)表時(shí)間：2020-7-13 20:21:15  點(diǎn)擊：1821

本工程受鎮(zhèn)第一小學(xué)委托，僅針對(duì)《河北省中小學(xué)校舍安全工程實(shí)施方案》、《河北省中小學(xué)校舍加固改造實(shí)施細(xì)則（試行）》中要求的抗震加固進(jìn)行單項(xiàng)設(shè)計(jì)；如果工程中存北省中小學(xué)校舍加固改造實(shí)施細(xì)則（試行）》中要求的抗震加固進(jìn)行單項(xiàng)設(shè)計(jì)；如果工程中存程位于辛集市西華南路93號(hào)，其1號(hào)教學(xué)樓建于1989年，地上三層砌體結(jié)構(gòu)（平面圖見(jiàn)圖1.1所示），樓板為預(yù)制鋼筋混凝土空心板，總建筑面積為1688m2?。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB50023-2009）規(guī)定，該結(jié)構(gòu)為A類建筑，正常使用和維護(hù)、正常施工、正常環(huán)境下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為30年。結(jié)構(gòu)驗(yàn)算和建筑物主要缺陷核查結(jié)果以及相應(yīng)的抗震加固措施如下表所示：

表1.1結(jié)構(gòu)加固部位與方法

圖1.1結(jié)構(gòu)平面布置圖

根據(jù)荷載規(guī)范，該建筑教室、走廊部分均取值為2.5KN/m2；樓梯間部分的活荷均取值為3.5KN/m2；該氣體結(jié)構(gòu)的屋面類型為不上人屋面類型，其活荷載取值結(jié)果為0.5KN/m2；

2.2加固前結(jié)構(gòu)計(jì)算

完成模型建模之后，對(duì)于該砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震作用下的承載力驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果簡(jiǎn)圖如下圖1.4（a）~（c）所示：由此可見(jiàn)，在現(xiàn)行砌體規(guī)范、抗震規(guī)范和荷載規(guī)范等的條件下，該教學(xué)樓達(dá)不到要求承載力及抗震驗(yàn)算的要求。具體體現(xiàn)在開(kāi)洞墻體的梁部位，這些部位局部受壓達(dá)不到要求。

3結(jié)構(gòu)加固后整體模型結(jié)構(gòu)計(jì)算

按照該教學(xué)樓加固設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)其進(jìn)行了加固，并通過(guò)PKPM砌體模塊對(duì)加固后的模型進(jìn)行驗(yàn)算。

3.1結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算

使用PKPM進(jìn)行加固后的結(jié)構(gòu)整體驗(yàn)算，其總信息和加固后計(jì)算結(jié)果如下所示：

（1）結(jié)構(gòu)總體信息

教學(xué)樓結(jié)構(gòu)形式：砌體結(jié)構(gòu)

教學(xué)樓總層數(shù)：3層

教學(xué)樓結(jié)構(gòu)高度：10.8m

教學(xué)樓地震烈度及分組：7.0度第二組

砌體樓板類型：裝配式空心預(yù)制板(半剛性)

墻體容重()：22

（2）加固后砌體結(jié)構(gòu)計(jì)算整體信息

結(jié)構(gòu)整體的總重力荷載代表值大小:13868.3KN

墻體結(jié)構(gòu)總自重大小：8436.7KN

樓板恒荷大�。�7835.9KN

樓面總活荷大�。�2907.0KN

結(jié)構(gòu)水平多遇地震影響系數(shù)值：0.080

砌體結(jié)構(gòu)整體水平地震作用大小：1109.5kN

1）首層計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果

首層層高：3.6m

首層結(jié)構(gòu)重力荷載代表值大�。�6012.7kN

首層砌體墻體自重荷載大小：2820.9kN

首層樓面恒荷載大�。�2524.3kN

首層樓面活荷載大�。�1335.0kN

首層多遇地震作用大�。�215.7kN

首層地震剪力大�。�1109.5kN

首層在罕遇地震條件下的剪力大小Ve：6934.1KN

X方向受剪承載力：8018.4KN

Y方向受剪承載力：5033.7KN

X方向首層墻體屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyx：1.16

Y方向首層墻體屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyy：0.73

首層所使用的砌體規(guī)格：MU10.0

首層所使用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)：M5.0

2）第2層計(jì)算結(jié)果

2層高度：3.6m

2層重力荷載代表值大�。�5999.6kN

2層墻體自重荷載大�。�2820.9KN

2層樓面恒荷載大�。�2524.2KN

2層樓面活荷載大�。�1335.0KN

2層多遇地震作用大�。�430.5KN

2層地震剪力：893.7KN

2層罕遇地震條件下抗剪承載力Ve：5585.8KN

X方向受剪承載力：7187.6KN

Y方向受剪承載力：4531.5KN

X方向2層屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyx：1.29

Y方向2層屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyy：0.81

2層選用砌塊規(guī)格及強(qiáng)度：MU10.0

2層所使用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)：M5.0

X方向受剪承載力：4331.5kN

Y方向受剪承載力：3870.9kN

X向本層屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyx：1.50

Y向本層屈服強(qiáng)度系數(shù)ξyy：1.34

3層選用砌塊規(guī)格及強(qiáng)度：MU10.0

3層所使用的砂漿強(qiáng)度等級(jí)：M5.0

4）結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)

按照當(dāng)前國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的《抗規(guī)》第5.2.5條內(nèi)容要求，該地區(qū)屬于7度設(shè)防區(qū)域，其水平地震影響系數(shù)為設(shè)防地區(qū)，要求其剪重比控制在1.6%以上，該結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表1.3，均滿足要求。

表1.3水平方向地震作用下結(jié)構(gòu)整體指標(biāo)

根據(jù)荷載位移曲線發(fā)現(xiàn)，該墻體整體在地震力作用下變形最大值為0.01m，加載過(guò)程中構(gòu)件的承載力隨著位移的增加而增加，達(dá)到了延性破壞的設(shè)計(jì)要求，同時(shí)在地震力作用下該墻體處于彈塑性變形階段，未達(dá)到破壞，由此可見(jiàn)，加固之后，該教學(xué)樓建筑能夠滿足現(xiàn)行抗震規(guī)范和砌體規(guī)范的要求。