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淺析學?？拐鸺庸?、中小學校建筑存在的問題

目前教學樓存在的主要問題：

1)沒有采取抗震構造措施，砌體結構無圈梁及構造柱；

2)有抗震設防，但抗震措施沒有達到《建筑抗震設計規(guī)范》規(guī)定的要求；

3)單面走廊砌體較多；

4)樓梯間在兩端；

5)砌體結構縱墻承重；

6)單跨框架結構，兩方向剛度相差較大；

7)施工質量差，預制板無扒子筋，砌筑砂漿標號低。

單面走廊砌體教學樓只有兩道縱墻，縱墻上門窗洞較多，對縱墻的削弱很大，且單面走廊砌體教學樓高寬比較大，由高烈度的作用產(chǎn)生的傾覆力矩所引起的彎曲應力超過磚砌體抗拉強度時，磚墻就會開裂，是抗震性能稍差的一種結構形式。

砌體結構縱墻承重的教學樓數(shù)目也較多，唐山大中，縱墻承重的砌體結構的破壞比橫墻承重、縱橫墻承重結構的破壞都大。

單跨框架整體結構缺乏贅余，沒有多道抗震防線。由于橫向跨度較大，梁截面尺寸較大，設計中不容易控制梁的配筋量及樓板對框架梁的承載力和剛度增大的影響，極易設計成強梁弱柱的結構，結構的延性和耗能能力大大降低，且兩個方向剛度相差較大，大震中容易倒塌。

有的框架結構在外廊的外側增加了一道框架柱，但由于兩排框架柱相鄰較近，不但沒有起到多道防線的作用，反而由于兩側剛度不均，在作用下容易造成扭轉破壞。

總之，由于經(jīng)濟水平的限制，目前我國中小學校舍中絕大部分為砌體結構，而且許多無抗震設防，因此對砌體結構的抗震加固就顯得尤為重要。

2、對教學建筑的抗震加固設計的思考

2.1多層砌體結構教學樓的震害

汶川的震害表明，教學建筑由于沒有抗震設防，或雖有抗震設防但設計及施工質量不到位，造成許多房屋嚴重破壞或倒塌。

中小學多層結構教學樓主要的抗側力構件為磚墻，磚墻的間距一般較大，需要樓板、屋蓋有足夠的強度和剛度，以便傳遞水平力并限制墻體的水平位移。但目前校舍預制板與墻體無連接，板與板之間的連接不是鋼筋混凝土而是細石混凝土灌縫，在作用下，板無法起到傳遞力的作用，更無法限制墻體的位移，且還會在墻體間滑動或脫落，容易使樓體倒塌。

很多教學樓縱橫墻無連接或連接較差、有的校舍無圈梁及構造柱，使校舍在作用下外墻與內(nèi)墻拉脫進而失穩(wěn)倒塌；還有的校舍窗間墻尺寸較小、砌體強度差，在作用下發(fā)生剪切破壞，窗間墻產(chǎn)生斜裂縫或交叉裂縫，進而喪失承受豎向荷載的能力，造成樓體倒塌。

歷次表明，樓梯間在房屋兩端的房屋破壞嚴重。89版《建筑抗震設計規(guī)范》第五章多層砌體房屋中的第5.1.4條明確規(guī)定：樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。樓梯間外側的墻體由于沒有樓板約束并傳遞力，沒有其他墻體和這道墻共同工作，如遇作用，容易首先破壞，該道墻的破壞會導致樓梯的破壞，從而造成人員無法逃生。

2.2加固設計需要特別注意的有關規(guī)定

《建筑工程抗震設防分類標準》第6.0.8條“教育建筑中，幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂，抗震設防類別不低于重點設防類”，第3.0.3條“重點設防類，應按高于本地區(qū)抗震設防烈度一度的要求加強其抗震措施；但抗震設防烈度為9度時應按比9度更高的要求采取抗震措施；地基基礎的抗震措施，應符合有關規(guī)定。同時，應按本地區(qū)抗震設防烈度確定其作用。”

根據(jù)上述條款，有一部分砌體結構的教學樓在抗震設防類別變?yōu)橐翌惡?，其圈梁、構造柱的設置位置及圈梁的配筋將不滿足規(guī)范要求，因此需在加固設計時結合所使用的加固方法考慮進行抗震加固。還有的砌體教學樓層數(shù)及高度超過了要求，也需進行抗震加固。

由于外廊式及單面走廊式砌體校舍抗震性能稍差，B類砌體應根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》第5.3.5條第2款第4項：“外廊式和單面走廊式的多層房屋，應根據(jù)房屋增加一層后的層數(shù)，分別按本款)～3)項的要求檢查構造柱或芯柱，且單面走廊兩側的縱墻均應按外墻處理”的規(guī)定進行加固設計。

2.3多層砌體結構抗震加固設計

校舍的加固受限于校舍的實際情況，往往很難實現(xiàn)理想的加固方案，如外墻、樓地面的裝修完好，對于此種情況，宜著重檢查樓板的連接情況，扒子筋是否完好，板縫間是否用鋼筋混凝土填實以及樓板支承在梁或墻上的長度是否滿足規(guī)范要求等。優(yōu)先采用不破壞地面裝修的加固方案，如板下加支撐等，以減少樓板在拆除樓面的過程中的損傷。外墻已裝修完好的砌體校舍可采用單面鋼筋混凝土板墻的方法加固，在教室內(nèi)部增設板墻，避免破壞外裝修，盡量減少因加固而引起的不必要的浪費。

當層數(shù)和總高度不超過規(guī)定，但墻體抗震承載力不滿足要求時，國標圖集《房屋建筑抗震加固(一)(中小學校舍抗震加固)》(09SG619-1)推薦的加固方法有以下幾種：

1)墻體所需要的抗震承載力與綜合抗震承載力的差值＜60%(墻體砌筑砂漿實際強度等級為M2.5和M5)、＜50%(墻體砌筑砂漿實際強度等級為M7.5)、＜45%(墻體砌筑砂漿實際強度等級為M10)時，可采用鋼筋混凝土板墻加固；單面板墻和雙面板墻加固方法的選擇主要受校舍加固條件的限制，其加固后的墻段提高系數(shù)相同。

2)砌體墻經(jīng)計算，其綜合抗震承載力與現(xiàn)有校舍所需要的抗震承載力相差10%～70%時，且墻體砌筑砂漿的實際強度等級＜M2.5的砌體結構，可采用鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固；由于單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層對砌體強度的提高有限，且加固效果較差，對于抗震設防類別為乙類的中小學校舍，建議采用雙面鋼筋網(wǎng)砂漿面層法加固。

3)實際圈梁和構造柱布置不符合《建筑抗震鑒定標準》要求或需要加強內(nèi)外墻連接整體性的校舍，可采用外加圈梁-鋼筋混凝土柱的加固方法。采用以上加固方法時，單面板墻及單面鋼筋網(wǎng)砂漿面層內(nèi)的配筋加強帶不能代替圈梁和構造柱。

當校舍總高度及層數(shù)超過規(guī)定限值時，應采用改變結構體系的加固方案。國標圖集《房屋建筑抗震加固(一)(中小學校舍抗震加固)》(09SG619-1)介紹的改變結構體系法有兩種方式：

雙面普遍加鋼筋混凝土板墻形成組合墻的方法及增設一定數(shù)量的鋼筋混凝土單面或雙面板墻的方法。此時水平及豎向配筋加強帶均應設置，且配筋宜按剪力墻結構配筋，墻端、縱橫墻連接處及門窗洞口邊宜設置邊緣構件。

對于獨立磚柱，當其截面尺寸較小時，如采用較薄的鋼筋混凝土套加固，由于所增加的剛度有限，在作用下，其所承擔的力相對較小，在進行剪力分配時可忽略不計，只按組合磚砌體受壓構件進行配筋的計算。

對于內(nèi)框架及空斗墻結構的中小學校舍，由于其抗震性能較差，且即便經(jīng)過加固其抗震性能的提高依然有限，建議拆除。

2.4加固設計及施工單位選擇的重要性

抗震加固受現(xiàn)有校舍的條件限制，對設計及施工的要求均較高，因此提高設計施工技術人員的整體素質就顯得尤為重要。在調(diào)研中曾發(fā)現(xiàn)，新加固的建筑就沒有達到加固效果，主要原因是加固設計人員設計水平有限，沒有加固需加固的部位或沒有采用正確的加固方法。建議各省市應根據(jù)具體情況，選擇有一定設計水平及施工經(jīng)驗的專門的單位進行加固設計及加固施工，避免由于設計及施工不當而造成加固效果不佳或達不到預期效果的情況出現(xiàn)，避免國家財力、物力的損失。

結語

學校建筑的抗震加固設計及施工的意義特別重大，應引起設計及施工人員的高度重視，認真對待，并且應熟悉相關規(guī)范的規(guī)定，避免錯誤的設計及施工造成有嚴重缺陷的結構，以提高學校建筑的抗震性。

芳綸纖維板加固技術的應用現(xiàn)狀

隨著時代經(jīng)濟的快速發(fā)展與進步，許多舊時建造的建筑物的穩(wěn)定性和牢固性能都在慢慢地減弱。因此需要加固處理的項目也越來越多。本文將介紹芳綸纖維板材在現(xiàn)實應用中的現(xiàn)狀。

芳綸纖維板具有高強度、耐久性好、耐酸堿化學腐蝕性能強、抗壓抗剪強度大這些優(yōu)異的性能，其力學性能與碳纖維板相似。本應在工業(yè)與民用建筑物的梁、板、柱、墻，天路公路橋梁，隧道，煙囪，塔結構等設施的加固補強得到廣泛應用。然而粘貼芳綸纖維板材的加固實例不僅少之又少，其在鋼筋混凝土梁的抗彎性能研究也是鳳毛麟角。在國外，芳綸纖維板的研究與應用雖已趨于成熟，相關學術研究成果較多，而國內(nèi)對于芳綸纖維板的研究尚剛起步，并且由于芳綸纖維價格較高，而其力學性能卻與碳纖維相近，綜上，芳綸纖維板的性價比不如碳纖維板，相關研究成果又少，使得芳綸纖維并未得到廣泛的應用。

環(huán)氧樹脂玻璃纖維復合筋生產(chǎn)工藝

環(huán)氧樹脂剝離纖維復合筋主要是以玻璃纖維為增強材料，以合成樹脂為基體材料，輔以適量交聯(lián)單體、引發(fā)劑、促進劑、蝕變劑、阻燃劑、填料等，經(jīng)引紗、浸潤樹脂、環(huán)向纖維纏繞、預成型、固化、噴砂、裁切等處理制造而成。以纏繞牽引預成型和紅外固化方式取代了傳統(tǒng)的固化模具，使復合材料受熱固化更均勻，更徹底，同時提高了生產(chǎn)效率。通過獨特的噴砂工藝，極大改善了原有材料抗磨性能，提高與混凝土的結個牢度低的問題。此外通過添加不同的功能性填料，可提高復合筋的粘結力、機械強度、抗磨強度、潤滑油、導電導熱性等。

玻璃纖維復合筋產(chǎn)品生產(chǎn)流程：紗駕、排紗器引紗→浸潤環(huán)氧樹脂→環(huán)向纖維纏繞預成型→紅外固化→噴砂、裁剪處理→復合筋產(chǎn)品成品。其中在生產(chǎn)過程中應有幾個注意點：

1、環(huán)氧樹脂玻璃纖維復合筋在使用過程中，容易因為這兩種材料結合力不佳而導致產(chǎn)品整體性能下降。而偶聯(lián)劑的使用可以極大地改善玻璃纖維和環(huán)氧樹脂之間的界面粘合力，使剝玻璃纖維增強材料與環(huán)氧樹脂基體之間形成一個界面層，界面層能傳遞應力，從而增強了玻璃纖維材料與環(huán)氧樹脂之間粘合強度，提高了復合筋的性能。

2、可根據(jù)環(huán)氧樹脂玻璃纖維復合筋不同的使用要求，在基體中添加不同的填料以提高環(huán)氧樹脂玻璃纖維復合筋的各項性能。

磚混結構抗震加固

磚混結構加固多的還是抗震加固，因為老的磚混房子里面很多沒有圈梁構造柱，所以它們抗側向力和整體性都很差。

框架結構柱、梁、板承重，為桿系結構，混凝土保證其剛性，鋼筋保證其延性，剛柔

結合，能夠很好的抵抗和吸收震能量。其結構抗變形能力強，即使被壞也是延性壞，從發(fā)生可見裂縫到壞會產(chǎn)生很大的變形，提供充足的時間撤離。但是磚混房屋是脆性壞，遇到震一下子就倒了。

磚混結構抗震加固可嘗試：減小震作用加固法、增大結構抗震能力加固法、多道防線抗震加固法。

1.減小震作用。它主要是通過增大結構周期或加大結構阻尼來實現(xiàn)，一般應用于大型公共建筑的抗震加固。

2.增大結構抗震能力。如增大墻體抗震性能的外包鋼筋混凝土面層（俗稱夾板墻加固法）、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法、及磚柱外包加固等構件加固法；增設圈梁、構造柱及鋼拉桿的整體加固法；通過增設抗震墻的區(qū)段加固法來提高房屋的抗震能力等。這些方法施工相對簡單，大量應用于多層的磚混結構當中，尤其是民用建筑中。