福建省校舍加固改造指导意见.doc

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福建省中小学校舍加固改造设计指导意见

福建省住房和城乡建设厅
2009年11月

目录
1 总则 ………………………………………………………………………
2 基本规定……………………………………………………………………
3 地基和基础…………………………………………………………………
4 砌体结构……………………………………………………………………
5 钢筋混凝土结构……………………………………………………………
6 其他…………………………………………………………………………
附录：
附录1 地基基础加固方法推荐表…………………………………………
附录2 多层砌体结构校舍加固方法推荐表………………………………
附录3 各种钢筋混凝土结构构件加固方法应用推荐表…………………
附录4 砌体结构典型节点加固通用详图…………………………………

附录5 框架结构典型节点加固通用详图…………………………………

1 总 则
1.0.1 为确保我省中小学校舍加固改造工程的质量和进度，做到安全适用、经济合理、技术先进，特制定本指导意见。
1.0.2 本指导意见适用于我省中小学校舍抗震加固改造工程的设计，非抗震设防地区的我省中小学校舍加固改造工程可参照执行。
1.0.3 中小学校舍加固改造工程的设计、施工及竣工验收等环节，除应符合本指导意见要求外，尚应符合《全国中小学校舍安全工程实施细则》、《全国中小学校舍安全工程监督检查办法》、《全国中小学校舍安全工程技术指南》精神，并严格执行现行国家相关规范。
1.0.4 中小学校舍加固改造工程必须事先经排查鉴定，当不符合设防要求时，应采取“加固、改变用途或更新”等抗震减灾对策。实行加固改造的，应达到规定的抗震设防要求。
2 基本规定
2.0.1 校舍加固改造的设计依据的资料、标准为：
1 完整的校舍鉴定报告。
2 有效的岩土工程勘察资料
3 《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116-2009）等相关现行国家标准。
2.0.2 校舍鉴定报告应符合《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）、《民用建筑可靠性鉴定标准》（GB50292-1999）等有关规定。
2.0.3 当检测鉴定报告不能满足结构加固设计要求或检测报告与现场实际情况不相符时，原检测鉴定单位应配合设计单位并提供所需数据，必要时应进行现场补充检测。
2.0.4 校舍的加固改造设计，应注重概念设计，具体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。
2.0.5 现有建筑的抗震加固设计计算，可按下列方式进行：
1 6度时，可不进行抗震验算；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 应采取符合加固后结构实际情况的计算简图与计算参数，包括：实际的截面尺寸、钢筋有效截面、实际偏心荷载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 抗震验算优先采用与抗震鉴定方法相同的简化方法。
4 当抗震验算采用与设计规范相同的方法时，需采用“抗震加固的承载力调整系数”或“构造影响系数”，以体现旧建筑加固设计与新建筑设计的区别。
2.0.6 校舍加固改造结构设计施工图文件的深度，除应满足现行有关标准规定外，尚应注明：
1 建筑抗震设防烈度，建筑抗震设防类别。
2 房屋结构后续使用年限。
3 抗震措施和抗震验算的依据标准。
2.0.7 校舍加固改造设计文件应经过施工图审查机构审查，审查范围尚应包括建筑防火、防雷、节能等内容。
3地基和基础
3.1 当校舍地基竖向承载力不满足安全使用要求时，应视情况采取如下措施：
1 当基础底面压力设计值超过地基承载力特征值在10％以内，宜优先考虑采用提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的方法进行加固。
2 当基础底面压力设计值超过地基承载力特征值10％及以上，或建筑已出现明显的因地基不均匀沉降造成的倾斜、开裂等特征现象时，应对地基基础进行加固处理。
3.2 当校舍地基或桩基的水平承载力不满足使用要求时，可采用增设刚性地坪或在基础顶部增设基础梁的方法进行加固。
3.3 当校舍液化地基的液化等级为严重时，宜采取消除液化沉陷或提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的措施。当液化地基的液化等级为中等时，对乙类设防的B类建筑（校舍），采取提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的措施。
3.4 对有特殊要求的校舍，其地基基础的抗震加固应按专门的规定执行。
3.5 当校舍安全可靠性鉴定认为需要进行纠倾时，地基基础加固应结合纠倾一并进行设计。
4砌体结构
4.1 本章适用于砖墙体和砌块墙体承重的单层或多层校舍，其适用的最大高度和层数应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023-2009）的有关规定。其加固改造设计应首先采取能显著提高结构综合抗震能力的方法对建筑进行整体加固，具体应符合下列要求：
1 砌体结构校舍的抗震加固设计，应首先对其整体牢固性的构造进行完善和必要的增强。对整体牢固性不良的砌体结构校舍，应采用圈梁、拉杆、锚杆、构造柱等各种拉结件等予以加强。必要时，还可采用配筋面层或夹板墙等加固外墙。
2 宜优先采取有利于改善结构整体抗震体系的加固措施。对于存在明显扭转效应的校舍应采取增设砌体抗震墙、在原墙加面层等可显著调整结构刚度分布的方法对薄弱部位进行加固，使加固后的结构体系各部分的变形基本协调一致；也可采取分割平面单元，减少扭转效应的措施。对于横墙间距较大的非刚性结构体系空旷房屋，应增设横墙以减小横墙间距，或同时结合功能改造采用钢筋混凝土楼、屋面替代原木结构楼、屋面，使其满足刚性体系的要求。
3 当现有多层砌体结构校舍的总高度超过规定而层数不超过规定的限值时，应采取高于一般房屋的承载力且加强墙体约束的有效措施。当现有多层砌体结构校舍的层数超过规定限值时，应减少层数。
4 加固后楼层综合抗震能力应满足该地区的抗震设防要求，但不宜显著超过下一楼层的抗震能力形成竖向突变；当两者有显著差异时，应相应增强下一楼层的抗震能力。
5 同一楼层中自承重墙体加固后的抗震承载力不应超过承重墙体加固后的抗震能力。
4.2 对于静载作用下承载力明显不足的结构构件，和使用阶段已出现受力裂缝宽度超过现行鉴定标准所规定的限值的构件必须进行加固。
4.3 多层砌体结构校舍的加固应根据校舍可靠性与抗震鉴定的结果，针对建筑存在的具体问题，综合选择一种或多种合理、有效的加固方法。
4.3.1 校舍的整体性不满足要求时，应选择下列加固方法：
1 当墙体布置在平面内不闭合时，可增设墙段或在开口处增设现浇钢筋混凝土框形成闭合。
2 当纵横墙连接较差时，可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱或外加圈梁等加固。
3 楼、屋盖构件支承长度不满足要求时，可增设托梁、在原墙（梁）侧增设支承角钢增大支承长度，或采取增强楼、屋盖整体性等措施；对腐蚀变质的构件应更换；对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆。
4 当构造柱或芯柱设置不符合鉴定要求时，应增设外加柱，外加柱应与原墙体及圈梁可靠拉结并对墙体形成实际有效的约束；当墙体采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固，且在墙体交接处增设相互可靠拉结的配筋加强带时，可不另设构造柱。
5 当圈梁设置不符合鉴定要求时，应增设圈梁；外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土，内墙圈梁可用钢拉杆或在进深梁端加锚杆代替；当采用双面钢筋网砂浆面层或钢筋混凝土板墙加固，且在上下两端增设配筋加强带时，可不另设圈梁。
6 当预制楼、屋盖不满足抗震鉴定要求时，可增设托梁或在板底粘贴钢板、碳纤维布加固楼、屋盖。
4.3.2 校舍的抗震承载力不满足要求时，宜选择下列加固方法：
1 拆除重砌强度过低的原墙体：重砌抗震墙的结构材料宜采用与原结构相同的砖或砌块，并与原墙体和楼层梁、板构件可靠连接。对局部强度过低的墙跺可拆除后浇筑钢筋混凝土墙跺。
2 面层或板墙加固：在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层、钢筋网水泥砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。
3 包角或镶边加固：在柱、墙角或门窗洞边用钢筋混凝土包角或镶边；柱、墙垛还可用现浇钢筋混凝土套加固。
4 支承大梁、悬挑梁等的墙段竖向承载能力不满足要求时，可增设组合柱、钢筋混凝土附壁柱或采用钢筋网砂浆面层、板墙加固。
5 外加柱加固：在墙体交接处增设现浇钢筋混凝土构造柱加固。外加柱应与圈梁、拉杆连成整体，或与现浇钢筋混凝土楼、屋盖可靠连接。
6 梁板构件承载力不满足要求时可参照第5章钢筋混凝土结构进行构件的加固设计。
4.3.3 对校舍中易倒塌的部位，宜选择下列加固方法：
1 窗间墙宽度过小或抗震能力不满足要求时，可增设钢筋混凝土窗框或采用钢筋网砂浆面层、板墙等加固。
2 支承大梁等的墙段抗震能力不满足要求时，可增设组合柱、钢筋混凝土附壁柱或采用钢筋网砂浆面层、板墙加固。
3 支承悬挑构件的墙体不符合鉴定要求时，宜在悬挑构件端部增设钢筋混凝土柱或砌体组合柱加固，并对悬挑构件进行复核。
4 隔墙无拉结或拉结不牢，可采用锚筋或钢拉杆加固；当隔墙过长、过高时，可采用钢筋网砂浆面层进行加固。
5 出屋面的楼梯间、电梯间和水箱间不符合鉴定要求时，可采用面层或外加柱加固，其上部应与屋盖构件有可靠连接，下部应与主体结构的加固措施相连。
6 出屋面的烟囱、无拉结女儿墙、门脸等超过规定的高度时，宜拆除、降低高度。若因特殊原因不允许采取拆除、降低高度措施时，也可采用型钢、钢拉杆加固。
7 悬挑构件的锚固长度不满足要求时，应延长悬挑构件的锚固长度。延长部分应在墙体中分段托换施工，一次托换施工段长度不得大于1200mm。
4.4 对已开裂的墙体，可采用压力灌浆修补，对砌筑砂浆饱满度差且砌筑砂浆强度等级偏低的墙体，可用双面钢筋网砂浆面层加固。普通黏土砖砌筑的墙厚不大于 180mm的房屋需要继续使用时，应采用双面钢筋网砂浆面层或板墙加固。
4.5 多层砌体结构校舍各种加固方法的承载力验算，应符合现行《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116－2009）、《民用建筑修缮工程查勘与设计规程》（JGJ 117－98）的规定。
5钢筋混凝土结构
5.1 本章适用于现浇及装配整体式钢筋混凝土框架(包括填充墙框架) 校舍的抗震加固，其适用的最大高度和层数应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》（GB 50023－2009）的有关规定。其加固改造设计应首先采取能显著提高结构综合抗震能力的方法对建筑进行整体加固，具体应符合下列要求：
1 抗震加固时应根据房屋的实际情况选择加固方案，分别采用主要提高结构构件抗震承载力、主要增强结构变形能力或改变框架结构体系的方案。
2 加固后的框架应避免形成短柱、短梁或强梁弱柱。
3 钢筋混凝土结构抗震加固后的楼层抗震能力应满足要求，但加固后综合抗震能力、层间受剪承载力不应超过相邻下一层的20%。
4 采用综合抗震能力指数验算时，加固后楼层屈服强度系数、体系影响系数和局部影响系数应根据房屋加固后的状态计算和取值。
5.2 混凝土结构校舍的加固应根据结构可靠性与抗震性能鉴定的结论，针对结构存在的具体问题，综合选择以下一种或多种加固方法：
1 单向框架应加固，或改为双向框架，或采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施。
2 单跨框架不符合鉴定要求时，应在不大于框架-抗震墙结构的抗震墙最大间距且不大于24m的间距内增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等抗侧力构件或将对应轴线的单跨框架改为多跨框架。
3 当构件的纵筋或箍筋不足时，可采用型钢加固、扩大截面加固或采用表面粘贴钢板、粘贴碳纤维复合材加固的方法。
4 当结构的总体刚度较弱、地震作用下变形过大、或有显著的扭转效应时，可增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固，也可设置钢支撑加固。
5 当构件有局部损伤时，应首先恢复其原有承载力，然后再做相应的抗震加固，避免原构件内部原有损伤使新增加固措施不能收到预期效果。对局部损伤可采用细石混凝土修复；出现裂缝时，可灌注灌缝材料等补强。
6 当框架柱实际受弯承载力的关系不符合鉴定要求时，可采用型钢加固、扩大截面加固或采用表面粘贴钢板等加固框架柱，也可通过罕遇地震下的弹塑性变形验算确定对策。
7 框架柱轴压比不符合鉴定要求时，可采用扩大截面法进行加固。
8 填充墙与框架柱连接不良时，可增设拉结筋；与框架梁连接不良时，可在墙顶增设钢夹套与梁拉结。
9 女儿墙等易倒塌部位不符合鉴定要求时，可选择降低高度的方案，也可结合维修增加锚固措施。
10 原墙体或各类平台布置所形成的短柱或柱子附加内力过大时，可采取剔缝分开、改变布置或加强相应柱子的处理方案。

5.3 钢筋混凝土框架结构校舍的抗震加固，是通过加固后构件提高的抗震承载力来获得结构的加固效果。但若其构件的承载力能满足正常使用要求，宜优先采用增设抗震墙、支撑等改变结构体系而不加固其构件的方法。
5.4 对框架梁的上部钢筋不满足承载力要求时，可考虑现浇钢筋混凝土楼板参与作用。
5.5 钢筋混凝土结构各种加固方法的承载力验算，应符合现行《建筑抗震加固技术规程》（JGJ 116－2009）及《混凝土结构加固设计规范》（GB 50367－2006）的规定。
6其他
6.1 对于石结构、木结构校舍，除系文物建筑或有重大保护价值和纪念意义而必须按文物保护要求和现行加固技术规范进行加固改造外，应首先对加固改造方案进行经济分析论证，并根据经济分析论证结果确定是否进行加固改造。
6.2 当经济分析论证适宜对石结构、木结构校舍进行加固改造，或文物建筑需要进行保护加固时，其加固改造方案应进行专项论证。
附录1 地基基础加固方法推荐表
加固方法
适用范围
方法特点
推荐指数
钢筋混凝土扩大基底加固法
既有建筑的地基承载能力或基底面积尺寸不满足设计要求
能有效提高基础抵抗变形能力，增强基础刚度，施工简便，但有湿作业
★★★★★
增设锚杆静压桩加固法
原钢筋混凝土基础承载能力严重不足，其下卧软弱层较厚
能大幅度提高基础承载能力，控制沉降变形，施工简便、效果显著
★★★★★
高压旋喷桩加固法
原基础承载能力不足，导致建筑物产生不均匀沉降变形，适用于粘性土、砂土等地基的加固
提高基础承载能力，控制沉降变形，施工工艺复杂，有湿作业
★★★★
压实注浆加固法
原基础承载能力不足，导致不均匀沉降引起基础裂损，适用于砂土、粉土、粘性土和人工填土等地基加固
能提高地基土的强度和变形模量，控制土层沉降，施工工艺较复杂，湿作业时间长。
★★

附录2 多层砌体结构校舍加固方法推荐表
加固方法
适用范围
方法特点
推荐指数
钢筋网片-水泥复合砂浆面层加固法
适用于墙体、柱承载能力和抗震能力不足
能有效提高墙体、柱承载力和抗震能力，宜采用焊接网片，施工简便，但有湿作业
★★★★★
钢筋网片-细石混凝土面层加固法
适用于墙、柱承载能力和抗震能力严重不足
能大幅度提高墙体、柱承载力和抗震能力，宜采用焊接网片与原构件有效锚固和连接，混凝土浇捣有一定难度，湿作业时间长
★★★★★
钢筋混凝土外加围套加固法
适用于柱承载力和抗震能力不足
能大幅提高砌体柱承载力和抗震能力，与相邻的砌体应有有效锚固，混凝土浇捣有一定难度，湿作业时间长，设计应考虑建筑使用功能影响
★★★★★
增设全封闭的钢筋混凝土圈梁和构造柱
建筑物整体性不能满足抗震构造要求
能有效提高建筑物整体性，可与增设拉杆加固等结合，设计应考虑对建造使用功能和外立面等影响
★★★★★
外包型钢加固法（干包钢加固法）
适用于砌体柱和窗间墙承载能力与构造要求不满足
能大幅度提高砌体柱和窗间墙的承载力和抗震能力，且不影响建筑使用空间
★★★★
增设扶壁柱加固法
跨度超过限值的梁支承处墙体承载能力或构造措施不满足要求
能提高砌体结构的稳定性，施工简便，但湿作业多
★★★★
增设现浇钢筋混凝土墙
房屋的结构体系和抗震承载力不满足要求
提高有明显扭转效应的薄弱部位的抗震能力，但影响建筑的使用空间，且湿作业时间长
★★★★
附录3 各种钢筋混凝土结构构件加固方法应用推荐表
加固方法
适用范围
方法特点
推荐指数
增大截面加固法（外包混凝土套加固法）
梁、柱构件承载力不满足要求
提高构件承载力和刚度，降低柱的长细比和轴压比实用、有效，但若采用喷射混凝土或压力灌浆施工，审批时应考虑当地技术是否有保证
★★★★★
置换混凝土加固法
原混凝土质量存在缺陷
实用、有效，能解决受压混凝土强度不足或有严重缺陷混凝土的加固问题，加固费用低，但剔除原有混凝土的工作量大，且应细致操作，会造成局部损伤，湿作业时间长
★★★★★
外粘型钢法（混式外包钢法）
适用于重型结构、大跨结构以及重要结构的加固
实用、有效，能大幅度提高构件承载能力和抗震能力，且延性好；不影响建筑使用空间，但造价高
★★★★★
干式外包钢
适用于不允许使用胶粘剂的加固工程，以及有可逆要求的文物建筑的历史建筑
施工简便；湿作业少；能提高构件承载能力和抗震能力，但提高幅度不如湿式外包钢大，且造价较高
★★★★★
粘钢加固法（外粘钢板法）
应用范围广泛
能提高受弯、受拉构件的承载力和柱的抗震能力，但不适用于梁的超筋截面加固；湿作业很少，不影响建筑在加固施工过程中的正常使用；不影响建筑使用空间
★★★★★
粘贴纤维复合材加固法
允许用于重要和特殊要求的校舍建筑
能提高各种受力性质构件的承载力和抗震能力，且不增加结构自重、不影响建筑使用空间，耐腐蚀；但需作专门的防火处理；对柱的加固，宜使用芳纶纤维复合材但造价较高
★★★★
不锈钢丝绳网片——聚合物砂浆面层加固法
仅允许用于重要和有特殊要求的校舍建筑
能提高墙、柱、梁的承载力和抗震能力；对建筑使用空间无显著影响；能耐蚀，耐潮湿，但造价很高
★★★
钢筋网片—复合砂浆面层加固法
仅允许在有使用经验的地区试用
能提高墙、柱、梁的承载力和抗震能力；对建筑使用空间无显著影响；能耐一般腐蚀和潮湿，但需使用粘结能力强的复合砂浆才能保证安全
★★
外加预应力加固法
适用于大跨、重型和处于高应力、高应变状态的结构
实用、有效，能提高结构、构件承载力、刚度和抗裂性；但收缩徐变大的混凝土会影响其加固效果；对加固后的结构铁外观有一定影响
★★
增设支撑加固法
适用于有可逆要求的文物建筑和历史建筑
实用、有效，传力明确；安全、可靠；加固费用用低，但显著影响建筑使用空间和外观
★★

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