1 总 则
1.0.1 为使既有建筑的修缮、改造、加固设计,做到技术可靠、安全适用、经济合理、 确保质量,制定本导则。
1.0.2 既有建筑加固改造工程的检测、鉴定、设计、施工和验收,除应符合本导则要 求外,尚应执行国家、行业和江苏省相关规范和标准,相关规范、标准列举详见附录A ,采用创新性的技术、方法和措施,应进行专门研究。
1.0.3 既有建筑结构修缮、改造和加固,一般情况下,应遵循先检测、鉴定,后设计、 施工与验收的原则。
【条文说明】对既有建筑进行结构修缮前,应先进行检查与评定,必要时(例如发现危及使 用安全的缺陷、变形和损伤时)进行检测鉴定。 对既有建筑进行改造前,应根据改造要求和目标, 对涉及结构安全等内容进行检查评定或检测鉴定,必要时应进行检测鉴定。检测为鉴定提供基础 数据,而鉴定为结构、构件加固设计提供基本依据。本条对保障既有建筑的安全、生态环境安全 以及满足经济社会管理基本需要具有重要意义。
1.0.4 本导则适用于上世纪 90 年代以后 ,依据 89 及后续系列规范设计的一般工业 与民用建筑;对上世纪 90 年代以前的既有建筑,宜专门研究,本导则可作为参考。
【条文说明】89 系列规范从可靠性设计理论出发,构建了我国建筑结构规范体系,并一直沿 用至今,也是目前存量既有建筑中量大面广的一部分, 因此本导则重点针对此类既有建筑结构改 造。对 90 年代以前(89 抗震规范之前)设计的既有建筑,应慎重进行检测鉴定和加固改造设计, 应在方案阶段进行充分的可行性研究和论证,在此基础上编制施工图设计文件。 图纸资料不全或 存疑的加固改造项目宜专门研究,对检测鉴定成果、加固设计方案进行论证,本导则可作为参考。
1.0.5 本导则可用于指导南京市行政区域内既有建筑的修缮、改造及加固工程。
【条文说明】既有的自建房是一类很特殊的既有建筑,可能是未经正规设计、不符合规范标 准技术要求而建造和验收的产品,既有自建房加固改造设计可参照本导则,但不含在本导则内。 自建房的鉴定要求可参照《江苏省自建房安全排查和鉴定技术指南(试行)》(苏自建房办〔2022〕 1 号)和《农村住房安全性鉴定技术导则》(建村函〔2019〕200 号)。
1.0.6 对古建筑、历史建筑、传统风貌建筑、特殊类型建筑的改造等,应参照相应的 规范和标准执行,本导则可作为参考。
2 术 语
2.0.1 既有建筑:已建成可以验收的和已投入使用的建筑。
【条文说明】“既有建筑 ”定义与《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 保持一致。“可 以验收 ”而非已验收,此说法把某些特殊情况涵盖其中;“已投入使用 ”则隐含着未通过工程验收 而投入使用。《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 中“现有建筑 ”定义为:除古建筑、新建建筑、危 险建筑以外,迄今仍在使用的既有建筑。《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ 123 中“既有建 筑 ”定义为:已实现或部分实现使用功能的建筑物。《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 将“ 民 用建筑 ”(即既有建筑)定义为:已建成可以验收的和已投入使用的非生产性的居住建筑和公共建 筑。《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144 将既有“工业建筑 ”定义为: 已建成的、为生产服务 的建筑物和构筑物。《危险房屋鉴定标准》JGJ 125 将“既有房屋 ”定义为:建成两年以上且已投 入使用的房屋。《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 定义相对合理,包括了:1 正常验收 并投入使用的建筑;2 未验收未投入使用但满足验收条件的建筑;3 未验收但已经投入使用的建 筑。
2.0.2 既有建筑结构修缮:对既有建筑的结构进行维修和养护,使其保持、恢复原有完好程度、使用功能和 结构安全的工程行为。
【条文说明】在《既有建筑维护与改造通用规范》GB 55022 的基础上调整,原文定义为“修 缮 ”。
2.0.3 既有建筑结构改造:既有建筑结构改造是个广义的工程活动的总称,包含因改变使用功能、延长工作 年限、加层(竖向的扩建)、扩建(仅指水平方向扩建)、改建、加固(含抗震加固)、 修缮、平移、纠倾等,需对既有建筑结构进行相应处理及变化,导致结构体系、结构 布置或构件改变。
【条文说明】扩建一般是指增加建筑面积的改造,但本导则各章节中把“加层 ”从“扩建 ” 中单列出来。本导则各章节的“加层 ”特指竖向的扩建,包括顶部的加层和中间部位的插层,本 导则各章节的“扩建 ”特指直接与原结构连接的水平方向的扩建。
2.0.4 既有建筑结构加固:对可靠性不足或者产权人或委托方要求提高可靠度的承重结构、构件及其相关部 分采取增强、局部更换或调整其内力等措施,使其符合标准及产权人或委托方所要求 的安全性、耐久性和适用性。
【条文说明】“既有建筑结构加固 ”定义与《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021“结 构加固 ”定义保持一致。
2.0.5 既有建筑抗震加固:依据抗震鉴定结果,为达到既定抗震设防要求对既有建筑进行加固设计和施工的 工程行为。
2.0.6 安全性鉴定:对需要鉴定的既有建筑的结构承载力和结构整体稳定性所进行的调查、检测、验 算、分析和评定等一系列活动。
【条文说明】“安全性鉴定 ”定义与《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 保持一致。 本导则中的“安全性鉴定 ”是指在永久荷载和可变荷载作用下承载能力的安全性鉴定,确定其与 《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 、《工业建筑 可靠性鉴定标准》GB 50144 等规范标准的符合性。
本导则条文中出现的“静载下的承载能力 ”或“承载能力 ”,一般情况下,是指结构在永久荷 载和可变荷载作用下承载能力,与《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 中表达相一致。
2.0.7 抗震鉴定:通过检查既有建筑的设计、施工质量和现状,按规定的抗震设防要求,对其在地 震作用下的安全性进行评估。
【条文说明】在抗震鉴定时建议产权人或委托方明确后续使用功能后的建筑功能进行抗震鉴 定,避免根据现状给出结论引起歧义,如办公楼改造为学校或养老,具备建筑初步设计的平面, 这样才能对改造后的状态进行预估。既有建筑抗震鉴定宜按改造机构等,改造后的功能会改变抗 震设防分类,对抗震鉴定的影响较大。
2.0.8 后续工作年限:结构、构件经鉴定、加固后无需重新进行检测、鉴定即可按其预定目的使用的时 间。
【条文说明】《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021 中在第五章既有建筑抗震鉴定 中采用的是“后续工作年限 ”,在第六章既有建筑加固中采用的是“加固设计工作年限 ”。“加固设 计工作年限 ”一般情况下与鉴定的“后续工作年限 ”相同,当有条件时,“加固设计工作年限 ”可 以高于鉴定的“后续工作年限 ”。本导则为了方便叙述统一采用“后续工作年限 ”。
2.0.9 消能器:通过内部材料或构件的摩擦、弹塑性滞回变形或黏性滞回变形来耗散或吸收能量 的装置,包括位移相关型消能器、速度相关型消能器和复合型消能器。
2.0.10 隔震层:隔震建筑设置在基础、底部或下部结构与上部结构之间的全部部件的总称,包括 隔震支座、阻尼装置、抗风装置、限位装置、抗拉装置、附属装置及相关的支承或连 接构件等。
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 既有建筑修缮、改造、加固宜结合绿色建筑、降碳减排等要求,实施全面加固 改造和性能提升,实现建筑整体寿命提升,确立合理的设计标准,并宜符合现行相关 的规范和标准。
【条文说明】既有建筑修缮、改造、加固,鼓励采用更长的后续工作年限。从后续工作年限 内具有相同的超越概率的角度出发,针对 A、B 、C 三类建筑提出相应的抗震鉴定标准,并鼓励有 条件时应采用更高的标准,尽可能提高既有建筑的抗震能力。同时鼓励创新成果在建设工程中的 应用, 当拟采用的新技术在工程建设强制性规范或推荐性标准中没有相关规定时,应当对拟采用 的工程技术或措施进行论证,确保建设工程达到工程建设强制性规范规定的工程性能要求,确保 建设工程质量和安全,并满足国家对建设工程环境保护、能源资源节约与合理利用等相关基本要 求。
3.1.2 既有建筑修缮、改造、加固应根据产权人或委托方的具体要求,结合既有建筑 的实际情况,明确修缮、改造、加固的内容、范围及设计标准。
3.1.3 既有建筑结构经技术鉴定或设计确认需要加固时,应根据鉴定结论,并结合产 权人或委托方提出的要求,按相关规范和标准的要求进行加固设计。加固设计的范围, 可按整幢建筑物或其中某独立区段确定,也可按指定的结构、构件或连接确定,但均 应满足防倒塌的整体牢固性。
【条文说明】结构是否需要加固,应经结构鉴定确认。我国已发布的现行国家标准《工业建 筑可靠性鉴定标准》GB 50144、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 及《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 ,是通过实测、验算并辅以专家评估才做出 鉴定的结论, 因而较为客观、可靠,可以作为结构加固设计的基本依据。但结构加固设计所面临 的不确定因素远比新建工程多而复杂,还需考虑产权人或委托方的种种要求, 因而本条做出了应 根据鉴定结论并结合产权人或委托方提出的要求,按相关标准的规定进行加固设计的规定。此外, 众多的工程实践经验表明,承重结构的加固效果,除了与其所采用的方法有关,还与该建筑物现 状密切相关。一般而言,结构经局部加固后,虽然能提高被加固构件的安全性,但这并不意味着 该承重结构的整体一定是安全的。 因为就整个结构而言,其安全性还取决于原结构方案及其布置 是否合理,结构构件之间的支撑、连接、拉结、锚固是否系统、可靠,其原有的构造措施是否得 当、有效等,这些就是结构整体牢固性的内涵,其所起到的综合作用就是使结构具有足够的延性 和冗余度。 因此,要求专业技术人员在承担结构加固设计时,应对承重结构的整体牢固性进行检 查与评估, 以确定是否需作相应的加强。既有建筑加固改造的范围,应综合检测鉴定结果、产权人或委托方需求、踏勘现场情况、加 固改造成本、施工难度以及对生产生活的影响等因素,可以对既有建筑整体结构、局部结构或构 件进行加固改造设计。
3.1.4 既有建筑加固后结构的安全等级,应根据结构破坏后果的严重性、结构的重要 性和后续工作年限,由产权人或委托方与设计方按实际情况共同商定,且不低于《工 程结构通用规范》GB 55001 的要求。
3.1.5 既有建筑结构改造时,新设基础应考虑其对原基础及相邻周边既有建筑基础的 影响。除应满足地基承载力要求外,必要时还应按变形协调原则进行地基变形验算,同时应评估新设基础施工对既有建筑地基的影响。
3.1.6 既有建筑的结构修缮、改造应综合考虑其技术经济效益,不宜加固适修性很差的结构,且不应导致不必要的拆除或更换。
【条文说明】《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015 第 3.3.4 条给出表 1 所示的民用建 筑适修性评定分级标准。既有建筑加固改造前应进行可行性研究,并宜编制可行性研究报告或结 构加固改造方案。对不合理的改造需在可行性研究报告结论中指出,避免盲目进行改造。
表 1 民用建筑适修性评定分级标准
等级 | 分级标准 |
Ar | 易修,修后功能可达到现行设计标准的要求;所需总费用远低于新建的造价;适修性好,应予修复 |
Br | 稍难修,但修后尚能恢复或接近恢复原功能;所需总费用不到新建造价的 70%;适修性尚好,宜予 修复 |
Cr | 难修,修后需降低使用功能,或限制使用条件,或所需总费用为新建造价 70%以上;适修性差,是 否有保留价值,取决于其重要性和使用要求 |
Dr | 该鉴定对象已严重残损,或修后功能极差,已无利用价值,或所需总费用接近甚至超过新建造价, 适修性很差;除文物、历史、艺术及纪念性建筑外,宜予拆除重建 |
3.1.7 原结构体系混杂的既有建筑加固改造时,宜进行专门研究。
【条文说明】结构体系混杂指的是砌体结构、混凝土结构、钢结构等不同结构体系混合使用 的一种特殊的结构类型。考虑到此类既有建筑结构体系混乱,各部分动力特性不一致,不同体系 相连部分受力复杂,要考虑相互间的不利影响,本导则建议宜在加固改造方案阶段进行充分研究 和论证。
3.1.8 既有建筑结构加固改造应明确改造后的用途、使用环境和后续工作年限,可按下列原则确定:
1 结构加固改造后的后续工作年限,应由产权人或委托方和设计单位共同商定,后续工作年限不应低于剩余设计工作年限,整体加固改造的工程后续工作年限不宜小于 30 年。
2 结构的加固材料中使用结构胶粘剂或其他聚合物成分时,其后续工作年限的确定及材料性能检验、工作状态检查应符合现行规范要求。
3 在后续工作年限内,未经技术鉴定或设计许可,不得改变加固后结构的用途和 使用环境;后续工作年限到期后,当重新进行的鉴定认为该结构工作正常,仍可继续 延长其工作年限。
4 既有建筑结构改造中新加结构或构件,宜按后续工作年限 50 年确定其材料强度、荷载、耐久性等。
【条文说明】整体加固改造当涉及延长后续工作年限,应对原结构主要材料及构件耐久性进 行评估。
3.1.9 对既有建筑的抗震能力应进行综合评估,结构加固改造应结合抗震能力的提升 同时进行。抗震设计应根据结构安全性鉴定及抗震鉴定的结果,结合建筑后续使用功 能确定,并应符合下列规定:
1 应根据既有建筑的后续使用功能和重要性依据现行《建筑抗震设防分类标准》 GB 50223 确定抗震设防分类;
2 应根据现行规范确定抗震设防烈度及设计地震分组;
3 应根据实际需要和改造预期的后续工作年限确定相应的抗震鉴定方法;
4 应按照结构改造后的状态建立计算模型,进行结构分析和抗震鉴定,不满足要 求的原结构应进行针对性的抗震加固;
5 应根据改造预期的后续工作年限,确定相应的设计参数和设防水准,在条件许 可的情况下应适当提高房屋的抗震能力和耐久性;新增部分结构的抗震构造措施应满 足现行抗震规范的要求。
3.1.10 既有建筑抗震鉴定、设计应根据后续工作年限分为三类:后续工作年限为 30 年以内(含 30 年)的建筑,简称 A 类建筑;后续工作年限为 30 年以上 40 年以内(含 40 年)的建筑,简称 B 类建筑;后续工作年限为 40 年以上 50 年以内(含 50 年)的 建筑,简称 C 类建筑。
【条文说明】本条文的后续工作年限规定同《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021 第 5. 1.3 条。随着时间的推移,既有建筑加固改造的后续工作年限不再以国家标准《建筑抗震鉴定 标准》GB 50023-2009 第 1.0.4 条的标准作为划分依据。《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 中的 “后续使用年限 ”是以其建造年代来确定的:1990 年代之前的既有建筑其后续使用年限为 30 年, 1990 年代至 2001 年之间为 40 年,2001 年之后为 50 年,其分别对应鉴定标准中的 A 类建筑(78 系列抗规及其在鉴定标准中的补充)、B 类建筑(89 系列抗规及其在鉴定标准中的补充)、C 类建 筑(01 系列抗规或 10 系列抗规)。2022 年 4 月 1 日《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021 实施后,A 、B 、C 类建筑的含义变化为仅包含后续工作年限的信息,不包含应选用抗震规范版本 的信息,例如 2001 年之前设计的建筑均可采用 30 年的后续工作年限,但不能根据 30 年的后续工 作年限得知其应该选用的抗震规范版本。2001 年之后设计的建筑有可能采用 40 年的后续工作年 限,同样不能根据后续工作年限得知其应该选用的抗震规范版本。 因此本导则建议既有建筑的后 续工作年限和抗震鉴定选用抗震规范版本分开来考虑。
1 既有建筑加固后的后续工作年限宜由产权人或委托方和设计单位依据实际需要和实施可 行性确定,不得低于剩余设计工作年限:
1)剩余设计工作年限不大于 30 年的建筑,后续工作年限不得低于《既有建筑鉴定与加固 通用规范》GB 55021 的 A 类,对于整体改造建议不小于 30 年;
2)剩余设计工作年限大于 30 年且不大于 40 年的建筑,后续工作年限不得低于《既有建筑 鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 B 类;
3)剩余设计工作年限大于 40 年的建筑,后续工作年限不得低于《既有建筑鉴定与加固通 用规范》GB 55021 的 C 类。
2 抗震鉴定选用抗震规范版本应根据原建造年代及其原建造时的抗震规范,按照《既有建筑 鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021 、《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 中的要求进行选用, 现阶段建议按以下原则采用:
1)1990 年之前的既有建筑(按照 78 系列抗规及其之前设计的),后续工作年限为 30 年以 内(含 30 年)(《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 A 类),对应《建筑抗震 鉴定标准》GB 50023-2009 中的 A 类建筑,可采用抗震鉴定标准中 A 类建筑的规定进 行抗震鉴定;
2)1990(含 1990 年)年至 2001(含 2001 年)年之间的既有建筑(按照 89 系列抗规设计 的),后续工作年限为 30 年以内(含 30 年)(《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 A 类),对应《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 中的 B 类建筑,可采用抗震鉴定 标准中 B 类建筑的规定进行抗震鉴定;
3)2002(含 2002 年)年至 2010(含 2010 年)年之间的既有建筑(按照 01 系列抗规设计 的),后续工作年限为 30 年以内(含 30 年)(《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 A 类) 以及后续工作年限为 30 年以上 40 年以内(不含 30 年、含 40 年)(《既有建 筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 B 类),对应《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 中的 C 类建筑,可采用 01 系列抗震规范进行抗震鉴定;
4)2011(含 2011 年)年以后的既有建筑(按照 10 系列抗规设计的),后续工作年限为 30 年以上 40 年以内(不含 30 年、含 40 年)(《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 B 类) 以及后续工作年限为 40 年以上 50 年以内(不含 40 年、不含 50 年)(《既有 建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 C 类),对应《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 中的 C 类建筑,可采用 10 系列抗震规范进行抗震鉴定;
5)后续工作年限采用 50 年(《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 的 C 类)的既有 建筑,应按现行抗震规范(《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016 年版)和《建 筑与市政工程抗震通用规范》GB 55002-2021)进行抗震鉴定。
3.1.11 A 类和 B 类建筑的抗震鉴定,可采用折减的地震作用进行抗震承载力和变形 验算,可采用现行标准调低的要求进行抗震措施的核查,但不应低于原建造时的抗震 规范要求。C 类建筑,应按现行标准的要求进行抗震鉴定;当限于技术条件,难以按现行标准执行时,允许调低其后续工作年限,并按 B 类建筑的要求从严进行处理。
【条文说明】对于 C 类建筑,“当限于技术条件,难以按现行标准执行时,允许调低其后续 工作年限,并按 B 类建筑的要求从严进行处理 ”,本导则建议后续工作年限可允许略小于 50 年, 主体结构抗震能力验算和抗震措施鉴定按照 10 系列抗震规范执行,主要抗侧力构件(墙、柱、支 撑等)抗震承载力可以降低 5%以内,其他次要抗侧力构件(框架梁、连梁等)可以降低 10%以 内。但对于设防分类提高的 C 类建筑,一般情况下,应按现行规范执行,加固到位。
本导则中出现的例如:“原建造时的抗震规范 ”、“原建造时的标准 ”等用语,是指当年设计时 需执行的设计规范、标准版本(抗震规范、荷载规范等),并不是指结构本身的设计状况。
3.1.12 既有建筑的局部改造,应对原结构安全的影响进行综合研判,可对结构局部 改造部位及其相关结构进行安全性鉴定,加固设计不影响剩余设计工作年限,并可按 不低于原建造时的标准进行,应确保主体结构整体牢固性,且承载能力和抗震性能不 因改造而降低。不得将加固改造工程拆解成多个局部改造。
【条文说明】既有建筑的局部改造,一般指局部楼面水平构件增减、个别构件承载能力提升 等。结合既有建筑结构的现状,经综合研判确定对原有结构的抗震能力影响很小,可仅进行结构 安全性鉴定。本条文所指的局部改造,还需满足下列条件:1 不影响剩余设计工作年限;2 抗震 设防类别未提高;3 不涉及竖向抗侧力构件拆改、 不涉及重要水平抗侧力构件(例如转换梁)拆 改;4 不涉及扩建和加层;5 加固后抗震单元内结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过原 来的 10%和 5%;6 房屋建设资料需齐全,与建筑结构的现状符合性较好。总之,鉴于既有建筑 局部改造的不确定性和复杂性,需谨慎研判,必须对房屋建筑防倒塌的整体牢固性进行判定,并 宜进行专门研究和论证。
既有建筑的局部改造, 当加固后抗震单元内结构刚度和重力荷载代表值的变化分别不超过原 来的 10%和 5%时,应允许不计入地震作用变化的影响,可不再进行主体结构抗震能力验算,但 抗侧力构件的加固仍需进行抗震构造措施的设计。
既有建筑的局部改造,可仅取改造范围内的结构及其相关结构作为加固改造设计范围。“相关 结构 ”是指内力可能因改造范围内的结构或荷载发生变化而随之变化的结构或构件。改造范围以 外的至少不少于相邻一跨楼面结构、改造范围内的各层墙柱(至少包括改造所在楼层、相邻上一 层以及下面各层的墙柱)和对应的基础均应考虑作为“相关结构 ”,必要时对地基承载力进行复核。
在设计中应充分重视多次局部加固改造对结构的不利影响,不得将加固改造工程拆解成多个 局部改造, 以规避对主体结构整体抗震鉴定和加固。
3.1.13 既有结构的加固设计应紧密结合现场条件,比选确定加固方法和施工工法,采取有效措施保证新增构件及部件与原结构连接可靠,新增截面与原截面结合牢固,形成整体共同工作;不应对未加固部分,以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。
【条文说明】设计人员也应现场踏勘,结合现场条件,比选确定符合现场实际情况的加固方 法和施工工法。设计人员如果仅仅是“照本宣科 ”完全依据检测鉴定报告和原始图纸资料进行建 模计算,在不熟悉现场实际情况下,会导致加固施工图设计图纸对现场施工的指导作用产生较大 偏差,与现场实际情况存在脱节,也不能因地制宜提出最合理的加固方法,造成设计反复和大量 变更。
3.1.14 对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基 不均匀沉降等影响因素引起的原结构损坏,应在加固设计中根据检测鉴定结果提出有 效的整治对策,并应按设计规定的顺序进行治理和加固。
【条文说明】 由高温、高湿、冻融、冷脆、腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀 沉降等原因造成的结构损坏,在加固时,应采取有效的治理对策,从源头上消除或限制其有害的
作用。与此同时,尚应正确把握处理的时机,使之不致对加固后的结构重新造成损坏。就一般概 念而言,通常应先治理后加固,但也有一些治理措施可能需在加固后采取。因此,在加固设计时, 应合理地安排好治理与加固的工作顺序, 以使这些有害因素不至于复萌,保证加固后结构的安全 和正常使用。
3.1.15 对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的结构,应在加固设计 文件中提出相应的临时性安全措施,并明确要求施工单位应严格执行。
3.1.16 既有建筑结构修缮,是对存在安全隐患的结构缺陷进行加固、修补等专项处 理。经结构修缮后,其承载能力及抗震性能不应因结构修缮而降低。
【条文说明】混凝土结构构件出现混凝土疏松、破损、蜂窝麻面、露筋、严重碳化等缺陷应 进行修复处理;钢结构构件出现防火、防腐材料脱落、锈蚀、构件缺陷等,砌体结构出现砂浆风 化、墙体局部破损、裂缝等,应进行加固、修补等专项处理。构件修缮后不降低其承载能力,不 影响整体结构抗震性能。
3.1.17 设计单位应当在设计文件中注明既有建筑加固改造中涉及危大工程的重点部 位和环节,提出保障工程周边环境安全和工程施工安全的意见,必要时进行专项设计。
【条文说明】根据《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(2018 年建设部令第 37 号公 布、2019 年建设部令第 47 号修改)、《住房城乡建设部办公厅关于实施<危险性较大的分部分项工 程安全管理规定>有关问题的通知》(建办质〔2018〕31 号文)的相关规定制定本条款。
3.1.18 既有建筑结构的检测、鉴定、设计前,应搜集岩土工程勘察报告、设计技术 文件、施工和竣工验收的相关原始资料等;当资料缺失或与现场不符时应根据鉴定和 加固设计的需求进行补充实测。
【条文说明】工程竣工图纸和建筑历次加固改造竣工图纸是鉴定和设计最重要的基础资料和 依据,其完整性和准确性对鉴定和设计的过程及其成果、结构安全有直接关系。鉴定、设计人员 应在了解需求后及时向产权人或委托方说明所需的基础资料,并在开始鉴定、设计前收集完整。
当既有建筑的工程图纸和资料齐全,且不怀疑其真实性和有效性时,可仅进行验证性检查和 检测。 当结构存在资料缺失或失真现象时,应重点以现场详细核查和检测作为依据绘制既有建筑 现状测绘图和复原图,保证结构鉴定与加固设计的可靠性。
当加固改造设计涉及地基基础,缺乏岩土工程勘察报告,或者原岩土工程勘察报告不能满足 设计要求时,应补充进行岩土工程勘察。
3.2 设计原则
3.2.1 既有建筑的鉴定与加固应符合下列规定:
1 既有建筑的鉴定,一般情况下,应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定。
2 既有建筑的加固应进行承载能力加固和抗震能力加固,且应以修复建筑物安全 使用功能、延长其工作年限为目标。
3 既有建筑应满足防倒塌的整体牢固性,以及紧急状态时人员从建筑中撤离等安 全性应急功能要求。
【条文说明】本条对既有建筑的鉴定和加固进行了总体规定,将既有建筑鉴定分为在永久荷 载和可变荷载作用下承载能力的安全性鉴定和在地震作用下的抗震能力鉴定;将既有建筑加固分 为承载能力加固和抗震加固。部分既有建筑可只进行安全性鉴定,详见本导则第 4. 1.3 条。此外, 本导则要求专业技术人员在承担结构鉴定与加固时,应对该承重结构的整体牢固性进行检查与评 估, 以确定是否需作相应加强;同时,应保证既有建筑在紧急状态和灾害作用(如火灾等)下的 安全性, 以使进出既有建筑的人员安全撤离。
3.2.2 结构鉴定、加固设计采用的结构分析方法,一般情况下,应符合现行国家相关标准要求。
【条文说明】一般情况下,混凝土结构加固设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB 50010 及《混凝土结构加固设计规范》GB 50367 的有关规定 ;钢结构加固设计应符合现行国 家标准《钢结构设计标准》GB 50017 及《钢结构加固设计标准》GB 51367 的有关规定 ;砌体结 构加固设计应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003 及《砌体结构加固设计规范》GB 50702 的有关规定。特殊情况下,可以采用不低于原建造时的标准,例如本导则第 3.2.3- 1、3.2.3-2 条中的相关规定。
3.2.3 既有建筑鉴定和加固设计时,构件的承载能力验算和结构的抗震能力验算,应 符合下列规定:
1 当为鉴定原结构、构件在剩余设计工作年限内的安全性时,应按不低于原建造 时的荷载规范和设计规范进行验算;如原结构、构件出现过与永久荷载和可变荷载相 关的较大变形或损伤,则相关性能指标应按现行规范与标准的规定进行验算。
2 当为结构加固、改变用途或延长工作年限的目的而鉴定原结构、构件的安全性 时,应在调查结构上实际作用的荷载及拟新增荷载的基础上,一般情况下,按现行规 范与标准的规定进行验算。对于不改变现有使用功能的既有建筑改造项目,为避免对 结构构件大量的加固,当条件不具备、执行现行规范确有困难时,应不低于原建造时 的标准,并在设计说明中予以明确说明。
【条文说明】 以上两条是在永久荷载和可变荷载作用下承载能力安全性鉴定和承载能力加固 的要求。对“改变用途 ”的理解可以主要关注结构荷载的变化(不含规范升版导致的可变荷载取 值的变化)。对“不低于原建造时的荷载规范和设计规范 ”以及“不低于原建造时的标准 ”的底线 要求,本导则建议不低于 89 系列规范的相关要求。
3 采用的计算模型,应符合结构的实际受力和构造状况;必要时可计入由温度和 变形产生的附加内力,相关参数、系数按下列规定取用:
1)结构、构件的几何参数,对原有部分应根据检测报告实测值和原设计值综合 确定,并应计入相关不利影响;对新增部分,可采用加固设计文件给出的设 计值;
2)原结构、构件材料的混凝土强度等级和受力钢筋强度取值应按下列规定取值: 当原设计文件有效,且不怀疑结构有严重的性能退化时,可采用原设计的标 准值或设计值;当结构鉴定认为应重新进行现场检测时,应采用检测结果推
定的标准值或钢材的屈服强度或条件屈服点进行确定;当原构件混凝土强度 等级的检测受实际条件限制而无法取芯时,可采用回弹法检测,但其强度换 算值应按《混凝土结构加固设计规范》GB 50367 相关规定(附录 B)的规定 进行龄期修正,且仅可用于结构的加固设计;
【条文说明】原混凝土强度等级和受力钢筋强度取值, 当采用现场检测结果推定时,一般情 况下,不应超过原设计取值。
3)结构上的作用,应经调查或检测核实,加固时应按现行国家标准的规定和要 求确定其标准值和代表值;
4)作用组合的效应设计值和组合值系数以及作用的分项系数,可以采用不低于 原建造时的标准确定,并应考虑由于实际荷载偏心、结构变形、温度作用等 造成的附加内力。对于经鉴定需要加固的构件和新增构件,作用分项系数的 取值宜按现行国家标准确定。
【条文说明】对于鉴定中进行复核性验算时,可变荷载经调查或检测核实后,为避免因规范 升版导致的可变荷载或分项系数取值的提高,造成大面积加固,可变荷载和作用的分项系数可以 采用不低于原建造时的标准取值。对于经鉴定需要加固的构件以及新增构件,构件的加固设计应 提高其可靠性、加固到位,可变荷载和作用分项系数的取值宜符合现行标准的规定。
4 对既有建筑主体结构的抗震能力进行验算时,应通过现场详细调查、检查、 检测或监测取得主体结构的有关参数,应根据后续工作年限,按照设防烈度、场地类 别、设计地震分组、结构自振周期以及阻尼比确定地震影响系数。
5 抗震鉴定和加固,采用现行规范规定的方法进行综合抗震能力验算时,宜计 入加固前、后存在的构造影响,并应符合下列要求:
1)A 类建筑,水平地震影响系数最大值应不低于现行标准相应值的 0.80 倍,或 承载力抗震调整系数不低于现行标准相应值的 0.85 倍,加固后的构件、新增 钢筋混凝土构件、新增砌体墙体可仍按原有构件对待;
2)B 类建筑,水平地震影响系数最大值应不低于现行标准相应值的 0.90 倍;
3)A 类和 B 类建筑采用以上方法对地震作用下的结构抗震能力验算时,皆不应 低于原建造时的抗震规范要求;
4)C 类建筑,材料性能设计指标、地震作用、地震作用效应调整、结构构件承 载力抗震调整系数,一般情况下,应按现行国家标准的有关规定执行。
【条文说明】既有建筑抗震鉴定应根据其抗震措施和抗震承载力进行综合抗震能力评定。《既 有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 中对于加固前鉴定的既有建筑抗震承载力的验算统一表示 为:
S≤ψ1 ψ2R/ γRa
式中:S——既有建筑结构构件内力组合的设计值;
ψ1 、ψ2——分别为体系影响系数和局部影响系数;
R——既有建筑结构构件承载力设计值;
γRa——抗震鉴定的承载力调整系数。
对于加固后既有建筑抗震承载力的验算统一表示为:
S≤ψ1s ψ2s Rs / γRs
式中: S——加固后结构构件内力组合的设计值;
ψ1s 、ψ2s——分别为加固后体系影响系数和局部影响系数;
Rs——加固后计入应变滞后等的构件承载力设计值;
γRs——抗震加固的承载力调整系数。
其中,体系影响系数和局部影响系数在加固前、后应分别计算,体系影响系数是结构延性性 能的体现。对于 01 系列抗规及其之后设计的既有建筑,在鉴定、加固设计中也可参照《建筑抗震 鉴定标准》GB 50023 中的相关精神进行综合抗震能力的评定。
自 95 鉴定标准后,对既有建筑的抗震鉴定强调的是综合抗震能力,而不再针对单个构件。所 谓综合抗震能力是指整个建筑结构考虑其构造和承载力等因素所具有的抵抗地震作用的能力。若 结构现有承载力较高,则除了保证整体性所需的构造外,延性方面的构造鉴定要求可适当降低; 反之,现有承载力较低时,则可用较高的延性构造予以弥补。实际工程中,部分抗震措施不满足 规范要求,现场又不具备加固条件的情况,可通过提高地震作用和限制结构变形的方法进行整体 结构抗震分析,进行综合抗震能力评定和加固。
A 类和 B 类建筑地震作用的计算可以参考以下方法:
1 对于 01 系列抗规及其之后设计的既有建筑,地震作用可以按照以下计算方法:
1)抗震设防烈度、设计地震分组都不改变的地区,按改造后的结构依据现行抗规的规定计 算地震作用。
2)抗震设防烈度不变、设计地震分组改变的地区,按改造后的结构,地震作用依据现行抗 规的规定计算值按后续工作年限进行折减,并与原建造时的抗震规范计算的地震作用比 较,取较大值。
3)对于抗震设防烈度提高的地区,对改造后的结构,依据新的抗震设防烈度计算地震作用, 按后续工作年限进行折减。
2 对于 01 系列抗规之前设计的既有建筑, 因为采用的是 89 系列和 78 系列抗震规范,A 类 和 B 类建筑建议仍然可以采用现行《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 中的方法进行地震作用计算以 及综合抗震承载能力的验算。
3 当抗震设防类别提高时,抗震承载力验算时尚应考虑抗震设防类别提高后对应的地震效应 的调整。
6 抗震鉴定和加固时,依据 01 系列抗规之前设计的规则的 A 类、B 类多层砌体房屋和 A 类多层钢筋混凝土房屋,可以采用计入体系影响系数和局部影响系数的楼层 综合抗震能力指数进行抗震验算,应按现行国家标准《既有建筑鉴定与加固通用规范》 GB 55021 和《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 的有关规定执行。
【条文说明】应谨慎使用楼层综合抗震能力指数法进行抗震能力验算。本导则建议仅 01 系列 抗规之前设计的规则的 A 类、B 类多层砌体房屋和 A 类多层钢筋混凝土房屋可以采用楼层综合抗震能力指数表达的简化方法进行计算,并应计入体系影响系数和局部影响系数的影响,加固前、 后应根据实际情况分别进行计算。
7 加固所用材料的强度等级和力学性能指标,应符合国家现行相关标准、规范 的要求。
8 验算结构、构件承载力时,应考虑原结构在加固时的实际受力状况,包括加 固部分应变滞后的影响,以及加固部分与原结构共同工作程度。
9 加固后改变传力路线或使结构质量增大时,应对相关结构、构件及建筑物地 基基础进行必要的验算。
10 对超静定结构尚应考虑因构件截面改变、构件刚度改变致使体系内力重分布 的影响,并应采用合理的计算分析方法。
3.2.4 既有建筑结构、构件的加固,除应满足承载能力要求外,不应存在局部承载能 力加强或刚度变化导致产生新的薄弱部位。
【条文说明】本条是根据国内外众多震害教训作出的规定,应防止加固后出现新的层间受剪 承载力、层间刚度突变的楼层。对抗震设防区的结构、构件单纯进行承载能力加固,未必对抗震 有利。 因为局部的加强或刚度的突变,会形成新的薄弱部位,或导致地震作用效应的增大,故必 须在进行静载下的承载能力加固的同时,考虑其抗震能力是否需要加强; 同理,在进行抗震加固 的同时,也应考虑其静载下的承载能力是否需要提高。倘若忽略了这个问题,将会因原结构、构 件承载能力的不足,而使抗震加固无效。两者相辅相成,在结构、构件加固问题上,必须全面考 虑周到,决不可就事论事,片面地采取加固措施, 以致留下安全隐患。
3.2.5 采用结构胶粘结加固结构构件时,应对原结构构件进行验算;加固后正截面受 弯承载力应符合现行标准的规定,并应验算其受剪承载力。
【条文说明】采用结构胶加固的原结构、构件必须具有一定承载力, 以便在结构加固部分意 外失效时也能继续承受永久荷载和少量可变荷载的作用。验算时应要求原结构、构件能承担 n 倍 永久荷载标准值的作用,当可变荷载标准值与永久荷载标准值之比不大于 1 时,n 应取 1.2;当该 比值不小于 2 时,n 应取 1.5;其间应按线性内插法。
此外,结构胶粘结加固结构构件时,正截面承载力的提高幅度要有限制,其目的是为了控制 加固后构件的裂缝宽度和变形,也是为了强调“强剪弱弯 ”设计原则的重要性。对于钢筋混凝土 结构构件采用粘贴钢板或粘贴纤维复合材加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度不应超过 40%, 对于钢结构构件采用粘贴钢板加固后,其受弯承载力以及受剪承载力的提高幅度均不应超过 30%。
3.2.6 对既有建筑进行加层、扩建时,应按加层、扩建后的结构状态建立计算模型进 行整体抗震计算,计算时应将原建筑和加层或扩建部分一并考虑。一般情况下,原主 体结构抗震能力验算和抗震措施应满足《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021 中 C 类建筑的要求,不满足要求的应进行抗震加固。新增部分应按照现行标准进行设 计。
【条文说明】对于加层、扩建的加固改造工程,一般情况下,按 C 类建筑的要求进行抗震鉴 定,且鉴定时应按照改造后结构状态进行抗震验算。未经抗震设计的既有建筑不宜进行加层、扩 建改造。
对于加层、扩建改造范围较小,经专门研究和论证,如对原结构安全性影响较小的情况,可 以按照既有建筑建造年代确定其后续工作年限, 以此确定鉴定和加固设计的要求,但新增结构构 件应满足现行《建筑抗震设计规范》GB 50011 的抗震措施要求。加层或扩建面积不超过原房屋总 建筑面积 5%且单层新增面积不超过原房屋典型楼层面积的 10%(对于屋顶加一层设备用房时, 可放松到不超过原屋顶面积 30%)时,可以认为是加层、扩建改造范围较小、对原结构安全性影 响较小的情况。
如若仅涉及局部区域的个别非抗侧力构件,并确保原结构整体抗震能力不被削弱,可不要求 进行专门的抗震鉴定,但应进行整体结构和局部结构的安全性分析。
3.3 加固方法及配合使用的技术
3.3.1 结构加固分为直接加固与间接加固两类,设计时可根据实际条件和使用要求选 择适宜的加固方法及配合使用的技术。
【条文说明】直接加固是指通过加固补强措施,直接提高构件截面承载力和刚度的方法。间 接加固指改变结构体系或构件受力状态的加固方法。根据结构加固方法的受力特点,参照国内外 有关文献将加固方法分为两类。就一般情况而言,直接加固法较为灵活,便于处理各类加固问题; 间接加固法较为简便、可靠,且便于日后的拆卸、更换, 因此在有些情况下,还可用于有可逆性 要求的历史、文物建筑的抢险加固。设计时,可根据实际条件和使用要求进行选择。
3.3.2 直接加固法宜根据工程的实际情况选用:砌体结构可采用外加面层加固法、外包型钢加固法等;混凝土结构可采用增大截面加固法、置换混凝土加固法和复合截面加固法等;钢结构可采用增大截面加固法、粘贴钢板加固法和组合加固法等。
3.3.3 间接加固法宜根据工程的实际情况选用:砌体结构可采用外加预应力撑杆加固法和改变结构传力路径的加固方法;混凝土结构可采用体外预应力加固法、增设支点 加固法、增设耗能支撑加固法和增设抗震墙法等;钢结构可采用改变结构体系加固法和预应力加固法等。
【条文说明】每种加固方法和配合使用的修复、修补技术,均有其适用范围和应用条件,选 用时若无充分的科学试验和论证依据,切勿随意扩大其使用范围,或忽视其应用条件, 以免考虑 不周而酿成安全质量事故。
3.3.4 钢结构加固的连接方法宜采用焊缝连接、摩擦型高强螺栓连接;亦可采用焊缝 与摩擦型高强螺栓的混合连接等。
【条文说明】钢结构加固的连接对钢结构加固至关重要,在钢结构常用连接方法中,钢结构 加固宜采用焊缝连接和摩擦型高强度螺栓连接。摩擦型高强度螺栓与焊接混合连接,国内外已进 行了不少试验研究,且已进入工程实用阶段。为稳妥计,本导则 5.6 节及《钢结构加固设计标准》 GB 51367 第 11.4 节作出了限制性规定。
3.3.5 与结构加固方法配合使用的界面处理技术、裂缝修补技术、锚固技术、阻锈技 术、连接技术和修复、修补技术等应符合《混凝土结构加固设计规范》GB 50367、《砌 体结构加固设计规范》GB 50702 以及《钢结构加固设计标准》GB 51367 的规定。
3.4 加固材料
3.4.1 结构加固用的混凝土,应符合下列规定:
1 混凝土强度等级应比原结构、构件提高一级,且不低于最低强度等级要求。
2 加固工程使用的混凝土应在施工前试配,经检验其性能符合设计要求后方允许 使用。
3 采用水泥基灌浆料浇筑增大截面时,应掺入优质膨胀剂及 30%的细石混凝土, 以减少早期裂缝的产生。但若在灌浆料中已掺加了粒径为 16mm~20mm 的粗骨料, 并且级配合理,也可不再掺加细石混凝土。
4 水泥基灌浆料的性能指标要求应符合《水泥基灌浆材料应用技术规范》GB/T 50448 的相关要求。
3.4.2 结构加固用的钢材及焊接材料,应符合下列规定:
1 加固用的钢筋,宜选用 HRB400 级或 HPB300 级钢筋。对体外预应力加固,宜 使用 UPS15.2- 1860 低松弛无粘结钢绞线。当采用高强度级别牌号时,应考虑二次受 力的不利影响。
2 抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件(含梯段),其纵向受力钢筋采用普 通钢筋时,钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25;钢筋的屈 服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于 1.3 ,且钢筋在最大拉力下的总伸长 率实测值不应小于 9%。
3 加固用的钢板、型钢、扁钢和钢管,其品种、质量和性能应不低于 Q235B 级 或 Q355B 级钢材;钢材质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700 和《低 合金高强度结构钢》GB/T 1591 的规定。
3.4.3 结构加固用的植筋应采用带肋钢筋或全螺纹螺杆,不得采用光圆钢筋;锚栓应采用有锁键效应的后扩底机械锚栓,或栓体有倒锥或全螺纹的胶粘型锚栓。植筋及锚栓的锚固承载力的检验应满足《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550 相关规定(附录 W)。
【条文说明】锚固件锚固承载力的检验应根据结构构件的重要性及实际情况选用破坏性或非 破损性检验方法,并按照规范选取对应的抽样数量及荷载检验值。
3.4.4 加固用型钢、 钢板外表面应进行防腐蚀处理,表面防腐蚀涂层应对钢板及胶粘剂无害。
3.4.5 当被加固构件的表面有防火要求时,其防护层效能应符合耐火等级及耐火极限要求。
3.4.6 结构加固用的纤维和纤维复合材,应符合下列规定:
1 结构加固用的纤维应为连续纤维,碳纤维应优先选用聚丙烯腈基不大于 15K 的小丝束纤维。
2 结构加固用的芳纶纤维,应选用饱和吸水率不大于 4.5%的对位芳香族聚酰胺 长丝纤维;严禁使用高碱的玻璃纤维、中碱玻璃纤维及采用预浸法生产的纤维织物。
3.4.7 结构加固用的胶粘剂,应符合下列规定:
1 结构加固用的胶粘剂,按其最高使用温度分为Ⅰ类、 Ⅱ类、Ⅲ类, Ⅰ类按其基 本性能分为 A 级胶和 B 级胶;对重要结构、悬挑构件、承受动力作用的结构、构件,应采用A 级胶。胶粘剂均必须进行粘结抗剪强度检验。检验时,其粘结抗剪强度标准值,应根据置信水平为 0.90 、保证率为 95%的要求确定。
2 结构加固用的胶粘剂,其长期使用的环境温度不应高于 60℃; 处于特殊环境(如高温、高湿、介质侵蚀、放射等)的混凝土结构采用胶粘剂加固时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂,并按专门的工艺要求进行粘贴。
3 结构加固用的的胶粘剂,应通过耐湿热老化能力和耐长期应力作用能力的检验。
【条文说明】本指南要求既有建筑加固用的结构胶长期使用性能鉴定皆应通过耐湿热老化能 力和耐长期应力作用能力的检验。加固用结构胶长期工作安全性能指标应符合《既有建筑鉴定与 加固通用规范》GB 55021-2021 表 B.0.6 的要求,并应按《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》 GB 50728 的要求通过专项的检验与鉴定。结构胶粘剂的设计工作年限,在一定范围内,是可以根 据其所采用的主粘剂、 固化剂、改性材料和其他添加剂进行设计的,结构加固用的的胶粘剂按照设计工作年限 50 年的要求时,应进行专门设计,在供应时均应出具“可安全工作 50 年 ”的质量保证书。
若在申请加固材料安全性鉴定前已委托有关科研机构完成该品牌结构胶耐长期应力作用能力 的验证性试验与合格评定工作,且该评定报告已通过加固材料安全性鉴定机构的审查,则允许免 作结构胶长期使用性能鉴定,而改作楔子快速测定,详见《工程结构加固材料安全性鉴定技术规 范》GB 50728 附录 C。
4 对使用胶粘方法的结构、构件,尚应定期检查其工作状态;设计单位应在施 工图设计说明中明确定期检查其工作状态的具体要求,第一次检查时间不应迟于 10 年。当结构胶到达设计工作年限时,若其胶粘能力经鉴定未发现有明显退化者,允许 适当延长其工作年限,但延长的年限须由鉴定机构通过检测,会同产权人或委托方共 同确定。
3.4.8 结构加固用的砌体块材、砌筑砂浆、外加面层砂浆,应符合下列规定:
1 加固用砌体块材、砌筑砂浆、外加面层砂浆的性能指标,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《砌体结构设计规范》GB 50003、《砌体结构加固设 计规范》GB 50702 的有关规定。
2 砌体结构加固用的块体(块材),应采用与原构件同品种块体;块体质量不应 低于一等品,其强度等级应按原设计的块体等级确定,且不应低于 MU10。
3 砌体结构外加面层用的水泥砂浆,若设计为普通水泥砂浆,其强度等级不应低 于 M10;若设计为聚合物砂浆,其强度等级不应低于 M25。采用聚合砂浆加固时,对 重要结构的加固,应选用改性环氧类聚合物配制;对一般结构的加固,可选用改性环 氧类、改性丙烯酸酯类、改性丁苯类或改性氯丁类聚合物乳液。
4 砌体结构加固用的砌筑砂浆,可采用水泥砂浆或水泥石灰混合砂浆;但对防潮 层、地下室以及其他潮湿部位,应采用水泥砂浆。在任何情况下,均不得采用收缩性 大的砌筑砂浆。加固用的砌筑砂浆,其抗压强度等级应比原砌体使用的砂浆抗压强度 等级提高一级,且不得低于 M10。
5 掺有聚合物材料加固的结构或构件,其检查时间间隔及到达设计工作年限后的 鉴定同采用胶粘方法加固的结构或构件。
3.4.9 结构加固用的高延性混凝土,应符合下列规定:
1 高延性混凝土的正常使用环境温度不应超过 90℃ , 当正常使用环境温度高于 90℃时,应采取适当的隔热措施。
2 高延性混凝土的原材料性能、拌合物性能、力学性能、耐久性能均应满足现行 国家相关标准的要求。
3.4.10 凡涉及工程安全的加固材料应通过安全性能的检验和鉴定。
【条文说明】加固材料的检验和鉴定标准可参考国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技 术规范》GB 50728 的相关要求。
3.5 基于结构性能目标的抗震加固设计
3.5.1 当采用常规加固方法难以满足有关规范的抗震要求时,可按抗震性能目标的要 求进行抗震性能化设计,选用适宜的结构抗震性能目标,并采取满足预期抗震性能目 标的措施,其加固改造技术方案应进行专门研究。
【条文说明】既有建筑加固改造抗震性能化设计可根据后续工作年限制定安全、经济、可行 的结构抗震性能目标。基于结构性能目标的抗震加固设计通常配合消能减震技术使用,有关消能减震加固设计内容 详见本导则第 6 章。
3.5.2 抗震性能化设计的结构抗震性能目标设为 A 、B 、C 、D 四个等级,结构抗震 性能分为 1 、2 、3 、4 、5 五个水准,见表 3.5.2- 1。
表 3.5.2-1 各性能水准结构预期的震后性能状态
性能水准 |
宏观损坏程度 | 损坏部位 |
继续使用可能性 | |
竖向构件 | 水平构件 | |||
1 | 无损坏 | 无损坏 | 无损坏 | 不需修理即可继续使用 |
2 | 轻微损坏 | 无损坏 | 轻微损坏 | 稍加修理即可继续使用 |
3 | 轻度损坏 | 轻微损坏 | 轻度损坏 | 一般修理后可继续使用 |
4 | 中度损坏 | 轻度损坏 | 中度损坏 | 修复后可继续使用 |
5 | 比较严重损坏 | 中度损坏 | 比较严重损坏 | 需排险加固 |
3.5.3 结构各性能水准的楼层层间位移角与构件抗震承载力宜符合表 3.5.3- 1 的规定。
表 3.5.3-1 抗震加固性能水准的层间位移指标和构件抗震承载力要求
性能水准 |
宏观损坏程度 |
楼层层间位移角 | 承载力 | |
竖向构件 | 水平构件 | |||
1 | 无损坏 | ≤[Δue] | 设计值 | 设计值 |
2 | 轻微损坏 | (1.0~1.5][Δue] | 小于标准值 | 标准值 |
3 | 轻度损坏 | (1.5~2.0][Δue] | 标准值 | 小于极限值 |
4 | 中度损坏 | (2.0~4.0][Δue] | 极限值 | 极限值 |
5 | 比较严重损坏 | ≤0.9[Δup] | 极限值下降 10% | 极限值下降 10% |
注:1 区间符号“( ”表示不包括下限数据,“] ”表示包括上限数据。
2 [Δue]为弹性层间位移,[Δup]为弹塑性层间位移。
【条文说明】基于结构性能目标的抗震加固设计, 当以层间位移角来量化性能目标时,结构 竖向构件对应于不同破坏状态的最大层间位移角控制目标可按表 2 采用。
表 2 结构竖向构件对应于不同破坏状态的最大层间位移角控制目标
结构类型 | 无损坏 | 轻微损坏 | 轻度损坏 | 中度损坏 | 比较严重损坏 |
钢筋混凝土框架结构 | 1/550 | 1/350 | 1/250 | 1/120 | 1/60 |
钢筋混凝土抗震墙、筒中筒结构 | 1/1000 | 1/650 | 1/500 | 1/250 | 1/135 |
钢筋混凝土框架-抗震墙、板柱- 抗震墙、框架-核心筒 | 1/800 | 1/530 | 1/400 | 1/200 | 1/110 |
钢结构 | 1/300 | 1/200 | 1/150 | 1/100 | 1/55 |
钢框架-钢筋混凝土核心筒、型钢 混凝土框架-钢筋混凝土核心筒 | 1/800 | 1/530 | 1/400 | 1/200 | 1/110 |
18
3.5.4 抗震性能化加固设计应根据采取的结构抗震性能目标,进行多遇地震、设防地 震和罕遇地震下不同性能水准的构件抗震承载力复核和结构变形验算。性能水准 1、2、 3 可按弹性分析或等效弹性分析方法,性能水准 4 和 5 可采用弹塑性分析方法。
4 既有建筑的检测与鉴定
4.1 一般规定
4.1.1 既有建筑的加固改造前,应按相关规范标准及设计要求进行针对性检测与鉴定。
【条文说明】既有建筑没有加固改造需求,但按照规范要求有其它鉴定需要时,也应进行鉴 定。当经过鉴定确认需进行加固时,其检测内容、抽样比例、鉴定报告的编制深度等需补充至满 足加固改造设计的要求方可作为设计依据。
4.1.2 既有建筑在下列情况下应同时进行安全性鉴定和抗震鉴定:
1 达到设计工作年限需要继续使用。
2 改建、扩建、加层、移位以及建筑用途或使用环境改变前。
3 原设计未考虑抗震设防或抗震设防要求提高。
4 遭受灾害或事故后,抗震能力及结构安全明显受到影响的建筑。
5 其他有必要进行安全性鉴定和抗震鉴定的建筑。
【条文说明】进行抗震鉴定前,必须先进行安全性鉴定。在某些情况下,也可以仅进行安全 性鉴定,详见本导则 4. 1.3 。房屋建筑抗震鉴定应以整栋建筑实施,不应以局部楼层、分户单元分 离实施。 当建筑与相邻建筑或结构单元间设有符合要求防震缝分隔时,可分别进行抗震鉴定。
4.1.3 满足以下条件之一的既有建筑,可以只进行安全性鉴定。
1 房屋局部改造(不包括局部加层)仅影响较小范围内的结构构件安全。
2 因灾害或者事故导致结构局部损伤的。
3 正常使用中发现结构构件存在局部安全问题的。
4 其他需要仅进行结构安全性鉴定的房屋。
【条文说明】本条的局部改造、局部损伤、局部安全问题指的是不影响整体抗震性能的情况。 对于局部改造的定义及其限制条件详见本导则第 3. 1. 12 条的条文说明。
《南京市房屋使用安全管理条例》第二十条规定:车站、商场、 医院等人员密集场所房屋达 到设计工作年限三分之二的,应至少每五年进行一次安全性鉴定。
4.1.4 当仅对既有建筑的局部进行安全性鉴定时,应根据结构体系的构成情况和实际 需要,进行至某一层次,同时应进行结构体系及其整体牢固性的调查。若存在材料强 度较低、结构拆改严重或结构体系复杂等异常情况,应进行整体安全性鉴定和抗震鉴定。
【条文说明】 当针对局部改造进行的安全性鉴定时,其鉴定范围包括改造范围内的结构及其 相关结构(“相关结构 ”的要求详见本导则第 3. 1. 12 条的条文说明),要对鉴定范围内的结构进行 结构布置、使用功能等现状安全调查,并在检测鉴定报告中明确调查结论,如调查发现与原竣工 图纸有不一致之处,应视差异程度补充检测范围,检测数量应满足相关规范、标准的规定, 以及 结构复核验算的要求。
4.1.5 当延长后续工作年限时,应进行耐久性检测和鉴定。
4.1.6 既有建筑的安全性鉴定应根据下列情况区别对待:
1 既有建筑应根据不同的鉴定目的,采用不同的鉴定方法。
【条文说明】对原结构、构件安全性鉴定主要有两种目的:一是为评估剩余设计工作年限内 的安全性,二是为评估结构加固、改变用途、延长工作年限后的安全性,两者的鉴定方法是不同 的,详见本导则第 3.2.3- 1 、3.2.3-2 条。
2 既有建筑应区分主要构件和一般构件,采用不同的鉴定方法。
【条文说明】主要构件指的是其自身失效将导致其他构件失效,并危及承重结构系统安全工 作的构件。一般构件指的是其自身失效为孤立事件,不会导致其他构件失效的构件。两者的鉴定 方法是不同的,详见《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 相关内容。
4.1.7 既有建筑的抗震鉴定应根据下列情况区别对待:
1 建筑结构类型不同的结构,其检查的重点﹑项目内容和要求不同,应采用不同的鉴定方法,并符合后续相应章节的要求。
【条文说明】针对不同的结构类型,如砌体结构、混凝土结构、钢结构等,需要鉴定的侧重 点也有所不同,详细内容见本导则第 4.3 、4.4 节。
2 对重点部位与一般部位,应按不同的要求进行检查、鉴定。
【条文说明】重点部位指影响该类建筑结构整体抗震性能的关键部位和易导致局部倒塌伤人 的构件、部件, 以及地震时可能造成次生灾害的部位。
3 对抗震性能有整体影响的构件和仅有局部影响的构件,在综合抗震能力分析时 应区别对待。
4.1.8 既有建筑鉴定应按照以下规定的程序进行:
1 产权人或委托方办理委托和提供资料。
2 搜集、查阅工程图纸资料并进行资料核查。
3 进行现场初步调查。
4 制定结构鉴定方案。
5 进行现场检查和检测。
6 对检测数据进行分析、对主体结构承载能力与抗震能力进行计算分析。
7 进行结构安全性鉴定与抗震鉴定。
8 出具结构鉴定报告。
4.1.9 鉴定报告正文应信息完备、层次清楚、文字简练、结论准确,且满足以下要求:
1 既有建筑概况宜包括建筑名称、工程地址、结构类型、规模、设计年代、竣工年代、设计单位名称、施工单位名称、图纸资料、使用环境、使用历史等情况,并对房屋的基础、梁、板、柱、墙体、屋盖等组成部分进行描述。鉴定单位还需提供房屋 建筑立面照片、建筑、结构平面图等。
2 应根据委托方的需求和鉴定目的,确定鉴定范围和检查、检测的内容。
3 应根据抗震鉴定类别和检查、检测内容,确定鉴定和检测所依据的标准等。
4 当房屋建筑原建筑、原结构图纸缺失或失效时,检测鉴定单位应根据检查和检测结果提供建筑现状测绘图及主要的结构现状复原图。
5 现场检查和检测应主要记录图纸与现场相符性核查结果、结构及构件的变形与损伤、材料强度和结构构造措施等。涉及结构实体检测的,应当有相应的检测报告。
6 涉及结构和构件验算的,应提供计算书。
7 鉴定评级过程应清晰完整,依据标准、规范和规程规定的方法和步骤逐级评定。
8 鉴定结论应使用标准、规范和规程的结论术语,且应包含对鉴定结论的解释;在鉴定结论后,应给出处理建议。
4.1.10 一般情况下,鉴定报告宜在出具之日起2 年内使用。
【条文说明】鉴定报告宜注明在正常使用条件下的使用有效时限。此条要求比《城市危险房 屋管理规定》(建设部令第 129 号)的第十一条中的规定略有放松。
4.2 资料核查、现场调查、检测与监测
4.2.1 既有建筑鉴定前应搜集、查阅工程图纸资料,并进行资料与现状符合情况的核查。
【条文说明】资料核查应包括岩土工程勘察报告、竣工图或设计图、施工及验收资料等;资 料核查时应核实委托方提供的房屋建筑建设资料齐全、有效情况及资料与房屋建筑现状的符合情 况等。如果没有原结构的图纸资料,结构图绘制工作量将大幅增加,并且绘制工作还将受限于以 下条件:
1 房屋处于使用过程中时,委托方所能提供检测条件的往往只有局部范围,无法全面检测。 2 房屋检测时有损伤检测较多,对原结构损伤较大。
3 检测工作量较大,工期长。实际上有些年代不太久远的工程,图纸资料并未丢失,如果能够认真对待,仔细寻找,有可 能找到相关图纸资料,这将会大大推进工程的进度。
4.2.2 既有建筑鉴定前应进行现场初步调查。现场初步调查工作包括:
1 调查建筑物使用历史,包括历次修缮、改造以及受灾情况等内容。
2 调查建筑物使用条件、使用环境、结构现状。
3 调查地基基础的变形、稳定、砂土液化、软弱土层及特殊土层的状况。
4 调查结构和构件中出现的变形、裂缝、其他损伤的情况。
5 调查房屋易塌落伤人的悬挑阳台、雨棚等构件的现状以及房屋人员疏散通道的畅通情况。
6 调查建筑周围是否存在地铁或隧道施工以及振动源、较长期积水等造成的影响。
7 调查由于个别构件发生破损或变动结构主体引发大范围倒塌的可能性。
8 调查建筑周边易受结构位移、变形影响的管道系统等其他环境因素。
【条文说明】现场初步调查是对搜集、核查资料工作的补充,主要形式为现场踏勘并辅以向 相关人员询问、 了解一些在图纸资料上无法反映的现场情况。主要内容是了解房屋建筑实际使用 状况、结构体系和结构布置在使用过程中是否有变更等。现场初步调查工作对于确定后续检查与 检测的内容和数量非常重要。
4.2.3 既有建筑鉴定前应进行现场检查和检测,必要时应进行监测。其工作的范围、内容、深度和技术要求,应满足鉴定与加固改造工作的需要。现场检查和检测应符合以下要求:
1 应采用适合结构现状和现场作业的检测和监测方法。
2 既有建筑检测宜根据委托方的要求、检测项目的特点确定检测对象和检测的数量。检测数量的选择除按照相关检测技术标准执行外还需满足加固改造设计的要求。 当既有建筑结构取样量受条件限制时,应作为个案通过专门研究进行处理。
3 既有建筑结构构件的材料性能检测结果和变形、损伤的检测、监测结果,应能为结构鉴定提供可靠的依据。检测、监测结果未经综合分析,不得直接作出鉴定结论。
4 应采取措施保障现场检测、监测作业安全,并应制定应急处理预案。
5 检测、监测结束后,应及时对其所造成的结构构件局部破损进行修复,并应保证修补后结构或构件的承载能力不降低。
【条文说明】检查和检测工作主要指需要使用一些工具、设备、仪器以获得房屋信息的过程。 如结构构件的垂直度、截面尺寸、混凝土强度、钢筋配置等。检查和检测工作的主要内容包括: 地基基础、上部承重结构的检查和检测; 围护系统的安全状况和使用功能检查和检测等。
4.2.4 既有建筑现状检查与检测,可分为有效图纸资料齐全、有效图纸资料不全和无有效图纸资料等情况,并应按下列规定进行:
1 有效图纸资料齐全的房屋结构,应检查实际结构体系、布置、主要受力构件等与图纸资料相符合程度;检查结构布置或构件是否有变动;分析结构、构件与图纸资 料不符合或变动的部分对结构安全性的影响。
2 图纸资料不全的房屋结构,除检查实际结构与已有图纸资料的符合程度外,应对缺少图纸资料部分的结构进行重点检查和检测,补充绘制缺少的主要结构现状复原 图。
3 对于没有有效图纸资料的房屋结构,除通过现场检查确定结构类型、体系、布置外,还应通过检测确定结构构件的类别、材料强度、构件几何尺寸、连接构造等, 钢筋混凝土构件还要确定主筋和箍筋配置及钢筋保护层等,并宜在检查与检测的基础 上补充绘制主要的结构现状复原图。
【条文说明】对于没有竣工图纸等有效图纸的项目,建筑图缺失时,应提供既有建筑现状测 绘图;结构图缺失时,应提供满足加固改造设计要求的主要结构现状复原图。应依据《民用建筑 可靠性鉴定标准》(GB 50292)、《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB 50144)、《建筑结构检测技术标 准》(GB/T 50344)等标准进行相应结构单元整体检测,由具备相应资质的单位,根据满足要求的检测报告绘制建筑现状测绘图、结构现状复原图,并加盖单位签章或出图专用章, 以及注册结构 工程师签章。
4.2.5 地基基础现状检查与检测应进行下列工作:
1 查阅岩土工程勘察报告以及有关图纸资料,查勘建筑实际使用荷载、地基变形引起的沉降与沉降稳定情况、沉降差、上部结构倾斜、扭曲、裂缝、地下室和管线情 况。当地基资料不足时,可根据房屋上部结构是否存在地基变形的反应进行评估;必要时,可对场地地基进行近位勘察或沉降观测。
【条文说明】 当既有建筑改造涉及到地基基础设计,且缺少该建筑岩土工程勘察资料时,应由具有资质的单位对既有建筑场地进行岩土工程勘察。 当原结构图纸中无场地类别等资料时,可 以采用临近建筑的场地类别。
2 基础的种类和材料性能,可通过查阅图纸资料确定;当资料不足或资料虽然基本齐全但有怀疑时,可开挖个别基础检测,查明基础类型、尺寸、埋深,检验基础 材料强度,检测基础开裂、腐蚀和损伤等情况。如涉及到基础加固,应按照相关规定 对基础进行检测。
【条文说明】 当地基基础的图纸资料缺失时,对桩基基础或者带地下室的筏板基础,其检测尤其困难,不得已不进行直接检查。此时加固改造设计应控制改造后的荷载,如确实因功能的改 变需增加荷载,可以考虑增加锚杆静压桩等方法进行加固,此时增加的荷载宜全部由新增桩基础 承担。
4.2.6 上部结构现场检查与检测,应根据结构的具体情况和鉴定内容、要求,按下列 规定进行:
1 结构体系及其整体牢固性的检查与检测,应包括结构平面布置、竖向和水平向承重构件布置、结构抗侧力作用体系(支撑系统)、抗侧力构件平面布置的对称性、竖向抗侧力构件的连续性、房屋有无错层、结构间的连接构造等;应找出其破坏会导 致整个体系丧失抗震能力或丧失静载下的承载能力的结构构件;对砌体结构还应包括 圈梁和构造柱体系、局部尺寸等。
2 结构构件及其连接的检查与检测,应包括结构构件的材料强度、几何参数、预埋件、紧固件与构件连接,结构间的连系,以及进行鉴定工作所需要的其它内容。
【条文说明】鉴定工作需包括结构构件的稳定性、抗裂性、延性与刚度,对混凝土结构还应 包括短柱、深梁的承载性能;对砌体结构还应包括局部承压、墙梁与底部框架-抗震的墙抗震措施; 对钢结构还应包括构件的长细比等。进行现场检查与检测时应关注与鉴定工作相关的内容。
3 结构缺陷、损伤和腐蚀的检查与检测,应包括材料和施工缺陷、施工偏差、构件及其连接、节点的裂缝或其他损伤以及腐蚀,如钢筋和钢构件的锈蚀,砌体块材的 风化和砂浆的酥碱、粉化等。
4 结构位移和变形的检查与检测,应包括结构顶点位移和层间位移,受弯构件的挠度与侧弯,墙、柱的侧倾等。
4.2.7 结构、构件的材料性能、几何尺寸、变形、缺陷和损伤等的调查,应按下列规 定进行:
1 对结构、构件材料的性能,当图纸资料完整、齐全时,可仅进行校核性检测,符合原设计要求时,可采用原设计资料给出的结果;当缺少资料或有怀疑时,应进行 现场详细检测。
2 对结构、构件的几何尺寸,当图纸资料完整时,可仅进行现场抽样复核;当缺少资料或资料基本齐全但可信度不高时,可按现行国家标准《建筑结构检测技术标准》 GB/T 50344 的规定进行现场检测。
3 对结构、构件的变形,应在普查的基础上,对整体结构和其中有明显变形的构件进行检测。
4 对结构、构件的缺陷、损伤和腐蚀,应进行全面检测,并应详细记录缺陷、损伤和腐蚀部位、范围、程度和形态;必要时尚应绘制缺陷、损伤和腐蚀部位、范围、程度和形态分布图。
5 当需要进行结构承载能力和结构动力特性测试时,应按现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344 等有关检测标准的规定进行现场测试。
4.2.8 结构检测应区分重点部位和一般部位,并应根据各类结构的受力特点确定主要检测项目:
1 混凝土结构和砌体结构检测时应以结构的整体倾斜和局部外闪、构件酥裂和老化、构造连接损伤、构件的材质与强度以及构件的截面尺寸为主要检测项目。
2 钢结构检测时,除应以构件的材料性能和截面尺寸、构件及节点连接、构件的变形、损伤、缺陷为主要检测项目外,还应重点检查易腐蚀部位的状况。
4.2.9 既有建筑现场检测过程中如发现结构重大危险点、结构安全隐患,检测单位应 履行对产权人或委托方的告知义务,并反映在检测报告中。
4.3 安全性鉴定
4.3.1 既有建筑安全性鉴定应按构件、子系统和鉴定系统分为三个层次,每一层次分 为四个安全性等级。第一层次(构件层次)按照本导则 4.3.2~4.3.5 进行鉴定完成后, 第二层次(子系统层次)应根据第一层次的鉴定结果进行等级划分,第三层次(鉴定 系统层次)应根据第二层次的鉴定结果进行等级划分。相应的检查项目和步骤,应按 表 4.3. 1 的规定。
【条文说明】第二层次及第三层次的安全性鉴定,其鉴定结果反映的是承载力、构造、变形、 裂缝等不满足规范的构件或构件集的占比,详见《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 。本导则 主要介绍第一层次(构件层次)的安全性鉴定。
表 4.3.1 安全性鉴定评级的层次、等级划分、工作步骤的内容
层次 | 一 | 二 | 三 | ||
层名 | 构件 | 子系统 | 鉴定系统 | ||
安 全 性 鉴 定 | 等级 | au 、bu 、cu 、du | Au 、Bu 、Cu 、Du | Asu 、Bsu 、Csu 、Dsu | |
地基 基础 | — | 地基变形评级 |
地基基 础评级 |
鉴定系统 安全性评级 | |
按同类材料构件各检查项目 评定单个基础等级 | 边坡场地稳定性评级 | ||||
地基承载力评级 | |||||
上部承 重结构 | 按承载能力、构造、不适于承 载的位移或损伤等检查项目 评定单个构件等级 | 每种构件集评级 |
上部承 重结构 评级 | ||
结构侧向位移评级 | |||||
按结构布置、支撑、圈梁、结 构间连系等检查项目评定结 构整体性等级 | |||||
按上部承重结构检查项目及 步骤评定围护系统承重部分 各层次安全性的等级 |
注:表中地基基础包括桩和基础构件。
4.3.2 混凝土结构构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造、不适于承载的位移或变 形、裂缝或其他损伤等四个检查项目,分别评定每一受检构件的等级,并取其中最低 一级作为该构件安全性等级。
4.3.3 砌体结构构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造、不适于承载的位移和裂缝 或其他损伤等四个检查项目,分别评定每一受检构件等级,并应取其中最低一级作为 该构件的安全性等级。
4.3.4 钢结构构件的安全性鉴定,应按承载能力、构造以及不适于承载的位移或变形 等三个检查项目,分别评定每一受检构件等级;钢结构节点、连接域的安全性鉴定, 应按承载能力和构造两个检查项目,分别评定每一节点、连接域等级;对冷弯薄壁型 钢结构、轻钢结构、钢桩以及地处有腐蚀性介质的工业区或高湿、临海地区的钢结构, 尚应以不适于承载的腐蚀作为检查项目评定其等级;然后取其中最低一级作为该构件 的安全性等级。
4.3.5 既有建筑第二层次子系统的安全性鉴定评级,应按场地与地基基础和主体结构 划分为两个子系统分别进行评定。当仅要求对其中一个子系统进行鉴定时,该子系统 与另一子系统的交叉部位也应进行检查;当发现问题时应进行分析,提出处理建议。
4.3.6 地基和基础的第二层次子系统安全性鉴定应符合下列规定:
1 一般情况下,宜根据地基、桩基沉降观测资料,以及不均匀沉降在上部结构中 反应的检查结果进行鉴定评级。
2 当需对地基、桩基的承载力进行鉴定评级时,应以岩土工程勘察档案和有关检 测资料为依据进行评定;当档案、资料不全时,还应补充近位勘探点,进一步查明土 层分布情况,并应结合当地工程经验进行核算和评价。
3 对建造在斜坡场地上的建筑物,应根据历史资料和实地勘察结果,对边坡场地的稳定性进行评级。
【条文说明】 地基基础属隐蔽工程,在建筑物已建成的情况下,检查尤其困难,因此,非不 得已不进行直接检查。在工程鉴定实践中,一般不再将地基和基础分开检测与评定,而视为一个 共同工作的系统,通过观测上部承重结构和围护系统的工作状态及其所产生的影响,间接判断地 基基础的安全性是否满足设计要求,故一般直接按照第二层次子系统层级进行评级。
4.3.7 既有建筑的主体结构第二层次子系统安全性,应依据其结构承载功能、结构整 体牢固性、结构存在的不适于继续承载的侧向位移进行综合评定。
4.3.8 既有建筑第三层次鉴定系统的安全性鉴定评级,应根据地基基础和主体结构的 安全性等级,以及与整幢建筑有关的其他安全问题进行评定。
4.3.9 鉴定系统的安全性等级,应根据地基基础和主体结构的评定结果按其中较低等 级确定。
4.3.10 对下列任一情况,鉴定系统应直接评为 Dsu 级:
1 建筑物处于有危房的建筑群中,且直接受其威胁。
2 建筑物朝一方向倾斜,且速度开始变快。
4.4 抗震鉴定
4.4.1 既有建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223 分为四 类,其主体结构抗震措施核查和抗震能力验算的综合鉴定应符合下列要求:
1 特殊设防类,应经专门研究按不低于重点设防类的要求核查其抗震措施,抗震能力验算应按高于本地区设防烈度的要求采用。
2 重点设防类,6~8 度应按比本地区设防烈度提高一度的要求核查其抗震措施,9 度时应适当提高要求;抗震能力验算应按不低于本地区设防烈度的要求采用。
3 标准设防类,应按本地区设防烈度的要求核查其抗震措施并进行抗震能力验算。
4 适度设防类,7~9 度时,应允许按比本地区设防烈度降低一度的要求核查其抗震措施,抗震能力验算应允许比本地区设防烈度适当降低要求。
4.4.2 既有建筑的抗震鉴定,应包含场地与地基基础的抗震鉴定、主体结构抗震能力 验算以及主体结构抗震措施鉴定。
4.4.3 场地、地基和基础的抗震鉴定应符合以下要求:
1 6 、7 度时及建造于对地震有利地段的既有建筑,可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。
2 符合下列情况之一的既有建筑,可不进行地基基础的抗震鉴定:
1)适度设防类建筑;
2)地基主要受力层范围内不存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土或严重不均匀土层的重点设防类、标准设防类建筑;
3)6 度时的各类建筑;
4)7 度时,基础现状无静载下出现严重缺陷的重点设防类、标准设防类建筑。
4.4.4 对建造于危险地段的既有建筑,应结合规划进行更新(迁离);暂时不能更新 的,应经专门研究采取应急的安全措施。
4.4.5 设防烈度为 7 度~9 度时,建筑场地为条状突出山嘴、高耸孤立山丘、非岩石 和强风化岩石陡坡、河岸和边坡的边缘等不利地段,应对其地震稳定性、地基滑移及 对建筑的可能危害进行评估;非岩石和强风化岩石斜坡的坡度及建筑场地与坡脚的高 差均较大时,应评估局部地形导致其地震影响增大的后果。
4.4.6 建筑场地有液化侧向扩展时,应判明液化后土体流滑与开裂的危险。
4.4.7 地基和基础的抗震鉴定应符合现行国家标准《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 的相关要求。
1 对地基基础现状进行鉴定时,当基础无腐蚀、酥碱、松散和剥落,上部结构无不均匀沉降裂缝和倾斜,或虽有裂缝、倾斜但不严重且无发展趋势,该地基基础可评 为无严重静载缺陷。
2 存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土的地基基础,应根据其设防烈度、设防类别、
场地类别、建筑现状和基础类型,进行地震液化、震陷及抗震能力的鉴定。静载下已 出现严重缺陷的地基基础,应同时审核其静载下的承载能力。
4.4.8 天然地基的竖向承载力,可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 规定的方法验算,其中,地基土静承载力特征值应改用长期压密地基土静承载力特征 值,其计算方法可参见《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 的相关规定。
4.4.9 同一建筑单元存在不同类型基础或基础埋深不同时,宜根据地震时可能产生的 不利影响,考虑地震导致两部分地基的差异沉降,检查基础抵抗差异沉降的能力,并 检查上部结构相应部位的构造抵抗附加地震作用和差异沉降的能力。
4.4.10 既有建筑宏观控制和抗震措施核查的基本内容及要求应符合下列规定:
1 当建筑的平立面、质量、刚度分布和墙体等抗侧力构件的布置在平面内明显不对称时,应进行地震扭转效应不利影响的分析;当结构竖向构件上下不连续或刚度沿 高度分布有突变时,应找出薄弱部位并按相应的要求鉴定。
2 检查结构体系时,应找出其破坏会导致整个体系丧失抗震能力或丧失静载下的承载能力的部件或构件;当房屋有错层或不同类型结构体系相连时,应提高其相应部 位的抗震鉴定要求。
4.4.11 既有砌体房屋的抗震措施鉴定,应重点从以下几方面对房屋结构的抗震性能 做出评价:
1 房屋高度和层数超过规定限值的情况。
2 结构体系的合理性、房屋的整体性以及连接构造的可靠性。
3 局部易损易倒部位构件自身的安全性及其与主体结构连接构造的可靠性。
4 材料的最低强度要求。
【条文说明】
1 房屋高度和层数限值应根据横墙间距、设防烈度、设防类别、后续工作年限、墙体材料、 墙体类别等确定。
2 结构体系的合理性包括抗震横墙间距和房屋高宽比、墙体布置规则性;房屋整体性以及连 接构造的可靠性包括墙体平面内是否闭合、构造柱圈梁的布置、现浇或装配整体式楼板的整体性、 预制构件的搁置长度等。
3 局部易损易倒部位构件包括较小宽度的窗间墙、无拉结女儿墙、门脸、出屋面小烟囱、楼 梯间等。
4 材料的最低强度要求指的是砖、砌块、砌筑砂浆、构造柱圈梁混凝土等应满足的最低强度。
4.4.12 既有钢筋混凝土房屋的抗震措施鉴定,应重点从以下几方面对房屋结构的抗 震性能做出评价:
1 房屋高度和层数超过适用高度的情况。
2 结构体系的合理性。
3 结构构件的钢筋配置、构件连接等构造措施。
4 局部易损易倒部位构件、填充墙等自身的安全性及其与主体结构连接构造的可靠性。
5 材料的最低强度要求。
【条文说明】
1 房屋高度和层数适用高度应根据设防烈度、结构体系、后续工作年限等确定。
2 结构体系的合理性指的是框架结构宜为双向框架;当为重点设防类时,不应为单跨框架等。
3 结构构件的钢筋配置指的是构件钢筋数量和间距是否符合要求;构件连接构造指的是构件 间的连系、节点构造及钢筋锚固等。
4 局部易损易倒部位构件、填充墙等与主体结构拉结构造,主要是指填充墙(包括内外砌筑 墙体、墙板等)、女儿墙、预制楼梯等与主体结构之间的拉结。
5 材料的最低强度指的是钢筋、混凝土应满足的最低强度。
4.4.13 既有钢结构房屋的抗震措施鉴定,应重点从以下几方面对房屋结构的抗震性 能做出评价:
1 结构平面布置、屋盖及柱间支撑布置等结构体系的合理性。
2 结构构件间的连接构造、结构构件与墙体的连接构造的可靠性。
3 材料的最低强度要求。
4 钢结构构件的长细比和板件的宽厚比。
4.4.14 原结构体系混杂的既有建筑,其砌体部分、混凝土部分、钢结构部分的抗震 措施鉴定,应分别按本导则第 4.4. 11~4.4. 13 条的要求进行,同时尚应结合自身的性 能特点提出不同体系连接和过渡部位的鉴定要求。考虑到此类既有建筑结构体系混乱, 在鉴定报告中应反映其结构体系的不合理性,给出尽可能消除其抗震不利因素的建议, 并宜在加固改造设计前进行专门研究和论证。
【条文说明】原结构体系混杂的既有建筑的释义详见本导则 3. 1.7 条的条文说明。
4.4.15 既有建筑的抗震鉴定应针对不同后续工作年限的抗震要求做出满足或不满足 的结论。
5 加固改造设计
5.1 一般规定
5.1.1 既有建筑在下列情况下应进行加固:
1 经安全性鉴定确认需要提高结构构件的安全性。
2 经抗震鉴定确认需要加强整体性、改善构件的受力状况、提高综合抗震能
力。
5.1.2 既有建筑加固改造设计应计入场地、地基和基础的影响。
1 既有建筑所处场地的稳定性不满足要求,或加固对邻近边坡的稳定性产生
影响时,应先对场地进行综合治理达到稳定要求后方可加固。
2 既有建筑基础不满足要求时,宜减少地基基础的加固工程量,采取减轻自
重、提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的措施,并应计入不利场地的影响。
5.1.3 既有建筑的加固改造设计应考虑结构体系的影响。
1 原结构的结构体系明显不合理时,应采用改变结构体系的方法进行加固。
加固或新增构件的布置,应消除或减少不利因素,宜使加固后结构的质量和刚度分 布均匀、对称,防止局部加强导致结构平面不规则或竖向不规则。
2 结构整体性不符合要求时,应采取提高结构变形能力的方法增强整体性。
对抗震薄弱部位、易损部位和不同类型结构的连接部位,其承载力或变形能力宜采 取比一般部位增强的措施。
3 新增的抗震墙、柱等竖向构件应补充基础设计,且应复核地基承载力及变
形。
5.1.4 既有建筑进行加固改造设计时,宜结合维修改造,改善建筑使用功能和美
观,并应满足防火、防水等要求。加固改造设计应注重提高结构整体抗震性能,同 时应注意加固过程中和加固后既有结构构件受力的变化;应降低既有建筑在加固过 程中遭受地震、台风等偶然作用发生倒塌的风险;鼓励采用消能减震或隔震加固技 术。
5.1.5 既有建筑进行加固改造设计时,局部构件设计可采用下列方法:
1 原结构局部构件承载力、刚度均不满足要求时,可采用增大原构件截面或
新增部分构件等方法进行加固。
2 原结构局部构件构造不符合要求时,应采取不改变构件刚度的局部处理方
法,或通过新增部分构件等方法进行加固。
3 原结构局部构件刚度满足要求而承载力不满足时,可采用外包型钢法、粘
贴钢板法或粘贴纤维复合材法等加固方法。
【条文说明】采取不改变构件刚度的局部处理方法是指加固局部构件时,应采用不改变构 件刚度的加固方法, 以避免结构薄弱部位的转移。可参见本导则第 3.2.4 条的要求。
5.1.6 增大截面法、置换混凝土法、粘贴钢板法、粘贴碳纤维复合材法加固混凝土 构件时 ,被加固的混凝土结构构件 ,其现场实测混凝土强度推定值不得小于 13.0MPa;采用胶粘加固时,混凝土表面的正拉粘结强度平均值不得小于 1.5MPa, 且不得用于素混凝土构件、纵向受力钢筋一侧配筋率小于 0.2%的梁柱构件、配筋 率小于 0.2%的抗震墙构件以及配筋率小于 0. 15%的板类构件。
【条文说明】在加固工程中,对被加固构件材料的实际强度等级最低值进行限制,主要是 为了保证新旧材料界面的粘结性能,使其结合面能够可靠地传力、协同地工作。
5.1.7 钢结构加固改造设计应满足下列要求:
1 钢结构加固用的钢材及连接材料应符合现行国家标准《钢结构加固设计标准》 GB 51367 的有关规定。
2 按设计规定必须更换的构件、节点、支座、部件等应及时更换,结构及构件、 节点、支座等出现超过设计规定的变形和耐久性缺陷时,应及时处理。
3 由于建筑使用功能或其他因素需调整构造措施时,或对于新型结构、构件、 连接节点,应通过计算分析和试验验证保证安全要求。
4 既有钢结构的加固应避免或减少损伤原结构构件,防止局部刚度突变,加强 整体性,提高综合抗震能力;加固或新增钢构件应连接可靠并不低于原结构材料的 实际强度等级。
5 原结构存在安全隐患时,应采取有效安全措施后方可进行加固施工。
5.1.8 施工阶段结构分析中,应计入施工全过程中可能出现的实际作用和效应,包 括架设机具和材料、安装过程中的钢管结构、浇筑过程中的混凝土、临时支撑的安 装和拆除、温度变化、风荷载和其他施工临时荷载。
5.2 地基基础加固设计
(I) 加固方法
5.2.1 当天然地基竖向承载力不满足要求时,可作下列处理:
1 当基础底面压力值超过地基承载力特征值在 10%以内,且上部结构整体牢 固性较好时,可采用提高上部结构抵抗不均匀沉降能力的措施。
2 当基础底面压力值超过地基承载力特征值 10%及以上时或建筑已出现不容 许的沉降和裂缝时,可采取加大基础底面积、加固地基或减少荷载的措施。
3 当基础底面压力值超过地基承载力特征值较多,原天然地基不再适用时, 可采用新增桩基础或其他有效方法进行加固。
【条文说明】当有可靠经验时,可根据既有建筑原基底压力值、建筑已使用年限、地基土 的类别等因素适当增大地基承载力特征值,但其值不宜超过原地基承载力特征值的 1.20 倍。对 于桩基础或复合地基,单桩承载力的提高应做专门研究。
5.2.2 当地基或桩基的水平承载力不满足要求时,可作下列处理:
1 基础顶面、侧面无刚性地坪时,可增设刚性地坪。
2 沿基础顶部增设或加强基础梁,将水平荷载分散到相邻的基础上。
5.2.3 当既有建筑加固改造后,抗浮设计不满足要求时,可采取调整上部结构布置, 设置锚杆静压桩等抗浮措施。
5.2.4 当地基沉降变形超过规范允许值时,地基处理可采用注浆法、锚杆静压桩 法、灰土挤密桩法、深层搅拌法和旋喷桩法等方法。
5.2.5 对液化地基、软土地基或明显不均匀地基上的建筑,可采取下列提高上部结 构抵抗不均匀沉降能力的措施:
1 提高建筑的整体性或合理调整荷载。
2 用钢筋网砂浆面层等加固砌体墙体。
5.2.6 当基础结构本身需要加固时,可按以下原则进行:
1 当仅仅为基础表面疏松、剥落露筋等表面损伤,可采用凿去表面疏松混凝 土再新浇混疑土保护层以保护钢筋不再锈蚀。
2 当基础已发生结构性损坏,应根据损坏原因和具体情况采用加钢筋混凝土 围套法、预应力加固法等钢筋混凝土常规的加固方法;也可采用桩基托换等方法, 通过改变荷载的传力路线,改善原基础的受力状况。
(II) 加固设计
5.2.7 加大基础底面积法的设计,应符合下列规定:
1 当基础承受偏心受压荷载时,可采用不对称加宽基础;当承受中心受压荷 载时,宜采用对称加宽基础。
2 当基础主要承受压力,采用混凝土套加固时,基础每边加宽后的外形尺寸 应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 中有关无筋扩展基础或 刚性基础台阶宽高比允许值的规定,沿基础高度每隔一定距离应设置锚固钢筋。
3 当基础同时承受弯矩,采用钢筋混凝土套加固时,基础加宽部分的主筋应 满足现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 中有关扩展基础最小配筋
率要求,且应与原基础内主筋焊接连接。当原基础内主筋配筋不足时,可按现行国 家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 无筋扩展基础的要求改造为刚性基础。
4 当不宜采用混凝土或钢筋混凝土套加大基础底面积时,可将原独立基础改 成条形基础,将原条形基础改成十字交叉条形基础或筏形基础。
5.2.8 锚杆静压桩设计,应符合下列规定:
1 锚杆静压桩法适用于淤泥、淤泥质土、黏性土、粉土、人工填土等地基加 固。用于加固设计的锚杆静压桩宜穿过软弱下卧层进入较好的持力层。
2 锚杆静压桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定;当无试验资料时, 可按地区经验确定,也可按国家现行标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 和 《建筑桩基技术规范》JGJ 94 有关规定估算。
3 压桩孔应布置在墙体的内外两侧或柱子四周。设计桩数应由上部结构荷载 及单桩竖向承载力计算确定。
4 当既有建筑基础承载力和刚度不满足压桩要求时,应对基础进行加固补强, 或采用新浇筑钢筋混凝土挑梁或抬梁作为压桩承台。
5.3 砌体结构加固设计
(I) 加固方法
5.3.1 砖墙体和砌块墙体承重的多层房屋,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 及《建筑抗震设计规范》GB 50011 的有 关规定。
5.3.2 砌体房屋的抗震加固应符合下列要求:
1 同一楼层中, 自承重墙体加固后的抗震能力不应超过承重墙体加固后的抗 震能力。
2 对非刚性结构体系的房屋,应选用有利于消除不利因素的抗震加固方案; 当采用加固构造柱或墙垛,增设支撑或支架等保持非刚性结构体系的加固措施时, 应控制层间位移和提高其变形能力。
3 应对楼梯间墙体、大开间横墙及山墙采取加强措施。
4 加固后房屋的层间受剪承载力沿高度应比较均匀,防止相邻楼层的层间受 剪承载力相差较大而导致出现薄弱层。
5 同一楼层中,墙段受力宜均匀,防止个别构件失效后导致结构发生严重破 坏。
5.3.3 当现有多层砌体房屋的高度和层数超过规定限值时,应采取下列抗震对策:
1 当现有多层砌体房屋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。
2 当现有多层砌体房屋的层数超过规定限值时,应改变结构体系或减少层数; 重点设防类的房屋,也可改变用途按标准设防类使用,并符合标准设防类的层数限 值;当采用改变结构体系的方案时,应在两个方向增设一定数量的钢筋混凝土墙体, 新增的混凝土墙应计入竖向压应力滞后的影响并宜承担结构的全部地震作用。
3 当标准设防类且横墙较少的房屋超出规定限值 1 层和 3m 以内时,应提高墙 体承载力,且新增构造柱、圈梁等应达到现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 对横墙较少房屋不减少层数和高度的相关要求。
5.3.4 房屋主体结构抗震能力验算不满足要求时,宜选择下列加固方法:
1 拆砌或增设抗震墙:对局部的强度过低的原墙体可拆除重砌;重砌和增设 抗震墙的结构材料宜采用与原结构相同的砖或砌块。
2 修补和灌浆: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,可用满墙灌浆加固。修补后墙体的刚度和抗震 能力,可按原砌筑砂浆强度等级计算;满墙灌浆加固后的墙体,可按原砌筑砂浆强 度等级提高一级计算。
3 面层或板墙加固:在墙体的一侧或两侧采用钢筋网砂浆面层、钢丝绳网-聚 合物砂浆面层、高延性混凝土面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。
4 外加构造柱加固:在墙体交接处增设现浇钢筋混凝土构造柱加固。外加构 造柱应与圈梁、拉杆连成整体,或与现浇钢筋混凝土楼、屋盖可靠连接。
5 经充分论证后可采用隔震技术加固。
5.3.5 房屋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、外加构造柱或外加圈梁等 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标准要求时,应增设外加构造柱;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标准要求时,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方向梁端加锚杆代替;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,可增设钢筋混凝土现浇层或增设 托梁(角钢支座等)加固楼、屋盖,钢筋混凝土现浇层做法应符合本导则第 5.3.15 条的要求。
5.3.6 当平面不规则程度较高的多层砌体房屋抗震能力不满足要求时,可优先在薄 弱部位增砌砖墙,或在原墙加面层;也可采取分割平面单元,减少扭转效应的措施。
5.3.7 当墙体因地震、不均匀沉降或温度变形产生裂缝,从而使墙体抗震承载力 不满足要求时,可在裂缝开展稳定后,采用填缝或压浆补强等方法进行加固。
5.3.8 对于墙体类别为空斗墙的砌体结构,当其层数不超过 2 层,砌筑方式不合理、 构造措施不合理或承载力不满足要求时,可采用双面钢筋网水泥砂浆面层与外加配 筋砂浆带加固相结合的方法进行加固,也可采用双面板墙进行加固。屋架或大梁支 承处竖向构件、承载能力较差的竖向构件应予以加强。
【条文说明】砌筑方式合理指的是:采用一斗一眠砌法,设置配筋砖圈梁或纵横向拉结钢 筋处采用两眠砌筑,沿水平方向每隔一块斗砖应砌一至二块丁砖,墙面不得有竖向通缝;不得 采用非水泥砂浆砌筑;空斗墙体与实心砌体的竖向连接处,应相互搭。构造措施合理指的是: 重要部位如转角处、纵横墙交接处、楼层标高处、屋架或大梁支承处等位置应用实心墙砌筑, 当构造措施不合理时,可采用配筋砂浆带或者外加混凝土构造柱圈梁的方式进行加固。当空斗 墙砌体结构超过 2 层时,应进行专门研究后选用合理的加固方案。
墙体类别为空斗墙的砌体结构对抗震不利,《工业与民用建筑抗震设计规范》TJ11-74 以后 空斗墙已经被取消。针对存量的此类房屋建议结合规划拆除重建。对于暂时需要继续使用的建 筑,应谨慎对待,采用合理的方案对其进行处理。
(II) 加固设计
5.3.9 采用钢筋网砂浆面层加固砌体构件时,应符合下列要求:
1 对于受压构件,原砌筑砂浆的强度等级不应低于 M2.5;对砌块砌体,其原 砌筑砂浆强度等级不应低于 M2.5 。块材严重风化的砌体,不应采用钢筋网水泥砂 浆面层进行加固。
2 当采用钢筋网水泥砂浆面层加固砌体承重构件时,其面层厚度,对于室内 正常湿度环境,应为 35mm~45mm;对于露天或潮湿环境,应为 45mm~50mm。
3 加固受压构件用的水泥砂浆,其强度等级不应低于 M15;加固受剪构件用 的水泥砂浆,其强度等级不应低于 M10。受力钢筋的砂浆保护层厚度,对墙不应小 于 20mm ,对柱不应小于 30mm;受力钢筋距砌体表面的距离不应小于 5mm。
4 当加固柱或壁柱时,竖向受力钢筋直径不应小于 10mm;每侧竖向受力钢筋 配筋率不应小于 0.2% 。柱的箍筋应采用闭合式,其直径不应小于 6mm ,间距不应 大于 150mm。柱的两端各 500mm 范围内,箍筋间距应为 100mm。在壁柱中,不穿 墙的 U 形筋应焊在壁柱角隅处的竖向构造筋上,其间距与柱的箍筋相同;穿墙的 箍筋,在穿墙后应形成闭合箍;其直径应为 8mm~ 10mm ,每隔 500mm~600mm 替 换一支不穿墙的 U 形箍筋。箍筋与竖向钢筋的连接应为焊接。
5 加固墙体时,应采用点焊方格钢筋网,网中竖向受力钢筋直径不应小于 8mm; 水平分布钢筋的直径应为 6mm;网格尺寸不应大于 300mm 。当采用双面钢筋网水 泥砂浆面层时,钢筋网应采用穿通墙体的 S 形钢筋拉结;其竖向间距和水平间距均 不应大于 500mm。
6 钢筋网四周应与楼板、梁、柱或墙体可靠连接。
5.3.10 采用钢丝绳网-聚合物砂浆面层加固砌体构件时,应符合下列要求:
1 原墙体砌筑的块体实际强度等级不应低于 MU7.5 ,砂浆强度等级不应低于M1.0。
2 聚合物砂浆面层的厚度应大于 25mm ,钢丝绳保护层厚度不应小于 15mm。
3 钢丝绳网-聚合物砂浆层可单面或双面设置,钢丝绳网应采用专用金属胀栓 固定在墙体上,其间距宜为 600mm ,且呈梅花状布置。
4 钢丝绳网四周应与楼板或大梁、柱或墙体可靠连接;面层可不设基础,外 墙在室外地面下宜加厚并伸入地面下 500mm。
5.3.11 采用高延性混凝土加固砌体结构时,应符合下列要求:
1 砌体结构构件抗压承载力、抗剪承载力不足时可以采用高延性混凝土加固, 其计算及构造应符合相应规范要求。
2 高延性混凝土用于砌体结构抗震加固时,其面层和配筋应按计算确定,并 且符合相应规范要求。面层厚度一般为 10mm~25mm ,当面层厚度大于 30mm 时, 应增设钢筋网片。
3 当原砌筑砂浆抗压强度低于 1.0MPa 时,高延性混凝土面层与墙体之间宜采 用局部嵌缝方式进行处理,嵌缝深度不小于 15mm 。局部嵌缝采用梅花状布置,嵌 缝比例不小于 30% ,嵌缝间距不应大于 600mm。
【条文说明】高延性混凝土用于砌体结构加固,可以根据计算需要采用配筋高延性混凝土 面层。当采用不配筋高延性混凝土面层加固时,应采取相应措施,保证高延性混凝土面层与原
结构之间的连接可靠。高延性混凝土加固的计算及构造要求,可以参考《高韧性混凝土加固砌 体结构技术规程》T/CECS 997 、《江苏省高性能混凝土应用技术规程》DB32/T 3696 、《高延性 混凝土加固技术规程》T/JSTIXH 5。
5.3.12 采用现浇钢筋混凝土板墙加固砌体构件时,应符合下列要求:
1 钢筋混凝土面层的截面厚度不应小于 60mm;当采用喷射混凝土施工时,不 应小于 50mm。
2 混凝土强度等级不应低于 C25。
3 竖向受力钢筋直径不应小于 12mm ,纵向钢筋的上下端均应锚固。
4 当采用围套式的钢筋混凝土面层加固砌体柱时,应采用封闭式箍筋。柱的 两端各 500mm 范围内,箍筋应加密,其间距应取为 100mm。若加固后的构件截面高度 h≥500mm ,应在截面高度两侧加设竖向构造钢筋,并应设置拉结钢筋。
5 当采用两对面增设钢筋混凝土面层加固带壁柱墙或窗间墙时,应沿砌体高 度每隔 250mm 交替设置不等肢 U 形箍和等肢 U 形箍。不等肢 U 形箍在穿过墙上 预钻孔后,应弯折焊成封闭箍。预钻孔内用结构胶填实。对带壁柱墙,应在其拐角 部位增设竖向构造钢筋与 U 形箍筋焊牢。
5.3.13 采用增设砌体抗震墙加固房屋时,应符合下列要求:
1 砌筑砂浆的强度等级应比原墙体实际强度等级高一级,且不应低于 M5.0; 2 墙厚不应小于 190mm;
3 墙体中宜设置现浇带或钢筋网片加强;
4 墙顶应设置与墙等宽的现浇钢筋混凝土压顶梁,并与楼、屋盖的梁(板) 可靠连接;
5 抗震墙应与原有墙体可靠连接;
6 新增抗震墙应设置基础,其埋深宜与相邻抗震墙相同,宽度不应小于计算 宽度的 1. 15 倍。
5.3.14 采用外加圈梁-构造柱加固房屋时,应符合下列要求:
1 外加构造柱应在房屋四角、楼梯间和不规则平面的对应转角处设置,并应 根据房屋的设防烈度和层数,在内外墙交接处隔开间或每开间设置;外加构造柱应 由底层设起,并应沿房屋全高贯通,不得错位。
2 外加构造柱应与圈梁(含相应的现浇板等)或钢拉杆连成闭合系统。
3 外加构造柱应设置基础,并应设置拉结筋、销键、压浆锚杆或锚筋等与原 墙体、原基础可靠连接;当基础埋深与外墙原基础不同时,应不浅于 0.5m。
4 增设的圈梁应与墙体可靠连接;圈梁在楼、屋盖平面内应闭合;在阳台、 楼梯间等圈梁标高变换处,圈梁应有局部加强措施;变形缝两侧的圈梁应分别闭合。
5.3.15 采用楼盖现浇层加固房屋整体性时,应符合下列要求:
1 增设钢筋混凝土现浇层加固楼盖时,现浇层的厚度不应小于 40mm,钢筋的 直径不应小于 6mm ,其间距不应大于 300mm。
2 现浇层的分布钢筋应有 50%的钢筋穿过墙体。另外 50%的钢筋,可通过插 筋相连,插筋两端的锚固长度不应小于插筋直径的 40 倍;也可锚固于现浇层周边 的加强配筋带中,加强配筋带应通过穿过墙体的钢筋相互可靠连接。
3 现浇层宜采用呈梅花形布置的 L 形锚筋或锚栓与既有楼板相连,锚筋、锚 栓应通过钻孔并采用胶粘剂锚入预制板缝内,锚固深度不小于 80mm~ 100mm。
5.4 钢筋混凝土结构加固设计
(I) 加固方法
5.4.1 现浇及装配整体式钢筋混凝土框架(包括填充墙框架)、框架-抗震墙结构以 及抗震墙结构的抗震加固,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 及《建筑抗震设计规范》GB 50011 的有关规定。
5.4.2 钢筋混凝土房屋的抗震加固应符合下列要求:
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。
5.4.3 既有建筑的高度和层数超过规定限值时,对框架结构可沿纵横方向增设一定 数量的抗震墙或支撑,改变其结构形式,或采用降低高度、减少层数等方式进行加 固;也可采用抗震性能化设计方法进行抗震加固。
5.4.4 既有建筑结构规则性为特别不规则时,可采用抗震性能化设计方法进行计算 分析,并根据计算结果采用改变结构体系、增设抗侧力构件等方式进行加固处理。
5.4.5 钢筋混凝土房屋的结构体系、主体结构抗震能力验算和抗震措施不满足要 求时,可选择下列加固方法:
1 单跨框架不符合鉴定要求时,可将对应轴线的单跨框架改为多跨框架;或 采取加强楼、屋盖整体性且同时增设抗震墙、翼墙、抗震支撑等抗侧力构件的措施, 其布置间距不大于框架-抗震墙结构的抗震墙最大间距且不大于 24m;也可采用抗 震性能化设计方法进行抗震加固。
2 房屋刚度较弱、明显不均匀或有明显的扭转效应时,可增设钢筋混凝土抗 震墙或翼墙加固,也可设置支撑加固。
【条文说明】新增支撑宜优先设置在地震力较大,对建筑功能影响较小的位置,如楼梯间 四周。
3 当框架梁柱实际受弯承载力不符合鉴定标准要求时,可采用增大截面法、 外包型钢法或粘贴钢板法、粘贴纤维复合材法等方法加固框架柱;也可采用抗震性 能化设计方法进行抗震加固。
4 框架柱轴压比、框架梁柱配筋不符合鉴定要求时,可采用增大截面法、外 包型钢法或粘贴钢板法、粘贴纤维复合材法等方法加固。
5 当钢筋混凝土梁柱节点核心区箍筋不满足要求时,可在节点区采用外包钢 及等代螺杆的方法进行加固,也可采用增设柱帽的方法进行加固。
6 钢筋混凝土抗震墙配筋不符合鉴定要求时,可采用加厚原有墙体或增设端 柱、墙体等方法加固。
7 当楼梯构件不符合鉴定要求时,可采用粘贴钢板法或粘贴纤维复合材法等 方法加固。
8 学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避 难场所、广播电视等建筑,以及因设防类别提高或者地震动参数调整,导致钢筋混 凝土房屋的主体结构抗震能力验算和抗震措施不符合鉴定要求时,经充分论证后可 采用消能减震技术或隔震技术加固。
5.4.6 钢筋混凝土构件有局部损伤时,可采用细石混凝土或Ⅳ类灌浆料修复;出 现裂缝时,可按现行国家标准《混凝土结构加固设计规范》GB 50367 中裂缝修补 技术要求进行处理。
5.4.7 局部钢筋混凝土承重构件受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷时,可选择采 用置换混凝土加固法。
5.4.8 新增的悬挑构件、大跨度构件等,与原结构连接的关键节点的纵向受拉钢筋 应采取可靠锚固方式,优先采用机械锚固,不宜全部采用化学植筋的锚固方式。
【条文说明】对于新增跨度较大的悬臂梁的支座节点,不应采用主要依靠植筋的方法提供 梁根部受拉纵筋的锚固,而应根据具体情况采用伸入内跨混凝土构件锚固、焊接或螺栓锚固(图 5.4.8a)、加设包柱式柱帽锚固(图 5.4.8b)等更加可靠的受拉纵筋锚固方法。 当新加构件或加 固构件的宽度足够或采用双梁结构时,受拉纵筋宜在柱帽内环绕柱身闭合锚固(图 5.4.8c)。
(II) 加固设计
5.4.9 采用增设钢筋混凝土抗震墙或翼墙加固房屋时,墙厚不应小于 140mm ,竖 向和横向分布钢筋的最小配筋率,均不应小于 0.20%。墙厚和配筋应符合其抗震等 级的相应要求。
5.4.10 采用增大截面法加固钢筋混凝土梁柱构件时,应符合下列要求:
1 当采用增大截面法加固受弯和受压构件时,被加固构件的界面处理及其粘 结质量应满足按整体截面计算的要求。
2 新增混凝土层的最小厚度,板不应小于 40mm;梁、柱不应小于 60mm;加 固用的钢筋,应采用热轧带肋钢筋;新增受力钢筋与原受力钢筋的净间距不应小于 25mm ,并应采用短筋或箍筋与原钢筋焊接;当截面受拉区一侧加固时,应设置 U 形箍筋,并应焊在原箍筋上,单面(双面)焊的焊缝长度应为箍筋直径的 10 倍(5 倍);当用混凝土围套加固时,应设置环形箍筋或加锚式箍筋;当受构造条件限制 而采用植筋方式埋设 U 形箍时,应采用锚固型结构胶种植。
3 新增纵向钢筋应采取可靠的锚固措施,柱套的纵向钢筋遇到楼板时,应凿 洞穿过并上下连接,其根部应伸入基础并满足锚固要求,其顶部应在屋面板处封顶 锚固;梁套的纵向钢筋应与柱可靠连接。
5.4.11 采用增大截面法加固钢筋混凝土抗震墙构件时,应符合下列要求:
1 增大截面可采用原墙双面、单面或局部增设钢筋混凝土后浇层的方法进行 加固。
2 新增混凝土强度等级应高于原构件混凝土强度一个等级,且不低于 C30。
3 新增钢筋网应与原墙可靠连接,一般可采用拉结筋对拉或植筋连接;纵横 钢筋端部应有可靠锚固,可采用植筋的方式锚固于基础、框架柱、抗震墙及楼板等 邻接构件。
5.4.12 采用置换混凝土法加固钢筋混凝土构件时,应符合下列要求:
1 采用置换法局部加固受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的混凝土构件, 当加固梁式构件时,应对原构件进行支顶;当加固柱、墙等构件时,应对原结构、 构件在施工全过程中的承载状态进行验算、监测和控制;应采取措施保证置换混凝 土的协同工作;混凝土结构构件置换部分的界面处理及粘结质量,应满足按整体截 面计算的要求。
2 混凝土的置换范围应按混凝土强度和缺陷的检测及验算结果确定,但对非 全长置换的情况,其两端应分别延伸不小于 100mm 的长度。置换部分应位于构件 截面受压区内,沿整个宽度剔除(图 5.4. 12a),或沿部分宽度对称剔除(图 5.4. 12b), 但不得仅剔除截面的一隅(图 5.4. 12c)。
5.4.13 采用外包型钢法加固钢筋混凝土构件时,应符合下列要求:
1 当采用外包型钢法加固钢筋混凝土实腹柱或梁时,干式外包钢加固后的钢 架与原柱所承担的外力,应按各自截面刚度比例进行分配;湿式外包钢加固后的承 载力和截面刚度应按整截面共同工作确定。
2 湿式外包钢加固用型钢两端应采取可靠的锚固措施;沿梁、柱轴线方向应 采用缀板与角钢焊接,缀板间距不应大于 20 倍单根角钢截面的最小回转半径,且 不应大于 500mm;在节点区,缀板间距应加密;加固排架柱时,应将加固的角钢与原柱顶部的承压钢板相互焊接。对二阶柱,上下柱交接处及牛腿处的连接构造应 加强。
5.4.14 采用粘贴钢板法加固钢筋混凝土构件时,应符合下列要求:
1 当采用粘贴钢板法加固受弯、大偏心受压和受拉构件时,应将钢板受力方 式设计成仅承受轴向应力作用。
2 粘钢加固的钢板宽度不应大于 100mm 。采用手工涂胶和压力注胶粘贴的钢 板厚度分别不应大于 5mm和 10mm 。对钢筋混凝土受弯构件进行正截面加固时, 均应在钢板的端部、截断处及集中荷载作用点的两侧,分别对梁设置 U 形钢箍板、 对板设置横向钢压条进行锚固。被加固梁粘贴的纵向受力钢板,应延伸至支座边缘, 并设置 U 形箍。U 形箍的宽度,端箍不应小于钢板宽度的 2/3 、中间箍不应小于钢 板宽度的 1/2 ,且不应小于 40mm。U 形箍的厚度不应小于加固钢板的 1/2 ,且不小 于 4mm 。加固板时,应将 U 形箍改为钢压条,垂直于受力钢板方向布置;钢压条 应从支座边缘向中央至少设置 3 条,其宽度和厚度应分别不小于加固钢板的 3/5 和1/2。
3 钢筋混凝土结构构件加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度,不应超过 40% ,并应验算其受剪承载力,避免受弯承载力提高而导致构件受剪破坏先于受弯 破坏。
5.4.15 采用粘贴纤维复合材料法加固钢筋混凝土构件时,应符合下列要求:
1 当采用粘贴纤维复合材料加固钢筋混凝土受弯、轴心受压或大偏心受压构 件时,应将纤维受力方式设计成仅承受拉应力作用;不得将纤维复合材直接暴露在 阳光或有害介质中,其表面应进行防护处理。表面防护材料应对纤维及胶粘剂无害, 且应与胶粘剂有可靠的粘结及相互协调的变形性能。
2 对钢筋混凝土受弯构件正弯矩区进行正截面加固时,其受拉面沿轴向粘贴 的纤维复合材应延伸至支座边缘,且应在纤维复合材的端部(包括截断处)及集中 荷载作用点的两侧,设置纤维复合材的 U 形箍(对梁)或横向压条(对板);当纤 维复合材延伸至支座边缘仍不满足延伸长度的规定时,应采取机械措施进行锚固; 当采用纤维复合材对受弯构件负弯矩区进行正截面承载力加固时,应采取措施保证 可靠传力和有效锚固。
3 当采用纤维复合材对钢筋混凝土梁或柱的斜截面承载力进行加固时,应选 用环形箍或端部采用有效锚固措施的 U 形箍;箍的纤维受力方向应与构件轴向垂 直;当采用纤维复合材条带为箍时,其净间距不应大于 100mm;当梁的高度 h≥600mm 时,应在梁的腰部增设一道纵向腰压带。
4 当采用纤维复合材的环向围束对钢筋混凝土柱进行正截面加固或提高延性 的抗震加固时,环向围束的纤维织物层数不应少于 3 层;环向围束应沿被加固构件 的长度方向连续布置;环向围束纤维复合材在柱的两端应增设锚固措施。
5 钢筋混凝土结构构件加固后,其正截面受弯承载力的提高幅度,不应超过 40% ,并应验算其受剪承载力,避免受弯承载力提高而导致构件受剪破坏先于受弯 破坏。
5.5 内框架和底部框架-抗震墙砌体结构加固设计
(I) 加固方法
5.5.1 底部框架-抗震墙砌体房屋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 及《建筑抗震设计规范》GB 50011 的有关规定。
【条文说明】从 01 版《建筑抗震设计规范》GB 50011 开始新增了底部两层的底部框架- 抗震墙砌体房屋。10 版《建筑抗震设计规范》GB 50011 开始新增了重点设防类建筑不应采用 底部框架-抗震墙砌体结构类型,《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009 第 7. 1. 1 条明确了底部框 架-抗震墙砌体房屋仅适用于标准设防类建筑。 因此在既有建筑改造中底部框架-抗震墙砌体房 屋不应用于重点设防类建筑。
5.5.2 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震加固部位的框架,应防止形成短柱或强梁 弱柱。
5.5.3 当底部框架-抗震墙砌体房屋的层数和总高度超过现行国家标准《建筑抗震 鉴定标准》GB 50023 规定的层数和高度限值,但未超过现行国家标准《建筑抗震 设计规范》GB 50011 规定的层数和高度限值时,应提高其抗震承载力并采取增设 外加构造柱等措施,达到现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 对其承载 力和构造柱的相关要求。当其层数超过现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 规定的层数时,应改变结构体系或减少层数。
【条文说明】本条规定了既有的底部框架-抗震墙砌体房屋的层数和高度超过规定限值的 处理方法。针对现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011 规定的层数和高度限值高于原 建造时的标准以及《建筑抗震鉴定标准》GB 50023 的要求,提出了相应的加固对策。 以南京 地区为例,对于上部砌体结构墙厚≥240mm 的底部框架-抗震墙砌体房屋,89 版《建筑抗震设 计规范》GBJ 11-89 及 95 版《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-95 规定的层数和高度限值一致, 分别为 19m和 6 层,但 01 版及 10 版《建筑抗震设计规范》GB 50011 的规定为 22m 和 7 层。
5.5.4 底部框架-抗震墙砌体房屋的抗震墙基础应采取措施加强整体性,新增抗震 墙应设置条形基础、筏形基础等整体性好的基础。
5.5.5 底部框架-抗震墙砌体房屋过渡层墙体的构造需满足现行国家标准《建筑抗 震设计规范》GB 50011 的相关规定。当构造措施不满足要求时,可采用钢筋网砂 浆面层加固。
【条文说明】总体上看,底部框架-抗震墙砌体房屋上部的砖房比多层砖房抗震性能稍弱, 考虑到过渡层刚度变化和应力集中,从 01 抗规系列开始增加了过渡层构造柱设置的专门要求, 包括截面、配筋和锚固等要求。加固改造时,建议无论设计年代皆对过渡层墙体予以特别加强。 但考虑到过渡层刚度不能增加太多,否则会加重对底部框架的加固量,建议采用钢筋网砂浆面 层加固。
5.5.6 底部框架-抗震墙砌体房屋上部各层砌体结构的加固,应符合多层砌体房屋 加固的有关规定,其竖向构件的加固应延续到底层;底部加固时,应计入上部各层 加固后对底部的影响。框架梁柱的加固,应符合多高层钢筋混凝土房屋加固的有关 规定。
5.5.7 底部框架-抗震墙砌体房屋的结构体系、主体结构抗震能力验算和抗震措施 不满足要求时,可选择下列加固方法:
1 横墙间距符合鉴定要求而抗震承载力不满足要求时,应对原有砌体墙采用 钢筋混凝土板墙加固。
2 横墙间距超过规定值时,宜增设同材料的抗震墙。当原抗震墙为砌体抗震 墙时,宜同时对原砌体抗震墙及增设的砌体抗震墙采用钢筋网面层加固;或对原有 砌体墙采用板墙加固且同时增强楼盖的整体性和加固钢筋混凝土框架。
3 钢筋混凝土柱轴压比或承载力不满足要求时,采用增大截面法、外包型钢 法或粘贴钢板法、粘贴纤维复合材法等方法加固。
【条文说明】底部抗震墙不应采用砌体、钢筋混凝土抗震墙混用的情况。当采用增设砌体 抗震墙加固方法时,应保证增设的砌体抗震墙与混凝土梁柱有可靠连接,同时对原砌体抗震墙 及增设的砌体抗震墙采用钢筋网面层加固。
5.5.8 底部框架-抗震墙砌体房屋整体性不满足要求时,应选择下列加固方法:
1 底部框架-抗震墙砌体房屋的过渡层底板为装配式混凝土楼板时,应增设钢 筋混凝土现浇层加固。
2 上部各层砌体结构的整体性,应符合多层砌体房屋加固的有关规定
5.5.9 底层全框架砌体房屋、底层内框架砌体房屋、多层内框架(单排柱到顶内 框架、多排柱到顶内框架)砌体房屋如需继续使用,应进行专门研究。
【条文说明】由于底层全框架砌体房屋、底层内框架砌体房屋、多层内框架砌体房屋的结 构形式极为不利于抗震,存在较大抗震安全隐患,从 01 抗规系列开始已经取消了此类结构类 型。针对存量的此类房屋,应结合规划拆除重建。对于暂时需要继续使用的建筑,应在原壁柱
处增设钢筋混凝土柱形成梁柱固接的结构体系、采取增设墙体等方式改变其结构体系。对存量 的多层内框架砌体房屋加固改造时应首选改变结构体系的方案。
(II) 加固设计
5.5.10 新增的抗震墙应与原结构抗震墙共同承担该方向上的全部地震剪力设计 值,并按各墙体的侧向刚度比例分配。
5.5.11 复核框架柱的承载力时,可按各抗侧力构件有效侧向刚度比例分配确定其 地震剪力设计值。有效侧向刚度的取值,框架不折减;混凝土墙或配筋混凝土小砌 块墙体可乘以折减系数 0.30;约束普通砖砌体或小砌块砌体抗震墙可乘以折减系数 0.20。
5.5.12 底层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两个方向,第二层计入构造柱影响的侧向 刚度与底层侧向刚度的比值不应大于 2.5,底部两层框架-抗震墙砌体房屋的纵横两 个方向,底层与底部第二层侧向刚度应接近,第三层计入构造柱影响的侧向刚度与 底部第二层侧向刚度的比值不应大于 2.0。
5.6 钢结构加固设计
(I) 加固方法和设计
5.6.1 钢结构加固可采用以下加固方法:改变结构体系加固法、增大截面加固法、 粘贴钢板加固法等。
5.6.2 钢结构加固采用改变结构体系加固法时,应符合以下要求:
1 改变结构体系的加固设计时,应考虑结构、构件、节点、支座中的内力重 分布与二次受力。
2 采用调整内力的方法加固结构时,应在加固设计图中规定调整应力或位移 的限值及允许偏差,并应规定其监测部位及检验方法。
3 采用增设支点的方法改变结构体系时,应根据被加固结构的构造特点和工 作条件,选用刚性支点加固法或弹性支点加固法。
4 采用预应力进行改变结构体系的加固时,其设计应符合《钢结构加固设计 标准》GB 51367 的规定。
5.6.3 钢结构加固采用增大截面加固法时,应符合以下要求:
1 采用焊接连接、螺栓连接和粘贴钢板的增大截面法加固,应考虑原构件受 力情况及存在的缺陷和损伤;在施工可行、传力可靠的前提下进行。
2 受拉构件的截面加固可采用图 5.6.3- 1 所示加固形式。
3 受压构件的截面加固可采用图 5.6.3-2 所示加固形式。
4 受弯构件的截面加固可采用图 5.6.3-3 所示加固形式。
5 弯矩不变号偏心受力构件的截面加固可参照图 5.6.3-4a~ 图 5.6.3-4e 所示不 对称加固形式。若弯矩可能变号,应采用图 5.6.3-4f 所示对称加固形式。
6 采用增大截面法加固钢结构构件时,其构造设计应符合下列规定:
1)加固件与被加固件应能可靠地共同工作,并采取措施保证截面的不变形和 板件的稳定性;
2)对轴心受力、偏心受力构件和非简支受弯构件,其加固件应与原构件支座 或节点有可靠的连接和锚固;
3)加固件的布置不宜采用导致截面形心偏移的构造方式;
4)加固件的切断位置,应以最大限度减小应力集中为原则,并应保证未被加 固处的截面在设计荷载作用下仍处于弹性工作阶段。
7 完全卸荷状态下,采用增大截面法加固钢构件的设计、计算可按《钢结构 设计标准》GB 50017 的规定进行,并应符合下列条件:
1)原构件的缺陷和损伤应已得到有效补强;
2)原构件钢材强度设计值应已根据可靠性鉴定报告确定;
3)当采用焊接方法加固时,其新老构件之间的可焊性应已得到确认。
8 负荷状态下,采用增大截面法加固钢构件的设计、计算应按《钢结构加固 设计标准》GB51367 相关规定进行。钢构件增大截面加固应符合下列条件:
1)当采用焊接加固时,原构件最大名义应力σ0max 满足规范对各类结构规定 的σ0max/fy 的限值;
2)当采用螺栓连接加固时,原构件最大名义拉应力σ0max 不应大于 0.85fy。
5.6.4 粘贴钢板加固法可用于钢结构受弯、受拉、受剪实腹式构件的加固以及受 压构件的加固。受弯构件采用粘钢板加固后,其受弯承载力以及受剪承载力的提高 幅度,均不应超过 30%。采用粘贴钢板加固法时,其长期使用的环境温度不应高于60℃。
5.6.5 钢结构加固还可按照《钢结构加固设计标准》GB 51367 的相关规定,采用 外包钢筋混凝土加固法、钢管构件内填混凝土加固法、预应力加固法等方法。
5.6.6 钢结构加固后的结构或构件,其抗火设计应满足《建筑设计防火规范》GB 50016 及《建筑钢结构防火技术规范》GB 51249 的要求,其防腐蚀设计应满足《钢 结构设计标准》GB 50017 、《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T 50046 及《建筑钢结 构防腐蚀技术规程》JGJ/T 251 的要求。
(II) 连接与节点的加固
5.6.7 钢结构连接的加固方法,可依据原结构的连接方法和实际情况选用焊接或 高强度螺栓连接的方法。在同一受力部位连接的加固中,不宜采用焊缝与普通螺栓 共同受力的刚度相差较大的混合连接方法,可采用焊缝和摩擦型高强螺栓在一定条 件下共同受力的并用连接。
5.6.8 负荷下连接的加固,当采用端焊缝或螺栓加固而需要拆除原有连接,或需 要增加孔数、扩大螺栓孔径时,应采取合理的施工工艺和安全措施,并核算结构、 构件及其连接在负荷下加固过程中是否具有施工所要求的承载力。
5.6.9 焊接连接的加固应符合以下要求:
1 焊缝连接的加固,可优先采用增加焊缝长度,也可采用增加焊缝有效厚度 或两者同时增加的方法。如仍不能满足要求时,可采用附加连接板的方法,附加连 接板可用角焊缝与基本构件相连,亦可用附加节点板与原节点板对接,并应进行连 接的受力分析,应使焊缝及其附加板件、节点板能承受荷载作用效应组合。
2 加固新增的角焊缝,其长度和焊脚尺寸,或熔焊层的厚度,应由连接处结 构加固前后设计受力改变的差值,并考虑原有连接实际可能的承载力计算确定。计 算时应对焊缝的受力重新进行复核并考虑加固前后焊缝的共同工作、受力状态的改 变。
3 负荷下用焊接加固结构时,不宜采用长度垂直于受力方向的横向焊缝。
【条文说明】不论从施工难易或加固效果而言,焊缝连接的加固均应首先考虑增加长度来 实现,其次才考虑增加焊脚尺寸或同时增加焊缝长度和焊脚尺寸来实现。但不论哪种方法,都 应对施焊前后和过程中的焊缝连接强度进行验算,以保证安全。焊接产生的高温对构件及节点 的承载力会有影响,施工过程应有必要的措施。对于处在高应力状态的钢构件尤其重视,必要 时应采取卸载措施。
5.6.10 螺栓连接的加固应符合以下要求:
1 更换螺栓或新增加固连接件时,宜采用适宜直径的高强度螺栓连接。当负 荷下进行结构加固,需要拆除结构原有受力螺栓、增加孔数、扩大螺栓孔径时,除 应验算结构原有和新增连接件的承载力外,还应校核板件的净截面面积的强度。
2 用高强度螺栓更换有缺损的螺栓时,可选用直径比原孔小 1mm~3mm 的高 强度螺栓,且其承载力应满足加固设计计算的要求。
3 用焊缝连接加固螺栓连接时,连接构造不符合焊缝与原有连接件的共同受 力条件时,应按焊缝承受全部作用力进行设计计算,且不宜拆除原有连接件。
5.6.11 抗剪螺栓群采用焊缝加固的栓焊并用连接接头的设计应符合以下要求:
1 栓焊并用的连接加固(图 5.6. 11),应符合下列规定:
1)平行于受力方向的侧焊缝起弧点距连接板近端不应小于角焊缝焊脚尺寸 hf,且与最近的螺栓距离不应小于 1.5 倍的螺栓公称直径 d0;
2)侧焊缝末端应连续绕角焊缝长度不小于 2hf 。连接板边缘与焊件边缘距离 不应小于 30mm。
2 摩擦型高强度螺栓与焊缝并用的连接,当其连接的承载力比值在 0.5~3.0 范围内时,可按共同工作的假定进行加固计算;否则不应考虑承载力较小连接的作 用。
3 施工时必须先紧固高强度摩擦型螺栓,后实施焊接,并应在设计文件中作 出规定。在焊接 24h 后还应对摩擦型高强度螺栓进行补拧,补拧扭矩应为施工终拧 扭矩值。焊缝形式应为角焊缝。
4 在原有摩擦型高强度螺栓连接接头上新增角焊缝进行加固补强时,摩擦型 高强度螺栓连接和角焊缝焊接连接应分别承担加固焊接补强前的荷载和加固焊接 后新增的荷载。
5 高强度摩擦型螺栓连接不得设计成仅与端焊缝并用的连接。
5.6.12 连接节点的加固构造应符合以下要求:
1 焊缝连接加固时,新增焊缝宜布置在应力集中最小、远离原构件的变截面 以及缺口、加劲肋的截面处;应使焊缝对称于作用力,并避免使之交叉;新增的对 接焊缝与原构件加劲肋、角焊缝、变截面等之间的距离不宜小于 100mm;各焊缝 之间的距离不应小于被加固板件厚度的 4.5 倍。
2 用盖板加固有动力荷载作用的构件时,盖板端应采用平缓过渡的构造措施, 并应减少应力集中和焊接残余应力。
3 高强度螺栓摩擦型连接的板件连接接触面处理应按设计要求和《钢结构设 计标准》GB 50017 及《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205 的规定进行。当 不能满足要求时,应进行摩擦面的抗滑移系数试验,并应复核加固连接的设计计算。
5.7 非结构构件加固设计
5.7.1 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,需要保持原高度时可采用型钢、钢拉杆或构造柱加 盖梁等方式加固。
5.7.2 砌体结构中隔墙无拉结或拉结不牢,可采用镶边、埋设钢夹套、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。
5.7.3 填充墙与框架连接的加固应符合下列要求:
1 墙与柱的连接可增设拉筋加强(图 5.7.3a);拉筋直径可采用 6mm ,其长度 不应小于 600mm ,沿柱高的间距不宜大于 600mm ,墙高大于 4m 时,墙半高的拉 筋应贯通墙体;拉筋的一端应采用胶粘剂锚入柱的斜孔内,或与锚入柱内的锚栓焊 接;拉筋的另一端弯折后锚入墙体的灰缝内,并用 1:3 水泥砂浆将墙面抹平。
2 墙与梁的连接,可按本条第 1 款的方法增设拉筋加强墙与梁的连接;亦可 采用墙顶增设钢夹套加强墙与梁的连接(图 5.7.3b);墙长超过层高 2 倍时,在中 部宜增设上下拉接的措施。钢夹套的角钢不应小于∟63×6 ,螺栓不宜少于 2 根, 其直径不应小于 12mm ,沿梁轴线方向的间距不宜大于 1.0m。
文章来源
http://sjw.nanjing.gov.cn/tzgg/202308/t20230816_3988702.html