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1、加固设计中存在的问题及加固设计要点作者：日期：灾后加固设计中存在的问题及加固设计要点王国勤黄振民5.12汶川地震后，地震灾区的大量房屋出现不同程度的震害现象，为了规范灾后恢复重建工作，四川省人民政府、四川省建设厅结合四川地震灾区的具体情况，制定、下发了指导灾后恢复重建工作的相关文件。由于鉴定单位、设计单位对于文件的相关规定在理解和应用过程中出现偏差，致使一些加固设计不能满足相关规定，现将加固施工图设计文件审查中发现的问题进行汇总，供设计单位在加固设计中参考。1 .加固设计依据某些加固设计图中未明确设计依据，或者设计依据不完整，甚至于有些设计人员未阅读过四川省人民政府226号令、四川省建设厅36
2、号文件，造成加固设计不符合政策规定，不满足相关规范的规定。设计人员应认真阅读、理解、体会相关政府文件的规定，在加固设计中按以下设计依据进行加固设计：1.1 汶川地震灾区城镇受损房屋建筑安全鉴定及修复加固拆除实施意见（四川省人民政府令第226号）1 .2四川省建设厅关于开展全省地震灾区城镇受损房屋建筑抗震鉴定修复加固工作的通知（川建发200836号）1.3关于贯彻执行省人民政府令第226号汶川地震灾区城镇受损房屋建筑安全鉴定及修复加固拆除实施意见的通知”（川建发200852号）1 .4原设计图、设计变更文件或竣工图，鉴定报告。1. 5川建发200836号文件第四条、第六条规定的规范、规程，四川省
3、人民政府令第226号第十四条规定的规范、规程，四川省建筑抗震鉴定与加固技术规程DB51/T5059-2008,以及加固设计依据的相关技术规范、规程、指南。2.政策的主要条文理解正确理解政策的相关规定，做到加固设计科学、安全、合理、经济，结合加固设计中对政策文件中容易引起理解问题的条文说明如下：2.1 按四川省人民政府令第226号第十条规定（加固设计的范围规定）：应急评估为中等破坏、严重破坏的建筑物，经鉴定需要加固、且具有加固价值的建筑物，按照鉴定结论与鉴定报告的建议进行加固。2. 2按四川省人民政府令第226号第十六条规定（加固设计的资质规定）：工程的原设计单位或具有建筑工程设计乙级及以上资质
4、的工程设计单位承担与资质许可范围内相对应的工程加固设计，丙级设计单位只能承担自己原设计工程的加固设计；按四川省人民政府令第226号第十九条规定：房屋所有权人或委托人委托有相应资质的工程设计单位进行房屋建筑加固设计。2. 3按四川省人民政府令第226号第十七条规定（加固设计的技术规定）：2.3.1应急评估或鉴定结论为基本完好、轻微受损房屋，按房屋修建时的抗震设防要求和抗震设计规范，通过修复施工，恢复到震前状态。本类工程不需要进行加固设计审查。2.3.2中等以上破坏、具有加固价值的，按照地震后国家新颁布的抗震设防要求和房屋修建时的抗震设计规范进行加固。其中，按照地震后国家新颁布的抗震设防要求是指新
5、修订的抗震设防分类、抗震设防烈度、抗震设防地震动参（基本地震加速度、特征周期、设计地震分组等）进行抗震计算（其计算原理、方法可按照第1.5条所要求的对应规范进行计算，也可按照GB50011-2001规范进彳T计算），对于承载力、变形不满足规定的构件进行加固；按照房屋修建时的抗震设计规范进行加固是指按照川建发200836号文件第四条、第六条规定的规范（即：1992年7月1日以前设计的建筑工程，执行建筑抗震鉴定标准GB50023-95或建筑抗震设计规范GBJ1189;1992年7月1日至2001年12月31日之间设计的建筑工程，执行建筑抗震设计规范GBJ11-89;2003年1月1日以后设计的建筑
6、工程，执行建筑抗震设计规范GB500112001（2008年版）；各阶段设计的建筑工程也可以按四川省建筑抗震鉴定与加固技术规程DB51/D5059-2008的相关规定执行）进行抗震措施加固。举例：1992年7月1日以前设计的绵竹市某住宅楼，其原设计按照工业与民用建筑抗震设计规范TJ11-78的6度抗震设防要求进行设计，加固设计的计算应按照抗震设防分类为标准设防类、抗震设防烈度7度、基本地震加速度0.15g、特征周期0.40s、设计地震分组二组进行地震作用效应计算，按照建筑抗震鉴定标准GB50023-95的抗震设防分类为标准设防类、抗震设防烈度7度的要求进行抗震措施加固，对于计算不满足规定的构件
7、进行构件加固。2.3.3工程技术措施无法执行或不能达到国家新颁布的抗震设防要求的，应当进行结构补强。本条是指无法归类的混乱结构体系、构件配筋率等无法达到相关规范的规定时，进行结构补强。此类补强应该根据实际建筑物，按照概念设计原理进行结构或构件的延性加固，在保证构件承载力（其地震作用效应按新修订的抗震设防分类、抗震设防烈度、抗震设防地震动参计算）的最低要求基础上，尽量增加结构或构件的延性。2.4按四川省人民政府令第226号第十八条规定：对其规定范围的建筑物必须按照国家新颁布的抗震设防要求和新的抗震设计规范等标准进行加固设计。举例：1991年7月1日以前设计的绵竹市某教学楼，其原设计按照工业与民用
8、建筑抗震设计规范TJ11-78的6度抗震设防要求进行设计，加固设计的计算应按照抗震设防分类为重点设防类、抗震设防烈度7度、基本地震加速度0.15g、特征周期0.40s、设计地震分组二组进行计算，按照建筑抗震设计规范GB50011-2001（2008年版）的抗震设防分类为重点设防（乙类/抗震设防烈度7度要求的措施（即抗震设防烈度为8度的抗震措施）进行抗震加固，对于计算不满足规定的构件进行构件加固。2.5按GB50223-2008规定，不属于特殊设防类、重点设防类的建筑，但产权人要求提高抗震设防分类的，可以按照川建发200836号文件第四条、第六条规定的规范，并按对应规范的抗震设防分类进行抗震措施
9、加固设计，也可按照新颁布的抗震设防要求和新的抗震设计规范进行加固设计，但均应按新修订的抗震设防分类、抗震设防烈度、抗震设防地震动参计算地震作用效应。2.5由于地震具有的随机性、不确定性，每次地震的震源深度、波长、周期、加速度、纵波横波分量的不同，其造成震害的结构类型、结构构件将不同。本次未造成震害的结构或构件，并不代表一定是安全的，因此对于计算不满足规定的完好或基本完好构件或结构也必须进行加固。3.加固设计的具体步骤及程序在加固设计过程中要对各类问题进行逐项分析，确保工程的所有缺陷、问题能够克服，不得遗漏。现总结加固设计的步骤如下：3. 1认真阅读鉴定报告，针对鉴定报告的结论与建议，结合以下步
10、骤确定加固方案。3. 2分析原设计图纸，针对原设计的缺陷确定原设计缺陷的加固方案。3.3按照原设计图纸、现场实际状况，针对原施工缺陷确定施工缺陷的加固方案。3.4按照原设计图纸、现场实际状况、鉴定报告，进行震害（裂缝、断裂、损毁）分析，确定构件震害的恢复加固方案。3.5按照原设计图纸、现场实际状况、鉴定报告、川建发200836号文件第四条、第六条规定的规范，确定抗震措施（例如：砖混结构的层数、高度、高宽比、构造柱布置、圈梁布置等）的加固方案。3.6 按照原设计图纸、现场实际状况、鉴定报告的检测数据，依据GB50223-2008确定抗震设防分类，依据GB50011-2001（2008年版）确定地
11、震动参，按照GB50223-2008抗震设防分类的地震作用计算规定进行构件地震作用效应计算。经过计算，确定承载力或变形不满足规范规定的构件，对不满足规范规定的构件确定其加固方案。3.7 对不满足规范规定的构件，按确定的加固方案进行加固计算。3.8 考虑地震彳用效应，当加固构件的刚度变化引起结构构件内力变化明显时（建议按内力变化幅度为5%作为界限），应进行加固方案的结构整体计算及验算。3.9 .9按照以上确定的加固方案及工艺进行加固设计的施工图绘制。3.10加固设计图纸报请施工图设计文件审查机构进行审查，依据审查意见修改加固设计图纸4.加固设计及其加固成本控制加固方案应满足相关政策、规范要求，尽
12、量减少加固的工作量，做到经济合理、方便施工，避免工程加固后出现刚度突变、薄弱层等抗震不利现象，保证结构的承载能力、变形能力、抗裂性能、稳定性能、耐久性能及抗震性能。各类裂缝以恢复性加固方案为主；强度、刚度、抗裂性、稳定性、耐久性不足的构件可采取外包加固为主的方案；抗震性能依规范规定的措施进行加固，保证加固后的结构具有足够的延性。4.1采取恢复性加固克服震害缺陷：其加固方案应按照构件的受力特点、构件的破坏形态、构件的裂缝宽度、构件的变形状况，采取区别对待的原则进行加固；对于碎、松或裂缝较大的结构构件或部位宜采用可靠的化学胶凝方法胶凝现状，尽量避免凿除、拆除引起内力重分布的方法，本着胶凝现状、外包
13、加固的原理进行加固；当构件变形不满足相关规范规定时，应采取可靠方案，使变形复位后进行加固。举例:碎构件的裂缝宽度小于0.3mm时，采取表面封闭处理方法；碎构件的裂缝宽度大于0.3mm小于3mm时，采取化学灌浆加固方法；碎构件的裂缝宽度大于3mm,且构件变形不满足规范规定，则优先进行变形复位，采取化学灌浆方法结合碳纤维加固方法进行加固。4.2原设计、原施工的缺陷加固：在加固设计中，对原设计存在的缺陷、原施工存在的缺陷必须克服，本次地震的许多震害现象是由于原设计或原施工存在的缺陷引起的。在加固设计中针对不同的原设计缺陷、原施工缺陷采取对应的加固（或改造）方案进行加固（或改造）设计。举例1:砖混结构
14、的原设计6m大梁，在梁支座处的砖柱处未设置梁垫块，在加固设计中就应该对梁支座进行局压计算，当不满足局压承载力时应对梁支座采取加固措施；举例2:某科混教学楼的7.2m大梁端部墙体设置碎构造柱，原设计按照框架的相关构造进行设计，在加固设计中就应该采取措施或使梁支座改变为较支座，或加固构造柱形成框架受力体系；举例3:某科混教学楼为L型严重平面不规则结构，楼梯间居于L型平面的纵横向交点处，在加固设计中优先在梯间位置设置抗震缝，将一个复杂的结构单元改造为两个简单的结构单元。4.3 构件承载力、变形不满足规范规定的加固：应根据原设计图纸、工程现状和当前载荷要求进行计算，当构件的承载力、变形不满足相关规范、
15、规程的规定时，必须对不满足规定的构件进行加固。构件的加固设计中，特别注意不能形成结构体系的刚度突变、薄弱层等抗震不利现象，因此应优先采用不增加构件刚度（截面）的方法进行加固。举例：某“家带店”工程的底层淇纵向刚度不满足规定，刚度严重不均匀，加固设计对底层砖墙采用碎夹板墙进行加固，并新增钢筋混凝土墙段调整刚度的不均匀性，所加固部位对应的二层及以上墙体的承载能力满足规范规定，但上部墙体地震时造成裂缝。其加固设计就应该对一层墙体进行侧向刚度加固，上部墙体仅需要进行裂缝的恢复性加固。4.4 抗震措施加固：按照原设计图纸、现场实际状况、鉴定报告、川建发200836号文件第四条、第六条规定的规范，对于不满足抗震措施要求的房屋进行抗震措施加固。举例：2003年设计的某中学五层砖混外廊式教学楼，高度18.5m,震后按抗震设防分类为重点设防类、抗震设防烈度为7度进行抗震加固，其高宽比、构造柱布置、圈梁布置均满足GB50011-2001（2008年版）的8度抗震设防措施规定。按照GB50011-2001（2008年版）的第7.1.2-1、7.1.2-2、7.3.1-2、7.3.13条规定，该教学楼的层数、高度不满足GB50011-2001（2008
