某中學校舍抗震設防烈度為7度，地震加速度為0.1g，建筑場地為Ⅲ類，屬于C類建筑物。該宿舍樓長約45.9m，寬16.9m，高13.65m，建筑面積為3207.75m2，地上4層，磚混結構、鋼筋混凝土條形基礎，現澆式鋼筋混凝土樓蓋和屋蓋。該建筑物建于2004年。該宿舍樓為縱橫墻承重結構，抗震橫墻較大間距3.9m；縱橫墻布置對稱、沿平面內對齊，沿豎向上下連續、同軸線窗間墻寬度均勻；房屋立面無高差、無錯層；房屋盡端無樓梯間；無獨立磚柱支承；墻體在平面內閉合；無削弱墻體；外墻四角，隔開間橫墻與外縱墻交接處，樓梯間四角有構造柱，較大洞口處局部無構造柱；樓梯段上下端對應墻體處無構造柱；屋蓋及樓蓋處沿內外墻均有圈梁，樓蓋、屋蓋處圈梁較大間距10.5m；承重外墻盡端至門窗洞口邊的較小距離1.0m，不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的較小距離1.20m要求。該宿舍樓標準層平面見圖1。
1.現場檢測情況
經過對現場檢測觀察，未發現明顯缺陷。
砌筑砂漿強度檢測：抽檢每層砌筑砂漿強度，換算值為1.06~
3.13MPa，均不滿足設計強度值M5的要求。
黏土磚強度檢測：抽檢每層黏土磚強度，均滿足設計強度值MU10的要求。
混凝土強度檢測：抽檢每層混凝土強度，換算值為22.5~
29.1MPa，均滿足設計強度值C20的要求。
2.鑒定結論
2.1采用中國建筑科學研究院開發的“PKPM”結構設計軟件對該建筑物上部結構承載力進行復核驗算。驗算結果顯示，該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震驗算不滿足規范要求；一層部分墻體受壓承載力不滿足規范要求；混凝土梁承載力滿足規范要求；基礎承載力滿足規范要求。
2.2所檢砂漿強度不滿足《建筑抗震鑒定標準》（GB 50023-2009）要求，黏土磚強度、混凝土強度滿足該標準要求；
2.3該工程的安全性等級為Bsu（安全性略低于標準要求，尚不顯著影響整體承載）；
2.4適修性評估等級為Br（稍難修，改造后的功能尚可恢復或接近恢復功能，適修性尚好，宜予修復或改造）。
3.加固措施
由于該建筑物一層、二層、三層部分墻體抗震承載力不滿足規范要求，一層部分墻體受壓承載力不滿足規范要求，本工程采用雙面鋼筋網水泥砂漿面層進行加固，采用M10水泥砂漿，單面面層厚度為40mm。采用φ6@300點焊鋼筋網，“S”形拉結筋φ6@900，施工時，先剔除水平磚縫30mm深，再進行抹面。
本工程抗震構造措施不足處：洞口寬度大于2000mm時，洞口兩側加暗柱進行加固；樓梯間梯梁下無構造柱，采用梯梁下設暗柱做法進行加固；門廳陽角處大梁支承長度不滿足500mm處，增設順梁方向250mm長的構造柱進行加固；承重外墻盡端至門窗洞口邊的較小距離1.0m，不符合承重外墻盡端至門窗洞口邊的較小距離1.20m要求，在外墻陽角處加“L”或倒“L”形構造柱進行加固；新增圈梁通過植筋與原有圈梁連接。
3.1墻肢軸心受壓加固驗算
取一層⑤軸與A軸交接處窗間墻體，受壓墻肢寬度b為1500mm，受壓墻肢厚度h′為370mm，墻體單側水泥砂漿厚度40mm，加固后受壓墻肢厚度h為450mm，墻體兩側受壓鋼筋面積As′為340mm2，砌體抗壓強度設計值f為1.34MPa，水泥砂漿面層軸心抗壓強度設計值fc為3.5MPa，墻肢軸力設計值568.5kN（墻肢軸心受壓計算見圖2）。根據《砌體結構設計規范》（GB 50003-2001）中式8.2.3得，
ρ=A′s/bh=0.05%β=γβH0/h=6.08
ηs=0.9
查表8.2.3得，φcom=0.93φcom(fA+fcAc+ηsf′yA′s)=1118kN>568.5kN,滿足規范要求。

3.2墻肢抗震加固驗算
采用鋼筋網水泥砂漿面層雙面加固，面層厚度為40mm，面層砂漿強度為M10，鋼筋網直徑為6，網格尺寸為300mm×300mm。原墻體厚度tw0為240mm（內墻）、370mm（外墻），原墻體的抗震抗剪強度設計值fvE為0.12MPa。由《建筑抗震加固技術規程》（JGJ116-2009）中表5.3.2-1得,面層加固基準增強系數η0：一層：1.65，代入公式：
ηpij=240tw0η0+0.075tw0240-1/fvE
經計算，原墻厚為240mm時，ηPij=1.65；原墻厚為370mm時，ηPij=1.28。
首先，驗算一層墻體，370mm厚墻體中較不利墻段的抗力與效應之比為0.88，墻體加固后的抗震驗算結果為：ηPij×原墻段抗震驗算結果，即0.88×1.28=1.12>1，滿足規范要求。
其次，驗算一層墻體，240mm厚墻體中較不利墻段的抗力與效應之比為0.88，墻體加固后的抗震驗算結果為：ηPij×原墻段抗震驗算結果，即0.88×1.61=1.41>1，滿足規范要求。
由此可得，二層、三層墻體均滿足規范要求！
4.結論
4.1從設計方面，對中小學校建筑的抗震設防應充分重視，選型要合理，嚴格按照設計規范執行。
4.2從施工方面，嚴格按照設計圖紙施工，加強施工管理，**工程質量是關鍵。

我國2008年5月12日的汶川大地震，造成了大量的人員傷亡和財產損失，特別是學校建筑的垮塌，造成了大量學生的傷亡，引起社會各界的廣泛關注。因此，國家組織專家對《建筑工程抗震設防分類標準》做了局部修訂，明確了中、小學的教學用房抗震設防類別應不低于重點設防類（乙類）。**辦公廳也于2009年4月8日印發了“關于全國中小學校舍安全工程實施方案的通知”，實施全國中小學校舍安全工程。本文闡述了某學校綜合教學樓的抗震加固設計。
2. 加固方案的主要原則
以“安全、經濟、合理、實用”為原則，貫徹如下：
1) 多方案比較，緊密結合實際施工方法，**新（加固部分）舊（原結構）連接可靠，協同工作；
2) 立足整個結構的綜合抗震能力，加強薄弱部位的抗震構造，避免因局部加強導致新薄弱部位的產生；
3) 控制因加固產生的結構自重增加。盡量不拆除、少拆除，盡可能減少地震作用；
4) 盡可能減少對原建筑構件的損傷；
5) 考慮施工進度、難度，盡可能減少對使用環境的影響（噪聲、振動、排污等）。
3. 工程概況
學校位于上海市區，其綜合教學樓建于1990年，按功能分為B區和C區，其中B區為三層建筑、局部二層，長36.5米、寬29.7米，建筑層高3.3米，室內外高差為0.60米，建筑物總高度為10.50m。綜合教學樓C區為二層建筑，**部設有小塔樓，長20.04米、寬12.24米，建筑層高3.3米，室內外高差為0.60米，建筑物總高度為7.20m。
從原結構圖紙可以看出，綜合教學樓的結構形式以磚混結構為主，局部為鋼筋混凝土框架的混合結構形式。其中B區東側為框架結構，西側為磚混結構，C區為較完整的磚混結構，B、C區間沒有設抗震縫，具體詳見圖1結構體系平面示意圖。
4. 抗震鑒定報告主要結論
6) 本工程設計于1989年，為A類房屋，根據抗震鑒定及實際應用情況，綜合教學樓后續使用年限為30年；
7) 結構構件尺寸與原設計基本一致，墻、板、混凝土梁柱及節點等主體結構基本完好；
8) 材性檢測結果表明，砌筑磚強度等級均評定為MU10，砌筑砂漿強度等級為M2.5，混凝土強度等級均評定為C18；
9) 建筑變形測量結果表明，房屋測點傾斜率小于《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）中規定的限值4‰；被檢測房屋基礎現狀無嚴重靜載缺陷；
10) 房屋框架結構部分多項抗震措施不滿足《建筑抗震鑒定標準》（GB50023-2009）要求，具體詳見表1～3。
表 1 綜合樓B區 框架部分鑒定結論
對照抗震鑒定規范檢查 結論
6.2.1框架結構不宜為單跨框架；乙類設防時不應為單跨框架結構，本房屋部分結構局部為單跨框架。
6.2.1無砌體結構相連，且平面內的抗側力構件及質量分布宜基本均勻對稱。但本結構南側、東側與砌體結構相連。
6.2.4框架柱箍筋的較大間距200mm>8d，100mm的較小值，部分柱的截面寬度 250mm <400mm
表 2 綜合樓B區 砌體部分鑒定結論
對照抗震鑒定規范檢查 結論
5.2.2抗震橫墻較大間距13.5m>12.0m
5.2.4構造柱：部分外墻四角，樓梯間四角，內墻與外墻交接處無構造柱
5.2.8承重外墻盡端至門窗洞邊的較小距離0.90m>1m 不滿足
不滿足
表 3 綜合樓C區 砌體部分鑒定結論
對照抗震鑒定規范檢查 結論
5.2.4構造柱：部分外墻四角，樓梯間四角，內墻與外墻交接處無構造柱
5.2.8 承重門窗間墻較小寬度：0.72m<1m
承重外墻盡端至門窗洞邊的較小距離0.90m<1m 不滿足
不滿足
不滿足
5. 結構體系分析
根據原建筑及結構資料，原綜合教學樓的結構布置圖見圖1，從圖中可看出，C區平面近似為12.24x20.04m矩形的二層磚混結構，橫墻間距以3.3m為主，結構整體剛度大。B區平面近似為回字型的三層建筑，其南側和西側均為框架結構，其中西北角的一、二層為分別會議室和閱覽室，結構為13.2跨度的框架，B區的東側及北側均為磚混結構。
從該綜合樓結構體系來看，是框架與砌體結構相混合的結構形式，結構體系混亂，質量與剛度分布不均，非常不利于結構抗震，故首先考慮將B、C區設抗震縫脫開，抗震縫兩側設雙墻，將C區分割為獨立的、完整的砌體結構單體，以下主要介紹B區的抗震加固設計。
對于B區，可采用以下兩種方案：
11) 方案一
在B區的中部10軸處設一道抗震縫，將B區的框架部分和砌體部分劃為兩個單體，西側為框架結構，東側為砌體結構。
本方案的優點是結構體系清晰，結構抗震受力明確。但其缺點是東側的砌體結構平面呈凹型開口，其平面形狀不規則；其次B區中庭**部為鏤空的井字梁樓蓋，其周邊分別支撐在框架柱**及砌體墻上，故中部設縫處改造工作量大，且建筑處理此抗震縫也較困難，屋面易滲水；再者按此方案設縫，施工難度高，施工周期長，改造費用大。
12) 方案二
由于東側框架的抗側剛度較西側的砌體結構小的多，故利用框架間的填充墻進行板墻加固，并使其與框架柱與框架梁可靠連接共同作用，同時在B、C區設縫處及平面轉角無填充墻處增設混凝土墻，使整個結構體系以墻體作為抗側力構件，而框架柱主要承擔豎向力。西側的砌體結構的橫墻間距多為6.6m，且沿立面有較多窗洞，故西側的砌體墻也采用板墻加固。
按此方案，B區的結構由框架、砌體墻共同作用的混合體系改造為砌體組合墻抗震結構體系，具體結構布置見圖2，填充墻按板墻加固做法、與梁柱連接節點見顯然，方案二的結構體系更合理，對建筑功能的影響、施工難度、改造工作量均較小，故本樓抗震加固按方案二設計。

在各級**的親切關懷下,房山區河北鎮中心幼兒園有幸被列入市*一批抗震加固名單。2009年10月,我園抗震加固工作開始,2010年1月抗震加固工作完成。現在回望歷經4個月的抗震加固工程,有如下體會與參加抗震加固工程的**們分享:
一、日常裝修與抗震加固要通盤考慮,避免不必要的浪費
我中心幼兒園是2008年2月遷址入住河北鎮的,入住之前河北鎮**一次性投入300余萬元對辦公樓、教室進行裝修改造。抗震加固工程到來時剛入住1年的辦公樓從里到外都要剔除墻皮,門窗因墻體變化也要全部更換,這對于資源是一種無形的浪費。所以,建議有加固工程同時也有裝修改造想法的學校,要先完成抗震加固然后再做裝修改造,這樣可以節約不少資金。
二、抗震加固開始之前要考慮施工隊的水電問題,提前做好協商
這也是我園在施工中的教訓。施工隊住進之后,會涉及用水、用電的費用問題,在我園進行抗震加固之前沒有考慮到這些問題。工程進行了將近4個月,發生的水電費用都要由我們承擔,雖然中途和施工方協調了一次,但是迫于沒有具體的數字作為依據,所以不好計算施工方實際用了多少水電費用。因此,建議在抗震加固之前各單位可與施工方協商單獨接水、電表,單獨計費,由施工方自行繳費。這樣就可能做到底數清、費用清,比中途協調效果好。
三、抗震加固之前要對校園設備設施運行情況進行核查,并與施工方確認,避免工程結束后扯皮
抗震加固對建筑物造成破壞的要進行修復。在加固過程中不可避免地會破壞一些附帶設施,破壞之后如何處理,處理到什么程度,這些都要提前與施工方說清楚。如我園戶外幼兒活動場地的地毯,在加固之前辦公樓的過道、樓梯都鋪的是戶外專用地毯,耐磨性好。施工方在加固前承諾破壞的都會重新更換,所以筆者沒有對這個問題進行過多的干預。但在加固工程結束之后,并沒有全部更換新的,有的地毯在施工過程中損壞嚴重,施工方更換的卻是室內氈毯,與我園原來鋪設的地毯顏色、質地相比都差很多,損壞不大的地毯也沾了泥漿,很難清理復原。筆者就此問題與施工方交涉了幾次,較終都沒有得到滿意的結果。所以,建議參加抗震加固工程的學校在工程開始之前,要將涉及的設備設施都與施工方進行一一核對,提前說明哪些破壞后如何恢復,恢復的面積是多少;哪些是施工方不負責恢復,要校方提前自己保管的。切不可籠統地說破壞什么修復什么,放心地將院落交與施工方,否則到施工完畢時再進行交涉,不會收到很好的效果。
四、在具體問題交涉時要和參與設計、施工、監理等部門共同協商,不單獨與施工方交涉
這樣會避免施工方就一些具體問題的資費問題為難,更有利于施工質量的監督與管理。上述具體問題都可以在協調會上一一談妥,避免施工過程中發現問題再考慮如何解決,協商解決時又缺少參與設計或者監理的部門,使問題得不到協調。
以上是我中心幼兒園參加抗震加固工程中一點體會,其中有我們初次與工程隊打交道經驗不足的教訓,也有抗震加固工程會涉及的特有問題,希望能與**分享,更希望能夠拋磚引玉,向**學習更多關于工程施工方面的好經驗與做法。

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《建筑抗震設計規范》(GB50011—2010)規定的要求；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，由高烈度的地震作用產生的傾覆力矩所引起的彎曲應力**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目也較多，唐山大地震中，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，較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，在地震作用下容易造成扭轉破壞。
總之，由于經濟水平的限制，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
汶川地震的震害表明，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，以便傳遞水平地震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，在地震作用下，板無法起到傳遞地震力的作用，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，使校舍在地震作用下外墻與內墻拉脫進而失穩倒塌；還有的校舍窗間墻尺寸較小、砌體強度差，在地震作用下發生剪切破壞，窗間墻產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。
歷次地震表明，樓梯間在房屋兩端的房屋破壞較嚴重。89版《建筑抗震設計規范》*五章多層砌體房屋中的*5.1.4條明確規定：樓梯間不宜設置在房屋的盡端和轉角處。樓梯間較外側的墻體由于沒有樓板約束并傳遞地震力，沒有其他墻體和這道墻共同工作，如遇地震作用，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定
《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223—2008)*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”，*3.0.3條“重點設防類，應按**本地區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，應符合有關規定。同時，應按本地區抗震設防烈度確定其地震作用。”根據上述條款，有一部分砌體結構的教學樓在抗震設防類別變為乙類后，其圈梁、構造柱的設置位置及圈梁的配筋將不滿足規范要求，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及高度**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《建筑抗震鑒定標準》(GB50023—2009)*5.3.5條*2款*4項：“外廊式和單面走廊式的多層房屋，應根據房屋增加一層后的層數，分別按本款*1)～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范要求等。優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。
當層數和總高度不**過規定，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)**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相同。2)砌體墻經計算，其綜合抗震承載力與現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，可采用鋼筋網砂漿面層法加固；由于單面鋼筋網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》(GB50023—2009)要求或需要加強內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砂漿面層內的配筋加強帶不能代替圈梁和構造柱。

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