王炳洪 曹 輝

既有建筑的抗震鑒定分為兩級。第一級鑒定以宏觀控制和構造鑒定為主進行綜合評價,第二級鑒定以抗震驗算為主對結構構造影響進行綜合評價。通常既有建筑均已投入使用數(shù)年,而且使用過程中其使用功能、結構布置等會有所變化,所以在鑒定之前會對建筑的結構狀況做一全面檢測[1-6]。

1 工程概況

1.1 房屋建筑概況

某鋼筋混凝土框架結構建筑建于20世紀90年代(丙類建筑)。平面形狀為不規(guī)則多邊形,長27.7 m,寬23.40 m;共 2層,底層層高為5.0 m,2層層高為3.6 m,總高度為11.6 m,建筑面積約1 050 m2,室內外地面高差為0.55 m;框架填充墻外墻為黏土空心磚,內墻為粉煤灰砌塊?，F(xiàn)因改變結構用途,建筑結構使用功能及荷載等均有所改變,需了解房屋的結構及構件的現(xiàn)狀,以確保改變用途后該建筑能夠滿足結構使用安全要求。

1.2 房屋結構概況

該房屋采用框架結構形式,基礎為條形基礎,房屋無結構設計圖紙。經現(xiàn)場測繪可知:房屋樓面、屋面均采用鋼筋混凝土現(xiàn)澆板,板厚120 mm,找平層均為45 mm;框架柱尺寸為400 mm×400 mm;框架梁主要尺寸有300 mm×500 mm,300 mm×650 mm,300 mm×600 mm等;房屋質量和剛度沿高度分布比較均勻,立面高度無變化,為平面不規(guī)則建筑。

2 房屋結構檢測

2.1 現(xiàn)場檢查

從現(xiàn)場檢查結果看,房屋的損傷和缺陷主要包括室內、屋面滲漏,填充墻貫通斜裂縫,梁墻交接裂縫,室內粉刷層破損等。

2.2 材料強度檢測

采用回彈法對房屋混凝土強度進行檢測。按照國家標準GB/T 50344-2004建筑結構檢測技術標準,分別對房屋基礎,鋼筋混凝土梁、板、柱進行回彈檢測,檢測混凝土強度等級評定為C35。

2.3 傾斜檢測

利用水準儀及經緯儀對房屋進行沉降及傾斜檢測。最大傾斜率為2.0‰,測點傾斜率未超過GB 50007-2002建筑地基基礎設計規(guī)范中規(guī)定的限值4‰。

3 抗震鑒定

3.1 抗震措施鑒定

依據(jù)國家標準GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范(2008版)的要求,對加層后的結構進行抗震構造鑒定,如表1所示。

表1 抗震構造鑒定

3.2 上部結構承載力驗算

采用PK-PM軟件進行結構計算分析,計算時假定房屋現(xiàn)有損傷全部按等強度原則修復完畢,按結構改建后建模驗算;混凝土材料強度等級取為C35,鋼筋強度根據(jù)鋼筋等級按GB 50010-2002混凝土結構設計規(guī)范設計強度取值;保護層厚度梁按30 mm取值,柱按40 mm取值;根據(jù)現(xiàn)場實測結果,按空間框架體系對房屋結構進行豎向荷載、風荷載和地震荷載組合下的承載力驗算。

經計算:底層X向和Y向的最大層間位移角分別為1/350和1/405,不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;2層X向和Y向的最大層間位移角分別為1/750和1/821,滿足現(xiàn)行規(guī)范要求;第一振型以平動為主,第三振型以扭轉為主,兩個自振周期的比值為0.85＜0.9,結構具有較好的抗扭轉特性;底層鋼筋混凝土柱的軸壓比滿足規(guī)范要求,大部分配筋不滿足要求,2層柱部分配筋不滿足要求;鋼筋混凝土框架梁大部分不滿足要求;樓板基本滿足要求。

3.3 基礎及地基

采取局部開挖的方法檢查基礎形式,局部開鑿的方法檢查基礎梁的配筋,基礎構造尺寸、配筋、混凝土強度等滿足相關標準要求。根據(jù)GB/T 50023-2009建筑抗震鑒定標準規(guī)定,7度時地基基礎現(xiàn)狀無嚴重靜荷載缺陷的丙類建筑可不進行地基基礎的抗震鑒定。經現(xiàn)場檢測,被檢測房屋基礎現(xiàn)狀無嚴重靜荷載缺陷,符合上述條件,故不進行地基基礎的抗震鑒定。

3.4 鑒定結果

根據(jù)抗震措施的鑒定,該房屋部分框架梁箍筋的配置不滿足GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范(2008版)的要求;根據(jù)加層改建后抗震承載力驗算,該房屋部分框架柱、框架梁的配筋不滿足要求,應對該房屋采取加固或其他相應措施。

4 抗震加固

1)底層柱采用加大截面加固法,2層柱為外包角鋼加固,通過強度折減后對所需增加的鋼筋進行計算,加大截面及外包角鋼典型柱截面構造如圖1,圖2所示。

2)框架梁及屋面梁配筋不足的,采用碳纖維加固,每根梁均應進行充分的卸載,計算時不考慮二次受力影響。根據(jù)整體計算分析結果得到結構構件所需配筋,參考原結構設計的結構構件配筋,求得構件所需增加的配筋量ΔAS。根據(jù)文獻[7]的有關規(guī)定分別對縱向鋼筋及箍筋進行計算,其典型加固構造見圖3。

3)裂縫處理:梁、柱、板裂縫,采用壓力灌漿的方法進行修復處理,開鑿檢測造成的損傷,結合加固施工進行修復。

5 結語

總之,既有建筑物的質量檢測及抗震鑒定工作,需結合現(xiàn)有的檢測及鑒定相關規(guī)范規(guī)程、鑒定人員的資料收集及現(xiàn)場調查、結構計算等,有針對性地全面分析和評定,做出滿足相關規(guī)范要求的抗震加固設計。而且加固施工需由專業(yè)施工隊伍進行施工,在施工中應嚴格控制施工質量,從而提高建筑物的整體抗震能力。

[1] GB/T 50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].

[2] GB 50023-2009,建筑抗震鑒定標準[S].

[3] GB 50011-2001,建筑抗震設計規(guī)范(2008版)[S].

[4] 張敬書,潘寶玉.現(xiàn)行抗震加固方法及發(fā)展趨勢[J].工程抗震與加固改造,2005,27(1):56-62.

[5] JGJ 116-2009,建筑抗震加固技術規(guī)程[S].

[6] GB 50010-2002,混凝土結構設計規(guī)范[S].

[7] CECS 146∶2003,碳纖維片材加固修復混凝土結構技術規(guī)程[S].