某框架佛教建筑的結(jié)構(gòu)安全鑒定

朱　克 ， 趙寶生， 劉有軍

(1.云南省移民開發(fā)技術(shù)服務(wù)中心， 云南昆明 650051； 2.云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料企業(yè)重點實驗室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科學(xué)研究院， 云南昆明 650223)

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某框架佛教建筑的結(jié)構(gòu)安全鑒定

朱克1， 趙寶生2，3， 劉有軍2，3

(1.云南省移民開發(fā)技術(shù)服務(wù)中心， 云南昆明 650051； 2.云南省建筑結(jié)構(gòu)與新材料企業(yè)重點實驗室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科學(xué)研究院， 云南昆明 650223)

文章對某框架佛教建筑構(gòu)件的完損情況、力學(xué)性能和變形情況進(jìn)行檢測，依據(jù)實測參數(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，評定建筑的安全性，根據(jù)鑒定結(jié)論提出處理意見及建議,為維修加固和后續(xù)使用維護(hù)提供依據(jù)。

框架結(jié)構(gòu)；佛教建筑；結(jié)構(gòu)安全；鑒定

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，許多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替了原木結(jié)構(gòu)的佛教建筑。由于受建筑物施工質(zhì)量、使用年限和周邊環(huán)境等因素的影響，許多老舊的佛教建筑出現(xiàn)不同程度的損傷，結(jié)構(gòu)安全性有待評定。本文以某寺廟大雄寶殿為例，對其結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行分析、討論，以供同類工程參考。

1　工程概況

某寺廟大雄寶殿是一座仿古佛教建筑，建蓋于20世紀(jì)90年代。主殿為2層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，平面總體為矩形，現(xiàn)澆混凝土板樓蓋，雙坡瓦屋面，建筑高度為15.2 m，兩側(cè)的側(cè)殿為后期自行建蓋的磚混結(jié)構(gòu)，總建筑面積約為1 058 m2，填充墻體采用普通燒結(jié)粘土實心紅磚。建筑外觀如圖1所示，建筑平面如圖2所示。

圖1　建筑外觀

圖2　建筑平面

2　現(xiàn)場檢測

2.1地基基礎(chǔ)

根據(jù)上部結(jié)構(gòu)反應(yīng)及垂直度偏差是否超限兩方面進(jìn)行地基基礎(chǔ)的評定。

一層填充墻9-10/D墻段、10/C-D墻段、9-10/C墻段、9-10/B墻段均檢測出由于基礎(chǔ)不均勻沉降而引起的斜裂縫，最大裂縫寬度8.0 mm。不均勻沉降裂縫如圖3所示。

圖3　上部結(jié)構(gòu)不均勻沉降裂縫

采用經(jīng)緯儀、吊線錘及鋼尺對房屋垂直度偏差進(jìn)行檢測。共檢測4個測點，其中2/E測點垂直度偏差值為36 mm，超過GB 50292-1999《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(H/450=21.56 mm)。

結(jié)合垂直度偏差與上部主體結(jié)構(gòu)存在的不均勻沉降裂縫，顯示出局部測點偏差方向具有一定的規(guī)律性，分析局部地基基礎(chǔ)發(fā)生一定程度的不均勻沉降，地基基礎(chǔ)綜合評定為Cu級。

2.2上部結(jié)構(gòu)檢測

2.2.1構(gòu)件材料強(qiáng)度檢測

采用“回彈法”對框架梁、柱混凝土現(xiàn)齡期強(qiáng)度進(jìn)行檢測，根據(jù)GB/T 50344-2004《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》第3.3.20條的規(guī)定，每一層抽選10梁10柱推定檢測批的強(qiáng)度，檢測結(jié)果見表1。

表1　混凝土現(xiàn)齡期強(qiáng)度計量抽樣法推定檢測批強(qiáng)度

由表1可知，該建筑各層抽檢構(gòu)件混凝土材料強(qiáng)度均小于20MPa，不符合GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第6.3.3條的要求。

2.2.2結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫、損傷及變形

主要受力構(gòu)件框架梁、柱均無明顯不適于繼續(xù)承載的變形，無不適于繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)受力裂縫，部分次要構(gòu)件存在裂縫。10/C-D墻段與梁的交接處存有橫向裂縫，裂縫寬度為1.0 mm；10/B柱上端鋼筋混凝土保護(hù)層酥松脫落，鋼筋外露、銹蝕；6/B柱腳鋼筋混凝土保護(hù)層酥松，鋼筋銹蝕，/2-3梁周邊滲水；8-10/-A房間梁與頂板交接處開裂，裂縫最大寬度4.0 mm(圖4、圖5)。

圖4　構(gòu)件滲水

圖5　混凝土酥松脫落，鋼筋外露、銹蝕

2.2.3結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造情況檢查

該建筑建蓋于20世紀(jì)90年代后期，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防，抗震設(shè)防為7度(0.10g)第三組，根據(jù)GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.4及第1.0.5條，后續(xù)使用年限不宜少于40 a，按B類建筑進(jìn)行抗震構(gòu)造措施檢測，檢測結(jié)果為：混凝土梁、柱的推定強(qiáng)度小于20 MPa，不滿足規(guī)范《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對于混凝土強(qiáng)度的要求；部分柱凈高與截面高度之比小于4，易形成“短柱”，對結(jié)構(gòu)抗震不利。

2.2.4結(jié)構(gòu)承載力復(fù)核驗算

按實測混凝土強(qiáng)度、構(gòu)件截面尺寸及相關(guān)規(guī)范，采用PKPM計算軟件對房屋結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行復(fù)核驗算，結(jié)構(gòu)平面示意見圖6、圖7，計算模型見圖8。主要計算參數(shù)如下：

圖6　一層結(jié)構(gòu)平面

圖7　二層結(jié)構(gòu)平面

圖8　大雄寶殿結(jié)構(gòu)計算模型

(1)框架抗震等級為三級，重要性系數(shù)1.0；

(2)地震作用下的承載力驗算按設(shè)防烈度7度，第三組，設(shè)計基本加速度0.10g，建筑抗震設(shè)防分類為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(丙類)；

(3)框架梁、柱混凝土實測強(qiáng)度：首層梁C14、柱C13；二層柱C12，二層梁C15；

(4)層高：首層為4.5 m；

(5)樓面荷載：恒載5.0 kN/m2(不含自重)，活載3.5 kN/m2；

(6)屋面荷載：恒載2.5 kN/m2(不含自重)，活載0.5 kN/m2(瓦屋面)。

驗算結(jié)果表明，各層構(gòu)件均未出現(xiàn)超筋信息且各層柱軸壓比均滿足限值要求?；炷翗?gòu)件配筋及軸壓比計算結(jié)果見圖9、圖10。

綜合結(jié)構(gòu)承載能力、構(gòu)造以及不適于繼續(xù)承載的位移(或變形)和裂縫4個項目的檢測分析，上部結(jié)構(gòu)安全性等級綜合評定為Bu級。

圖9　一層配筋及軸壓比

圖10　二層配筋及軸壓比

2.3圍護(hù)系統(tǒng)檢測

該建筑存在部分填充墻開裂及與框架脫開的現(xiàn)象，門窗完好，瓦屋面基本完好，圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分評定為Bu級。

3　鑒定評級

地基基礎(chǔ)評定為Cu級，上部結(jié)構(gòu)安全性等級評為Bu級，圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分評定為Bu級。綜合上述檢測鑒定結(jié)果，大雄寶殿的結(jié)構(gòu)安全性等級評定為Csu級，即“安全性不符合標(biāo)準(zhǔn)對Asu級的要求，顯著影響整體承載，應(yīng)采取措施，且可能有少數(shù)構(gòu)件必須立即采取措施?！?/p>

4　結(jié)論

從該大雄寶殿的鑒定過程可以看出，對于以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替原木結(jié)構(gòu)的佛教建筑的結(jié)構(gòu)安全性鑒定，應(yīng)該注意以下幾點：

(1)主要受力構(gòu)件以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)代替原木結(jié)構(gòu)，隨著鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的服役時間越長，構(gòu)件的材料強(qiáng)度會削弱，結(jié)構(gòu)中混凝土強(qiáng)度不滿足要求的混凝土梁、柱應(yīng)進(jìn)行加固處理；

(2)佛教的建筑特點使建筑中極易出現(xiàn)“短柱”、“小截面梁”，應(yīng)該根據(jù)整體結(jié)構(gòu)的特點和“短柱”、“小截面梁”的受力特點進(jìn)行檢測和分析，充分考慮這些構(gòu)件的受力特點后進(jìn)行判斷。對出現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力不利的“短柱”應(yīng)進(jìn)行處理，以避免在地震作用下承擔(dān)較大的剪力。

(3)該建筑局部出現(xiàn)不均勻沉降，應(yīng)對出現(xiàn)沉降的地基基礎(chǔ)進(jìn)行處理并實時監(jiān)測。

[1]GB 50292-1999 民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

[2]GB50023-2009 建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009．

[3]GB/T 50344-2004 建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004．

[4]黃峰洲，左勇志．鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)安全性鑒定實例介析[J]．建筑技術(shù)開發(fā)，2011，38(9)．

[5]丁仕洪．木結(jié)構(gòu)古建筑的安全檢測與鑒定[J]．工程質(zhì)量，2014，32(4)．

[6]陳穎，楊丹萍．某仿古佛教建筑結(jié)構(gòu)安全性鑒定[J]．福建建設(shè)科技，2009(9)．

[7]高望清，鄧浩．某仿古建筑結(jié)構(gòu)安全性檢測鑒定[J]．建筑監(jiān)督檢測與造價，2012，5(4).

朱克(1970～)，男，本科，高級工程師，國家注冊一級建造師，監(jiān)理工程師，咨詢工程師，從事水利水電移民安置基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作。

TU375

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[定稿日期]2016-07-18