某小學(xué)教學(xué)樓抗震性能鑒定

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某小學(xué)教學(xué)樓抗震性能鑒定
鄭通城
摘要：通過具體工程實(shí)例, 介紹學(xué)校預(yù)制樓蓋教學(xué)樓抗震性能鑒定工作過程及一些經(jīng)驗(yàn)體會(huì), 為預(yù)制樓板教學(xué)樓抗震性能鑒定工作提供一些參考。
關(guān)鍵詞：預(yù)制樓板教學(xué)樓抗震性能鑒定承載能力
A bstract: Based on an engineering exam ple,this article introduces the procedure and experience of appraisal on industrial workshop reliability, and can be used for reference to appraisal on reliability.
Keyw ords: industrial workshop; appraisal on reliability;bearing capacity。
一工程概況
某小學(xué)教學(xué)樓分為Ⅰ、Ⅱ區(qū)兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元。Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為四層磚墻和鋼筋砼柱混合承重的辦公樓，采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)；Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為三層磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，各層樓蓋、屋蓋及走廊均為預(yù)制板，樓梯采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，總建筑面積約1750m2，于1980年設(shè)計(jì)，1982年建成投入使用至今。由于在基準(zhǔn)使用期內(nèi)區(qū)劃的抗震設(shè)防烈度提高，現(xiàn)該建筑所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，為了解其抗震性能，校方委托我站進(jìn)行抗震性能鑒定。
二現(xiàn)場(chǎng)勘查、現(xiàn)狀檢查與結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量檢測(cè)
⒈建筑、結(jié)構(gòu)布置及使用功能核查
現(xiàn)場(chǎng)對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)布置及房間使用功能進(jìn)行核查，繪制實(shí)際建筑、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀圖。
⒉建筑物傾斜觀測(cè)
Ⅰ區(qū)單元各測(cè)點(diǎn)側(cè)移方向無(wú)明顯一致性，實(shí)測(cè)最大側(cè)向位移為H/450，未超過規(guī)范限值H/250的要求；Ⅱ區(qū)實(shí)測(cè)最大側(cè)向位移為H/87，大部分測(cè)點(diǎn)的側(cè)向位移超過規(guī)范限值H/250的要求。
⒊施工質(zhì)量檢測(cè)
⑴基礎(chǔ)開挖檢查
所檢基礎(chǔ)型式及外形尺寸與設(shè)計(jì)基本相符，采用鋼筋砼條形基礎(chǔ)；基礎(chǔ)未見明顯腐蝕、酥堿、松散和剝落。
⑵磚砌體抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
實(shí)測(cè)砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度推定值為1.6MPa～6.6MPa。兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元均有部分樓層砂漿抗壓強(qiáng)度低于相應(yīng)設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。
⑶磚抗壓強(qiáng)度檢測(cè)
實(shí)測(cè)磚抗壓強(qiáng)度推定等級(jí)低于《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-95）第5.2.2.1條規(guī)定磚最低強(qiáng)度等級(jí)MU7.5的指標(biāo)要求。
⑷回彈法檢測(cè)柱、梁砼強(qiáng)度
實(shí)測(cè)砼構(gòu)件現(xiàn)齡期強(qiáng)度推定值為18.5MPa～33.1MPa，均能滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)要求。
⑸鋼筋分布檢測(cè)
部分構(gòu)件鋼筋直徑及鋼筋規(guī)格與原設(shè)計(jì)不符；絕大多數(shù)柱、梁箍筋平均間距可符合設(shè)計(jì)要求，但部分柱箍筋間距超過抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)限值要求；樓板底排鋼筋平均間距基本滿足設(shè)計(jì)值要求。
三承載能力驗(yàn)算與分析
采用設(shè)計(jì)軟件PMCAD及SATWE進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算, 根據(jù)計(jì)算結(jié)果與構(gòu)件實(shí)測(cè)配筋進(jìn)行對(duì)比, 發(fā)現(xiàn)以下問題:
⑴墻體驗(yàn)算：Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元一、二層部分墻體高厚比不滿足要求；
⑵鋼筋砼柱、梁驗(yàn)算：Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元鋼筋砼柱及連系梁斷面及配筋均嚴(yán)重不足，Ⅱ區(qū)各層大部分走廊挑梁支座承載能力不滿足要求。
四抗震性能評(píng)估
⒈Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震性能評(píng)估
本工程Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元為三層磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓，承重墻體為粘土磚實(shí)心墻，屬隔開間或多開間設(shè)置橫向抗震墻的房屋，在基準(zhǔn)使用期內(nèi)區(qū)劃的抗震設(shè)防烈度提高，現(xiàn)建筑所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223-2008）的相關(guān)規(guī)定，本次鑒定其抗震設(shè)防類別確定為重點(diǎn)設(shè)防類。根據(jù)本工程建成時(shí)間，其抗震性能按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-95）進(jìn)行評(píng)估。
⑴場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)
該建筑所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-95）（以下簡(jiǎn)稱“鑒定標(biāo)準(zhǔn)”）第4.1.1條，可不進(jìn)行場(chǎng)地對(duì)建筑影響的抗震鑒定。
⑵上部結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)體系：Ⅱ區(qū)房屋的高度為11.1m，層數(shù)為三層，房屋高度和層數(shù)未超過鑒定標(biāo)準(zhǔn)限值要求（分別為19m和六層）；底層平面的最長(zhǎng)尺寸為48m，房屋高度小于底層平面的最長(zhǎng)尺寸；房屋寬度為6.6m，高度與寬度之比為1.85，滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值2.2的要求；上部結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆成裝配整體式混凝土樓、屋蓋，墻體為普通粘土磚實(shí)心墻，縱橫墻厚度均為240mm，滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小墻厚240mm的要求；抗震橫墻的最大間距為9m，縱墻最大間距為6.6m，均滿足規(guī)范限值15m的要求；質(zhì)量和剛度沿高度變化規(guī)則均勻，立面標(biāo)高一致，無(wú)錯(cuò)層；經(jīng)驗(yàn)算，樓層的質(zhì)心和計(jì)算剛心接近；以上表明Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)體系滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的剛性體系及規(guī)則性的要求。
材料強(qiáng)度：實(shí)測(cè)磚強(qiáng)度推定等級(jí)低于MU7.5，不滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低強(qiáng)度等級(jí)MU7.5的要求；砌筑砂漿強(qiáng)度換算值為M1，滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低強(qiáng)度等M1的要求；實(shí)測(cè)各層砼構(gòu)件現(xiàn)齡期強(qiáng)度推定值均可滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低強(qiáng)度等級(jí)C13的要求；以上表明Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元砼材料強(qiáng)度可滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求，但磚砌體材料強(qiáng)度不滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。
整體性連接構(gòu)造：縱橫墻交接處咬槎良好；預(yù)制板縫有混凝土填實(shí)，但預(yù)制板支承處座漿不飽滿，部分所檢預(yù)制板支承處的細(xì)石混凝土面層的板面橫向拉結(jié)鋼筋平均間距較圖集“閩G-7502”的要求偏大。各層內(nèi)、外墻均布置圈梁，且縱、橫墻上圈梁的最大水平間距分別為6.6m和9m，均可滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值16m的要求；圈梁截面高度為(185～450)mm，滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小高度120mm的要求；圈梁位置與樓、屋蓋在同一標(biāo)高；以上表明，Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元除預(yù)制板與主體結(jié)構(gòu)的連結(jié)構(gòu)造較為薄弱外，其余整體性連接構(gòu)造可基本滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。
易倒部件及其連接：走廊鋼筋混凝土欄板端部與相接墻體無(wú)可靠連接，欄板鋼筋未錨入墻體，應(yīng)予整改。
橫墻間距與房屋寬度判別：Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元采用厚度為240mm的粘土磚實(shí)心墻，其承重橫墻僅在樓梯間處設(shè)置1200mm×600mm窗戶，承重橫墻在層高1/2處的門窗洞所占的水平截面面積與總截面面積的百分比遠(yuǎn)小于25％，承重縱墻在層高的1/2處門窗洞所占的水平截面面積約為總截面面積的57％；根據(jù)復(fù)核驗(yàn)算結(jié)果，樓層單位面積重力荷載代表值一層約為11.1kN/m2，二層約為10.7kN/m2、三層約為8.6kN/m2。根據(jù)以上情況，對(duì)于鑒定標(biāo)準(zhǔn)表5.2.5-1中橫墻間距和房屋寬度限值的調(diào)整系數(shù)可計(jì)算取值為：一層橫墻0.92，二層橫墻0.89，三層橫墻0.72；一層房屋寬度0.76，二層房屋寬度0.79，三層房屋寬度0.98；橫墻間距、房屋寬度判別情況詳見下表，數(shù)據(jù)表明，一、二層橫墻間距及房屋寬度均超過第一級(jí)鑒定限值的要求。
樓層砂漿強(qiáng)度等級(jí) 橫墻間距L（m）房屋寬度B（m）
現(xiàn)狀結(jié)構(gòu) 規(guī)范限值現(xiàn)狀結(jié)構(gòu) 規(guī)范限值
1 M1 8.0 5.4 6.6 5.6
2 M1 8.0 5.6 6.6 5.8
3 M1 8.0 9.7 6.6 9.8
第二級(jí)鑒定：以上調(diào)查、檢測(cè)數(shù)據(jù)表明，Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元整體性連接構(gòu)造、易倒部件等均存在部分項(xiàng)目不符合第一級(jí)鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求，且一、二層橫墻間距及房屋寬度均超過第一級(jí)鑒定限值的要求。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)并結(jié)合設(shè)計(jì)施工圖，對(duì)樓層平均抗震能力指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果詳見下表。數(shù)據(jù)表明，一、二層縱橫墻的平均抗震能力指數(shù)均小于1.0，考慮構(gòu)造影響系數(shù)后的樓層綜合抗震能力指數(shù)更低。Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元綜合抗震能力不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求。
計(jì)算樓層橫墻平均抗震能力指數(shù) 縱墻平均抗震能力指數(shù)
1 0.63 0.80
2 0.66 0.84
⒉Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震性能評(píng)估
Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元僅在橫向布置部分抗側(cè)墻體，縱向無(wú)任何抗側(cè)體系，鋼筋砼柱及連系梁斷面及配筋均嚴(yán)重不足，無(wú)法形成有效的抗側(cè)體系。因此Ⅰ區(qū)結(jié)構(gòu)單元根據(jù)結(jié)構(gòu)體系布置直接評(píng)定為綜合抗震能力不足。
五結(jié)論與建議
本工程綜合抗震能力不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，大部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件靜力承載能力不足，其中鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件尚存在較大的耐久性隱患。建議對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行處理：
⑴對(duì)Ⅰ區(qū)進(jìn)行整體加固，對(duì)結(jié)構(gòu)抗側(cè)體系進(jìn)行有效處理，如增設(shè)抗側(cè)力構(gòu)件等措施；
⑵Ⅱ區(qū)結(jié)構(gòu)單元綜合抗震能力不足，對(duì)抗側(cè)墻采取措施進(jìn)行處理，以提高抗震承載能力，同時(shí)對(duì)(6)軸構(gòu)造柱采取適當(dāng)加強(qiáng)措施，如擴(kuò)大截面等；
⑶對(duì)預(yù)制板整體性連接構(gòu)造、走廊欄板與墻體錨固等影響抗震性能的構(gòu)造進(jìn)行處理；
⑷靜力承載能力不足的墻體、挑梁；
⑸鋼筋砼柱、梁耐久性能整改，并采取有效措施避免或減緩墻體的風(fēng)化和粉化；
⑹主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體傾斜，建議定期進(jìn)行變形觀測(cè)，并加強(qiáng)對(duì)建筑周邊場(chǎng)地的觀察。
參考文獻(xiàn)
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