辦公綜合樓結(jié)構(gòu)安全鑒定與加固處理措施分析探討

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例，從結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算、混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)勘查、框架整體情況等方面對(duì)其結(jié)構(gòu)安全鑒定進(jìn)行了詳細(xì)分析闡述，并對(duì)其加固處理措施進(jìn)行了深入分析探討。

關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；安全鑒定；抗壓強(qiáng)度；加固處理

中圖分類號(hào)：TU746.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1008-0422（2009）06-0192-02

1工程概況

湖南益陽(yáng)某綜合辦公樓建筑原設(shè)計(jì)為五層宿舍，現(xiàn)改為六層，作商業(yè)及辦公樓用，鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，該房屋底層高為4.5m，建筑總高為21.4m，高寬比為3?？蚣苤孛娉叽鐬?50mm×550mm，主要柱網(wǎng)尺寸為5.0m×7.0m，房屋粱、柱配筋相對(duì)較小，結(jié)構(gòu)采用雙向布置，見圖1。

為了評(píng)估該房屋的安全性，對(duì)其現(xiàn)狀進(jìn)行查勘，主要是檢查該房屋是否有裂縫、傾斜及結(jié)構(gòu)損壞；對(duì)房屋主要構(gòu)件的材料強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，主要是檢測(cè)粱、柱構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度；對(duì)房屋結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行驗(yàn)算等，并對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性鑒定。

2綜合樓結(jié)構(gòu)安全鑒定

為了更好的對(duì)該房屋進(jìn)行檢測(cè)，本次安全性鑒定工作，先對(duì)該房屋的承載力進(jìn)行驗(yàn)算、分析計(jì)算結(jié)果，并時(shí)承載力較大，配筋不足的主要構(gòu)件進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

2.1承載力驗(yàn)算

采用PKPM軟件對(duì)該房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行承載力驗(yàn)算，在驗(yàn)算中粱混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)取為C25，柱混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)取為C25和C30兩種，二層Y 粱（短向?yàn)閅向）及底層柱X 向配筋情況見表1、表2 ，其中Y向粱從( 1 ) 軸到(11) 軸編號(hào)為L(zhǎng)l到L1l，柱編號(hào)Z1A為( 1 )×( A) 軸柱。在計(jì)算荷載中，樓面及上人屋而使用荷載取2.0 kN/m²；基本風(fēng)壓為0.7kN/ m²，地面粗糙度為B類；抗震改防烈度取為7度，框架抗震等級(jí)為三級(jí)。

由表1看出，梁端負(fù)彎矩處計(jì)算配筋比實(shí)際配筋大，初步評(píng)估Y向梁無(wú)法滿足承載要求。由表2看出，柱在C30砼強(qiáng)度等級(jí)下計(jì)算配筋與實(shí)際配筋相差不多，除2根柱外其余配筋滿足實(shí)際承載需要。

計(jì)算結(jié)果還表明，樓層最大位移角為地震組合作用下的位移角，最大值為1 /535（見表3），不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》1 /550的限值要求，建筑物的振動(dòng)周期見表4 。

2.2混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算結(jié)果，有針對(duì)性的對(duì)梁、柱構(gòu)件采用回彈法檢測(cè)其混凝土抗壓強(qiáng)度，主要是底層柱及各層Y向梁砼抗壓強(qiáng)度，其中底層柱抗壓強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果見表5。從上面表2中可看出，（A）軸柱只有在C30的砼強(qiáng)度等級(jí)下計(jì)算配筋才與實(shí)際配筋相差不大，于是檢測(cè)強(qiáng)度時(shí)對(duì)（A）軸柱進(jìn)行重點(diǎn)檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)量較多，看實(shí)際強(qiáng)度與計(jì)算強(qiáng)度是否相符。

根據(jù)《回彈法檢測(cè)混凝上抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》對(duì)表5柱構(gòu)件進(jìn)行按批評(píng)定，得出所檢柱構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為30.9MPa，滿足C25強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。所檢梁構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度推定值滿足C25強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。從回彈檢測(cè)結(jié)果可看出，對(duì)該房屋砼強(qiáng)度標(biāo)號(hào)梁取C25、柱取C30進(jìn)行承載力驗(yàn)算是可行的，也是有效的。

2.3現(xiàn)狀勘查

現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果，底層柱端及Y向粱端負(fù)彎矩處鋼筋較大，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查時(shí)重點(diǎn)檢查這些部位的結(jié)構(gòu)裂縫。檢測(cè)結(jié)果表明，梁端出現(xiàn)細(xì)小裂縫，雖然裂縫寬度不大，但與受力有一定關(guān)系。對(duì)外墻及柱表檢查未見明顯結(jié)構(gòu)裂縫缺陷。

房屋最大傾斜值為0.18％未超過(guò)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》0.22％的結(jié)構(gòu)側(cè)向位移限值，且測(cè)點(diǎn)傾斜方向不具有一致性，表明上部結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯整體傾斜。

2.4框架整體情況

根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)該框架進(jìn)行抗震鑒定：

1）該房屋結(jié)構(gòu)體系為雙向框架結(jié)構(gòu)體系，滿足規(guī)范要求；

2）柱截面邊長(zhǎng)均大于300mm，梁、柱箍筋為Φ8，加密處間距為100 mm，滿足規(guī)范要求；

3）填充墻無(wú)明顯開裂或與框架脫開；主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件無(wú)明顯變形、傾斜或歪扭。所檢柱、梁構(gòu)件混凝土最低強(qiáng)度為25.0MPa，滿足規(guī)范要求。

由上部結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯的整體傾斜及地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫，地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)安全性間接評(píng)定滿足要求。根據(jù)結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算及梁裂縫檢查結(jié)果，須對(duì)原框架上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。

3框架結(jié)構(gòu)加固處理方案

由前面的分析計(jì)算可看出，在砼標(biāo)號(hào)粱為C25、柱為C30的情況下，框架柱除少數(shù)外配筋基本滿足要求，而Y向框架梁端負(fù)彎矩處配筋則普遍不足，并且與實(shí)際配筋相差較大。為了有效的解決這種問(wèn)題，提出了以下的一些加固方案：

1）擴(kuò)大柱截面法，增加其側(cè)向剛度；

2）改變Y向梁受力特性，在梁中點(diǎn)處增加構(gòu)造柱；

3）增加Y向梁兩端截面，即采用粱端加翼緣法；

4）考慮到梁端負(fù)彎矩處配筋，較大可能是由于水平荷載作用框架側(cè)向剛度不足造成的，對(duì)其Y向采用增加剪力墻的方法。

建筑物在7度地震作用下的最大位移角及振動(dòng)周期見表6，二層Y向粱及底層柱X向配筋情況見表7、表8 ( 表中“-”為剪力墻布置處的梁柱配筋未寫出) 。

由表6至表8可看出，該房屋采用增加剪力墻法加固效果最明顯。增加剪力墻后，房層側(cè)向剛度得到極大的提高，樓層Y向最大位移角由原來(lái)的1/535降到l/1751，周期由原來(lái)的1.23降到0.67秒，同時(shí)顯著的降低了梁端負(fù)彎矩配筋及柱的配筋，較好地解決了梁、柱配筋不足的問(wèn)題。

4結(jié)論

4.1在本次檢測(cè)鑒定中，改變了以往常用的先對(duì)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，再到結(jié)構(gòu)承載力分析計(jì)算，最后綜合分析得出鑒定結(jié)論的方法，而是采用了先對(duì)房屋結(jié)構(gòu)按設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件情況進(jìn)行初步驗(yàn)算，再對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有目的、有針對(duì)性的檢測(cè)，最后綜合分析得出鑒定結(jié)論，這樣做的優(yōu)點(diǎn)可以避免檢測(cè)的盲目性，減少對(duì)非主要構(gòu)件中，非薄弱環(huán)節(jié)的檢測(cè)時(shí)間。

4.2在對(duì)該建筑物的分析計(jì)算中可以看出，若沒有采取一些特別措施加強(qiáng)框架側(cè)向剛度，高寬比較大的扁型框架結(jié)構(gòu)在水平荷載（地震或風(fēng)載）的作用下，雖然它也是多層構(gòu)架，但它的一些結(jié)構(gòu)特性則表現(xiàn)為高層建筑的性質(zhì)，框架梁端、柱配筋都較大，在檢測(cè)時(shí)需要特別注意這些地方，看它是否產(chǎn)生裂縫或變形、配筋是否滿足。

4.3從前面幾種加固方法分析比較可以看出，對(duì)這種扁型的框架結(jié)構(gòu)最為有效的加固方法是對(duì)其增加剪力墻，因?yàn)榧袅Σ粌H可以提高它的側(cè)向剛度，還可以較好的抵抗框架的水平剪力。

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