某綜合辦公樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震安全性研究

段建新

1 工程概況

某綜合辦公樓為5層磚混結(jié)構(gòu),平面布置呈“一”字形,平面主要尺寸為59.2 m×13.1 m,建筑面積為3 877.6 m2,層高均為3.3 m,室內(nèi)外高差為0.45 m,結(jié)構(gòu)總高度為16.95 m。該辦公樓于1983年建成并投入使用,至今已有26年。目前該建筑物存在墻體裂縫、墻面嚴(yán)重殘損、室內(nèi)地面下陷等現(xiàn)象,為了研究該辦公樓的抗震安全性,本文對該辦公樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震鑒定試驗(yàn)研究。

2 結(jié)構(gòu)實(shí)體現(xiàn)場檢測內(nèi)容及結(jié)果

2.1 結(jié)構(gòu)體系調(diào)查

該辦公樓結(jié)構(gòu)體系為磚混結(jié)構(gòu),外墻厚度為370 mm,內(nèi)墻厚度為240 mm。采用混凝土預(yù)制裝配式樓、屋蓋,結(jié)構(gòu)整體性不好,其主要缺點(diǎn)是混凝土預(yù)制板之間的連接性不好,在地震發(fā)生時,容易引起塌落。

2.2 地基基礎(chǔ)及場地情況

該辦公樓建筑場地地勢平坦,不屬于對抗震不利地段,無該建筑場地地質(zhì)資料。該結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)采用毛石條形基礎(chǔ),其整體性不好,容易引起基礎(chǔ)不均勻沉降,進(jìn)而引起墻體產(chǎn)生不同程度裂縫,影響上部結(jié)構(gòu)的安全性。

2.3 砌筑砂漿強(qiáng)度檢測

依據(jù)JGJ 136-2001貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程,采用貫入法檢測、評定該辦公樓的砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度。現(xiàn)場每層隨機(jī)抽取3個測區(qū),共計(jì)15個測區(qū),該辦公樓結(jié)構(gòu)的砌體砂漿強(qiáng)度可評定為0.8 MPa。

2.4 結(jié)構(gòu)整體傾斜及相對沉降現(xiàn)狀觀測

2.4.1 結(jié)構(gòu)整體傾斜現(xiàn)狀觀測

現(xiàn)場采用DTM-352全站儀對該辦公樓結(jié)構(gòu)整體傾斜進(jìn)行了觀測,觀測結(jié)果見圖1。圖1中觀測數(shù)據(jù)為結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)傾斜數(shù)據(jù)。

由圖1可知,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)向位移矢量方向表現(xiàn)出兩端均向中部傾斜的規(guī)律。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》表6.3.5中不適于繼續(xù)承載的結(jié)構(gòu)側(cè)向位移傾角限值(當(dāng)墻高H＞10 m時,其墻頂點(diǎn)側(cè)向位移大于H/250或大于90 mm),現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的最大頂點(diǎn)側(cè)移矢量值為38 mm,未超過H/250=16 950/250=68 mm,因此,現(xiàn)有結(jié)構(gòu)均不存在不適于繼續(xù)承載的過大頂點(diǎn)側(cè)移。

2.4.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件損傷及砌筑質(zhì)量情況

該結(jié)構(gòu)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在裂縫,主要是預(yù)制板接縫處的通長裂縫、墻體與頂板之間的水平縫及縱、橫墻體交接處豎向裂縫;墻體砌筑質(zhì)量較差,個別墻體存在較大的砌筑偏差,灰縫砂漿飽滿度較低、不密實(shí),塊材及砂漿層存在風(fēng)化、粉化跡象。

經(jīng)現(xiàn)場檢測,該辦公樓北立面墻體底部殘損嚴(yán)重,主要由于墻面外粘瓷磚脫落,長期風(fēng)雨侵蝕造成,影響墻體的承載力,北、西側(cè)外墻頂部瓷磚大面積脫落;1層室內(nèi)地面開裂、下陷明顯。現(xiàn)場具體檢測情況見圖2。

3 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震鑒定研究

3.1 場地、地基和基礎(chǔ)

該結(jié)構(gòu)的整個場地比較平整,不屬于對抗震不利地段,依據(jù)GB 50023-95建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.1.1條:6,7度時及建造于對抗震有利地段的建筑,可不進(jìn)行場地對建筑影響的抗震鑒定。

該辦公樓屬于7度設(shè)防時的丙類建筑,根據(jù)結(jié)構(gòu)整體垂直度、沉降變形現(xiàn)狀的檢測結(jié)果,可知該建筑地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷,依據(jù)GB 50023-95建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.2.1條第3款:7度時地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷的乙、丙類建筑,可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

3.2 上部結(jié)構(gòu)第一級抗震鑒定

根據(jù)現(xiàn)場檢測,現(xiàn)有結(jié)構(gòu)設(shè)置構(gòu)造柱、圈梁等抗震構(gòu)造措施,不滿足GB 50011-2001建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(2008年版)第7.3節(jié)多層黏土磚房抗震構(gòu)造措施的要求,影響結(jié)構(gòu)的整體性連接;同時,墻體殘損嚴(yán)重,將影響墻體的抗震能力,應(yīng)引起足夠重視。此外,現(xiàn)有結(jié)構(gòu)采用混凝土預(yù)制裝配式樓、屋蓋,結(jié)構(gòu)整體性不好。根據(jù)現(xiàn)場檢測情況,該結(jié)構(gòu)的實(shí)測砌體砂漿強(qiáng)度為0.8 MPa,不能滿足GB 50023-95建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第5.2.2條規(guī)定的7度時超過3層或8,9度時不宜低于M1的最低要求。

3.3 上部結(jié)構(gòu)第二級抗震鑒定

依據(jù)GB 50023-95建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第5.3.3條對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行第二級抗震鑒定。

由樓層平均抗震能力指數(shù)公式 βi=Ai/Abiζiλ得該結(jié)構(gòu)各樓層平均抗震能力指數(shù):β=0.87＜1(縱向),β=0.72＜1(橫向)。

由樓層綜合抗震能力指數(shù)公式 βci=ψiψiβi得該結(jié)構(gòu)的樓層綜合抗震能力指數(shù):βc=0.79＜1(縱向),βc=0.64＜1(橫向)。

經(jīng)對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行樓層綜合抗震能力指數(shù)計(jì)算,可知該結(jié)構(gòu)1層～3層的縱、橫向墻體綜合抗震能力指數(shù)均小于1,說明該結(jié)構(gòu)不滿足抗震鑒定要求,應(yīng)對房屋采取加固或其他相應(yīng)措施。

4 結(jié)語

綜合辦公樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)在材料強(qiáng)度等級、整體性連接構(gòu)造方面不滿足GB 50023-95建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)第一級抗震鑒定要求,經(jīng)對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了第二級抗震鑒定,依據(jù)計(jì)算結(jié)果,可知該結(jié)構(gòu)亦不滿足第二級抗震鑒定要求,所以此結(jié)構(gòu)不滿足抗震鑒定要求,結(jié)構(gòu)整體抗震性能差,不具備其應(yīng)有的抗震防災(zāi)的結(jié)構(gòu)功能,通過對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的適修性進(jìn)行評估,該辦公樓適修性很差,宜拆除重建。

[1]GB/T 50344-2004,建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]CECS 03∶2007,鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].

[3]GB 50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4]GB 50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[5]GB 50023-95,建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[6]GB 50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[7]某教委綜合辦公樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)抗震鑒定與適修性檢測報(bào)告[R].2008.

[8]田 華.淺談建筑抗震鑒定加固[J].山西建筑,2008,34(19):56-57.