北方某學校宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鑒定

陸艷鵬

(山西煤炭建設監(jiān)理咨詢公司，山西太原 030012)

1 工程概況

本工程為某學校宿舍樓且為3層磚混結(jié)構(gòu)，建筑平面不太規(guī)則。1層～3層層高均為3.6 m，建筑總高11.8 m，總建筑面積為908.4 m2。結(jié)構(gòu)采用磚縱橫墻共同承重，樓、屋蓋采用鋼筋混凝土預制空心樓板，為裝配整體式混凝土樓、屋蓋，基礎(chǔ)為人工開挖獨立基礎(chǔ)。該宿舍樓于1991年前后建成投入使用，抗震設防烈度為7度，為評定其現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的安全性及抗震性能，現(xiàn)對該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行鑒定。

2 宿舍樓結(jié)構(gòu)承載力驗算

根據(jù)原設計圖紙及現(xiàn)場檢測結(jié)果，采用PKPM計算軟件對該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行建模計算，結(jié)構(gòu)模型圖如圖1所示。計算中，砂漿強度及混凝土強度依據(jù)實測強度值，磚強度依據(jù)原設計強度。結(jié)構(gòu)樓、屋面恒載取值依據(jù)實際建筑做法計算得到;樓屋面活荷載取值根據(jù)結(jié)構(gòu)目前使用情況依據(jù)現(xiàn)行GB 50009-2001建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范取值;地震作用計算取值依據(jù)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范(2008版)，7度設防，0.15g，結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重由計算軟件自動導算。結(jié)構(gòu)構(gòu)件計算依據(jù)GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范進行。本次結(jié)構(gòu)鑒定包括:不考慮抗震設防時的結(jié)構(gòu)靜力安全性鑒定和考慮抗震設防時的結(jié)構(gòu)抗震鑒定。

圖1 結(jié)構(gòu)計算模型圖

3 結(jié)構(gòu)安全性鑒定

3.1 地基基礎(chǔ)鑒定子單元

3.1.1 地基

依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.2.4條，按上部結(jié)構(gòu)反應檢查結(jié)果對地基安全性進行評級。由結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)狀檢測結(jié)果，該建筑已經(jīng)發(fā)生嚴重的地基不均勻沉降，且發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)墻體上存在與地基沉降有關(guān)的裂縫。因此，該建筑地基安全性可評為Du級。

3.1.2 基礎(chǔ)

依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.2.6條第3款，該建筑地基安全性已評為Du級，則該建筑基礎(chǔ)安全性可取與地基安全性相同的級別，即基礎(chǔ)安全性亦可評為Du級。因此，該建筑地基基礎(chǔ)安全性等級可評為Du級。

3.2 上部承重結(jié)構(gòu)鑒定子單元

3.2.1 按墻體構(gòu)件安全性等級進行評定

根據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.1條規(guī)定，砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性鑒定，應從承載能力、構(gòu)造以及位移和裂縫四方面，分別對承重墻體進行安全性評級，并取其中最低一級作為墻體構(gòu)件的安全性等級。根據(jù)本次鑒定工作的需要和現(xiàn)場的檢測條件，重點從墻體承載力和構(gòu)造兩個方面進行了鑒定。

1)按照墻體承載能力評定。

對墻體靜力受壓承載力進行驗算，結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)1層～3層中，結(jié)構(gòu)中部分墻體的抗力與荷載效應比(R/γ0S)小于1，最小值為0.82，其抗壓承載力不足。依據(jù)GB 50292-1999，墻體的受壓承載力安全等級評定為du級。

2)主要墻體構(gòu)件構(gòu)造的安全性評定。

對該宿舍樓墻體高厚比進行驗算，根據(jù)計算結(jié)果，結(jié)構(gòu)中墻肢的高厚都未超過GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范中表6.1.1允許的限值。墻體的砌筑方式與連接正確，僅有局部存在表面缺陷。因此，根據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.3條，各層墻體按構(gòu)造要求其安全性可評為bu級。

綜上所述，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.2條，上部墻體構(gòu)件安全性綜合評級為Du級。

3.2.2 按結(jié)構(gòu)的整體性等級進行評級

根據(jù)設計圖紙和現(xiàn)場檢測，該結(jié)構(gòu)平面布置較不規(guī)整，房屋高度和高寬比滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求，結(jié)構(gòu)形成了完整傳力系統(tǒng)，樓梯間設在該結(jié)構(gòu)的中部，較符合GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.3-5條規(guī)定;圈梁截面尺寸、配筋符合規(guī)范要求，能起封閉系統(tǒng)作用。依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準中表6.3.4規(guī)定，結(jié)構(gòu)的整體性等級評為Du級。

3.2.3 按結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級評級

根據(jù)現(xiàn)場檢測，目前結(jié)構(gòu)存在明顯的整體傾斜現(xiàn)象。故依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.5條，按結(jié)構(gòu)側(cè)向位移將上部承重結(jié)構(gòu)安全性評為Du級。

3.2.4 綜合評級

綜上，依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.6條，上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級可評為Du級。

3.3 結(jié)構(gòu)安全性等級綜合評定

依據(jù)GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第8.1.2條，該結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)安全性等級為Du級、上部承重結(jié)構(gòu)安全性等級為Du級，故該宿舍樓結(jié)構(gòu)安全性等級綜合評為Dsu級。

4 結(jié)構(gòu)抗震鑒定

依據(jù)GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第1.0.4條規(guī)定，該宿舍樓為20世紀90年代建造的現(xiàn)有建筑，后續(xù)使用年限確定為40年，應采用B類建筑的抗震鑒定方法。

4.1 場地、地基和基礎(chǔ)

這一結(jié)構(gòu)是乙類建筑為7度設防，地基的基礎(chǔ)有著較重的靜載缺陷，按照GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準中的第4.2.2條第4款規(guī)定，須進行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

4.2 上部結(jié)構(gòu)B類砌體房屋抗震鑒定

該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)為3層磚混結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)長為28.56 m，寬為19.26 m。該宿舍樓結(jié)構(gòu)采用磚縱橫墻共同承重，共3層，1層～3層層高均為3.6 m，建筑總高11.8 m，總建筑面積為908.4 m2，外墻厚度360 mm，內(nèi)墻厚度240 mm，主要宿舍開間3.3 m，進深5.1 m，宿舍樓內(nèi)有兩道走廊。

4.2.1 抗震措施鑒定

1)高寬比、橫墻間距、材料強度等鑒定。

該宿舍樓砌體結(jié)構(gòu)層數(shù)為3層，房屋高度為11.8 m，滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.1條規(guī)定，規(guī)定相應的房屋層數(shù)限值應為4層，總高度限值應為12 m。

該宿舍樓結(jié)構(gòu)總高度與總寬度的比值為28.56/19.26= 1.48，滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.3-2條規(guī)定，規(guī)定房屋最大高寬比應為2.0。

該宿舍樓在中部設有樓梯間，滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.3-5條規(guī)定，規(guī)定中指出，房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處不宜有樓梯間。

該砌體房屋磚墻體實際強度為M10，滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.4條要求。

2)墻體、墻與樓屋蓋連接、圈梁、構(gòu)造柱等鑒定。

經(jīng)核查設計圖紙及現(xiàn)場檢測，此幾項中內(nèi)縱墻構(gòu)造柱間距不滿足“不宜大于4.2 m”的要求。

3)局部尺寸、樓梯間、女兒墻等鑒定。

該宿舍樓承重窗間墻最小寬度為1.5 m，滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.10-4條規(guī)定，規(guī)定最小寬度限值為1.2 m;承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離為0.75 m，不滿足《建筑抗震鑒定標準》最小距離為1.5 m的要求;內(nèi)墻陽角至門窗洞邊的最小距離為1.2 m，不滿足《建筑抗震鑒定標準》最小距離為1.5 m的要求。

另外，該宿舍樓結(jié)構(gòu)層高最大為3.6 m，滿足GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范，2008版第7.1.3條規(guī)定:普通磚砌體承重房屋的層高不應超過3.6 m。

4.2.2 抗震承載力驗算

根據(jù)現(xiàn)有資料，采用PKPM軟件對該宿舍樓進行計算分析，計算結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)1層～2層墻體中部分墻體的抗力與荷載效應比小于1，其最小值為0.82，抗震不足，第3層所有墻體的抗力與荷載效應比均大于1，滿足抗震的基本要求，因此，從整體上來說，該宿舍墻不滿足抗震力的基本要求。

4.2.3 結(jié)構(gòu)的抗震鑒定結(jié)論

根據(jù)GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第5.3.14條，該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的綜合抗震性能不滿足抗震鑒定要求，應對房屋采取加固或其他相應措施。

5 現(xiàn)有結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)論及建議

根據(jù)對該學校宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場檢測結(jié)果、計算分析及鑒定情況，對該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)做出如下鑒定結(jié)論，并提出相應建議。

5.1 不考慮抗震設防時的結(jié)構(gòu)靜力安全性鑒定結(jié)論

宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全性等級評為Dsu級。該宿舍樓部分墻體安全性等級水平低，存在較大安全隱患，應立即采取措施排除隱患。

5.2 考慮抗震設防時的結(jié)構(gòu)抗震鑒定結(jié)論

該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準中對乙類建筑按B類進行抗震鑒定的有關(guān)要求，達不到現(xiàn)行GB 50011-2001建筑抗震設計規(guī)范(2008年版)規(guī)定的該地區(qū)(設防烈度為7度(0.15g))房屋抗震設防的基本要求，不具備充分抵御地震災害的能力。

考慮到對這一宿舍其現(xiàn)有結(jié)構(gòu)采取抗震加固措施需要投入的代價較大，維修加固的價值已不大，為避免震害對生命財產(chǎn)造成嚴重損失，不應繼續(xù)使用現(xiàn)有宿舍樓結(jié)構(gòu)，故建議對該宿舍樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)拆除重建。

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

［2］ JGJ 8-2007，建筑變形測量規(guī)范［S］.

［3］ GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標準［S］.

［4］ GB 50204-2002，混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［5］ GB 50010-2002，混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范［S］.