基于新國標(biāo)的某多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震鑒定實(shí)例分析

劉光忠，譚 波，李崇德

(1.成都大學(xué)基建處，四川成都 610106；2.威遠(yuǎn)縣建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，內(nèi)江威遠(yuǎn) 640000)

基于新國標(biāo)的某多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震鑒定實(shí)例分析

劉光忠1，譚 波2，李崇德2

(1.成都大學(xué)基建處，四川成都 610106；2.威遠(yuǎn)縣建設(shè)工程質(zhì)量安全監(jiān)督站，內(nèi)江威遠(yuǎn) 640000)

“5?12”汶川地震后，各地中小學(xué)建筑物的抗震鑒定和加固是一項(xiàng)緊迫的工作，新的《抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)已于2009年頒布.首先對(duì)比分析新舊抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的異同，然后對(duì)某小學(xué)多層框架教學(xué)樓進(jìn)行抗震鑒定實(shí)例分析，所得結(jié)果對(duì)類似工程有一定的參考借鑒作用.

新國標(biāo)；抗震；鑒定；分析

0 引 言

“5?12”汶川地震中，位于震中區(qū)的學(xué)校教學(xué)樓、學(xué)生宿舍等建筑損害嚴(yán)重，多有倒塌[1-2].汶川地震再一次提醒所有的建筑結(jié)構(gòu)工作者:應(yīng)該不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，努力提高技術(shù)水平，確保工程質(zhì)量，進(jìn)一步加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的執(zhí)行力度.

建筑抗震鑒定，是通過檢查現(xiàn)有建筑的現(xiàn)狀、施工質(zhì)量和使用狀況，按規(guī)定的抗震設(shè)防要求，對(duì)其在地震作用下的安全性進(jìn)行評(píng)估.對(duì)建筑物進(jìn)行抗震鑒定的目的是為了判明其抗震能力，評(píng)估地震時(shí)的破壞程度，為是否需要進(jìn)行抗震加固或采取其他防震減災(zāi)措施提供依據(jù).

2009年7月1日開始實(shí)施的新《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[4]中對(duì)既有建筑的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)做了很大程度的提高.新國標(biāo)下如何做好建筑抗震鑒定工作，本研究通過對(duì)其建筑物抗震鑒定實(shí)例的分析，對(duì)按新國標(biāo)鑒定的過程、內(nèi)容及遇到問題的處理，進(jìn)行了分析、說明和總結(jié)，并提出了若干新見解供工程技術(shù)人員參考.

1 新舊標(biāo)準(zhǔn)的比較

“5?12”汶川地震之前，我國抗震鑒定依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-95)，即，結(jié)構(gòu)綜合抗震能力二級(jí)鑒定方法.第一級(jí)鑒定，是指以宏觀控制和構(gòu)造鑒定為主的抗震能力鑒定，第二級(jí)鑒定，指以構(gòu)件抗震承載力驗(yàn)算為主并結(jié)合構(gòu)造影響系數(shù)的鑒定.通過對(duì)建筑物的外觀質(zhì)量、結(jié)構(gòu)體系、材料強(qiáng)度、配筋構(gòu)造、填充墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接，以及構(gòu)件的抗震承載力進(jìn)行綜合分析，使相當(dāng)一部分現(xiàn)有建筑，可采用簡(jiǎn)單的第一級(jí)方法進(jìn)行抗震鑒定，少數(shù)第一級(jí)鑒定不能通過的建筑，則采取第二級(jí)鑒定予以判斷.

目前，抗震鑒定依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)是《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)，與原標(biāo)準(zhǔn)相比，其主要修訂內(nèi)容是:擴(kuò)大了原鑒定標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍，即擴(kuò)大到已投入使用的現(xiàn)有建筑；依據(jù)現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)使用年代及原設(shè)計(jì)依據(jù)規(guī)范的不同，將其劃分為后續(xù)使用年限，并分為30年、40年、50年3個(gè)檔次，同時(shí)相應(yīng)給出了A、B、C 3類建筑抗震鑒定方法，后續(xù)使用年限的提出明確了現(xiàn)有建筑的抗震設(shè)防目標(biāo)；適度提高了學(xué)校等乙類建筑的抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn).

2 抗震鑒定實(shí)例

2.1 工程概況

某學(xué)校教學(xué)樓為5層框架結(jié)構(gòu)，建筑平面形式呈“L”型，現(xiàn)總建筑面積為4 120 m2，該建筑始建于2000年，后續(xù)使用年限按40年考慮，屬B類建筑.該建筑作為學(xué)校教學(xué)樓使用，抗震設(shè)防類別為丙類，基礎(chǔ)形式為天然地基柱下獨(dú)立基礎(chǔ).該教學(xué)樓的二層平面圖如圖1所示.

圖1 教學(xué)樓二層平面圖

通過對(duì)整幢建筑全面詳細(xì)檢查發(fā)現(xiàn):除部分樓層樓板存在少量收縮裂縫外，所有柱梁均未發(fā)現(xiàn)可見裂縫，所有外墻、內(nèi)間墻未發(fā)現(xiàn)可見裂縫或抹灰剝落；屋面沒發(fā)現(xiàn)有積水現(xiàn)象，排水系統(tǒng)也沒發(fā)現(xiàn)堵塞；各結(jié)構(gòu)構(gòu)件工作狀態(tài)良好；該建筑基礎(chǔ)持力層為花斑色粘土層，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為220 kPa；建筑物的整體垂直度良好，建筑物上部結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)有基礎(chǔ)不均勻沉降的跡象或變形，且基礎(chǔ)構(gòu)件的工作狀況良好.

2.2 材料強(qiáng)度檢測(cè)

建筑物材料強(qiáng)度檢測(cè)采用鉆芯法，檢測(cè)柱、梁的砼強(qiáng)度，按隨機(jī)抽測(cè)原則，鉆芯數(shù)量及鉆芯部位為:首層柱4個(gè)、二層柱4個(gè)、三層柱3個(gè)、二層梁板 4個(gè)、四層梁板4個(gè).

檢測(cè)結(jié)果表明，該建筑框架柱的砼強(qiáng)度質(zhì)量較好，實(shí)測(cè)強(qiáng)度均高于設(shè)計(jì)值C20，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求.

2.3 抗震措施鑒定

該教學(xué)樓建筑位于7度抗震有利地段，依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第4.1.1條，可不進(jìn)行場(chǎng)地對(duì)建筑影響的抗震鑒定.巖土勘察資料顯示，建筑的地基土不存在軟弱土和液化土，建筑物的上部結(jié)構(gòu)垂直度良好，沒有不均勻沉降的跡象，地基基礎(chǔ)無嚴(yán)重靜載缺陷.依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第4.2.2條，地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷的乙類建筑，不需進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定.另外，按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)，該建筑有以下幾點(diǎn)不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求:

1)無錨固女兒墻高度為1.1 m，突出屋面的樓梯間構(gòu)造柱伸到頂部，拉結(jié)筋設(shè)置不滿足要求.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:無錨固女兒墻最大高度不宜大于0.5 m，突出屋面的樓梯間、電梯間，構(gòu)造柱應(yīng)伸到頂部，并與頂部圈梁連接，內(nèi)外墻交接處應(yīng)沿墻高度每隔500 mm有?6 mm拉結(jié)鋼筋，且每邊伸入墻內(nèi)不應(yīng)少于1 m.

2)該建筑結(jié)構(gòu)體系為單跨框架結(jié)構(gòu).現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:框架結(jié)構(gòu)不宜為單跨框架；乙類設(shè)防時(shí)不應(yīng)為單跨框架結(jié)構(gòu).

3)該建筑的梁柱加密區(qū)長(zhǎng)度為500 mm，箍筋最小直徑為?6 mm，加密區(qū)箍筋間距為150 mm.現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定:三級(jí)框架，加密區(qū)長(zhǎng)度為500 mm，箍筋最小直徑為?8 mm，箍筋最大間距為150 mm.

2.4 抗震承載力驗(yàn)算

該建筑抗震承載力驗(yàn)算標(biāo)準(zhǔn)為:樓面恒荷載取3.6 kN/m2，屋面荷載為 4.5 kN/m2，風(fēng)壓0.55 kN/m2，梁板柱的混凝土強(qiáng)度均取C20，采用PKPM-SATWE進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表1所示.

表1 抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果表

2.5 鑒定結(jié)論及處理建議

2.5.1 鑒定結(jié)論.

該教學(xué)樓鑒定結(jié)論如表2所示.

表2 鑒定結(jié)論及處理建議表

2.5.2 處理建議.

1)按原設(shè)計(jì)規(guī)范(丙類)，該建筑評(píng)定為局部不滿足抗震鑒定要求，應(yīng)采取如下措施:①填充墻拉結(jié)和女兒墻錨固不滿足要求，應(yīng)加固處理；②柱箍筋肢距不滿足要求，應(yīng)加固處理.

2)按現(xiàn)行抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)(乙類)，該建筑評(píng)定為綜合抗震能力不滿足抗震鑒定要求，應(yīng)采取如下措施:①填充墻拉結(jié)和女兒墻錨固不滿足要求，應(yīng)加固處理；②梁柱箍筋最小直徑和肢距不滿足要求，應(yīng)加固處理；③部分柱的軸壓比超限(共4根)，應(yīng)加固處理；④本工程為單跨框架，應(yīng)加固處理.

3 結(jié) 語

通過查閱相關(guān)資料和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，依照國家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某多層框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測(cè)鑒定和復(fù)核驗(yàn)算，指出該教學(xué)樓存在的安全隱患，并從結(jié)構(gòu)整體受力、構(gòu)造和復(fù)核驗(yàn)算等方面提出了加固建議，為后續(xù)的加固設(shè)計(jì)和施工提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù).本案例可供相關(guān)工程設(shè)計(jì)人員處理類似工程參考.

:

[1]清華大學(xué)，西南交通大學(xué)，北京交通大學(xué)土木工程結(jié)構(gòu)專家組.汶川地震建筑震害分析[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2008，29(4):1-9.

[2]徐有鄰.汶川震害的教訓(xùn)—教學(xué)樓倒塌的反思[J].建筑結(jié)構(gòu)，2009，37(11):50-53.

[3]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB 50223-2008)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB 50023—2009)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[5]戴國瑩.建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固的若干問題[J].建筑結(jié)構(gòu)，1999 ，29(4):45-49.

Example Analysis of Anti-earthquake Evaluation to One Multilayer Frame School Building with New National Standard

LIU Guangzhong1，TAN Bo2，LI Chongde2

(1.Office of Campus Construction，Chengdu University，Chengdu 610106，China；
2.The Weiyuan County Construction Quality and Safety Supervision Station，Neijiang 640000，China)

After“5?12Wenchuan”earthquake，the central and local governments focus on anti-earthquake evaluation and reinforcement to all of primary and secondary schools.In 2009，the new “Seismic Evaluation Standard”(GB50023-2009)was enacted.The differences and the similarities between the old evaluation standard and the new one were analyzed and then a multilayer frame school building in a primary school was taken as a sample to make anti-earthquake evaluation，which has certain reference significance to the similar engineering.

new national standard ；anti-earthquake ；evaluation ；analysis

TU312.3

A

1004-5422(2012)04-0398-03

2012-07-25.

劉光忠(1962—)，男，從事土木工程施工管理.