平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議

黃樺

摘要：由于地震會(huì)產(chǎn)生各種不同的波，從而會(huì)對(duì)混凝土框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同的影響。為了加強(qiáng)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震能力，本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進(jìn)行了探討，結(jié)合了實(shí)際的工程實(shí)例，通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，給出了抗震的鑒定結(jié)論，并提出了補(bǔ)強(qiáng)加固建議，旨在為供類似工程參考。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)；抗震鑒定；加固建議

我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家，地震區(qū)分布范圍廣，歷次大地震造成了極大的損失，有關(guān)現(xiàn)有的大量建筑物的抗震鑒定及加固受到了國(guó)家相關(guān)部門的高度重視。為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，減少地震災(zāi)害帶來的損失，我國(guó)許多地震區(qū)的建筑需要進(jìn)行抗震鑒定及加固措施。本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進(jìn)行了探討，結(jié)合了實(shí)際的工程實(shí)例，提出了加固的建議，旨在為供類似工程參考。

1工程概況

某建筑的平面為不規(guī)則形狀，開間尺寸4.2m，進(jìn)深尺寸6.6m；共5層（局部6層），檐高21.2m，建筑面積7056m2。主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆雙向框架結(jié)構(gòu)形式，混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，基礎(chǔ)采用樁基形式（樁長(zhǎng)22m），地基為回填砂復(fù)合地基，原設(shè)計(jì)的抗震設(shè)防為7度、三級(jí)。其建筑平面圖如圖1所示。

2結(jié)構(gòu)檢測(cè)

2.1結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀復(fù)核和完損狀況調(diào)查

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)房屋的建筑、結(jié)構(gòu)布局進(jìn)行復(fù)核，房屋整體為框架結(jié)構(gòu)，軸線尺寸和各層層高基本符合原設(shè)計(jì)；用5m鋼卷尺抽樣檢測(cè)梁柱截面尺寸，采用鋼筋探測(cè)儀測(cè)量梁柱縱筋的數(shù)量、位置以及箍筋間距，與原設(shè)計(jì)基本符合。

采用目測(cè)、局部鑿開、以及儀器測(cè)試等方法對(duì)房屋的完損情況進(jìn)行全數(shù)普查，并對(duì)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行重點(diǎn)抽查，發(fā)現(xiàn)各層均出現(xiàn)不同程度的板底滲水、粉刷層剝落、墻體出現(xiàn)網(wǎng)狀或斜向裂縫現(xiàn)象，某些樓層出現(xiàn)梁和柱的保護(hù)層剝落現(xiàn)象。

2.2混凝土強(qiáng)度檢測(cè)

對(duì)房屋現(xiàn)澆梁、柱混凝土強(qiáng)度測(cè)試采用回彈法進(jìn)行，根據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《回彈法檢測(cè)混凝土抗壓強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T23-2001）進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)檢測(cè)成果，混凝土實(shí)測(cè)強(qiáng)度平均值為31.4MPa，最小值31.0MPa，混凝土推定值為C30，滿足原設(shè)計(jì)要求；混凝土碳化深度普遍3mm。抽查位置及檢測(cè)結(jié)果見表1。

2.3變形量測(cè)

按照國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測(cè)量規(guī)程》JGJ8-2007，檢測(cè)人員采用全站儀測(cè)量了房屋外墻角部豎向棱線的相對(duì)傾斜率，測(cè)點(diǎn)位置和檢測(cè)結(jié)果見表2。據(jù)表可知，房屋西部測(cè)點(diǎn)均向東北傾斜，最大傾斜率為0.8‰（點(diǎn)3，向東南），均在規(guī)定范圍內(nèi)（圖3）。

3抗震鑒定

針對(duì)框架結(jié)構(gòu)，目前我國(guó)進(jìn)行抗震鑒定的方法主要是采用抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)給出的兩級(jí)鑒定方法。

3.1抗震措施鑒定

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的要求，按照C類框架結(jié)構(gòu)、乙類設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，從結(jié)構(gòu)體系、材料強(qiáng)度、整體性連接，包括構(gòu)件截面尺寸、配筋要求、軸壓比限值、連接構(gòu)造要求等等方面進(jìn)行抗震措施鑒定分析，具體內(nèi)容見表3。

3.2抗震驗(yàn)算

3.2.1計(jì)算參數(shù)

采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPM（2005版）計(jì)算程序進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算，部分參數(shù)如下：（1）抗震設(shè)防為7度（0.15g）乙類設(shè)防；抗震等級(jí)為二級(jí)；場(chǎng)地土類別為Ⅳ類；（2）基本風(fēng)壓0.55kN/m2，C類粗糙度；（3）混凝土強(qiáng)度為C30；（4）屋面恒載為6.2kN/m2，樓面恒載為4.3kN/m2、7.0kN/m2（樓梯間），240外墻、樓梯間圍護(hù)墻：4.5kN/m2，內(nèi)隔墻：1.35kN/m2；（5）屋面活載為2.0kN/m2（上人屋面），樓面活載為2.0kN/m2（教室）、2.5kN/m2（走廊）。為描述方便，在結(jié)構(gòu)伸縮縫處進(jìn)行分區(qū)，分區(qū)示意圖如圖所示。

圖2教學(xué)樓分區(qū)示意

3.2.2計(jì)算結(jié)果

計(jì)算結(jié)果表明：（1）除上右區(qū)域外，結(jié)構(gòu)第一、二振型均為平動(dòng)，無明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況，上右區(qū)域結(jié)構(gòu)第一陣型為扭轉(zhuǎn)，出現(xiàn)明顯的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)情況；（2）結(jié)構(gòu)在X向和Y向水平地震作用 下，最大層間位移角均小于1/550，不滿足規(guī)范要求，最大層間位移與平均位移之比均小于規(guī)范第3.4.3條限值1.5；（3）上右區(qū)域的一、二、三、四層均有部分梁截面計(jì)算超筋，下左區(qū)域的一層有部分梁截面計(jì)算超筋。結(jié)構(gòu)計(jì)算周期見表4，結(jié)構(gòu)彈性位移計(jì)算結(jié)果見表5。

表4結(jié)構(gòu)計(jì)算周期

4抗震性能評(píng)估及加固建議

（1）受檢房屋結(jié)構(gòu)體系、軸線尺寸和各層層高基本符合原設(shè)計(jì)；主要受力截面尺寸，抽查結(jié)構(gòu)梁、柱、板實(shí)測(cè)配筋和混凝土保護(hù)層厚度，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)混凝土梁柱板強(qiáng)度等均滿足原設(shè)計(jì)值要求。

（2）房屋整體變形不大，外墻角部豎向棱線的相對(duì)傾斜率均在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

（3）教學(xué)樓部分框架梁截面計(jì)算超筋，不滿足承載力要求，建議進(jìn)行加固處理（灌漿料擴(kuò)大截面）。

（4）多處墻體出現(xiàn)裂縫、滲水，多處樓面板底、屋面板底開裂、滲水、浸蝕，因此建議對(duì)房屋寬度ω≥0.2mm裂縫進(jìn)行封閉處理（裂縫寬度ω<1mm注入修補(bǔ)膠液，ω≥1mm采用改性水泥注漿料），以保證正常良好觀感和正常使用功能要求。

表5 地震力作用下層間彈性位移角

5結(jié)尾

綜上所述，隨著近年來，中國(guó)地震的增多，國(guó)家相關(guān)部門對(duì)現(xiàn)有的大量建筑物的抗震鑒定及加固有了更深次的重視。由于鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu)臨各種復(fù)雜因素的制約，存在各種抗震鑒定的方法，某些鑒定方法并不能一步到位地反映具體的構(gòu)件抗震能力情況。因此，本文就平面不規(guī)則鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)抗震鑒定及加固建議進(jìn)行了探討，相信對(duì)類似工程的實(shí)施有一定的參考幫助。

參考文獻(xiàn)：

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