某綜合樓接層改造可行性分析

【摘 要】本文通過工程實(shí)例，對(duì)某磚混與框架混合結(jié)構(gòu)的接層改造進(jìn)行了可行性分析。主要包括對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查勘、檢測(cè)及計(jì)算，最后依據(jù)分析結(jié)果及相關(guān)技術(shù)規(guī)范和鑒定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該混合結(jié)構(gòu)做出接層可行性評(píng)價(jià)，并依據(jù)鑒定結(jié)論給出可行的處理措施。

【關(guān)鍵詞】可行性分析；接層改造

1.建筑概況

該建筑建于1993年，為主體三層磚混、局部二層鋼筋混凝土框架混合結(jié)構(gòu)綜合樓。建筑總平面大致呈Z形，總長度為37.4m，總寬度為27.5m，其中局部二層框架結(jié)構(gòu)的建筑平面呈半圓形，半徑為9.0m。主體三層磚混結(jié)構(gòu)層高：首層為3.9m，二層為3.3m，三層為3.4m；局部二層框架部分層高：首層為3.9m，二層為3.8m。建筑物室內(nèi)外高差為0.30m，主體建筑檐口高度為10.9m。該建筑基礎(chǔ)采用墻下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)及柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。首層、二層樓（屋）蓋板采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土現(xiàn)澆梁、板結(jié)構(gòu)，三層屋蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁、預(yù)制預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土圓孔板結(jié)構(gòu)。該建筑磚混結(jié)構(gòu)四周外墻、內(nèi)縱墻、部分內(nèi)橫墻于各層樓板上皮標(biāo)高處均設(shè)有鋼筋混凝土圈梁；于建筑物外墻轉(zhuǎn)角、樓梯間四角、內(nèi)縱墻與山墻交接處、部分內(nèi)橫墻與外檐墻交接處均設(shè)有鋼筋混凝土構(gòu)造柱。磚混部分與框架部分未設(shè)置變形縫，兩種結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)連為一體。

2.擬接層情況

現(xiàn)按對(duì)大開間房屋的使用功能要求，在原建筑三層屋面接建一層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋改造為主體四層、局部二層綜合樓使用。

3.構(gòu)件檢測(cè)情況

3.1鋼筋混凝土梁、柱構(gòu)件

經(jīng)對(duì)該建筑框架梁、框架柱及圈梁、構(gòu)造柱構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置（縱筋根數(shù)實(shí)測(cè)值及箍筋間距實(shí)測(cè)平均值）、截面尺寸進(jìn)行抽樣檢測(cè)，所抽測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)數(shù)據(jù)均滿足原設(shè)計(jì)要求或相關(guān)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求。

3.2墻體用磚及砌筑砂漿強(qiáng)度檢測(cè)

經(jīng)對(duì)該建筑各層墻體的砌筑用磚強(qiáng)度及砌筑砂漿強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果均滿足原設(shè)計(jì)要求。

4.鑒定分析

按現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）的要求，采用中華人民共和國中國建筑科學(xué)研究院出版的計(jì)算軟件PKPM 2010版，并按照Ⅲ類場(chǎng)地、設(shè)計(jì)地震分組第二組和7度（0.15g）抗震設(shè)防要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸及條件，以及相關(guān)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)查勘及檢測(cè)數(shù)據(jù)和接建一層輕鋼結(jié)構(gòu)后的實(shí)際使用情況，對(duì)該建筑接層后的基礎(chǔ)承載力、上部主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力和結(jié)構(gòu)抗震進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算；并對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析。

4.1荷載及材料強(qiáng)度取值情況

4.1.1本次復(fù)核驗(yàn)算所采用的樓（屋）面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：辦公室2.0KN/m2、教室2.5KN/m2、走廊及檔案室2.5KN/m2、樓梯間3.5KN/m2、不上人屋面0.5KN/m2、基本風(fēng)壓為0.5KN/m=、基本雪壓為0.4 KN/m2。樓（屋）面均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：樓面4.5KN/m2、輕鋼板材屋面0.5KN/m2、樓梯間6.5KN/m2。

4.1.2該建筑框架柱、框架梁構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C23，框架柱、框架梁的縱筋與箍筋分別取為HRB335級(jí)與HPB235級(jí)。砂漿強(qiáng)度等級(jí)：首層、二層取M10，三層取M7.5；磚強(qiáng)度等級(jí)：首層至三層均取MU10。

4.2地基基礎(chǔ)：該建筑地基基礎(chǔ)經(jīng)過多年承載后，地基早期變形（建筑物沉降）已經(jīng)終止。經(jīng)對(duì)該建筑上部主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)該建筑存在因基礎(chǔ)出現(xiàn)較大沉降或不均勻沉降變形所引起的上部主體結(jié)構(gòu)明顯開裂、較大變形等結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。參照與該建筑相鄰建筑物的巖土工程勘察報(bào)告，考慮該建筑經(jīng)過長期（20年）使用后，其上部結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)因地基較大變形所造成的明顯結(jié)構(gòu)性開裂及變形等損壞現(xiàn)象，同時(shí)考慮地基土壓密作用，其地基承載力可按10～15%提高，故取地基承載力特征值為100kPa。接建層主體擬采用輕型鋼框架結(jié)構(gòu)，外墻采用輕型砌塊、屋蓋采用輕型復(fù)合板材結(jié)構(gòu)形式的材料荷重，以及接建層樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN/m2的要求，對(duì)該建筑現(xiàn)狀基礎(chǔ)承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算。驗(yàn)算結(jié)果表明，鋼筋混凝土基礎(chǔ)承載力均滿足擬接層后所增加的荷載作用要求。

4.3鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（框架柱、框架梁）構(gòu)件：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，主體框架承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件均未見明顯結(jié)構(gòu)性損壞現(xiàn)象。參照4.1對(duì)該建筑框架結(jié)構(gòu)接層后的承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算：首層至三層框架柱構(gòu)件的抗震承載力均滿足驗(yàn)算要求；首層至三層個(gè)別框架梁構(gòu)件的梁端負(fù)彎矩承載力及首層、三層個(gè)別框架梁構(gòu)件的跨中正彎矩承載力不滿足抗震驗(yàn)算要求。

4.4磚混結(jié)構(gòu)（墻體）構(gòu)件：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，首層至三層門窗洞口角部墻體存在不同程度的開裂情況，三層部分墻體存在豎向及斜向裂縫。上述裂縫屬于非受力裂縫，并且其裂縫寬度和形式均未超出《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292-1999）中規(guī)定的相關(guān)限值，不構(gòu)成不適于承載的裂縫。該類結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)的開裂損壞情況和程度不會(huì)對(duì)建筑物的整體安全造成影響，但對(duì)居住使用功能和構(gòu)件耐久性造成一定影響。經(jīng)對(duì)該類損壞采取有針對(duì)性的局部加強(qiáng)修復(fù)處理后，即可恢復(fù)并達(dá)到原有的結(jié)構(gòu)可靠度。參照4.1對(duì)該建筑磚混結(jié)構(gòu)接層后的承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算：首層至三層大部分縱、橫墻墻段的抗震承載力均不滿足抗震驗(yàn)算的相關(guān)要求；首層、二層個(gè)別墻段的受壓承載力不滿足驗(yàn)算要求。

4.5樓（屋）蓋板構(gòu)件：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘，二層個(gè)別現(xiàn)澆板板底斜向開裂，三層大部分預(yù)制板拼接縫處板底抹灰層開裂。上述裂縫屬于非受力裂縫或非結(jié)構(gòu)性損壞，不影響相關(guān)主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全。參照4.1對(duì)該建筑樓（屋）蓋板構(gòu)件承載力進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)算：原三層屋面預(yù)制預(yù)應(yīng)力圓孔板構(gòu)件（Ⅱ級(jí)荷載）的豎向承載力不滿足接層后的相關(guān)荷載作用要求

4.6結(jié)構(gòu)體系分析：該建筑由磚混結(jié)構(gòu)和局部框架結(jié)構(gòu)組成，兩種結(jié)構(gòu)間未設(shè)置變形縫。建筑物體型不規(guī)則，結(jié)構(gòu)剛度不均勻。該建筑三層局部區(qū)域墻體為空心磚填充墻，不能與其它實(shí)心磚墻體共同組成磚混結(jié)構(gòu)。該建筑磚混結(jié)構(gòu)橫墻最大間距、承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離、首層層高及部分區(qū)域房屋高寬比均不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）的相關(guān)限值要求。

5.鑒定結(jié)論

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查勘、檢測(cè)及查閱相關(guān)施工圖設(shè)計(jì)資料，依據(jù)國家現(xiàn)行相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和鑒定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)綜合分析認(rèn)為：

目前，建筑物現(xiàn)狀主體結(jié)構(gòu)基本完好，該建筑墻體及樓（屋）蓋板構(gòu)件存在的各類開裂損壞情況，不影響建筑物的整體安全，但對(duì)該裂縫損壞部位的使用功能和構(gòu)件耐久性造成一定影響。經(jīng)對(duì)該建筑主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度、鋼筋配置、截面尺寸、磚及砂漿強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)結(jié)果顯示，所抽測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)數(shù)據(jù)均滿足原設(shè)計(jì)要求或相關(guān)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求。經(jīng)按照接層后實(shí)際荷載作用對(duì)該建筑進(jìn)行抗震復(fù)核驗(yàn)算，首層至三層大部分墻體構(gòu)件及個(gè)別框架梁構(gòu)件的抗震承載力、原三層屋面板承載力均不滿足接建一層鋼框架結(jié)構(gòu)房屋的使用要求。經(jīng)對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)體系分析表明：該建筑存在結(jié)構(gòu)體系缺陷，相關(guān)部位不滿足現(xiàn)行建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的限值要求。經(jīng)綜合分析，該建筑接建一層房屋的可行性較差，不宜接層。

6.建議措施

建議相關(guān)單位對(duì)室內(nèi)鋼筋混凝土樓（屋）蓋板底存在的損壞裂縫采用壓力灌注改性環(huán)氧樹脂法、粘貼碳纖維法或其它有效的防裂加固方法進(jìn)行封閉及加強(qiáng)修復(fù)，以確保該建筑樓（屋）蓋板結(jié)構(gòu)達(dá)到原有可靠度及耐久性。對(duì)該建筑門、窗洞口角部墻體構(gòu)件存在的非受力性損壞裂縫可采用壓力灌注改性環(huán)氧樹脂或其它有效的防裂加固方法進(jìn)行封閉及加強(qiáng)修復(fù)；對(duì)墻體構(gòu)件存在的內(nèi)外通透裂縫可采用1：2水泥砂漿雙面深耕縫加筋法或其它有效的防裂加固方法予以加強(qiáng)修復(fù)，以確保該建筑墻體結(jié)構(gòu)達(dá)到原有可靠度及耐久性。

參考文獻(xiàn)：

【1】《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50292-1999）

【2】《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）

【3】《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）

【4】《建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50344-2004）