某商會(huì)大廈的續(xù)建和抗震鑒定分析

滕猛 支韶陽(yáng)

某商會(huì)大廈的續(xù)建和抗震鑒定分析

滕猛 支韶陽(yáng)

Mou shang hui da sha de xu jian he kang zhen jian ding fen xi

一、工程概況

1.原有建筑概況

商會(huì)大廈原設(shè)計(jì)于1996年，主樓22層、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、屋面標(biāo)高為77.4m；裙房4層、框架結(jié)構(gòu)、屋面標(biāo)高為21.6m；地下室2層、基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁筏板基礎(chǔ)、筏板底標(biāo)高為-12.20m。其典型結(jié)構(gòu)平面見(jiàn)圖1。

圖1

項(xiàng)目于1997年開(kāi)始施工，在1998年底施工至原設(shè)計(jì)的第8層后停工。停工時(shí)，地下室、裙房4層和主樓4層已施工完成。

2.抗震鑒定的目的

2014年業(yè)主擬對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行續(xù)建，為確保結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)為續(xù)建設(shè)計(jì)提供依據(jù)，特委托我司對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能進(jìn)行抗震鑒定。要求根據(jù)理論計(jì)算和綜合抗震能力分析結(jié)果，出具抗震鑒定報(bào)告并對(duì)后續(xù)加固設(shè)計(jì)提出建議。

3.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果

根據(jù)建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心站出具的檢測(cè)報(bào)告，本工程-1層梁、1層柱梁、2～8層柱墻梁的現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定值均不滿足原圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求；-1層7～9/L～M樓梯間梁、樓梯踏板局部混凝土表面脫落、酥裂，部分鋼筋銹蝕；-2層2A～9A/J1～K1軸線間剪力墻上有斜向或豎向裂縫；混凝土梁和現(xiàn)澆板的鋼筋保護(hù)層厚度的合格率分別為96.3%、97.1%；個(gè)別結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)現(xiàn)裂縫。

二、抗震鑒定

1.抗震鑒定條件

（1）本工程原施工圖根據(jù)89系列規(guī)范、按7度抗震設(shè)防進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)(GB50023-2009)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：鑒定標(biāo)準(zhǔn)）的相關(guān)規(guī)定，經(jīng)與甲方協(xié)商，以及市建設(shè)工程技術(shù)專(zhuān)家委員會(huì)關(guān)于《商會(huì)大廈（停緩建工程）技術(shù)評(píng)價(jià)意見(jiàn)》，本工程改造后的使用年限（后續(xù)設(shè)計(jì)使用年限）取為40年，并按鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的B類(lèi)建筑抗震鑒定方法進(jìn)行鑒定。

（2）本工程抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g；設(shè)計(jì)地震分組為第二組；建筑場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)；多遇地震影響系數(shù)最大值為0.12，罕遇地震影響系數(shù)最大值為0.72。

（3）本鑒定抗震設(shè)防分類(lèi)等級(jí)按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)考慮，安全等級(jí)為為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0為1.0。結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)：鋼筋混凝土框架為二級(jí)、剪力墻為二級(jí)?？拐饦?gòu)造措施應(yīng)滿足抗震設(shè)防烈度7度（0.15g）的相關(guān)要求。

（4）荷載取值按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB5009-2012）及實(shí)際使用功能確定。

（5）抗震承載力計(jì)算時(shí)，材料參數(shù)按有關(guān)規(guī)范規(guī)定取值。但檢測(cè)報(bào)告顯示，部分框架柱原設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C45、C40、C35，但實(shí)際檢測(cè)強(qiáng)度為C41、C38、C31，此部分材料強(qiáng)度按實(shí)際檢測(cè)結(jié)果取值

2.抗震鑒定

（1）抗震措施核查

依據(jù)《鑒定標(biāo)準(zhǔn)》，按照B類(lèi)鋼筋混凝土房屋、丙類(lèi)建筑、7度抗震設(shè)防、框架抗震等級(jí)二級(jí)、剪力墻抗震等級(jí)二級(jí)的要求，核查結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施。

經(jīng)核查，部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震構(gòu)造措施不符合鑒定標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，主要為：

a.邊跨框架梁與抗震墻中線不重合；

b.框架梁加密區(qū)箍筋肢距大于200；

c.部分框架柱軸壓比超出0.8限值；

d.部分框架柱箍筋加密區(qū)體積配箍率不滿足要求。

（2）抗震承載力驗(yàn)算

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的方法進(jìn)行抗震分析，按鑒定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件承載力驗(yàn)算。

在建筑結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向分別計(jì)算水平地震作用，水平地震作用計(jì)算采用振型分解反應(yīng)譜法并考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算。

抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果如下：

a.最大層間位移角，X向?yàn)?/1030、Y向?yàn)?/1036，滿足規(guī)范要求；最大扭轉(zhuǎn)位移比，X向?yàn)?.34、Y向?yàn)?.38，滿足規(guī)范要求；扭轉(zhuǎn)平動(dòng)周期比為0.78，滿足規(guī)范要求；

b.部分框架柱、框架梁縱筋和箍筋計(jì)算配筋大于實(shí)際配筋，不滿足抗震承載力的計(jì)算要求；

c.核心筒剪力墻墻身水平分布鋼筋部分實(shí)配值不滿足計(jì)算要求；

d.核心筒剪力墻上部分連梁抗剪承載力及縱向?qū)嵟滗摻畈粷M足計(jì)算要求。

3.地基基礎(chǔ)鑒定

依據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.2.3條的要求，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察，本工程基礎(chǔ)無(wú)腐蝕、酥堿、松散和剝落，上部建筑無(wú)不均勻沉降裂縫和傾斜，因此本工程地基基礎(chǔ)可評(píng)為無(wú)嚴(yán)重靜載缺陷。

本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為乙類(lèi)，根據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第4.2.2-4條的規(guī)定，可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

4.房屋結(jié)構(gòu)抗震性能綜合評(píng)定

抗震承載力驗(yàn)算結(jié)果表明：本工程屬于扭轉(zhuǎn)不規(guī)則而豎向規(guī)則的建筑，計(jì)入扭轉(zhuǎn)影響后結(jié)構(gòu)整體動(dòng)力特性滿足規(guī)范要求；構(gòu)件抗震承載力基本滿足規(guī)范要求。部分框架梁、剪力墻、連梁實(shí)配鋼筋比計(jì)算配筋略低，需采取必要措施進(jìn)行加固。

抗震措施核查結(jié)果表明：填充墻連接構(gòu)造措施不能滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6.3.9條的要求；邊跨框架梁與抗震墻中線不重合；柱箍筋加密區(qū)體積配箍率偏小。

因此，依據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6.3.10條的規(guī)定，按照鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6.2節(jié)的方法，計(jì)入構(gòu)造的影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)JDJG軟件計(jì)算結(jié)果，本工程縱橫向各層的樓層現(xiàn)有承載力（Vy）、樓層的彈性地震剪力（Ve）、樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)（ξy）及各層樓層綜合抗震能力指數(shù)（β）的計(jì)算如表1及表2所示.

表1 X向樓層綜合抗震能力指數(shù)計(jì)算表

根據(jù)表1及表2的計(jì)算結(jié)果可知，X、Y向樓層綜合抗震能力指數(shù)均大于1。依據(jù)鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6.3.10及6.2.15條的規(guī)定，本工程滿足抗震鑒定的要求。

表2 Y向樓層綜合抗震能力指數(shù)計(jì)算表

三、正常使用荷載作用下結(jié)構(gòu)安全性的分析與評(píng)定

1.評(píng)定條件

按照正常使用荷載作用下對(duì)改造后的結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行計(jì)算分析。計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸按原施工圖與復(fù)核后的實(shí)際尺寸取值，材料強(qiáng)度、荷載取值同上。

2.結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算

結(jié)果如下：消防樓梯活荷載按現(xiàn)行荷載規(guī)范取值為3.5 kN/m2，比原規(guī)范取值2.0kN/m2偏大，導(dǎo)致部分梯段板及梯梁實(shí)配鋼筋不滿足承載力要求。

3.結(jié)構(gòu)安全性的綜合評(píng)定

正常使用荷載作用下除部分消防樓梯梯板及梯梁鋼筋不滿足承載力要求外，其它位置整體上均能滿足未來(lái)使用荷載作用下的結(jié)構(gòu)安全性要求。

四、鑒定結(jié)論與加固設(shè)計(jì)建議

1.鑒定結(jié)論

（1）建筑結(jié)構(gòu)體系的綜合抗震能力具備本地區(qū)抗震設(shè)防烈度和該建筑設(shè)防類(lèi)別的要求，但個(gè)別抗震構(gòu)件需進(jìn)行加固；

（2）考慮改造因素，正常使用荷載作用下，部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不滿足安全使用的要求，需進(jìn)行加固。

2.加固設(shè)計(jì)建議

（1）需要對(duì)不滿足梁底（或梁頂）抗彎承載力驗(yàn)算的部分樓層框架梁和次梁進(jìn)行加固，提高框架梁和次梁的梁底（或梁頂）抗彎承載力。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法、外加預(yù)應(yīng)力法等進(jìn)行加固。

（2）需要對(duì)不滿足抗震承載力的部分樓層框架柱進(jìn)行加固。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法等進(jìn)行加固。

（3）增設(shè)通風(fēng)洞口處，部分樓板需進(jìn)行開(kāi)洞，洞口周邊局部實(shí)配鋼筋不滿足承載力計(jì)算要求，需進(jìn)行加固。建議采取粘鋼法、粘貼碳纖維布法等進(jìn)行加固。同時(shí)應(yīng)注意鑿除位置應(yīng)做好連接部位及保留鋼筋的錨固措施。

（4）部分樓層框架柱軸壓比超出規(guī)定限值，建議針對(duì)性檢測(cè)各不滿足柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，準(zhǔn)確核對(duì)軸壓比。

3.其他要求

（1）改造施工過(guò)程中，應(yīng)在房屋四周設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)其變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

（2）后期施工過(guò)程中，新澆筑混凝土與原混凝土交接面處應(yīng)采取處理措施，外露鋼筋若繼續(xù)使用應(yīng)檢測(cè)處理。

五、結(jié)語(yǔ)

本工程包括現(xiàn)有建筑的檢測(cè)、鑒定、加固，又包括續(xù)建問(wèn)題，情況比較復(fù)雜。本文按照國(guó)家有關(guān)規(guī)范規(guī)程的要求對(duì)其進(jìn)行了鑒定，除提出鑒定結(jié)論外，還對(duì)后續(xù)的加固設(shè)計(jì)提出建議，同時(shí)對(duì)施工和后續(xù)使用提出要求。

（作者單位：河南省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）