混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量檢測及抗震鑒定研究

楊斌

摘 要：人類文明都是在各種歷史教訓(xùn)總結(jié)中發(fā)展起來的，2008年的汶川大地震，人們不曾忘記，震中主要受災(zāi)地區(qū)的縣、鄉(xiāng)中小學(xué)樓房垮塌嚴(yán)重，很多孩子被掩埋在廢墟中，一幕幕凄慘的場面仍然浮現(xiàn)在我們面前。因此，加強(qiáng)校舍安全是當(dāng)前亟待解決的課堂?；诖耍疚母鶕?jù)最新抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)及抗震分類標(biāo)準(zhǔn)，對第二中學(xué)南教學(xué)樓房屋質(zhì)量檢測及抗震性能的技術(shù)鑒定，對房屋工程質(zhì)量以及抗震性奠定一定的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：混凝土框架結(jié)構(gòu)；質(zhì)量檢測；抗震鑒定；研究

1 引言

國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)全國中小學(xué)校舍安全工程實(shí)施方案的通知國辦發(fā)〔2009〕34號明確規(guī)定，為保證全國中小學(xué)校舍安全工程（以下簡稱校舍安全工程）順利實(shí)施，保障師生生命安全，借鑒唐山地震后建筑設(shè)施抗震加固及近年來一些地區(qū)實(shí)施抗震安居工程、提高綜合防災(zāi)能力的經(jīng)驗(yàn)，在全國中小學(xué)校開展抗震加固、提高綜合防災(zāi)能力建設(shè)，使學(xué)校校舍達(dá)到重點(diǎn)設(shè)防類抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，并符合對山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和洪水、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)、雷擊等災(zāi)害的防災(zāi)避險(xiǎn)安全要求。

2 教學(xué)樓概況

昆明市第二中學(xué)南教學(xué)樓房屋安全檢測鑒定，位于昆明市富春街118號，該建筑興建于2003年，地面建筑7500㎡，為框架結(jié)構(gòu)。對其進(jìn)行檢測可知：（1）安全性結(jié)論：根據(jù)檢測結(jié)果，按《既有建筑結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ53/T-66-2014），房屋安全等級綜合評定為B級，為有缺陷的房屋。（2）抗震鑒定結(jié)論：按C類房屋后續(xù)使用年限50年進(jìn)行抗震鑒定，本房屋不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）對乙類設(shè)防的要求。

3 混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量檢測

3.1 現(xiàn)場檢查

教學(xué)樓四周散水處出現(xiàn)多條裂縫，地坪局部有沉降裂縫，坡道護(hù)墻與地坪交接處開裂。外墻面瓷磚脫落、缺棱掉角，內(nèi)墻抹灰層局部酥堿起皮，有滲水痕跡。房屋梁、柱混凝土構(gòu)件表面無蜂窩、麻面、裂縫等跡象；教室樓板出現(xiàn)裂縫、滲漏的情況；屋面板與女兒墻交接處開裂。

3.2 混凝土強(qiáng)度檢測

3.2.1 混凝土梁強(qiáng)度檢測（超聲回彈法）

現(xiàn)場隨機(jī)對相近齡期、同品種、同強(qiáng)度等級的10個(gè)構(gòu)件梁混凝土強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測，現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定最小值為40.2MPa，最大值為49.4MPa。

3.2.2 混凝土柱強(qiáng)度檢測（超聲回彈法）

現(xiàn)場隨機(jī)對相近齡期、同品種、同強(qiáng)度等級的10個(gè)構(gòu)件柱混凝土強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測，現(xiàn)齡期混凝土強(qiáng)度推定最小值為43.1MPa，最大值為49.9MPa。

3.2.3 混凝土碳化深度檢測（酚酞試劑）

現(xiàn)場隨機(jī)對20個(gè)混凝土構(gòu)件，每個(gè)構(gòu)件測3個(gè)測區(qū)，取3個(gè)測孔碳化深度平均值作為代表值，其中最大值3.0mm、最小值1.0mm。

3.2.4 燒結(jié)普通磚砌體中磚的抗壓強(qiáng)度檢測：（回彈法）

現(xiàn)場隨機(jī)對相近齡期、同品種、同強(qiáng)度等級的3個(gè)墻體的砌筑塊體進(jìn)行強(qiáng)度檢測，抗壓強(qiáng)度平均值8.5MPa，標(biāo)準(zhǔn)差2.24，變異系數(shù)0.26，標(biāo)準(zhǔn)值4.5MPa，最小值6.5MPa。

3.2.5 砌筑砂漿強(qiáng)度檢測：（貫入法）

現(xiàn)場隨機(jī)對相近齡期、同品種、同強(qiáng)度等級的3個(gè)墻體的砌筑砂漿進(jìn)行強(qiáng)度檢測，現(xiàn)齡期砂漿強(qiáng)度換算最小值為4.8MPa，最大值為7.2MPa。

3.3 整體傾斜檢測

考慮到該教學(xué)樓的安全性，在本次檢測中利用全站儀對該房屋各測點(diǎn)進(jìn)行了傾斜檢測。（1）頂點(diǎn)位移：房屋共設(shè)10個(gè)觀測點(diǎn)，最大觀測點(diǎn)為9號點(diǎn)X方向，傾斜量為21mm，傾斜率為1.2‰。（2）層間位移：房屋每層設(shè)10個(gè)觀測點(diǎn)，最大觀測點(diǎn)為2號點(diǎn)1層Y方向，傾斜量為10mm，傾斜率為2.6‰。按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）規(guī)定，房屋整體最大傾斜率應(yīng)不超過4‰，因而該教學(xué)樓各測點(diǎn)傾斜檢測結(jié)果滿足規(guī)范的限值要求。

4 抗震鑒定

該建筑物建于2003年，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB50223-2008）本建筑屬于乙類設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，按C類建筑后續(xù)使用年限50年進(jìn)行抗震鑒定。

4.1 地基與基礎(chǔ)

根據(jù)現(xiàn)場對上部結(jié)構(gòu)的檢查結(jié)果表明，該建筑無不均勻沉降及現(xiàn)場滑移跡象，最大傾斜量為21mm，傾斜率為1.2‰，小于《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2011）中“Hg≤24m時(shí)，傾斜率允許值4.0‰”的規(guī)定。

地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀的鑒定，檢測過程中發(fā)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)雖有裂縫、傾斜，但不嚴(yán)重且無發(fā)展趨勢，基礎(chǔ)無腐蝕、酥堿、松散和剝落，根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第4.2.3條的規(guī)定，該地基基礎(chǔ)可評為無嚴(yán)重靜載缺陷。

4.2 混凝土框架抗震鑒定

混凝土框架抗震鑒定基本內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)整體抗震能力、節(jié)點(diǎn)區(qū)抗震能力和構(gòu)造。本文主要探討了整體抗震性能，混凝土框架房屋整體抗震能力采用強(qiáng)度預(yù)算的方法，且安全系數(shù)在抗震規(guī)范設(shè)計(jì)的80%左右，就能滿足強(qiáng)度驗(yàn)算要求。建筑框架結(jié)構(gòu)滿足足夠彈塑性變形能力，則能達(dá)到鑒定的目標(biāo)，但是卻無法保證建筑結(jié)構(gòu)安全。由于混凝土框架具有明顯的薄弱環(huán)節(jié)，其彈塑性變形集中問題十分突出，所以要通過最大層間位移反映結(jié)構(gòu)變形能力是否在允許范圍內(nèi)。

混凝土框架分為二級鑒定方法。第一級鑒定主要是以建筑結(jié)構(gòu)最薄弱環(huán)節(jié)為指標(biāo)，分析簡單的計(jì)算，初步判斷框架的抗震能力，如果計(jì)算結(jié)果滿足要求，則判斷建筑框架符合建筑使用要求。第二級鑒定則是對第一級鑒定的結(jié)果進(jìn)行分析，看第一級鑒定結(jié)構(gòu)是否滿足建筑整體要求。由于該教學(xué)樓屬于C類建筑，后續(xù)使用時(shí)間為50年，根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)圖紙，可以按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）進(jìn)行鑒定。房屋的內(nèi)框架結(jié)構(gòu)、砌體按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）中關(guān)于多層砌體房屋和多層鋼筋混凝土房屋的規(guī)定進(jìn)行鑒定，承臺(tái)、基礎(chǔ)梁的混凝土強(qiáng)度為C25，梁柱混凝土等級為C30，使用PK-PM軟件對該建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，假設(shè)對房子現(xiàn)有的損傷進(jìn)行修復(fù)，房屋結(jié)構(gòu)改建后模型計(jì)算?；炷敛牧系膹?qiáng)度為C30，鋼筋強(qiáng)度按照國家建筑施工鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范要求取值，保護(hù)層梁為30mm，柱為40mm。然后對其進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)過計(jì)算得出底層X向最大層間位移為1/350，Y向最大層間位移1/450，無法滿足現(xiàn)有建筑的要求。

4.3 鑒定結(jié)果

（1）安全性結(jié)論：根據(jù)檢測結(jié)果，按《既有建筑結(jié)構(gòu)安全性檢測與鑒定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ53/T-66-2014），房屋安全等級綜合評定為B級，為有缺陷的房屋。（2）抗震鑒定結(jié)論：按C類房屋后續(xù)使用年限50年進(jìn)行抗震鑒定，本房屋不滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）對乙類設(shè)防的要求。

4.4 建議

（1）房屋存在裂縫按《房屋裂縫檢測與處理技術(shù)規(guī)程》（CECS293：2011）。規(guī)定處理，并對滲水、抹灰層脫落、露筋等損害進(jìn)行修繕。（2）建議按C類房屋后續(xù)使用年限50年進(jìn)行加固處理。教學(xué)樓的框架和框架梁配筋無法承受建筑荷載，所以此教學(xué)樓應(yīng)該進(jìn)行加固處理。

5 結(jié)束語

本文基于教學(xué)樓對房屋抗震性能目標(biāo)的要求，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，制定結(jié)構(gòu)加固改造方案，希望可以為相關(guān)工作人員提供一定的參考。

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