既有鋼筋混凝土房屋的抗震鑒定研究

劉碩兵 汪嵬 白亞瓊 楊意 陳俊呈 曹金虎

通訊作者：劉碩兵，1989年6月，男，漢，北京人，現(xiàn)任北京市建設(shè)工程質(zhì)量第二檢測(cè)所有限公司助理工程師，本科。研究方向：抗震鑒定。

摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，居民對(duì)于建筑物的抗震性能，變得更加重視。特別是在一些重大的地震災(zāi)害過后，施工企業(yè)在進(jìn)行建筑工程建設(shè)時(shí)，必須提高建筑物的抗震等級(jí)，才能減輕經(jīng)濟(jì)損失，避免出現(xiàn)不必要的傷亡問題。在對(duì)既有鋼筋混凝土房屋進(jìn)行抗震鑒定時(shí)，相關(guān)人員必須引進(jìn)更加先進(jìn)的鑒定技術(shù)，才能對(duì)房屋的抗震等級(jí)，進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)試。從而根據(jù)房屋的抗震等級(jí)，進(jìn)行加固處理，使得房屋在應(yīng)用時(shí)，更加的安全穩(wěn)定。本文就既有鋼筋混凝土房屋的抗震鑒定進(jìn)行相關(guān)的分析和研究。

關(guān)鍵詞：既有;鋼筋混凝土房屋;抗震鑒定;分析研究

Abstract： In the process of continuous social and economic development， residents have paid more attention to the seismic performance of buildings. Especially after some major earthquake disasters， construction companies must improve the anti-seismic level of buildings when they are carrying out construction projects in order to reduce economic losses and avoid unnecessary casualties. When conducting a seismic evaluation of an existing reinforced concrete building， relevant personnel must introduce more advanced evaluation technology to accurately test the seismic level of the building. Therefore， according to the seismic level of the building， reinforcement treatment is performed to make the house more safe and stable in application. This paper analyzes and studies the seismic evaluation of existing reinforced concrete buildings.

Keywords： Existing; reinforced concrete building; seismic evaluation; analysis and study

一、前言

自從汶川地震發(fā)生以后，給受災(zāi)的區(qū)域，帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還造成了人員傷亡問題。在進(jìn)行搶險(xiǎn)救災(zāi)和災(zāi)后重建時(shí)，要對(duì)這次地震災(zāi)害的教訓(xùn)，進(jìn)行總結(jié)和分析。通過提高房屋的抗震能力，使得房屋在應(yīng)用時(shí)，更加的安全，才能減少災(zāi)害的影響程度，消除房屋的安全隱患。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)對(duì)既有的鋼筋混凝土房屋進(jìn)行了抗震鑒定，在開展這項(xiàng)工作時(shí)，必須提高鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性，才能更好地進(jìn)行房屋的建設(shè)，提高建筑物應(yīng)用的安全性。在開展抗震鑒定工作時(shí)，還應(yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行相關(guān)的操作[1]。

二、既有鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)工作的重要性

設(shè)計(jì)人員在對(duì)房屋建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)關(guān)注結(jié)構(gòu)的抗震能力。如果區(qū)域內(nèi)的地震災(zāi)害頻發(fā)，在進(jìn)行房屋建筑工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)該提高對(duì)框架結(jié)構(gòu)抗震能力的重視程度。如圖1所示，首先設(shè)計(jì)人員在開展工作時(shí)，要提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，確保內(nèi)部結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，更加的安全穩(wěn)定。在發(fā)生地震災(zāi)害事故時(shí)，可以在內(nèi)部作用力的支持下，使得結(jié)構(gòu)能夠承載整個(gè)建筑物的重量。為建筑物中的居民，提供更多的逃生時(shí)間和空間，避免對(duì)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損壞[2]。

在進(jìn)行房屋建筑設(shè)計(jì)時(shí)，還要強(qiáng)化框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，要對(duì)建筑物的內(nèi)部設(shè)施進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使得建筑物在面臨地震災(zāi)害問題時(shí)，能夠?yàn)榫用裉峁└雍侠淼奶由鷧^(qū)域。以免因?yàn)榈卣馂?zāi)害問題，造成的嚴(yán)重?fù)p失，降低地震災(zāi)害問題的影響程度。因?yàn)閰^(qū)域內(nèi)的地震災(zāi)害問題發(fā)生，具有不可控的因素。因此，在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)該加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，通過提高建筑物的抗震能力，使得建筑物在應(yīng)用時(shí)，具備更高的安全性。相關(guān)人員要對(duì)地震災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，從而對(duì)這些災(zāi)害問題進(jìn)行預(yù)防，最大限度地減少因?yàn)闉?zāi)害的發(fā)生，帶來的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。由此可見，在進(jìn)行鋼筋混凝土房屋建設(shè)時(shí)，抗震設(shè)計(jì)對(duì)于工程的建設(shè)，具有重要的意義，也對(duì)于后續(xù)的地震鑒定工作開展，具有重要的影響。相關(guān)人員在對(duì)房屋建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要提高對(duì)這項(xiàng)工作的重視程度。才能保證建設(shè)的房屋結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)，能夠滿足鑒定標(biāo)準(zhǔn)的要求[3]。

三、既有鋼筋混凝土房屋抗震設(shè)計(jì)工作的原則

如圖二圖三所示，在既有的鋼筋混凝土房屋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循設(shè)計(jì)的基本原則，首先要遵循強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則。因?yàn)殇摻罨炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，一些梁柱比較容易遭受破壞，在發(fā)生地震問題時(shí)，相關(guān)構(gòu)件無法對(duì)建筑物的力度進(jìn)行承載，可能會(huì)造成整體結(jié)構(gòu)的失衡現(xiàn)象，最終導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)倒塌事故。在這種情況下，會(huì)帶來嚴(yán)重的人員傷亡問題。因此，在對(duì)鋼筋混凝土房屋進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要提高整體結(jié)構(gòu)的承擔(dān)能力和抗震性能。設(shè)計(jì)人員必須遵循強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則，提高建設(shè)的鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，才能保證工程的建設(shè)質(zhì)量，能夠得到進(jìn)一步的提高。在進(jìn)行實(shí)際建設(shè)時(shí)，采用強(qiáng)柱弱梁的結(jié)構(gòu)建設(shè)措施，可以提高梁柱的穩(wěn)定性和建設(shè)強(qiáng)度。進(jìn)而提高整個(gè)框架結(jié)構(gòu)的建設(shè)強(qiáng)度和剛度，可以保證整體結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，更加的安全穩(wěn)定。設(shè)計(jì)人員在對(duì)鋼筋混凝土房屋的框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還要遵循強(qiáng)剪弱彎的設(shè)計(jì)原則。這項(xiàng)原則就是指在進(jìn)行房屋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)時(shí)，要保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件與截面的承載能力對(duì)應(yīng)剪力，小于構(gòu)件斜面的承載能力。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要遵循強(qiáng)剪弱彎的建設(shè)原則，改善工程的設(shè)計(jì)工作。在進(jìn)行具體建設(shè)時(shí)，要盡量避免鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，在地震的作用下，出現(xiàn)更多的破壞問題。還要提高結(jié)構(gòu)的整體承載能力，才能保證結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，更加的安全[4]。

四、既有鋼筋混凝土房屋抗震鑒定工作的具體操作

（一）工程實(shí)例

在對(duì)既有的鋼筋混凝土房屋進(jìn)行抗震奠定時(shí)，首先要選取工程實(shí)例開展鑒定工作。就以我國(guó)某一工程的建設(shè)為例，這項(xiàng)工程的占地面積比較大，室內(nèi)外存在高度差，建筑的層數(shù)為6層，沒有進(jìn)行地下室的建設(shè)，檐口的高度大概為24米左右。在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)采用了現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)建設(shè)形式。隨著區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，原有建筑物的建設(shè)面積，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今應(yīng)用的需求。所以，要對(duì)建筑物進(jìn)行擴(kuò)建，要在原有的項(xiàng)目基礎(chǔ)上增加樓層數(shù)量。在開展擴(kuò)建工作之前，首先要對(duì)建筑物的抗震等級(jí)進(jìn)行鑒定。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)的抗震等級(jí)為二級(jí)，安全等級(jí)為三級(jí)，工程使用的時(shí)間是三十年，抗震的防烈度大概為7度。要求改變房屋工程的用途，要對(duì)工程項(xiàng)目?jī)?nèi)部的框架結(jié)構(gòu)和荷載力情況進(jìn)行改變。所以在對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行改造之前，相關(guān)人員首先要對(duì)工程的基本性能進(jìn)行全面的了解，還要對(duì)項(xiàng)目的建設(shè)構(gòu)件進(jìn)行明確，確保工程在改造之后，能夠滿足應(yīng)用的要求。根據(jù)國(guó)家的規(guī)定，在對(duì)建筑物進(jìn)行改建時(shí)，必須對(duì)建筑物進(jìn)行抗震能力的鑒定。在開展鑒定工作時(shí)，還要根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，進(jìn)行各項(xiàng)操作，才能為后續(xù)的建筑物改建工作，提供科學(xué)的依據(jù)[5]。

（二）評(píng)估指標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)和步驟

1. 評(píng)估指標(biāo)

層間位移角作為評(píng)價(jià)抗震性能的指標(biāo)最為合適。

2. 評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。

3.評(píng)估步驟。見圖4。

（三）抗震鑒定

在對(duì)項(xiàng)目的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，基本的檢測(cè)內(nèi)容包括材料的強(qiáng)度和梁柱的構(gòu)件尺寸，以及配筋的建設(shè)數(shù)量。要對(duì)樓面和屋面的建設(shè)厚度和配筋的應(yīng)用情況進(jìn)行了解，還要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的碳化深度，以及保護(hù)層的厚度進(jìn)行測(cè)量。在開展檢測(cè)工作時(shí)，要對(duì)房屋的傾斜度和沉降情況，以及外觀狀況，進(jìn)行全面的檢測(cè)。在開展砌體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)工作時(shí)，要對(duì)泥沙材料的應(yīng)用強(qiáng)度和石磚材料的強(qiáng)度，以及混凝土材料的建設(shè)強(qiáng)度等內(nèi)容，進(jìn)行全面的檢查[6]。

在開展抗震鑒定工作時(shí)，首先要對(duì)工程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。在進(jìn)行第1級(jí)鑒定時(shí)，因?yàn)檫@項(xiàng)工程應(yīng)用了混凝土的框架建設(shè)結(jié)構(gòu)。根據(jù)這種建設(shè)類型的平面布置圖和相應(yīng)的施工規(guī)則，建筑物的樓蓋和屋蓋的長(zhǎng)度比值要小于三，才能符合建筑物的抗震設(shè)計(jì)要求，混凝土的結(jié)構(gòu)建設(shè)強(qiáng)度也符合應(yīng)用的需求。在對(duì)建筑物進(jìn)行第2級(jí)抗震鑒定時(shí)，相關(guān)的工作人員，主要是通過驗(yàn)算軟件的應(yīng)用，對(duì)第1級(jí)的鑒定結(jié)果，進(jìn)行準(zhǔn)確的驗(yàn)算。在開展各項(xiàng)操作時(shí)，要根據(jù)建筑物原有的測(cè)算結(jié)果，對(duì)建筑物的抗震等級(jí)進(jìn)行檢測(cè)，還要對(duì)建筑物混凝土結(jié)構(gòu)的建設(shè)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)算。在開展工作時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，部分地下結(jié)構(gòu)混凝土等級(jí)比較高，梁板的結(jié)構(gòu)符合正常的建設(shè)需求，混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)[7]。

在對(duì)這種類型的房屋建筑質(zhì)量結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先要對(duì)軸線的尺寸和樓層的高度進(jìn)行檢測(cè)。相關(guān)人員要應(yīng)用激光測(cè)距儀器設(shè)備和鋼卷尺工具，對(duì)建筑物的軸線設(shè)置間距，以及樓層的建設(shè)凈高度進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。然后對(duì)建筑物的分隔情況、門窗的施工尺寸進(jìn)行檢查，在開展檢測(cè)工作時(shí)，還應(yīng)該對(duì)房屋的屋粱和梁柱結(jié)構(gòu)的建設(shè)情況進(jìn)行了解，要對(duì)樓面板的施工情況進(jìn)行檢查。同時(shí)可以應(yīng)用鋼卷尺材料，對(duì)主要構(gòu)件的截面建設(shè)尺寸進(jìn)行檢查?？梢杂娩摻钗恢脺y(cè)量設(shè)備，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層施工厚度和箍筋的設(shè)置間距，以及總體建設(shè)數(shù)量進(jìn)行檢查。在開展檢查工作之后，可以發(fā)現(xiàn)建筑物的結(jié)構(gòu)建設(shè)情況，與原有的設(shè)計(jì)方案內(nèi)容基本符合。從現(xiàn)場(chǎng)的檢查情況來看，這種類型的工程在建設(shè)時(shí)，主要存在的問題是，室內(nèi)空間容易出現(xiàn)滲漏問題，或者屋面可能存在滲漏問題。建筑物室內(nèi)的粉刷層，出現(xiàn)了剝落等現(xiàn)象。在進(jìn)行填充墻檢測(cè)時(shí)，發(fā)展存在一些裂縫問題[8]。

在開展抗震鑒定工作時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行抗震鑒定，主要工作內(nèi)容包括了結(jié)構(gòu)的整體抗震能力和不同區(qū)域的抗震能力檢測(cè)，以及結(jié)構(gòu)的合理性檢測(cè)。在進(jìn)行這種建筑物鑒定時(shí)，主要是對(duì)結(jié)構(gòu)整體的性能進(jìn)行鑒定。在對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)框架的抗震能力進(jìn)行鑒定時(shí)，可以采用強(qiáng)度驗(yàn)算的測(cè)定方法。要保證安全系數(shù)大概在設(shè)計(jì)要求的80%左右，才能滿足抗震鑒定的具體要求。在進(jìn)行建筑物框架結(jié)構(gòu)測(cè)算時(shí)，要保證結(jié)構(gòu)的建設(shè)。符合塑形變形的要求，才能完成鑒定的目標(biāo)。但是在進(jìn)行鑒定時(shí)，無法保證結(jié)構(gòu)應(yīng)用的安全性。因?yàn)檫@種框架結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)，存在一些薄弱區(qū)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塑性變形等問題。所以要用最大的層間位移數(shù)值，對(duì)結(jié)構(gòu)的變形能力，進(jìn)行真實(shí)的反映。并且保證結(jié)構(gòu)的變形能力，在可控的范圍內(nèi)[9]。

在對(duì)結(jié)構(gòu)框架進(jìn)行鑒定時(shí)，屬于二級(jí)鑒定工作。第一級(jí)鑒定工作的開展，主要是根據(jù)建筑工程結(jié)構(gòu)最薄弱區(qū)域的建設(shè)情況，對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，對(duì)框架結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行初步的判斷。如果最終的計(jì)算結(jié)果，滿足鑒定的要求，就可以對(duì)建筑框架的抗震等級(jí)進(jìn)行判斷。在開展第2級(jí)鑒定工作時(shí)，工作人員要對(duì)第1級(jí)鑒定的結(jié)果，進(jìn)行全面的分析，確保第1級(jí)鑒定的結(jié)果。能夠滿足建筑物建設(shè)的整體要求。例如我國(guó)某一工程在建設(shè)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為7級(jí)。在對(duì)房屋進(jìn)行改建時(shí)，改變了原有的房屋功能，將其變成了辦公室建筑物，這種房屋屬于乙類的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防工程。所以在進(jìn)行改建時(shí)，要根據(jù)區(qū)域內(nèi)的防烈度設(shè)置要求，對(duì)房屋的抗震保護(hù)措施進(jìn)行檢查，然后按照區(qū)域內(nèi)的防烈度等級(jí)要求，開展相關(guān)工作[10]。

因?yàn)檫@項(xiàng)工程屬于房屋類的建筑工程，工程的使用時(shí)間可以達(dá)到40年。所以在開展鑒定工作時(shí)，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)結(jié)果和設(shè)計(jì)圖紙的各項(xiàng)要求，按照鑒定鑒定的標(biāo)準(zhǔn)。開展相關(guān)的操作。要對(duì)房屋的混凝土框架結(jié)構(gòu)和砌體進(jìn)行檢測(cè)，還要對(duì)多層砌體的建設(shè)情況，以及鋼筋結(jié)構(gòu)的建設(shè)情況進(jìn)行鑒定。要保證承臺(tái)和基礎(chǔ)梁的混凝土結(jié)構(gòu)建設(shè)強(qiáng)度，大概為25級(jí)左右，梁柱的混凝土結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為30級(jí)左右。可以應(yīng)用軟件對(duì)房屋鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。

如果房屋在改建時(shí)，存在一些損傷問題，要對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。在房屋的結(jié)構(gòu)改造之后，還要通過模型的建立，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。一般來說在進(jìn)行房屋改建時(shí)，混凝土材料的應(yīng)用強(qiáng)度也要達(dá)到30級(jí)左右，鋼筋材料的建設(shè)強(qiáng)度，要按照我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行確定。然后對(duì)最終的結(jié)果進(jìn)行計(jì)算。如果在計(jì)算中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的改造結(jié)果，無法滿足建設(shè)的要求。就要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改善，確保最終結(jié)果符合抗震設(shè)計(jì)的要求，才能提高結(jié)構(gòu)應(yīng)用的穩(wěn)定性。

（四）鑒定結(jié)果

在開展工作的過程中可以發(fā)現(xiàn)，如果房屋工程的部分框架梁柱的配筋建設(shè)情況，無法滿足抗震鑒定的標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)建筑物進(jìn)行改建時(shí)，工程的框架結(jié)構(gòu)以及梁柱，就無法承載建筑物的負(fù)荷壓力。所以在進(jìn)行實(shí)際建設(shè)時(shí)，應(yīng)該對(duì)房屋進(jìn)行加固處理。在開展鑒定時(shí)，還應(yīng)該對(duì)鑒定的結(jié)果，進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量，才能保證最終鑒定的結(jié)果更加準(zhǔn)確。為房屋的擴(kuò)建和改建等工作，提供有效的支持。避免因?yàn)殍b定結(jié)果的誤差情況，影響后續(xù)的各項(xiàng)操作。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，建筑工程的建設(shè)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的材料，以及施工技術(shù)類型正在不斷的更新?lián)Q代。居民對(duì)于房屋工程的結(jié)構(gòu)建設(shè)，也提出了更高的要求。在進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，建筑物原有的空間設(shè)置和層數(shù)，已經(jīng)無法滿足居民的居住需求，因此要對(duì)工程進(jìn)行擴(kuò)建。但是在進(jìn)行改建之前，必須對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)建設(shè)情況，進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)定，才能保證后續(xù)各項(xiàng)工程在開展時(shí)更加的順利。在進(jìn)行檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，操作人員的鑒定水平會(huì)直接影響擴(kuò)建工程的建設(shè)效果，也是鑒定工作開展的前提條件。因此施工企業(yè)必須引進(jìn)更加先進(jìn)的技術(shù)，才能促進(jìn)工程進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展。

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