某會議中心的提升改造抗震鑒定淺析

陳煌森

（健研檢測集團有限公司，福建 廈門 361004）

1 工程概況

本工程為地上五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，該建筑于2008年建成并投入使用。局部柱、梁采用勁性混凝土結(jié)構(gòu)，大屋蓋采用現(xiàn)澆混凝土板及空間管桁架體系。桁架與混凝土柱頂?shù)倪B接采用一端固定鉸接，一端滑動鉸接，支座分別采用球形固定鋼支座，及單向可動鋼支座。該建筑平面最大長度121.95m，最大寬度98.22m；各層層高：負一層為5.55m，一層為6.6m，二層為6m，三層為5.4m，四層為6.0m，五層為 5.05m，建筑高度 41.15m；其建筑面積：地下室為 8670.483m2，地上為24589.559m2。

2 現(xiàn)場勘察與檢測

2.1 結(jié)構(gòu)基本情況勘察

(1)對該工程的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)布置、軸線尺寸、層高、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸進行勘測。

(2)對該建筑的現(xiàn)狀進行勘察檢測，對檢測過程中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫、混凝土缺陷、鋼構(gòu)件銹蝕情況等質(zhì)量問題進行現(xiàn)場勘察、檢測及描述。

(3)對該建筑門窗、屋面檐口等維護系統(tǒng)進行檢查。

(4)勘查上部結(jié)構(gòu)是否存在傾斜及不均勻沉降等變形現(xiàn)象，上部結(jié)構(gòu)表面是否出現(xiàn)明顯的沉降裂縫等靜載下的缺陷。

經(jīng)現(xiàn)場勘查：該建筑結(jié)構(gòu)布置基本與原設(shè)計圖紙相符。該建筑混凝土梁板柱及鋼梁無明顯變形、傾斜或歪扭的現(xiàn)象，主體結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀基本良好。地下室頂板部分板底出現(xiàn)裂縫并有滴水及滲水現(xiàn)象。部分填充墻構(gòu)造柱出現(xiàn)露筋及混凝土澆筑不到位、墻體頂砌不到位等現(xiàn)象。

2.2 混凝土強度

現(xiàn)場按要求隨機抽取相關(guān)數(shù)量混凝土構(gòu)件，打開其表面的粉刷層、均勻布置測區(qū)，采用回彈法檢測混凝土構(gòu)件抗壓強度?；炷翗?gòu)件抗壓強度檢測結(jié)果符合原設(shè)計圖紙要求。

2.3 鋼筋配置

采用混凝土鋼筋檢測儀檢測其主筋鋼筋數(shù)量和加密區(qū)箍筋間距，剝開部分構(gòu)件局部部位的保護層，用游標(biāo)卡尺檢測鋼筋直徑?；炷亮喊逯摻钆渲脵z測結(jié)果基本符合原設(shè)計圖紙要求。

2.4 構(gòu)件尺寸與偏差

采用鋼卷尺和測厚儀對梁柱截面尺寸和樓板厚度進行復(fù)核，梁柱截面尺寸和樓板厚度復(fù)核結(jié)果基本與原設(shè)計圖紙一致。

2.5 鋼構(gòu)檢測

采用鋼卷尺、卡尺檢查等方法對管桁架連接節(jié)點、進行檢查（外觀損傷、銹蝕、變形等）；采用鋼卷尺、卡尺、激光測距儀等對支座進行檢測，通過現(xiàn)場測量，檢測滑動支座縱向滑動量是否超過相關(guān)要求。采用數(shù)字超聲波探傷儀、對管桁架桿件的焊縫部位進行焊縫質(zhì)量檢測。采用涂層厚度測量儀，對管桁架桿件涂層厚度進行測量。管桁架連接節(jié)點、焊縫、涂層厚度等檢測結(jié)果基本滿足原設(shè)計圖紙要求；滑動支座縱向滑移量均在原設(shè)計要求范圍內(nèi)。

2.6 結(jié)構(gòu)整體側(cè)向位移、垂直度檢測

采用全站儀等沿該建筑周圍布置若干個測點（測點個數(shù)根據(jù)現(xiàn)場條件及設(shè)計圖紙確定），對該建筑的結(jié)構(gòu)頂點位移進行檢測，評估結(jié)構(gòu)整體側(cè)向位移、垂直度是否符合規(guī)范要求。經(jīng)現(xiàn)場檢測，所抽查測點的頂點側(cè)向水平位移值均小于規(guī)范的界限值H/200。具體檢測結(jié)果見表1。

表1 結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向水平位移檢測結(jié)果

2.7 基礎(chǔ)檢測

經(jīng)現(xiàn)場勘察，該建筑上部結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯的傾斜和不均勻沉降的變形現(xiàn)象，上部結(jié)構(gòu)表面尚未出現(xiàn)明顯的沉降裂縫。以上現(xiàn)象間接表明了該建筑物的地基基礎(chǔ)目前尚處于正常工作狀態(tài)，無嚴重靜載缺陷。

3 結(jié)構(gòu)抗震鑒定

該建筑設(shè)計于2008年建成并投入使用。因此，依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009及《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223-2004的有關(guān)規(guī)定，本建筑抗震設(shè)防類別為乙類設(shè)防類別。根據(jù)規(guī)范要求，該建筑后續(xù)使用年限與原設(shè)計使用年限一致，抗震鑒定引用的設(shè)計規(guī)范按照原設(shè)計規(guī)范01系列（建筑功能未改變）進行。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009[2]的規(guī)定，抗震鑒定方法分為兩級，第一級鑒定以宏觀控制、構(gòu)造鑒定為主的綜合評價，第二級鑒定以抗震驗算為主結(jié)合構(gòu)造影響進行綜合評價。

3.1 抗震鑒定參數(shù)取值

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，該建筑結(jié)構(gòu)整體驗算時對有關(guān)參數(shù)取值如下：

（1）混凝土強度等級。按設(shè)計值并結(jié)合檢測值取。

（2）結(jié)構(gòu)層高。按設(shè)計值并結(jié)合實測值取。

（3）鋼筋強度。按設(shè)計值并結(jié)合實測值取。

（4）抗震取值?？拐鹪O(shè)防烈度為7度、設(shè)計基本地震加速度值為0.15g、第一組、Tg=0.45s、抗震設(shè)防類別為乙類、建筑場地類別按Ⅱ類?？蚣芸拐鸬燃墳橐患墶；撅L(fēng)壓：0.95kN /m2；地面粗糙度類別A類。

（5）截面尺寸。按設(shè)計值并結(jié)合實測值取。

（6）荷載取值。按設(shè)計值并結(jié)合后期改造功能取值。

（7）鋼筋直徑及間距。鋼筋直徑、鋼筋間距均按現(xiàn)場實測值并結(jié)合設(shè)計值進行驗算。

3.2 第一級鑒定（抗震措施鑒定）

根據(jù)抗震鑒定的有關(guān)規(guī)定，對該建筑進行抗震措施鑒定，具體鑒定內(nèi)容及結(jié)果如下:

（1）房屋最大高度。該建筑總高度為41.15m（計至管桁架屋面最高點），小于50m，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.1.1條的規(guī)定。

（2）結(jié)構(gòu)體系。①結(jié)構(gòu)布置：該建筑框架部分為多跨現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)及鋼框架結(jié)構(gòu)，框架柱與框架梁中線基本重合，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.1.5條的規(guī)定。②框架柱截面尺寸：該建筑框架柱截面尺寸為700mm×700mm，1000mm×1000mm等，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.6條的規(guī)定。③柱軸壓比：經(jīng)計算，柱最大軸壓比為0.65，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.7條的規(guī)定。④框架梁截面尺寸：該建筑框架梁的截面尺寸為 300×600mm、550mm×1050mm、750mm×1150mm等，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.1條的規(guī)定。

（3）材料強度。該建筑框架柱實測混凝土抗壓強度的推定值均大于45MPa，框架梁實測混凝土抗壓強度的推定值均大于35MPa，基本滿足規(guī)范GB 50011-2001第3.9.2條的規(guī)定。根據(jù)圖紙，縱向受力鋼筋采用III級鋼，符合規(guī)范GB 50023-2009第3.9.3條的規(guī)定。

（4）框架梁。①縱筋配置：經(jīng)對設(shè)計圖紙的核查，該建筑框架梁梁端縱筋最大配筋率小于 2.5%，建筑梁端截面的底面和頂面的實際配筋量的比值均不小于0.5，框架梁頂面和底面的通長鋼筋均大于2φ14,符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.4條的規(guī)定。②箍筋配置：該建筑所抽測框架梁中，梁端加密區(qū)箍筋間距在（100～117）mm之間，箍筋加密區(qū)長度在（805～2140）mm之間，箍筋直徑為10mm，該建筑框架梁加密區(qū)箍筋肢距和直徑等基本符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.3條的規(guī)定。

（5）框架柱。①縱筋配置：經(jīng)核查，該建筑配筋率中柱和邊柱縱筋最小配筋率均大于0.8%，角柱均大于1.0%，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.8條的規(guī)定。②箍筋配置：該建筑所抽測框架柱加密區(qū)箍筋間距為（97～117）mm，箍筋直徑為 10mm，所抽測框架柱加密區(qū)長度為（1435～2055）mm，基本符合規(guī)范 GB 50023-2009第6.2.3條的規(guī)定。經(jīng)核查，該建筑框架柱加密區(qū)體積配箍率基本符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.8條規(guī)定。

（6）梁柱節(jié)點。經(jīng)現(xiàn)場勘察，該建筑梁柱節(jié)點外觀完好，無明顯缺陷。經(jīng)對設(shè)計圖紙的核查，該建筑鋼筋的接頭和錨固基本符合規(guī)范GB 50023-2009第6.2.3條的規(guī)定。該建筑框架節(jié)點核芯區(qū)體積配箍率大于0.8%，符合規(guī)范GB 50011-2001第6.3.12條的規(guī)定。

（7）砌體填充墻。該建筑部分填充墻構(gòu)造柱混凝土沒有澆筑到位，出現(xiàn)露筋現(xiàn)象，不符合GB 50011-2001第13.3.3條的規(guī)定。

（8）非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。經(jīng)現(xiàn)場勘查及對原設(shè)計圖紙的核查可知，該建筑檐口等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件，與主體結(jié)構(gòu)連接基本可靠，基本符合GB 50011-2001第3.7.3條的規(guī)定。

（9）外觀和內(nèi)在質(zhì)量。該建筑的地下室頂板部分板塊板底出現(xiàn)裂縫，滴水及滲水現(xiàn)象；該建筑主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件無明顯變形、傾斜和歪扭。

（10）鋼管桁架構(gòu)件。該建筑鋼管桁架承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材為 Q345B，滿足規(guī)范 GB 50017-2003中第 3.3.1條的規(guī)定。鋼管的外徑與壁厚之比均不超過 100（235/fy），滿足規(guī)范GB 50017-2003中第10.1.2條的規(guī)定。鋼管的壁厚均大于3mm，滿足規(guī)范GB 50017-2003中第8.1.2條的規(guī)定。鋼管的壁厚均不大于25mm，滿足規(guī)范GB 50017-2003中第10.1.3條的規(guī)定。鋼管桁架桿件長度與截面直徑之比小于12（主管）和24（支管），滿足規(guī)范GB 50017-2003中第10.1.4條的規(guī)定。主管的外部尺寸均大于支管的外部尺寸，主管的壁厚均大于支管的壁厚，主管與支管或兩支管軸線之間的夾角均大于30o，支管與主管的連接焊縫，沿全周聯(lián)系焊接并平滑過渡，滿足規(guī)范GB 50017-2003中第10.2.1條的規(guī)定。

3.3 第二級鑒定（抗震承載力驗算）

（1）依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009等相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，采用盈建科軟件對該建筑現(xiàn)狀（依據(jù)建筑改造圖紙）進行抗震承載力驗算，并將計算結(jié)果與原設(shè)計圖紙進行對比，具體比較結(jié)果如下：①框架柱實際配筋值大于其計算配筋值，承載力基本滿足。②部分梁實際配筋值小于其計算配筋值，承載力不滿足（見表2）。③樓板的實際配筋值基本大于其計算配筋值，承載力基本滿足。④經(jīng)計算，該建筑在風(fēng)荷載、多遇地震作用下的彈性層間位移角最大值及罕遇地震作用下的彈塑性層間位移角最大值均滿足規(guī)范的要求。

（2）采用Midas軟件對屋架鋼管桁架承載力進行驗算，根據(jù)計算結(jié)果比較了鋼管桁架桿件應(yīng)力（見圖1）。比較結(jié)果表明：該建筑鋼管桁架桿件的實際應(yīng)力小于鋼材設(shè)計強度。

表2 框架梁配筋不足統(tǒng)計表

圖1 鋼桁架屋面整體應(yīng)力比

4 鑒定結(jié)論與加固建議

4.1 場地、地基和基礎(chǔ)

經(jīng)現(xiàn)場勘查可知，該建筑上部結(jié)構(gòu)未產(chǎn)生明顯的傾斜和不均勻沉降的變形現(xiàn)象，該建筑上部結(jié)構(gòu)表面尚未出現(xiàn)明顯的沉降裂縫。

根據(jù)現(xiàn)場檢測可知，該建筑所抽測點的結(jié)構(gòu)頂點側(cè)向水平位移值均小于《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50292-2015表7.3.10規(guī)定的界限值H/200。

可見，該建筑地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴重靜載缺陷，因此依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009中第4.2.2條的規(guī)定，可不進行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

4.2 抗震措施鑒定結(jié)果

依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023-2009的有關(guān)規(guī)定，對該建筑進行宏觀控制、構(gòu)造鑒定為主的綜合評價，得出該建筑暫發(fā)現(xiàn)有以下抗震措施不足之處：

（1）該建筑部分填充墻構(gòu)造柱混凝土沒有澆筑到位，出現(xiàn)露筋現(xiàn)場。

（2）地下室頂板部分板底出現(xiàn)裂縫、滴水、滲漏現(xiàn)象。

4.3 抗震承載力驗算結(jié)果

（1）框架柱。根據(jù)計算結(jié)果與原設(shè)計框架柱的實際配筋值比較：該建筑框架柱實際配筋值大于其計算配筋值，柱軸壓比不超過規(guī)范界限值。

（2）框架梁。根據(jù)計算結(jié)果與原設(shè)計框架梁的實際配筋值比較：該建筑少量框架梁實際配筋值小于其計算配筋值，承載力不滿足。

（3）樓板。計算結(jié)果比較了樓板的實際配筋值，比較結(jié)果表明：該建筑樓板實際配筋值大于計算配筋值。

（4）鋼管桁架。計算結(jié)果比較了鋼管桁架桿件應(yīng)力。比較結(jié)果表明：該建筑鋼管桁架桿件的實際應(yīng)力小于鋼材設(shè)計強度。

綜上所述，該建筑物的抗震鑒定結(jié)果為應(yīng)進行加固。建議業(yè)主單位委托有資質(zhì)設(shè)計單位對該建筑抗震承載力不足的框架梁及抗震構(gòu)造不足地方進行抗震加固或修復(fù)。

本文通過具體案例淺析抗震鑒定從現(xiàn)場檢測到檢測數(shù)據(jù)分析、抗震鑒定分析以及最后對建筑物抗震綜合能力進行評價，為后期提升改造加固設(shè)計及施工提供依據(jù)。

本文通過具體案例淺析抗震鑒定從現(xiàn)場檢測到檢測數(shù)據(jù)分析、抗震鑒定分析以及最后對建筑物抗震綜合能力進行評價，為后期提升改造加固設(shè)計及施工提供依據(jù)。