某砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓結(jié)構(gòu)安全性及抗震性鑒定

曹艷芳 肖 珍 羅 星

1.湖南天城建設(shè)有限公司 湖南常德 415000；2.湖南交通工程學(xué)院 湖南衡陽 421009

建筑物在投入使用后，可能會(huì)因?yàn)楦鞣N有形或者無形的損傷，導(dǎo)致建筑物的使用年限降低。所以對(duì)建筑物進(jìn)行定期的檢查、鑒定，并通過合理的維護(hù)保證建筑物處于安全、正常的狀態(tài)，是非常有必要的。

1 工程概況

某教學(xué)樓位于常德市，修建于2020年，為三層砌體結(jié)構(gòu)，第一、二層層高均為3.6m，第三層層高3.3m，建筑高度10.5m，平面形狀呈矩形，建筑面積約為3790m。房屋基礎(chǔ)為淺基礎(chǔ)，承重墻體均為普通燒結(jié)磚砂漿砌筑240mm厚眠墻，設(shè)有構(gòu)造柱、圈梁，樓板為現(xiàn)澆板。通過查閱相關(guān)規(guī)范資料，教學(xué)樓結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，建筑主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年，基本風(fēng)壓為0.4kN/m，地面粗糙度類別為B類，7度抗震設(shè)防，建筑抗震設(shè)防類別為乙類，基本地震加速度0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場(chǎng)地土類別為二類，特征周期0.35s。查閱教學(xué)樓施工圖紙可知，教學(xué)樓采用天然淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為粉質(zhì)黏土，承載力特征值為180KPa；梁、板、柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C25；上部結(jié)構(gòu)墻體砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M10。建筑外觀照及底層平面圖如圖1、圖2所示。

圖1 建筑物外觀照

圖2 底層平面布置圖

2 結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

2.1 結(jié)構(gòu)尺寸、板厚及層高檢測(cè)

隨機(jī)抽查各層混凝土梁、柱構(gòu)件20個(gè)，其截面尺寸均滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。采用樓板厚度測(cè)定儀檢測(cè)混凝土樓板厚度，抽查的5塊混凝土板板厚均為100mm，滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。采用激光測(cè)距儀測(cè)量板頂至上層樓板板底凈高，層高測(cè)量值為凈高與板厚之和，抽查第二層層高為3.6m，第三層層高為3.3m，滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。

2.2 混凝土及砂漿強(qiáng)度檢測(cè)

采用回彈法檢測(cè)所抽查混凝土的混凝土柱、梁構(gòu)件，其混凝土強(qiáng)度等級(jí)均可達(dá)到C25要求，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。采用貫入式砂漿強(qiáng)度測(cè)定儀檢測(cè)墻體灰縫砂漿的測(cè)釘貫入深度，并根據(jù)貫入深度換算現(xiàn)齡期砂漿抗壓強(qiáng)度值，抽查第一層和第三層砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度均為5.4MPa，不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

2.3 鋼筋位置及鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)

采用鋼筋位置測(cè)定儀檢測(cè)鋼筋位置及保護(hù)層厚度，抽查的8塊板構(gòu)件的鋼筋位置間距滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。檢測(cè)了混凝土板54個(gè)測(cè)點(diǎn)，混凝土保護(hù)層厚度檢測(cè)合格點(diǎn)為51點(diǎn)，合格點(diǎn)率為94%，滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收規(guī)范要求。

2.4 傾斜檢測(cè)

隨機(jī)抽取了教學(xué)樓四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行了相對(duì)應(yīng)的傾斜檢測(cè)，具體檢測(cè)結(jié)果詳見下表所示。

傾斜檢測(cè)結(jié)果表

說明：檢測(cè)值中包含砌筑偏差、抹灰、變形等造成的傾斜。

3 結(jié)構(gòu)復(fù)核

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，采用PKPM V5.2結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件得出教學(xué)樓上部墻體高厚比、抗壓、抗震承載能力及混凝土構(gòu)件配筋的結(jié)果。

3.1 砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件

經(jīng)計(jì)算，教學(xué)樓墻構(gòu)件抗力與荷載效應(yīng)之比均大于1，滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2011)第4.1條規(guī)定；豎向承載構(gòu)件高厚比均小于允許高厚比，滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2011)第6.1.1條規(guī)定。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件

經(jīng)計(jì)算，底層柱軸壓比最大值為0.45，校核柱配筋可知，柱受力筋及箍筋均滿足計(jì)算配筋的要求。分別校核各層混凝土梁、板的正截面和斜截面承載能力，發(fā)現(xiàn)混凝土梁上、下端縱筋及箍筋，混凝土板的底筋和面筋均滿足計(jì)算配筋的要求。說明教學(xué)樓混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(2015年版)》(GB 50010-2010)要求。

4 結(jié)構(gòu)安全性鑒定分析

4.1 地基與基礎(chǔ)

教學(xué)樓采用天然淺基礎(chǔ)，以粉質(zhì)黏土層為持力層，無軟弱下臥層，建筑物周邊無斜坡、空曠，基礎(chǔ)穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察，上部結(jié)構(gòu)未見不均勻沉降引起的裂縫。由《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第7.2.2、7.2.3、7.2.4條，可判斷教學(xué)樓的地基基礎(chǔ)子單元為A級(jí)。

4.2 上部承重結(jié)構(gòu)

上部承重結(jié)構(gòu)(子單元)的安全性鑒定評(píng)級(jí)，應(yīng)根據(jù)其所含各種構(gòu)件的安全性等級(jí)、結(jié)構(gòu)的整體性等級(jí)，以及結(jié)構(gòu)側(cè)向位移等級(jí)進(jìn)行確定。

(1)墻：經(jīng)計(jì)算，教學(xué)樓墻體構(gòu)件抗力與荷載效應(yīng)之比均大于1；墻體高厚比均小于允許高厚比，滿足正常條件下穩(wěn)定性要求。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第5.4.4、5.4.5條及第6.4.2條規(guī)定，評(píng)定砌體構(gòu)件安全性等級(jí)均為A級(jí)。

(2)柱、梁：通過檢測(cè)，教學(xué)樓柱、梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)、截面尺寸均滿足設(shè)計(jì)圖紙要求，且現(xiàn)場(chǎng)未發(fā)現(xiàn)混凝土柱、梁有開裂或變形等；經(jīng)計(jì)算，混凝土柱最大軸壓比為0.51，校核混凝土構(gòu)件配筋表明混凝土柱、梁均滿足承載能力要求。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第5.4.4條及第6.4.2條規(guī)定，評(píng)定混凝土柱、梁安全性等級(jí)均為A級(jí)。

(3)板：教學(xué)樓均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)板構(gòu)件存在開裂、變形等現(xiàn)象，但現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分板存在滲水現(xiàn)象。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第5.4.4條及第6.4.2條規(guī)定，評(píng)定梁安全性等級(jí)均為B級(jí)。

(4)結(jié)構(gòu)的整體性：由現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果可知，教學(xué)樓結(jié)構(gòu)布置、支承系統(tǒng)布置合理；構(gòu)件長細(xì)比及連接構(gòu)造滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求，無明顯殘損或施工缺陷，能傳遞各種側(cè)向作用；圈梁構(gòu)造滿足現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；結(jié)構(gòu)間的聯(lián)系設(shè)計(jì)合理、無疏漏；錨固、連接方式正確，無松動(dòng)變形或其他殘損。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第6.4.3、6.4.4條，評(píng)定教學(xué)樓結(jié)構(gòu)整體性等級(jí)為B級(jí)。

(5)結(jié)構(gòu)側(cè)向位移：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中對(duì)本房屋的Q1、Q2、Q3、Q4四點(diǎn)的頂點(diǎn)位移測(cè)量，檢測(cè)最大頂點(diǎn)位移量為7.5mm，小于《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第6.4.2條中的規(guī)定限值。依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)第6.4.2條，評(píng)定教學(xué)樓安全性等級(jí)為B級(jí)。

綜上，評(píng)定教學(xué)樓上部承重結(jié)構(gòu)的安全性等級(jí)為B級(jí)。

4.3 圍護(hù)系統(tǒng)承重部分

教學(xué)樓屋面、門窗等圍護(hù)系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。根據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》第8.4.2條，教學(xué)樓圍護(hù)系統(tǒng)承重部分安全性等級(jí)評(píng)定為B級(jí)。

4.4 安全性鑒定結(jié)論

依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)規(guī)定，評(píng)定教學(xué)樓的安全性等級(jí)為B級(jí)，安全性略低于本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)A級(jí)的要求，尚不顯著影響整體承載。

5 結(jié)構(gòu)抗震性鑒定分析

根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第1.0.4、1.0.5條規(guī)定，該鑒定單元的后續(xù)使用年限為50年，應(yīng)采用《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》各章規(guī)定的C類建筑抗震鑒定方法進(jìn)行抗震鑒定。教學(xué)樓應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)的要求進(jìn)行抗震鑒定。

5.1 抗震措施

教學(xué)樓為三層砌體結(jié)構(gòu)，建筑高度為10.5m，滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)第7.1.2條房屋的層數(shù)和總高度限值要求；房屋最大高寬比為1.25，小于2.5，滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)第7.1.4條房屋總高度與總寬度的最大比值要求；教學(xué)樓構(gòu)造柱截面尺寸均為240mm×240mm，構(gòu)造柱與墻體連接處設(shè)有拉結(jié)筋，且每層樓梯間四角、外墻四角等均設(shè)有構(gòu)造柱，滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)第7.3.1、7.3.2條多層砌體房屋構(gòu)造柱設(shè)計(jì)要求；每層外墻和內(nèi)縱墻均設(shè)有圈梁，且圈梁閉合，圈梁高度為180mm，寬度為240mm，滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)第7.3.3、7.3.4條多層砌體房屋圈梁設(shè)計(jì)要求。

綜上，評(píng)定教學(xué)樓抗震構(gòu)造措施滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)要求。

5.2 抗震承載力驗(yàn)算

通過驗(yàn)算，教學(xué)樓墻體抗力與效應(yīng)之比均大于1，抗震承載力滿足現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)要求。

5.3 抗震性鑒定結(jié)論

教學(xué)樓抗震措施及抗震承載力均滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)要求。

6 結(jié)論

本文通過對(duì)某教學(xué)樓進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，結(jié)合結(jié)構(gòu)檢測(cè)復(fù)核結(jié)果，按照《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50003-2011)、《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)規(guī)定，評(píng)定教學(xué)樓結(jié)構(gòu)的安全性鑒定等級(jí)和抗震性鑒定等級(jí)，并得出以下結(jié)論：

(1)通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，所抽查的教學(xué)樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸、層高、板厚，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度、保護(hù)層厚度及鋼筋間距均滿足設(shè)計(jì)及現(xiàn)行驗(yàn)收規(guī)范要求。檢測(cè)了第一層和第三層的砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度可達(dá)到M5.0，不滿足設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)了教學(xué)樓傾斜率、各測(cè)點(diǎn)位移及傾斜率，均小于規(guī)范限值要求。

(3)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及結(jié)構(gòu)復(fù)核結(jié)果，并依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-2015)，分別按照構(gòu)件、子單元、鑒定單元逐級(jí)評(píng)定，評(píng)定教學(xué)樓的安全性等級(jí)為B級(jí)，安全性略低于本標(biāo)準(zhǔn)中A級(jí)的要求，尚不顯著影響整體承載。

(4)按照《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)要求，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及結(jié)構(gòu)抗震承載能力復(fù)核計(jì)算結(jié)果，評(píng)定教學(xué)樓抗震措施及抗震承載力均滿足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)要求。