(四川中节能工程检测中心有限公司,四川 成都,610000)
[摘要]文章以某银行砖混结构办公营业用房改造项目为实例,介绍了检测鉴定工作的主要内容和方法,并采用PKPM软件建立模型进行计算分析,对该房屋的综合安全性及抗震进行鉴定评估,为后期的改造提供相关依据,对类似改造项目的检测鉴定工作具有一定参考价值。
[关键词]砖混结构;安全性;抗震;检测鉴定
工程概况
某银行办公营业用房修建于1983年,结构形式为砖混结构,房屋平面呈“L”字型布置,地上三层,一层为办公使用,层高为3.9m;二层为职工宿舍,层高为3.0m;三层处于闲置状态,层高为3.0。屋面为上人屋面,出屋面楼梯间高为2.4m;房屋楼屋面板为预制板,女儿墙厚度为120mm、高度为0.95m,室内外高差为0.75m。
房屋所在地区抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.05g。房屋相关设计及修建资料均已缺失,涉及结构性能的结构布置、构件尺寸、材料强度及钢筋布置等参数均不得而知;委托方拟对其进行结构改造以满足后续的使用功能要求,为明确房屋目前的安全性及抗震状况并为后期的改造提供相关依据,特需检测鉴定。
现场检查、检测情况
2.1 结构布置及构件尺寸检测
经现场检查、检测,绘制房屋现有结构平面布置图如下图1~图3所示:
图1 受检房屋一层平面布置示意图
图2 受检房屋二层平面布置示意图
图3 受检房屋三层平面布置示意图
2.2 地基基础
为明确房屋基础形式及目前的工作状况,现场采用局部开挖的方式进行检测,开挖点位为3轴交D轴、5轴交C轴~E轴处。由开挖检测结果,房屋基础型式为条形基础,采用条石砌筑而成,条石截面规格尺寸为300mm×300mm×1000mm,开挖处埋深分别为1.5m、1.2m(以室内地坪为±0.000m);经检查,条石基础砌筑质量较好,未见明显变形、开裂等现象,工作无异常。相关检测见下图4~图9所示。
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图4 3轴交D轴处基础剖面示意图 | |
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图5 5轴交C轴~E轴处基础剖面示意图 | |
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图6 | 图7 |
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图8 | 图9 |
2.3 砌筑块材强度检测
结合现场情况,依据《砌体工程现场检测技术标准》GB/T 50315-2011相关规定,将每层的同类型构件划分为一个检验批,采用回弹法对房屋墙体黏土标砖抗压强度进行检测,由现场检测结果,每层的砌筑块材抗压强度推定值均可达到MU7.5强度等级要求。
2.4 砌筑砂浆强度检测
结合现场情况,依据《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T 136-2017相关规定,将每层的同类型构件划分为一个检验批,采用贯入法对墙体砌筑砂浆抗压强度进行检测,房屋一层至三层的砂浆抗压强度推定值分别为4.3MPa、3.4MPa、3.7MPa。
2.5 混凝土强度检测
根据实际情况,为减少对房屋原结构的损伤,选取部分典型构件,采用回弹法对混凝土构件现龄期抗压强度进行检测,并依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)附录K进行强度折减,折减系数取0.90,由检测结果,房屋混凝土构件先龄期混凝土抗压强度推定值为21.4MPa~26.2MPa。后期建模混凝土强度等级按C20输入。
2.6 混凝土构件钢筋布置检测
现场采用钢筋扫描仪并结合局部剔除钢筋外保护层的方式对有代表性的混凝土构件中钢筋布置情况进行检测,房屋二层1轴~3轴交B轴梁底配筋为4B18+1A25,箍筋为A8@100/200;三层3轴~4轴交B轴梁底配筋为2A10,箍筋为A6@200;三层4轴交B轴~C轴梁底配筋为2A12,箍筋为A8@200。
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图10 | 图11 |
2.7 外观缺陷及损伤检测
现场检查,房屋部分墙体构件存在裂缝;部分混凝土构件外观质量局部较差,普遍存在蜂窝、麻面现象;房屋走廊区域多处预制板破损,钢筋保护层脱落,钢筋外露、锈蚀严重,存在安全隐患;房屋楼梯踏步局部破损、存在安全隐患。
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图12 | 图13 |
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图14 | 图15 |
3. 结构验算
3.1 验算条件
根据检测情况,对房屋上部主体结构进行建模验算,采用中国建筑科学研究院编制的PKPM软件中的鉴定与加固模块。主要验算条件:抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度至为0.05g,地震分组为第一组,场地类别为Ⅱ类,砌体施工质量控制等级为B级。本工程墙体材料为MU7.5黏土标砖,砌筑砂浆抗压强度参考现场实测值;主要部位使用活荷载如下:楼面2.0kN/㎡,楼梯3.5kN/㎡,上人屋面2.0kN/㎡,其余未详尽区域均按规范进行取值。
图16 结构验算模型
3.2 验算结果
根据结果,房屋一层部分构件受压承载力R/γ0S˂0.90(R为构件抗力;γ0为结构重要性系数,取1.0;S构件作用效应),不满足安全使用要求。
4. 安全性鉴定
4.1 地基基础
经现场检测,未发现房屋周边地坪有不均匀沉陷,也未发现因地基不均匀沉降引起的上部承重构件裂缝及明显位移现象,结合房屋使用已超30年,认为地基基础稳定、无静载缺陷。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015中第7.2.2条、第7.2.4条,房屋地基基础安全性评为Bu级。
4.2 上部承重结构
4.2.1 砌体构件
主要从以下四方面进行评定,取最低一等级作为该类构件安全性等级。
1、承载能力:经验算,房屋部分构件R/γ0S˂0.90,安全性评为Cu级。
2、构造:经验算,房屋承重构件高厚比满足要求,安全性评为Au级。
3、裂缝:房屋多处主要承重墙体构件斜向开裂,安全性评为Cu级。
4、不适于承载的变形或位移:经检测,未发现房屋砌体结构构件超出标准中位移限值的情况,安全性评定为Au级。
由以上情况,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015及《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021相关规定要求,综合评定房屋砌体构件安全性等级为Cu级。
4.2.2 混凝土构件
主要从以下四方面进行评定,取最低一等级作为该类构件安全性等级。
1、承载能力:现场未发现混凝土构件出现因承载力不足所导致的变形及开裂现象,安全性评为Cu级。
2、构造:经检测,混凝土构件间连接方式基本正确,构造符合规范要求,工作无异常,安全性评为Au级。
3、变形及损伤:房屋多处预制空心板破损,钢筋外露、锈蚀严重,存在安全隐患,安全性评为Cu级。
4、不适于承载的变形或位移:经检测,未发现混凝土结构构件超出标准位移限值的情况,安全性评定为Au级。
由以上情况,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015及《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021相关规定要求,综合评定房屋混凝土构件安全性等级为Cu级。
4.2.3 结构整体性
根据检查、检测情况,房屋四大角、楼梯间及主要纵横墙交接处均未设置混凝土构造柱,楼盖及屋盖处也均未设置圈梁,三层主要采用180mm厚空斗墙,楼板搁置长度不够,不满足规范要求,整体性较差;依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015及《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021相关要求,综合评定受检房屋整体牢固性等级为Cu级。
4.3 安全性鉴定评级
综上,依据《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015及《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB 55021-2021相关规定要求并结合房屋使用现状,综合评定受检房屋建筑结构安全性等级为Csu级。
5. 抗震性鉴定
房屋修建于1983年,按照现行《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008,该建筑为标准设防类,即丙类建筑,故应按本地区设防烈度的要求核查其抗震措施并进行抗震评估。
查阅《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010,该房屋抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.05g;房屋修建于1983年,故按照《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009中的A类建筑进行抗震鉴定。
5.1 地基基础
房屋所处场地地貌单一,房屋周边无对房屋安全不利的地形、地貌;由检查情况,房屋上部结构未出现因地基基础不均匀沉降导致的倾斜、开裂等现象,结合房屋使用年限,综合认为地基基础稳定、无静载缺陷。
5.2 上部结构
依据《既有建筑鉴定与加固通用规范》相关规定,依据《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009中对多层砌体房屋的相关内容,按照A类砌体房屋有关抗震标准,作鉴定如下:
鉴定项目 | 现场检查情况 | 标准要求 | 结论 |
高度 | 10.65m | 10m | 不满足 |
层数 | 3层 | 3层 | 满足 |
抗震横墙间距 | 最大9.5m | 10m | 满足 |
高宽比 | 不大于2.2 | 2.2 | 满足 |
砌筑用砖强度 | 不低于MU7.5 | MU7.5 | 满足 |
砌筑砂浆强度 | 不低于M0.4 | M0.4 | 满足 |
圈梁设置 | 仅在屋盖处设有 | 外墙每层应有圈梁 | 不满足 |
楼盖、屋盖构件的最小支承长度 | 部分小于100mm | 混凝土预制板墙上支撑长度不应小于100mm | 不满足 |
圈梁位置 | 圈梁未紧靠屋盖 | 圈梁位置与楼盖、屋盖宜在同一标高或紧靠板底 | 不满足 |
根据以上核查情况,房屋不满足6度抗震设防等级要求。
6. 鉴定结论
通过以上综合评定情况并结合房屋现状,房屋结构安全性等级为Csu级,不满足安全使用要求;房屋不满足6度抗震设防等级要求。
7. 结语
通过检测鉴定,受检房屋部分承重墙体受压承载力不满足要求,部分预制板受损严重、存在安全隐患,须进行加固处理;房屋多处抗震构造措施不完善,不满足其所在地6度抗震设防等级要求,须按规范要求对其进行抗震加固处理。
房屋在改造前进行全面的检测鉴定,明确其目前的安全性及抗震状况,指出存在的质量安全问题,提出合理的处理建议,在后期的改造设计及施工过程中,有针对性加强防护措施,才能确保房屋安全的安全使用。
参 考 文 献
[1]建筑结构检测技术标准:GB/T50344-2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2020.
[2]建筑抗震设计规范:GB 50011-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
[3]砌体工程现场检测技术标准:GB/T50315-2011[S].北京:中国建筑工业出版社,2011..
[4]建筑抗震鉴定标准:GB 50023-2009[S].北京:中国建筑工 业出版社2009.
[5]民用建筑可靠性鉴定标准:GB 50292-2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[6]建筑抗震鉴定标准:GB 50023-2009[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.