房屋抗震鑒定——廠房檢測

京翼工程技術(shù)有限公司是一家集設(shè)計、施工、檢測于一體的專業(yè)工程技術(shù)管理咨詢公司。專業(yè)從事于房屋質(zhì)量安全檢測鑒定、房屋安全性檢測、危房鑒定、鋼結(jié)構(gòu)檢測、長期專注于建筑結(jié)構(gòu)加固，碳纖維加固，鋼結(jié)構(gòu)加固，建筑物糾偏，地基加固，建筑防水工程、建筑內(nèi)外墻涂料工程等.
20世紀(jì)80、90年代，一批雖經(jīng)過設(shè)計卻未經(jīng)竣工驗收備案的房屋建成并投入使用，房屋在建造過程中未得到有效的監(jiān)督和控制，房屋建筑與結(jié)構(gòu)與設(shè)計的一致性得不到保障，結(jié)構(gòu)的材料強度也未經(jīng)檢驗。
這類房屋應(yīng)進(jìn)行全面仔細(xì)的調(diào)查和檢測，確定房屋的實際情況和材料強度，以為抗震鑒定的準(zhǔn)確性奠定基礎(chǔ)。本文結(jié)合工程實例，介紹了混凝土框架結(jié)構(gòu)檢測及抗震鑒定的內(nèi)容、方法和程序。
1 工程概況
某二級醫(yī)院辦公樓建成于20世紀(jì)90年代初，為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，高度15.6m，總建筑面積為3847m2，欲改建為住院用房。房屋南側(cè)中部和西側(cè)端部設(shè)有樓梯間，平面示意見圖1。房屋A~C軸范圍內(nèi)為四層，C~D軸范圍內(nèi)為兩層。
房屋原設(shè)計安全等級為二級，抗震設(shè)防烈度為7度，基本地震加速度為0.10g，丙類建筑，框架抗震等級為三級?；A(chǔ)采用柱下十字交叉條形基礎(chǔ)，場地類別為Ⅳ類。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的規(guī)定，后續(xù)年限宜采用40年，按照B類建筑進(jìn)行抗震鑒定。
2 現(xiàn)場檢測
2.1房屋建筑、結(jié)構(gòu)體系布置復(fù)核
根據(jù)調(diào)查復(fù)核結(jié)果，房屋各區(qū)域使用功能和結(jié)構(gòu)體系基本與原設(shè)計一致，未發(fā)現(xiàn)主要承重構(gòu)件缺失。
同時發(fā)現(xiàn)以下與原設(shè)計不符項：①. 一層(7~8)/(D~E)軸間（原入口雨篷）原混凝土構(gòu)件被拆除，改建為輕鋼結(jié)構(gòu)雨篷；②. 標(biāo)高7.180m處7~8/D軸加設(shè)框架梁，截面尺寸為250mm×400mm。
2.2 軸網(wǎng)、層高和構(gòu)件截面尺寸檢測
對軸網(wǎng)、層高和構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行的抽樣檢測結(jié)果表明，抽檢軸網(wǎng)、層高和構(gòu)件截面尺寸實測值與設(shè)計值的偏差基本在《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2002(2010年版)允許的偏差范圍內(nèi)。
2.3 鋼筋配置檢測
對主要混凝土構(gòu)件進(jìn)行的抽樣檢測結(jié)果表明，抽檢梁、柱主筋根數(shù)符合設(shè)計要求，梁、柱箍筋間距和樓板鋼筋間距基本符合設(shè)計要求，抽檢構(gòu)件的鋼筋直徑符合設(shè)計要求，實測鋼筋保護(hù)層厚度與設(shè)計值偏差基本在驗收規(guī)范允許范圍內(nèi)。
采用里氏硬度法測定主筋的硬度來推定鋼筋的抗拉強度，檢測結(jié)果表明，鋼筋的抗拉強度滿足原設(shè)計強度等級HRB335的要求。
2.4混凝土抗壓強度檢測
現(xiàn)場采用回彈法結(jié)合鉆芯修正分別對各層柱、梁混凝土抗壓強度進(jìn)行抽樣檢測，檢測結(jié)果表明，三層有個別柱混凝土抗壓強度不滿足設(shè)計要求C30，其余抽檢構(gòu)件強度推定值為31.2MPa～38.3MPa。對三層柱擴(kuò)大比例按批量檢測確定其抗壓強度推定值為26.5MPa。
2.5房屋傾斜測量
采用投點法對房屋四角外墻豎向棱線進(jìn)行測量，檢測結(jié)果表明，該房屋整體傾斜率較小且無明顯規(guī)律，傾斜率最大的點為西北角點X方向，傾斜率為2.7‰，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）的規(guī)定，多層和高層建筑物的整體傾斜（Hg≤24m時）允許值為4‰，房屋傾斜在規(guī)范的允許范圍內(nèi)。
2.6房屋完損狀況調(diào)查
經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)房屋三層(14-15)/(A-B)板底有露筋、銹蝕現(xiàn)象；一層地坪有開裂現(xiàn)象；房屋外墻墻面粉刷層有較大面積起殼、開裂現(xiàn)象；房屋(2-3)/C軸填充墻粉刷層開裂，主要是由于溫度變化、材料干縮所致，屬于非結(jié)構(gòu)受力裂縫。
3 抗震鑒定
根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的規(guī)定，B類鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的抗震鑒定，應(yīng)根據(jù)所屬的抗震等級進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造檢查，并應(yīng)通過內(nèi)力調(diào)整進(jìn)行抗震承載力驗算。
3.1地基基礎(chǔ)抗震鑒定
根據(jù)傾斜測量結(jié)果，房屋無明顯不均勻沉降，房屋外墻及上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件未發(fā)現(xiàn)明顯由不均勻沉降引起的結(jié)構(gòu)性裂縫，房屋地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009，7度時地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷的乙類建筑可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。
3.2抗震措施鑒定
房屋欲改建為住院用房，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223-2008和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的規(guī)定，房屋抗震設(shè)防類別為乙類，應(yīng)按比本地區(qū)設(shè)防烈度提高一度的要求核查其抗震措施。抗震措施鑒定主要包括結(jié)構(gòu)體系的合理性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的實際強度、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱向鋼筋和橫向箍筋的配置、構(gòu)件連接的可靠性、填充墻與主體結(jié)構(gòu)的拉結(jié)構(gòu)造等幾方面進(jìn)行鑒定，經(jīng)鑒定，該房屋的抗震措施主要有以下幾項不符合《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的規(guī)定：①.立面局部縮進(jìn)的尺寸大于該方向水平尺寸的25%。②.框架梁與柱的中線不重合。③.部分框架梁凈跨與截面高度比為3.24，小于4。④.個別框架柱截面最小尺寸小于300mm，個別柱凈高與截面高度比小于4。⑤.個別框架柱加密區(qū)箍筋肢距大于250mm。
3.3 抗震承載力驗算
B類鋼筋混凝土房屋，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011進(jìn)行抗震分析，且按《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023-2009的規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件承載力計算。采用PKPM2010版（V2.1）“鑒定加固模塊”系列軟件，對整幢房屋結(jié)構(gòu)建立合理的力學(xué)計算模型進(jìn)行抗震承載力驗算。
荷載標(biāo)準(zhǔn)值按照實際情況計算，考慮門窗洞口的影響；活載標(biāo)準(zhǔn)值按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012確定；基本風(fēng)壓取0.55kN/m2，B類粗糙度，風(fēng)載體型系數(shù)取1.3；基本雪壓取0.20kN/ m2?；炷翉姸热龑又?6.5MPa，其余取設(shè)計強度C30，縱筋強度等級為HRB335，箍筋HPB235。  
3.4結(jié)構(gòu)抗震計算結(jié)果分析
①.結(jié)構(gòu)的平立面規(guī)則程度一層X向?qū)娱g剛度比（本層側(cè)移剛度與上一層側(cè)移剛度70%的比值或上三層平均側(cè)移剛度80%的比值中之較小者）為0.9780＜1.0，屬于豎向剛度不規(guī)則。
②.結(jié)構(gòu)的動力特性結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1至比為0.949，不滿足規(guī)范要求。兩者非常接近，由于振動耦聯(lián)的影響，結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯增大。
③.地震作用下層間位移角和扭轉(zhuǎn)位移比X方向最大彈性層間位移角為1/ 681，Y方向最大彈性層間位移角為1/ 851，均小于規(guī)范限值1/550。結(jié)構(gòu)在X＋方向和X－方向偶然偏心地震作用規(guī)定水平力下最大扭轉(zhuǎn)位移比分別為1.02和1.13，均小于1.2；結(jié)構(gòu)在Y＋方向和Y－方向偶然偏心地震作用規(guī)定水平力下最大扭轉(zhuǎn)位移比分別為1.31和1.44，均大于1.2，屬于平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則。
④.三層懸挑梁有超筋現(xiàn)象，部分梁、柱構(gòu)件實配縱筋面積不滿足驗算結(jié)果，部分梁、柱截面實配箍筋面積不滿足驗算結(jié)果。
4 鑒定結(jié)論
綜上，該房屋抗震措施鑒定多處不滿足規(guī)范要求；X、Y方向最大彈性層間位移角滿足規(guī)范要求；結(jié)構(gòu)在X＋、X－、Y＋、Y－方向偶然偏心地震作用規(guī)定水平力下最大扭轉(zhuǎn)位移比分別為1.02、1.13、1.31、1.44，屬于平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則；一層X向?qū)娱g剛度比為0.9780＜1.0，屬于豎向剛度不規(guī)則；部分框架梁、柱實配縱筋、箍筋不滿足承載力驗算結(jié)果。應(yīng)及時采取措施對房屋進(jìn)行加固，確保安全使用。
5 加固方案
根據(jù)抗震鑒定結(jié)果，對房屋提出以下加固處理建議：
（1）、在房屋兩端增設(shè)鋼筋混凝土抗震墻，新增抗震墻與原框架柱可靠連接，以減小房屋的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，提高房屋整體抗震能力。
（2）、對需要大幅度提高抗震能力的梁、柱，建議采用外粘角鋼法進(jìn)行加固，角鋼的兩端應(yīng)有可靠的連接和錨固。對需適當(dāng)提高抗震承載力的構(gòu)件（加固后正截面受彎承載力提高幅度不應(yīng)超過40%），可采用粘貼鋼板法加固。斜截面受剪承載力不足的構(gòu)件，采用U形膠粘箍板進(jìn)行加固，箍板應(yīng)垂直于構(gòu)件軸線方向粘貼，不得采用斜向粘貼。
6 結(jié)語
房屋抗震鑒定應(yīng)立足于房屋實體，只有對房屋進(jìn)行全面、科學(xué)、準(zhǔn)確的調(diào)查和檢測后，才能對房屋的抗震性能做出真實、準(zhǔn)確、有效的評價并提出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的加固方案。