王晶仁,袁 慧
(1.太原市龍城新區(qū)開發(fā)建設(shè)投資中心,山西太原 030012;2.太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原030027)
山西某住宅樓結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀分析及處理建議
王晶仁1,袁 慧2
(1.太原市龍城新區(qū)開發(fā)建設(shè)投資中心,山西太原 030012;2.太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原030027)
文章通過(guò)對(duì)某磚混結(jié)構(gòu)住宅樓的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,闡述了建筑抗震鑒定的基本流程,并提出了有效的處理。
抗震鑒定;不均勻沉降
山西某住宅樓呈東西向矩形布置,平面主要尺寸為49.7m×9.8m,結(jié)構(gòu)體系為四層磚混結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)總高度為12.3m,層高均為3.0m,室內(nèi)外高差為0.30m,建于1987年,使用至今已有21年。
2003年該住宅樓的住戶發(fā)現(xiàn)該樓墻體出現(xiàn)了不同程度的裂縫,經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),是由于地溝阻塞造成了積水,引起基礎(chǔ)不均勻沉降,進(jìn)而導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)墻體開裂并伴有結(jié)構(gòu)的整體傾斜現(xiàn)象,為保證住戶的安全,要求住戶全部遷出。2008年經(jīng)加固維修后的該樓在使用過(guò)程中再次發(fā)生了管道漏水,再次引起地基基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉降,導(dǎo)致目前該樓的墻體重新出現(xiàn)了裂縫,影響到了現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的安全使用。
(一)結(jié)構(gòu)整體傾斜及相對(duì)沉降變形情況
2008年9月17日和2009年5月9日對(duì)該樓的結(jié)構(gòu)整體傾斜和相對(duì)沉降變形現(xiàn)狀進(jìn)行了觀測(cè)。
1.結(jié)構(gòu)整體傾斜
通過(guò)對(duì)先后兩次觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較,當(dāng)時(shí)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出整體向東北方向傾斜的規(guī)律,在東北角處的傾斜量最大,達(dá)到198mm。但各頂點(diǎn)的傾斜量有明顯增加,仍然是東北角處的傾斜量最大,傾斜矢量值已由198mm增加至263mm,表明結(jié)構(gòu)的整體傾斜仍在繼續(xù)發(fā)展。
依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999第6.3.5條,對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu),當(dāng)墻高H>10m時(shí)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移限值為大于H/250(該結(jié)構(gòu)的H/250=12300/250=49mm)或大于90mm。上述檢測(cè)結(jié)果表明,目前該結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移已遠(yuǎn)超過(guò)了結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移限值。
2.結(jié)構(gòu)相對(duì)沉降變形
該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出自西向東沉降變形逐漸增大的不均勻沉降規(guī)律,通過(guò)對(duì)兩次結(jié)構(gòu)相對(duì)沉降變形檢測(cè)結(jié)果的比較,該結(jié)構(gòu)的不均勻沉降現(xiàn)象有明顯發(fā)展,與結(jié)構(gòu)整體傾斜所表現(xiàn)出的規(guī)律相一致。
依據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002第5.3.4條,對(duì)于Hg≤24m時(shí)的多層和高層建筑的整體傾斜,其建筑物的地基變形允許值為0.004,其中Hg為自室外地面起算的建筑物高度(m)。該結(jié)構(gòu)目前的地基變形值為360/46500=0.008>0.004,說(shuō)明目前該結(jié)構(gòu)的地基變形已超過(guò)了規(guī)范的允許值。
(二)上部局部墻體加固對(duì)結(jié)構(gòu)整體抗震性能的影響
依據(jù)太原市名匯建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)的該職工家屬樓的加固工程施工圖,其加固原則主要是對(duì)該建筑裂縫比較嚴(yán)重的墻體進(jìn)行加固,具體做法是:當(dāng)墻體裂縫長(zhǎng)度小于0.5m時(shí),采用扒鋸加帶狀抹灰加固;當(dāng)墻體裂縫長(zhǎng)度大于0.5m時(shí),采用縱、橫墻雙面或單面加鋼筋網(wǎng)片加固。
就單個(gè)墻體來(lái)看,采用雙面或單面加鋼筋網(wǎng)片加固的墻體和未進(jìn)行加固的墻體相比,前者的抗側(cè)剛度和抗震承載力確有明顯提高。經(jīng)計(jì)算,采用M10砂漿面層(35mm厚)加固后墻體的剛度提高系數(shù)分別為:240mm厚墻體單面加固介于1.15~1.29、雙面加固介于2.06~2.41;370mm厚墻體單面加固介于1.02~1.11、雙面加固介于1.71~1.94。但就整體結(jié)構(gòu)而言,已加固墻體和未加固墻體之間存在著明顯剛度差異,這將導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度在平面上分布的不均勻,進(jìn)而影響到地震力在整個(gè)結(jié)構(gòu)上的分配,引起結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng),將加重未加固墻體的震害。
因此,目前上部結(jié)構(gòu)的加固雖能提高單個(gè)墻體的承載力,但未能就結(jié)構(gòu)整體抗震性能進(jìn)行全面考慮,為結(jié)構(gòu)整體抗震性能埋下隱患。
根據(jù)該樓結(jié)構(gòu)整體傾斜及相對(duì)沉降變形觀測(cè)結(jié)果,管道再次漏水導(dǎo)致了結(jié)構(gòu)地基不均勻沉降繼續(xù)發(fā)生,墻體裂縫再次出現(xiàn),結(jié)構(gòu)整體傾斜繼續(xù)發(fā)展,傾斜發(fā)展目前尚未穩(wěn)定。由于上次在對(duì)墻體進(jìn)行加固設(shè)計(jì)時(shí)未能就結(jié)構(gòu)整體抗震性能進(jìn)行全面考慮,目前結(jié)構(gòu)的整體抗震性存在隱患。
對(duì)于因地基不均勻沉降造成的上部結(jié)構(gòu)損壞,進(jìn)行加固處理時(shí)應(yīng)遵循先加固地基,再加固基礎(chǔ),最后加固上部結(jié)構(gòu)的基本原則,進(jìn)行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)加固前,應(yīng)確認(rèn)加固后的地基沉降是否已經(jīng)穩(wěn)定。由于該建筑地基土多次浸水,已改變了土體的原有基本力學(xué)性質(zhì),在下一步進(jìn)行加固方案制定時(shí),應(yīng)對(duì)該結(jié)構(gòu)目前建設(shè)場(chǎng)地做補(bǔ)充地質(zhì)勘察。考慮到該結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移已遠(yuǎn)超過(guò)了結(jié)構(gòu)不適于繼續(xù)承載的側(cè)向位移限值,因此加固方案的制定應(yīng)先依據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292-1999第10節(jié)中有關(guān)民用建筑適修性評(píng)估的原則對(duì)該建筑進(jìn)行評(píng)估后決定。
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1673-0046(2011)06-0184-01