某中學教學樓結構安全性及抗震性能鑒定

張東海

(太原市建筑工程質量檢測站，山西太原 030002)

1 概況

某學校教學樓為3層(局部4層)磚混結構，建筑總高度12.9m，建筑面積為3 506.7 m2，建于1987年，基礎為鋼筋混凝土條形基礎，上部主體結構承重墻體采用燒結粘土磚砌筑，樓(屋)蓋為預應力混凝土空心板。該建筑安全等級為二級，抗震設防分類為乙類，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度0.20g。

2 檢測(鑒定)內容

要鑒定建筑結構的安全性及抗震性能，須檢查現有結構的現狀，包括結構布置、構造措施、地基基礎、材料強度、裂縫、變形等外觀質量情況。

1)地基基礎檢測。2)主體結構檢測。a.砂漿強度檢測。b.磚強度檢測。c.混凝土強度檢測。d.外觀檢測。3)安全性鑒定。a.地基基礎安全性鑒定。b.上部承重結構安全性鑒定。4)抗震鑒定。a.抗震構造措施核查。b.墻體抗震能力指數計算。

3 檢測(鑒定)儀器

1)鋼筋掃描儀。2)磚回彈儀(ZC4型)。3)砂漿回彈儀(ZC5型)。4)萬能試驗機(200 t)。5)紅外線測距儀(PD42型)。

4 檢測(鑒定)方法確定

4.1 地基基礎

根據學校實際情況，并經校方同意、配合，對基礎進行開挖檢測，或者根據上部結構反映情況對地基基礎作出評價。

4.2 主體結構

1)砂漿強度。采用回彈法對該建筑物砌筑砂漿抗壓強度進行檢測。依據GB/T 50315-2011砌體工程現場檢測技術標準第3.3.1，3.3.2條規(guī)定，該建筑按樓層劃分為三個檢測單元，每層為一個檢測單元，每一檢測單元內抽取6個測區(qū)(6片墻)作為一個檢測批進行強度檢測。

2)磚強度。采用回彈法對該建筑物砌體磚抗壓強度進行檢測。依據GB/T 50315-2011砌體工程現場檢測技術標準第3.3.1條和14.1.2條規(guī)定，該建筑按樓層劃分為三個檢測單元，每層為一個檢測單元;每一檢測單元內抽取10個測區(qū)(10片墻)作為一個檢測批進行強度檢測。

3)混凝土強度。采用鉆芯法對現澆混凝土構件強度進行檢測。依據CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程要求，并根據現場實際情況且經校方同意，對該建筑物抽取每層大梁進行混凝土強度檢測。

4)外觀質量。對整幢建筑的外觀質量進行全數檢查，包括墻體裂縫、結構變形和位移等影響結構安全的因素。

4.3 安全性評價方法

民用建筑鑒定單元的安全性鑒定評級，根據其地基基礎、上部承重結構部分的安全性等級，以及與整幢建筑有關的其他安全問題進行綜合評定。

1)地基基礎部分(子單元)。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.2.4條規(guī)定，按上部結構反映的檢查結果對地基安全性進行評級。

2)上部承重結構(子單元)。上部承重結構(子單元)的安全性鑒定評級，根據其所含各種構件的安全性等級、結構的整體性等級，以及結構側向位移等級進行確定。

4.4 抗震性能評價

建筑抗震鑒定分為兩級。第一級鑒定以宏觀控制和構造鑒定為主進行綜合評價，第二級鑒定以抗震驗算為主結合構造影響綜合評價。該建筑物建于1987年，根據GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準第1.0.4，1.0.5條規(guī)定，該建筑后續(xù)使用年限宜采用30年，所以，本次鑒定按GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準所規(guī)定的A類砌體房屋抗震鑒定方法進行抗震鑒定。該建筑物為重點設防類，即乙類設防，重點設防類應按高于本地區(qū)抗震設防烈度1度的要求加強其抗震措施。該學校所處地區(qū)抗震設防烈度為8度，所以，本次鑒定按9度設防要求核查其抗震措施。

5 檢測結果

5.1 地基基礎

經現場檢測，該教學樓為鋼筋混凝土條形基礎，基礎埋深為1 000 mm。在對基礎的檢查中，未發(fā)現傾斜、變形、裂縫等缺陷，未出現腐蝕、粉化等不良現象。上部結構未發(fā)現由于地基基礎不均勻沉降造成的結構構件開裂和傾斜。

5.2 結構材料強度

結構材料強度見表1～表3。

表1 砌筑砂漿強度檢測 MPa

表2 磚強度檢測

表3 混凝土強度檢測

5.3 外觀檢測

經現場檢測，三層多數教室圈梁底部與墻體連接處有由于溫度變化產生的水平裂縫，裂縫寬度約1.0 mm;三層大部分教室外縱墻與樓板連接處有不同程度的漏雨現象，抹灰層出現起皮、脫落現象;該建筑外立面有磚砌扶壁柱，扶壁柱抹灰層大面積脫落。

6 結構安全性鑒定評級

6.1 地基基礎部分(子單元)

經現場檢測，該教學樓為鋼筋混凝土條形基礎，基礎埋深為1 000 mm。在對基礎的檢查中，未發(fā)現傾斜、變形、裂縫等缺陷，未出現腐蝕、粉化等不良現象。上部結構未發(fā)現由于地基基礎不均勻沉降造成的結構構件開裂和傾斜。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.2.4條的規(guī)定，該建筑物地基基礎(子單元)安全性評定為Bu級。

6.2 上部承重結構(子單元)

6.2.1 主體結構構件安全性

1)砌體結構構件的安全性按承載能力評定:通過結構承載力驗算，該建筑物一層內橫墻在地震作用下的抗力和作用效應之比均小于0.95，二層內橫墻在地震作用下的抗力和作用效應之比均小于1.0。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.2條規(guī)定，主體結構構件承載能力等級評定為Cu級。

2)砌體結構構件的安全性按構造評定:通過現場檢測及結構驗算，墻柱的高厚比符合國家現行設計規(guī)范要求;樓板為預制板結構，預制板與墻體或者梁的連接較差。教室大梁下方無構造柱。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.3條規(guī)定，砌體結構構件構造的安全性等級評定為Cu級。

3)結構構件未出現不適于繼續(xù)承載的位移和變形，墻、柱無水平位移(或傾斜)。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.4條規(guī)定，砌體結構構件安全性按不適于繼續(xù)承載的位移或變形評定為Bu級。

4)經現場檢測，該建筑物三層圈梁底部與墻體連接處開裂，雖然為非受力裂縫，但是影響結構的整體性。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.5條規(guī)定，該建筑物承重構件按不適于繼續(xù)承載的裂縫評定為Cu級。

主體結構構件安全性評級，應根據承載能力、構造以及不適于繼續(xù)承載的位移和裂縫綜合進行評定，依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.1條、6.3.2條規(guī)定，該建筑物主體結構構件安全性等級為Cu級。

6.2.2 結構整體性

該建筑物結構布置合理，結構選型及傳力路線設計正確，符合現行設計規(guī)范要求。但是該建筑樓板采用預制板結構，預制板結構房屋的樓板整體性較差。依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.4條規(guī)定，該建筑物結構整體性等級評定為Cu級。

6.2.3 上部承重結構不適于繼續(xù)承載的側向位移

經變形測量，該建筑物承重墻無明顯頂點位移和層間位移，依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.5條的規(guī)定，結構側向位移評定為Bu級。

6.2.4 上部承重結構鑒定結論(子單元)

根據對該建筑物構件安全性、結構整體性和結構的側向位移的安全性評級，依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.6條的規(guī)定，該建筑物上部承重結構(子單元)安全性評定為Cu級。

6.3 鑒定單元綜合鑒定結論

根據上述評定，地基基礎安全性等級為Bu級，上部承重結構安全性等級為Cu級，故依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準第8.1節(jié)的規(guī)定，綜合評定該建筑物(鑒定單元)安全性等級為Csu級。

7 建筑物抗震鑒定

1)抗震構造措施核查結果見表4。

表4 抗震構造措施核查結果

由表4可知，該建筑物抗震橫墻間距、外墻盡端至門窗洞邊的距離、內墻陽角至門窗洞邊的最小距離等多項構造措施不滿足GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準的要求。

2)墻體抗震能力指數計算結果見表5。

表5 墻體抗震能力指數計算結果

根據表5可知，該建筑的薄弱層為第二層，縱向墻體綜合抗震指數為0.83，橫向綜合抗震指數為0.62，均小于1.0，不滿足抗震要求。

8 結語

1)依據GB 50292-1999民用建筑可靠性鑒定標準的規(guī)定，綜合評定該建筑物整體安全性等級為Csu級。2)結合抗震措施鑒定及抗震承載力驗算綜合評定，該建筑物抗震能力不滿足8度抗震設防要求。

9 建議

1)對該建筑物所有抗震承載力不足的墻段(體)以及預制板的搭接采取加固措施;由具備相應資質的加固設計單位對本工程進行加固設計，并對加固后的結構重新進行結構承載力和抗震性能驗算;由具備相應資質的施工單位，依據加固設計圖進行加固施工。

2)對不需加固墻體的裂縫進行修復處理。

［1］GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標準［S］.

［2］GB 50023-2009，建筑抗震鑒定標準［S］.

［3］GB/T 50315-2011，砌體工程現場檢測技術標準［S］.