■廖日熙,劉 昊
■1.福建省建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司,福建 福州 350025;2.福建省綠色建筑技術(shù)重點實驗室,福建 福州 350025
繼唐山大地震后,我國又發(fā)生了多次中級以上的地震,尤其是5.12汶川里氏8.0 級的地震,造成了約八萬多人的遇難和無數(shù)房屋的倒塌。經(jīng)過對這些地震災(zāi)害的研究發(fā)現(xiàn),抗震加固是提高建筑抗震的有效措施,但是要合理的進行抗震加固,就必須對建筑的抗震性能進行專業(yè)鑒定。
房屋建筑抗震檢測需要根據(jù)國家頒布的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》,對房屋的質(zhì)量現(xiàn)狀分別從宏觀控制與構(gòu)造鑒定方面和抗震承載力復(fù)核兩方面進行安全性鑒定。符合宏觀控制與構(gòu)造鑒定內(nèi)容的為第一級鑒定,一般經(jīng)過第一鑒定會得到構(gòu)造影響系數(shù)和局部影響系數(shù),然后進行第二鑒定。第二鑒定主要是對抗震承載力復(fù)核的鑒定,通過第一與第一級鑒定中構(gòu)造影響系數(shù)以及局部影響系數(shù)的結(jié)合,從而得出結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力指數(shù)。依照鑒定標(biāo)準(zhǔn)中給出的簡化計算方法可以求出抗震承載力復(fù)核。如果房屋的多項構(gòu)造或結(jié)構(gòu)的整體性不符合要求時,就不需要進行第二鑒定,而直接進行加固設(shè)計。對房屋進行抗震鑒定,是為了給出結(jié)構(gòu)抗震安全性能的評價,另外結(jié)合建筑安全性鑒定,給出安全、經(jīng)濟、合理的加固方案,對加固費用進行估算,為后期抗震加固提供依據(jù)也是必須的[1]。
我國房屋抗震設(shè)計規(guī)范根據(jù)建造年代的不同分為:1990 年之前依照《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(TJ11—78)設(shè)計建造、1990~2001年依照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBJ11—89)設(shè)計建造、2002 年之后依照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011—2001)設(shè)計建造。由于抗震科研還在不斷的探究中,所以以上三本設(shè)計規(guī)范的設(shè)防要求、設(shè)計方法、抗震構(gòu)造等措施還在不斷地完善中,所以多層校舍建筑的抗震檢測要根據(jù)自身的設(shè)計規(guī)范來鑒定。
校舍建筑多是指中小學(xué)教學(xué)樓,它屬于乙類建筑,不能單純的以建造時期相應(yīng)設(shè)計規(guī)范要求來評定,需要根據(jù)最新頒布的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023—2009)來進行評定。因為這本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同后續(xù)使用年限的時間分為A、B、C 三類:后續(xù)使用年限30 年的建筑為A 類;后續(xù)使用年限40 年的建筑為B 類;后續(xù)使用年限50 年的建筑為C 類。同時也給出了各類建筑抗震鑒定的方法、措施以及承載力驗算等要求[2]。
多層校舍房屋現(xiàn)狀質(zhì)量檢測應(yīng)采用逐棟排查的方法。對房屋建筑工程進行比較全面的現(xiàn)狀質(zhì)量檢測,特別是對損傷部位和結(jié)構(gòu)受力比較大的樓層重點抽樣,為后面的結(jié)構(gòu)抗震鑒定提供可靠的依據(jù)和結(jié)構(gòu)計算參數(shù)。檢測內(nèi)容應(yīng)重點放在外觀質(zhì)量普查、建筑垂直度檢測、基地基礎(chǔ)評價、混凝土構(gòu)件強度檢測、磚墻材料強度檢測、砌筑質(zhì)量檢查、結(jié)構(gòu)構(gòu)造檢查等方面。
多層砌體校舍建筑抗震檢測是通過對現(xiàn)場構(gòu)造詳細(xì)的了解和復(fù)核之后,按據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999),對所要檢測鑒定的房屋分別從地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)的承重部分三個子單元進行安全性評定,然后將實際情況填寫到下表中:
依據(jù)上述鑒定過程來分析,判斷該建筑工程安全鑒定等級,并判斷其抗震能力是屬于第一級鑒定或第二級鑒定,從而確定該建筑是否需要進行抗震加固。
多層砌體校舍在抗震能力方面還存在著的一些問題,主要表現(xiàn)在砌筑砂漿強度低、結(jié)構(gòu)上縱墻開洞率大以及混凝土構(gòu)造柱等問題。為了提高房屋建筑的抗震能力,需要從拆除重建、整體加固、局部加固等方面考慮,采取不同的措施。
對于多層校舍建筑墻體砌筑砂漿強度小于1.0MPa 的建筑,了解到它的抗震能力較低,加固量涉及到全部墻體,抗震加固費用超過新建工程的70%以及加固效果難以達(dá)到預(yù)想等原因,對此類房屋建議拆除重建。對于墻體砌筑砂漿強度大于1.0MPa 的建筑,雖然它的磚墻抗震承載能力與抗震設(shè)防要求還有一定的差距,但可以通過加固措施來提高結(jié)構(gòu)的抗震承載力,例如樓梯間墻體的加固就能夠有效加強房屋綜合抗震能力。針對達(dá)到砌筑砂漿強度要求的建筑,且承載力也符合北京市8 度設(shè)防要求的建筑,如果是存在不合理的構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置或頂端樓梯間設(shè)置問題,可以使用局部加固法,來增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱、鋼拉桿和樓梯間三面墻體的加固[3]。
多層砌體校舍在地震災(zāi)害中有一定的宏觀規(guī)律性。在剛建的樓房中,房屋上層受損較輕,而下層較為嚴(yán)重:如果單獨采用橫墻作為承重墻時,所受到的災(zāi)害要比采用縱墻輕微。所以針對這類結(jié)構(gòu)體系或布局不合理的建筑,應(yīng)該從改變結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和改善結(jié)構(gòu)對稱性的加固入手。比如,樓梯轉(zhuǎn)角或房屋盡端,要選擇適宜的加固不可太強,可以加固相鄰的橫向墻體,但是必須得保證加固后,相鄰較近墻體的抗側(cè)力度不能相差太大,否則會加重破壞程度。
地震所引發(fā)的原因是多樣化的,其造成的災(zāi)害形式也是多樣性的,所以近年來,相關(guān)部門對地震研究也愈細(xì)致,正在不斷實踐和積累解決各種問題的方法。當(dāng)承重柱、樓或梁不能滿足抗震承載力要求或是混凝土構(gòu)建樓板出現(xiàn)開裂時,可以通過加固增大截面或粘鋼的措施補修。當(dāng)外墻體滲透、墻體和樓板發(fā)生裂紋時,可以采取維護和修補的措施來實現(xiàn)校舍房屋的耐久性[4]。
當(dāng)多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的高度和層數(shù)超過規(guī)定限值時,需要從以下方面進行改善。如果出現(xiàn)多層砌體房屋超過規(guī)定的層數(shù)但沒有超過規(guī)定的限值時,可以采取比一般房屋承載力高的有效措施來加強墻體約束。如果多砌體房屋的層數(shù)超過規(guī)定限值時,就需要改變結(jié)構(gòu)體系或減少層數(shù),一些乙類設(shè)防的房屋,則只能改變其原有用途,作為丙類設(shè)防來使用,還必須要符合丙類設(shè)防的層數(shù)限制。如果丙類設(shè)防的房屋超過規(guī)定限值時,也需要從結(jié)構(gòu)體系的改變上入手,如增設(shè)鋼筋混凝土墻體來進行改進。
由于房屋建筑的類型不同,在地震中所受到的影響也不同,因此對房屋進行抗震檢測是十分必要的。然而抗震檢測和鑒定都必須對地震災(zāi)害的特點有較深的了解,這樣才能夠針對具體的破壞形式進行預(yù)防和改進。在大的地震災(zāi)害中,國家的政治、經(jīng)濟、文化以及人民生命健康都在受著迫害,目前我國政府和社會各界人士都在對地震災(zāi)害進行研究和預(yù)防,科學(xué)合理的對整個國家城市的抗震性能進行評定,相信未來一定可以找到更多減輕地震災(zāi)害的有效措施。
[1]彭雪峰.淺析既有砌體房屋抗震加固措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2014,(27):824-824.
[2]周立朋.空斗墻砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能及加固措施研究[D].河北工程大學(xué),2012.
[3]孫倩.淺析砌體房屋抗震加固設(shè)計[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(31).
[4]張澤國.淺談砌體房屋結(jié)構(gòu)缺陷的抗震加固方法[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2011,(36).