某小學框架結構教學樓抗震鑒定與加固

龍耀堅

（廣東穩(wěn)固檢測鑒定有限公司 廣州 510230）

某小學框架結構教學樓抗震鑒定與加固

龍耀堅

（廣東穩(wěn)固檢測鑒定有限公司 廣州 510230）

汶川地震之后，為提高中小學校舍的抗震性能，各地對中小學校舍開展了抗震鑒定及加固工作。本文以廣州某小學框架結構教學樓抗震鑒定及加固為例，進行原始資料調查，現(xiàn)場檢測、結構計算分析以及結構抗震性能評定，并在綜合評定的基礎上提出了加固處理方案。加固后的結構可達到重點設防類抗震設防標準。

框架結構；現(xiàn)場檢測；抗震鑒定；加固建議

引言

汶川地震之后，國家高度重視并要求全面提高全國中小學校舍的抗震防災能力，在《建筑工程抗震設防分類標準》[1]中，中小學校舍的抗震設防類別由原來的標準設防類提高到重點設防類，即由丙類提高到乙類。

2009年4月啟動的全國中小學校舍安全工程，在全國開展中小學校房屋鑒定排查，對具有安全隱患的校舍進行抗震加固、提高綜合防災能力，使學校校舍達到重點設防類抗震設防標準。根據(jù)十部委頒布的《全國中小學校舍安全工程實施細則》，為提高學校建筑物的抗震能力，適應當前地震形勢，減少地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失，受相關部門委托我司對廣州某小學教學樓進行了抗震鑒定，并提出了加固建議。

1 工程概況

廣州某小學教學樓建于2003年，為4層框架結構，首層高5.0m，二至四層高均為3.6m，采用樁基礎，總建筑面積約22891㎡。其正立面如圖1 所示，標準層平面如圖2所示。

根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》[2]和《建筑抗震設計規(guī)范》[3]，該建筑屬于C類建筑，后續(xù)使用年限按50 年考慮，抗震鑒定參數(shù)如表1所示。

2 現(xiàn)場檢查、檢測結果

2.1 地基與基礎

該教學樓采用樁基礎。上部結構未發(fā)現(xiàn)由于不均勻沉降造成的結構構件開裂和傾斜，建筑地基和基礎無靜載缺陷，地基主要受力層范圍內不存在軟弱土、液化土和嚴重不均勻土層，非抗震不利地段，地基基礎基本完好。

2.2 現(xiàn)狀調查

對教學樓外觀質量進行普查，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：二～四層個別樓板跨中出現(xiàn)裂縫，寬度大部分在0.2mm～0.4mm之間；四層個別板底出現(xiàn)露筋、銹蝕現(xiàn)象。

2.3 房屋整體變形、材料強度和鋼筋掃描檢測

按照《建筑變形測量規(guī)范》[4]的規(guī)定，采用經(jīng)緯儀測量房屋的傾斜現(xiàn)狀(包含原有施工誤差)。根據(jù)測量結果，房屋整體傾斜變形不大，最大傾斜率為 0.08%，在規(guī)定范圍內，滿足《建筑地基基礎設計規(guī)范》[5]規(guī)定要求。

根據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程》[6]的相關規(guī)定，采用鉆芯法對柱、梁構件分別進行混凝土強度抽樣檢測。檢測結果表明，柱混凝土強度在9.6～45.6MPa之間，其中滿足設計強度等級C25要求的占抽檢總數(shù)的63%，低于設計強度等級C25要求的占抽檢總數(shù)的37%，其中低于規(guī)范強度等級C20要求的占抽檢總數(shù)的10%；梁混凝土強度在16.6～60.7MPa之間，其中滿足設計強度等級C25要求的占抽檢總數(shù)的69%，低于設計強度等級C25要求的占抽檢總數(shù)的31%，其中低于規(guī)范強度等級C20要求的占抽檢總數(shù)的7%。

采用 ZBL-R630型鋼筋位置及保護層厚度探測儀對該教學樓梁、柱鋼筋進行掃描，掃描結果表明梁、柱縱向配筋滿足設計要求，僅個別梁、柱的鋼筋保護層厚度和端部加密區(qū)箍筋不滿足設計要求。

圖1 教學樓正立面

圖2 教學樓標準層平面

表1 抗震鑒定參數(shù)

抗震等級 二級重要性參數(shù) 1.0抗震設防烈度 7度建筑抗震設防類別 乙類地震加速度 0.1g設計地震分組 第一組場地類別 Ⅱ基本風壓 0.5kN/㎡地面粗糙度 B

3 結構抗震鑒定

表2 抗震措施鑒定結果

該教學樓為框架結構，根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》[2]屬C類建筑，C類建筑鋼筋混凝土房屋應檢查其抗震措施和現(xiàn)有抗震承載力。本次鑒定根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》[2]和《建筑抗震設計規(guī)范》[3]中有關規(guī)定，對現(xiàn)有建筑整體抗震性能做出評價，對符合抗震鑒定要求的建筑說明其后續(xù)使用年限，對不符合抗震鑒定要求的建筑提出相應的抗震減災對策和處理意見。

3.1 抗震措施鑒定

中小學建筑為重點設防類建筑（乙類），按設防烈度提高1度（8度）核查其抗震措施。由《建筑抗震設計規(guī)范》[3]可知，該教學樓的抗震等級為二級，本建筑的抗震措施鑒定結果匯總見表2。

3.2 抗震承載力驗算

該教學樓為4層框架結構，使用PKPM結構設計軟件對結構進行計算復核。驗算結果表明：（1）首層1-C×1-29軸柱軸壓比（0.81）、首層1-C×1-27軸柱軸壓比（0.87）、首層1-C×1-26軸柱軸壓比（0.89）、首層1-C×1-25軸柱軸壓比（0.89）、首層1-C×1-24軸柱軸壓比（0.88）、首層1-C×1-23軸柱軸壓比（0.88）、首層1-C×1-17軸柱軸壓比（0.86）、首層1-C×1-16軸柱軸壓比（0.81）、首層1-C×1-10軸柱軸壓比（0.83）和首層1-C×1-9軸柱軸壓比（0.78）不滿足規(guī)范要求；（2）首層1-C ×1-23軸柱和首層1-C ×1-20軸柱縱向配筋不滿足規(guī)范要求；（3）二層Q×1-C～1-B軸梁和四層R×7～10軸梁縱向配筋不滿足規(guī)范要求；（4）部分柱加密區(qū)箍筋配置和個別梁加密區(qū)箍筋配置不滿足規(guī)范要求。

4 鑒定結論

依據(jù)相關規(guī)范，對該教學樓現(xiàn)場檢查、檢測，抗震措施鑒定及抗震承載力驗算，得出抗震鑒定結論如下：

（1）二～四層個別樓板跨中出現(xiàn)裂縫，寬度大部分在0.2mm～0.4mm之間；四層個別板底出現(xiàn)露筋、銹蝕現(xiàn)象；

（2）框架結構受力體系局部為單跨框架結構，不滿足規(guī)范要求；

（3）個別柱截面寬度小于400mm；

（4）個別柱軸壓比大于0.75；

（5）個別柱、梁縱向配筋不滿足規(guī)范要求；

（6）個別梁、柱混凝土強度低于C20；

（7）部分柱加密區(qū)箍筋配置和個別梁加密區(qū)箍筋配置不滿足規(guī)范要求。

5 加固建議

（1）對樓板跨中出現(xiàn)裂縫先采用高壓灌注環(huán)氧樹脂合縫處理，然后在板底用CFRP進行加固處理；對板底局部出現(xiàn)露筋、銹蝕部位，先鑿除疏松的保護層，用鋼絲刷除銹，涂刷環(huán)氧樹脂，再用水泥砂漿批補處理；

（2）對局部為單跨框架結構部位，在建筑物端部設置剪力墻肢，能有效降低結構在多遇地震作用下的最大層間位移，同時降低原有框架柱的軸壓比，避免地震中由于塑性鉸的出現(xiàn)而導致結構整體失穩(wěn)破壞和倒塌；

（3）現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)個別柱截面寬度小于400mm，但均在連廊等附屬結構部位，經(jīng)驗算結果表明，該部分柱承載力滿足規(guī)范要求，故對該部分柱可不作加固處理；

（5）對縱向配筋不滿足規(guī)范要求的框架梁、柱構件采用CFRP進行加固處理；

（6）對混凝土強度低于C20框架梁、柱構件采用加大截面法進行加固處理；

（7）對加密區(qū)箍筋配置不滿足規(guī)范要求的梁、柱構件采用CFRP進行加固處理。

[1] GB 50223-2004,建筑工程抗震設防分類標準[S].

[2] GB 50023-2009,建筑抗震鑒定標準[S].

[3] GB 50011-2010,建筑抗震設計規(guī)范[S].

[4] JGJ 8-2007,建筑變形測量規(guī)范[S].

[5] GB 50007-2002,建筑地基基礎設計規(guī)范[S].

[6] CECS 03：2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規(guī)程[S].

G322

B

1007-6344（2016）07-0275-02

王鵬（1980-4-28），男， 籍貫：河北保定人，民族：漢 職稱：工程師，學歷：本科，主要研究方向：道橋工程檢測。

作者簡介：龍耀堅（1982-），男，漢族，廣西桂平人，碩士研究生，工程師，從事建筑結構檢測、鑒定與加固工作。