既有建筑主體結(jié)構(gòu)鑒定與評(píng)價(jià)方法的分析研究

張曉華

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原　030001)

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既有建筑主體結(jié)構(gòu)鑒定與評(píng)價(jià)方法的分析研究

張曉華

(山西省建筑科學(xué)研究院，山西太原030001)

摘要:簡(jiǎn)述了我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)鑒定與評(píng)價(jià)的方法，介紹了民用建筑鑒定評(píng)價(jià)工作的主要內(nèi)容與流程，并提出了既有建筑主體結(jié)構(gòu)安全性及抗震性鑒定評(píng)價(jià)的原則，以確保既有建筑鑒定評(píng)價(jià)工作的有效性。

關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)，安全性，抗震性，評(píng)價(jià)原則

我國(guó)自改革開放以后，房屋建筑的數(shù)量急劇增長(zhǎng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前既有建筑保有量約為430億m2，其中至少有80%以上的建筑屬于老舊建筑，受當(dāng)時(shí)國(guó)民生產(chǎn)總值的制約，老舊建筑在建設(shè)之初主要是為了解決人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)困難的問題，隨著國(guó)家2010版新標(biāo)準(zhǔn)、新規(guī)范的頒布和執(zhí)行，既有建筑很大一部分都無法滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，尤其是一些2001年之前建成的建筑物

1　建筑結(jié)構(gòu)鑒定評(píng)價(jià)的類型

建筑結(jié)構(gòu)的鑒定評(píng)價(jià)類型有各種各樣的劃分標(biāo)準(zhǔn)，常見的有以下幾種分類方法:

1)按性質(zhì)劃分，可分為一般常規(guī)性鑒定和司法鑒定評(píng)估兩種類型，前者為一般性質(zhì)的鑒定，后者為帶糾紛性質(zhì)的鑒定，后期需要進(jìn)入司法程序出庭作證;

2)按建筑物的用途來劃分，可分為工業(yè)建筑、民用建筑、交通建筑及其他建筑的鑒定評(píng)估等類型;

3)按結(jié)構(gòu)受力體系來劃分，主要可分為主承重結(jié)構(gòu)鑒定評(píng)估和圍護(hù)結(jié)構(gòu)鑒定評(píng)估;

4)按鑒定的主要內(nèi)容來劃分，可分為可靠性鑒定、安全性鑒定、正常使用性鑒定、適修性鑒定等;

5)按鑒定的范圍來劃分，可分為單個(gè)構(gòu)件、結(jié)構(gòu)子單元和鑒定單元三個(gè)層次;

6)按構(gòu)件的重要性來劃分，可分為主要構(gòu)件和一般構(gòu)件的鑒定評(píng)估;

7)按主體結(jié)構(gòu)的安全性能來劃分，可分為結(jié)構(gòu)安全性鑒定和抗震性能的鑒定。

一般在實(shí)際工程中，人們主要看重的是房屋主體結(jié)構(gòu)的安全性和抗震性能。下面本論文重點(diǎn)依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)和GB 50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求，對(duì)受檢房屋的安全性及抗震性能的鑒定評(píng)價(jià)進(jìn)行分析說明。

2　民用建筑安全性鑒定評(píng)價(jià)的程序及內(nèi)容

2．1民用建筑鑒定評(píng)價(jià)的程序

依據(jù)國(guó)家規(guī)范GB 50292—1999中第3．2．1條的規(guī)定，民用建筑安全性鑒定評(píng)價(jià)的工作流程圖見圖1。

圖1　民用建筑安全性鑒定評(píng)價(jià)的工作流程圖

2．2現(xiàn)場(chǎng)檢查檢測(cè)的工作步驟及內(nèi)容

根據(jù)委托方提出的鑒定原因和要求，民用建筑安全性鑒定工作內(nèi)容可分為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和室內(nèi)起草報(bào)告兩個(gè)階段，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)又可劃分為初步調(diào)查階段和詳細(xì)檢測(cè)階段，初步調(diào)查階段應(yīng)搞清楚鑒定的目的、范圍和內(nèi)容，詳細(xì)檢測(cè)階段應(yīng)對(duì)受檢建筑物使用狀況、材料性能、結(jié)構(gòu)的受力情況等搞清楚，為下一步的分析、評(píng)定打好基礎(chǔ)。

2．2．1初步調(diào)查階段的工作內(nèi)容

1)調(diào)查并收集建筑場(chǎng)地的勘察報(bào)告、施工圖紙及變更等相關(guān)技術(shù)資料。

2)調(diào)查建筑物的過去及現(xiàn)在的使用狀況。

3)根據(jù)收集到的資料，調(diào)查建筑物的周邊環(huán)境及實(shí)際使用的條件，并聽取委托及有關(guān)人員的介紹。

4)編制檢測(cè)鑒定方案，并提出需要委托方配合完成的準(zhǔn)備工作。

2．2．2詳細(xì)檢測(cè)階段的工作內(nèi)容

1)對(duì)建筑物的使用條件及環(huán)境進(jìn)行調(diào)查后，勘查結(jié)構(gòu)的現(xiàn)況，測(cè)量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際尺寸、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等，繪制現(xiàn)場(chǎng)勘察的圖紙。

2)對(duì)建筑物的地基基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)地勘察測(cè)量，對(duì)重點(diǎn)部位進(jìn)行開挖，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基承載力的試驗(yàn)。

3)對(duì)內(nèi)外觀質(zhì)量的缺陷性，如裂縫、變形、連接部位及圍護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。

4)對(duì)磚、砂漿、混凝土及鋼材等承重材料強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)地測(cè)量或抽樣檢測(cè)。

5)建立計(jì)算模型，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察及室內(nèi)試驗(yàn)分析的結(jié)果，對(duì)受力系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)算。

6)根據(jù)規(guī)范的要求進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)。

2．3鑒定評(píng)級(jí)的工作步驟及內(nèi)容

民用建筑安全性鑒定評(píng)級(jí)應(yīng)按照從單個(gè)到整體、從部分到全局的由低到高的層次進(jìn)行。首先對(duì)單個(gè)構(gòu)件進(jìn)行評(píng)級(jí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、室內(nèi)分析計(jì)算及損傷程度，分別評(píng)出au，bu，cu，du四個(gè)等級(jí);其次對(duì)子單元進(jìn)行評(píng)定，分別評(píng)出地基基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)及圍護(hù)系統(tǒng)承重部分的Au，Bu，Cu，Du四個(gè)等級(jí);最后對(duì)結(jié)構(gòu)整體按地基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)承重部分的較低者作為鑒定單元的安全性等級(jí)，有Asu，Bsu，Csu，Dsu四個(gè)等級(jí)。具體的檢查鑒定的項(xiàng)目和步驟應(yīng)按表1的規(guī)定進(jìn)行。

表1　安全性鑒定評(píng)級(jí)的層次、等級(jí)劃分及工作內(nèi)容

3　結(jié)構(gòu)抗震性能鑒定的工作內(nèi)容及評(píng)價(jià)原則

3．1鑒定工作內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能鑒定評(píng)價(jià)是通過對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量、材料強(qiáng)度、受力性能等的檢測(cè)、計(jì)算、分析，判定其抗震能力的一種評(píng)估評(píng)定方法，對(duì)既有建筑物抗震鑒定評(píng)價(jià)的工作內(nèi)容主要包括以下三個(gè)過程:

亞里士多德在《尼各馬可倫理學(xué)》中這樣寫到“幸?？偸菐в杏淇熘?，而哲學(xué)智慧的活動(dòng)恰是被公認(rèn)為所有美德的活動(dòng)中最愉快的無論如何,追求哲學(xué)智慧是被認(rèn)為能給人愉快的,這種愉快因其純粹和持久而更可貴,并且我有理由認(rèn)為那些有知識(shí)的人比那些正在研究的人會(huì)生活得更愉快”，“而有節(jié)制的人、勇敢的人以及有其它美德的人也都如此,但是哲學(xué)家即使當(dāng)一個(gè)人的時(shí)候,也能夠沉思真理,并且他越有智慧就越好”[3]。

1)資料的收集和整理階段。

收集被鑒定建筑物的勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)圖紙、施工設(shè)計(jì)變更、工程竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告等相關(guān)的技術(shù)文件，必要時(shí)還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘查。

2)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及試驗(yàn)階段。

檢查房屋內(nèi)外觀質(zhì)量缺陷、變形、沉降、房屋抗震構(gòu)造措施及構(gòu)件的連接性能，現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)。

3)根據(jù)原始資料、現(xiàn)場(chǎng)檢查、檢測(cè)及抗震驗(yàn)算的結(jié)果，分析現(xiàn)有結(jié)構(gòu)對(duì)抗震不利的因素，依據(jù)抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)建筑的抗震性能做出單項(xiàng)及綜合評(píng)價(jià)，編寫評(píng)估報(bào)告并提出加固改造的建議。

3．2評(píng)價(jià)原則及要求

1)評(píng)價(jià)原則。

一般來說，對(duì)既有建筑抗震性能的鑒定評(píng)價(jià)原則可分為如下兩級(jí)進(jìn)行:

第一級(jí)鑒定:以宏觀控制為主對(duì)建筑物的抗震性能進(jìn)行評(píng)估評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則，主要是檢查建筑物的平立面形式、高度、質(zhì)量分布、剛度、抗側(cè)力構(gòu)件的布置等宏觀構(gòu)造，對(duì)于A類建筑(后續(xù)使用年限30年)，規(guī)范要求較低，若能滿足宏觀構(gòu)造上的各主要項(xiàng)目的要求時(shí)，可不進(jìn)行第二級(jí)鑒定，直接判定其抗震能力符合規(guī)范的要求，若存在主要的宏觀指標(biāo)達(dá)不到要求，除特殊情況外，均應(yīng)進(jìn)行第二級(jí)鑒定;對(duì)于B類建筑(后續(xù)使用年限40年)和C類建筑(后續(xù)使用年限50年)，即便符合第一級(jí)宏觀抗震鑒定的各項(xiàng)要求，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行第二級(jí)鑒定。

第二級(jí)鑒定:結(jié)合第一級(jí)鑒定對(duì)宏觀構(gòu)造方式的評(píng)價(jià)結(jié)果，以抗震承載力的計(jì)算分析為主，對(duì)建筑物的抗震性能進(jìn)行評(píng)估評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則，第二級(jí)鑒定以計(jì)算分析為主，對(duì)于A類建筑(砌體結(jié)構(gòu))，主要計(jì)算樓層墻體的受壓面積，計(jì)算其縱橫墻體的平均抗震能力指數(shù)和綜合抗震能力指數(shù)，在指數(shù)大于1的情況下，可判定其承載能力滿足要求;對(duì)于B類建筑，主要是依據(jù)89抗震設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算承重構(gòu)件的抗震承載能力，對(duì)于抗力與作用效應(yīng)的比值在大于1的情況下，可判定其承載能力滿足要求，在主要構(gòu)件的抗力與作用效應(yīng)的比值大于0．95，次要構(gòu)件的抗力與作用效應(yīng)的比值大于0．90的情況下，若其宏觀的構(gòu)造措施能滿足規(guī)范要求，也可判定其抗震能力滿足要求;對(duì)于C類建筑，主要是依據(jù)現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算承重構(gòu)件的抗震承載能力，在各項(xiàng)指標(biāo)均符合現(xiàn)行規(guī)范的情況下，可判定其承載能力滿足要求。

2)第一級(jí)鑒定評(píng)價(jià)的要求。

當(dāng)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)按宏觀控制和抗震構(gòu)造措施進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定的要求:

a．結(jié)構(gòu)的總高度、總層數(shù)、最大高寬比、層高、抗震橫墻最大間距、承重窗間墻尺寸等指標(biāo)，一般情況下均不應(yīng)大于規(guī)范規(guī)定的最大限值的要求。

b．如結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度、抗側(cè)力及豎向構(gòu)件的剛度在平立面內(nèi)呈現(xiàn)明顯不對(duì)稱、上下不連續(xù)、沿高度分布存在突變時(shí)，應(yīng)進(jìn)行分析地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)對(duì)抗震的不利影響，鑒定結(jié)構(gòu)的薄弱部位是否滿足規(guī)范要求。

c．為滿足結(jié)構(gòu)抗震整體性能的要求，預(yù)制樓板、預(yù)制梁等裝配式結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)具有可靠的連接措施，其支撐系統(tǒng)還應(yīng)較為完整。

d．找出結(jié)構(gòu)體系的破壞會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞建筑整體抗震性能的關(guān)鍵構(gòu)件或部位，且對(duì)該關(guān)鍵或薄弱部位的抗震鑒定要求相應(yīng)提高。

e．對(duì)承重結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)或現(xiàn)場(chǎng)取樣后室內(nèi)試驗(yàn)，對(duì)于承重材料強(qiáng)度值不滿足承載力的要求甚至達(dá)不到規(guī)范要求的最低值時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)承重結(jié)構(gòu)的補(bǔ)強(qiáng)加固措施。

f．人流通道、凸出屋面的構(gòu)件、附屬構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的連接處及出入口處均應(yīng)具有可靠的連接措施。

3)第二級(jí)鑒定評(píng)價(jià)的要求。

第二級(jí)鑒定評(píng)價(jià)主要是計(jì)算墻體受壓面積、主要承重構(gòu)件及結(jié)構(gòu)整體的承載力，第二級(jí)鑒定的基本要求應(yīng)滿足以下內(nèi)容:

a．對(duì)于A類建筑物(砌體結(jié)構(gòu))，若第一級(jí)鑒定不滿足主要條款的要求時(shí)，第二級(jí)鑒定應(yīng)計(jì)算墻段的抗震能力指數(shù)，樓層平均抗震能力指數(shù)和綜合抗震能力指數(shù)，計(jì)算應(yīng)根據(jù)宏觀構(gòu)造上的現(xiàn)狀，確定其體系影響系數(shù)、局部影響系數(shù)的取值。

b．對(duì)于B，C類的建筑結(jié)構(gòu)，可按抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，按式(1)分別在兩個(gè)主軸方向上進(jìn)行抗震驗(yàn)算:

其中，γRa為調(diào)整系數(shù)，A類建筑(混凝土結(jié)構(gòu))可按現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中構(gòu)件的抗震承載力調(diào)整系數(shù)值的0．85倍采用;S和R分別為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值和承載力設(shè)計(jì)值。

c．一般情況下，6度區(qū)的建筑物可根據(jù)抗震能力指數(shù)法評(píng)定，不進(jìn)行抗震驗(yàn)算。

4)鑒定評(píng)價(jià)結(jié)果的處理。

根據(jù)被檢測(cè)建筑物的鑒定結(jié)果，對(duì)不符合鑒定要求的建筑，結(jié)合建筑物現(xiàn)狀，同時(shí)考慮建筑單位的意見，視結(jié)構(gòu)不滿足抗震鑒定規(guī)范所要求的程度，提出修繕、改造、加固的處理建議，確定建筑結(jié)構(gòu)的安全、可靠。

4　結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)我國(guó)既有建筑主體結(jié)構(gòu)安全與抗震性能鑒定評(píng)價(jià)工作的程序、方法和內(nèi)容進(jìn)行了一番分析說明，研究的主要結(jié)論如下:

1)通過論述既有建筑鑒定評(píng)價(jià)工作的主要程序，提出了鑒定評(píng)估工作的一般流程為接受委托、初步調(diào)查、制定方案、詳細(xì)調(diào)查、鑒定評(píng)級(jí)、受損評(píng)估和編寫報(bào)告，鑒定評(píng)估工作步驟的規(guī)范化，可有效地提高其工作效率。

2)既有建筑主體結(jié)構(gòu)安全性能的評(píng)定，應(yīng)按照從單個(gè)到整體、從部分到全局的由低到高的順序逐層進(jìn)行。

3)對(duì)既有建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定應(yīng)采用定性與定量相結(jié)合的原則，評(píng)價(jià)工作內(nèi)容應(yīng)分兩級(jí)進(jìn)行，第一級(jí)應(yīng)以鑒定宏觀構(gòu)造措施為主的方式進(jìn)行;第二級(jí)應(yīng)以抗震承載力計(jì)算為主，并結(jié)合抗震構(gòu)造措施進(jìn)行。

參考文獻(xiàn):

［1］GB 50292—1999，民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］．

［2］GB 50011—2010，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范［S］．

［3］GB 50023—2009，建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)［S］．

中圖分類號(hào):TU317

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0041-04

收稿日期:2016-04-03

作者簡(jiǎn)介:張曉華(1979-)，男，工程師安全性能較差，房屋的防災(zāi)、抗災(zāi)能力較弱，研究既有建筑鑒定與評(píng)價(jià)的方法，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命，在確保安全的前提條件下，力求加以充分利用，使有限的建設(shè)資金用于急需的工程，當(dāng)前是我國(guó)的一項(xiàng)十分重要的任務(wù)。

Analysis and research on existing building major structure evaluation and evaluation methods

Zhang Xiaohua
(Shanxi Academy of Building Research，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper briefly describes domestic building structure evaluation and assessment methods，introduces major civil building evaluation contents and procedures，and puts forward existing building major structure safety and seismic-resisting evaluation principles，with a view to guarantee existing building evaluation efficient．

Key words:building structure，safety，seismic-resisting performance，evaluation principle