既有辦公建筑改造為醫(yī)院建筑前檢測(cè)與鑒定

鄒勇，張京街，曹淑上，楊若愚

（重慶市建筑科學(xué)研究院，重慶 400016）

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市化的發(fā)展，我國建筑業(yè)已開始從大規(guī)模新建時(shí)期邁向了新建與維修改造并重時(shí)期。既有建筑隨著使用年限的增長，其在使用功能和耐久性等方面的問題也會(huì)逐漸暴露出來。很多建筑由于建造地段和歷史文化因素，不能輕易拆除或重建，因而對(duì)之進(jìn)行修繕與現(xiàn)代化改造則逐漸成為城市更新的重要手段[1]。

對(duì)于一些使用功能發(fā)生改變的既有建筑，按照相關(guān)規(guī)范要求，需對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造前的檢測(cè)鑒定，如耐久性評(píng)定、抗震鑒定等。通過現(xiàn)場調(diào)查與檢測(cè)，切實(shí)了解既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量及結(jié)構(gòu)性能參數(shù)，為既有建筑結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)定及抗震鑒定提供可靠數(shù)據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定是依據(jù)既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量，對(duì)既有建筑的耐久性進(jìn)行評(píng)估，合理預(yù)測(cè)既有建筑結(jié)構(gòu)的剩余使用年限，為既有建筑結(jié)構(gòu)在下一目標(biāo)使用年限內(nèi)的維修、加固提供決策依據(jù)[2]。建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定是按規(guī)定的抗震設(shè)防要求，依據(jù)既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造措施等因素，對(duì)既有建筑在地震作用下的安全性進(jìn)行評(píng)估，以明確其抗震能力、評(píng)估地震時(shí)的破壞程度，為是否需要進(jìn)行抗震加固或采取其他防震減災(zāi)措施提供依據(jù)。

本文就既有高層建筑結(jié)構(gòu)改造前的檢測(cè)鑒定進(jìn)行了探討，結(jié)合工程實(shí)例，依據(jù)相關(guān)檢測(cè)鑒定規(guī)范要求，通過現(xiàn)狀調(diào)查、現(xiàn)場檢測(cè)及結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定、結(jié)構(gòu)抗震鑒定等工作，得出檢測(cè)鑒定結(jié)論，并提出加固建議，為后續(xù)加固改造設(shè)計(jì)提供依據(jù)，旨在為同類既有建筑結(jié)構(gòu)的檢測(cè)鑒定提供參考。

1 工程概況

該建筑位于重慶市南岸區(qū)南坪新街，毗鄰南坪商圈，于1986年9月開工，1988年3月竣工，原為重慶市物資交易中心，為辦公建筑，現(xiàn)需改造為醫(yī)院建筑。該建筑由主樓及裙樓組成，呈“品”字形分布。主樓地上13層，地下1層，建筑高度為47.85m；主樓兩翼為裙樓，西側(cè)裙樓地上3層，地下1層，建筑高度為11.85m，南側(cè)裙樓地上4層，建筑高度為15.45m?？偨ㄖ娣e約為17000m2。原三層建筑平面布置示意圖見圖1。

圖1 原三層建筑平面布置示意圖

該建筑主樓結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，裙樓結(jié)構(gòu)體系為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（少墻框架），嵌固端均為基頂。裙樓框架梁與主樓之間通過牛腿采用滑動(dòng)鉸連接，裙樓與主樓之間設(shè)有30mm寬伸縮縫?；A(chǔ)為擴(kuò)展柱基，以中風(fēng)化砂巖為持力層。原結(jié)構(gòu)未考慮地震荷載，但在構(gòu)造中予以了適當(dāng)考慮，主要是箍筋加密和箍筋彎鉤加長。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50年。

2 建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)

建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)的目的是確定既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量及結(jié)構(gòu)性能參數(shù)，為既有建筑結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)定及抗震鑒定提供可靠數(shù)據(jù)。結(jié)構(gòu)檢測(cè)時(shí)，規(guī)范有序的檢測(cè)步驟和合適的檢測(cè)方法是保證結(jié)果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要前提。只有切實(shí)明確建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際狀況，才能做出恰當(dāng)?shù)哪途眯栽u(píng)估與抗震性能評(píng)定。

2.1 主要檢測(cè)內(nèi)容

2.1.1 初步調(diào)查

初步調(diào)查主要包括下列內(nèi)容[3-4]：

1）查閱圖紙資料：包括巖土工程勘察報(bào)告、設(shè)計(jì)變更記錄、竣工圖、隱蔽工程驗(yàn)收記錄等驗(yàn)收文件以及歷次加固改造圖紙等；

2）查詢建筑物歷史：包括原始施工、歷次加固改造、用途變更以及使用條件改變等；

3）現(xiàn)場調(diào)查：據(jù)資料核對(duì)建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，調(diào)查建筑物實(shí)際使用條件和內(nèi)外環(huán)境等；

4）制定詳細(xì)的現(xiàn)場檢測(cè)方案。

2.1.2 現(xiàn)場檢測(cè)

現(xiàn)場檢測(cè)主要包括下列內(nèi)容：

1）地基基礎(chǔ)檢測(cè)：觀察地基基礎(chǔ)有無沉降，以及上部主體結(jié)構(gòu)是否存在因基礎(chǔ)沉降所致的開裂、傾斜等異常現(xiàn)象；同時(shí)通過開挖探坑，對(duì)基礎(chǔ)的外觀質(zhì)量、截面尺寸及持力層巖石抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；

2）結(jié)構(gòu)布置復(fù)核：按照竣工圖對(duì)建筑結(jié)構(gòu)平立面布置、結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行復(fù)核，并采用激光測(cè)距儀及鋼卷尺對(duì)軸線間距、層高、構(gòu)件截面尺寸等進(jìn)行復(fù)核；

3）外觀檢查：檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件是否存在蜂窩、麻面、疏松、露筋、裂縫、混凝土剝落、鋼筋銹蝕等缺陷，以及是否存在因承載力不足而產(chǎn)生的開裂、變形過大等異?，F(xiàn)象。當(dāng)構(gòu)件存在裂縫時(shí)，應(yīng)對(duì)裂縫的數(shù)量、部位及走向進(jìn)行描繪，對(duì)裂縫的長度和寬度進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)裂縫性質(zhì)（受力裂縫、收縮裂縫等）進(jìn)行判斷；

4）混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)：采用回彈法對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，并對(duì)構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行推定；

5）鋼筋配置檢測(cè)：采用鋼筋掃描儀對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的數(shù)量或間距進(jìn)行抽樣檢測(cè)，并對(duì)部分構(gòu)件進(jìn)行局部剔鑿以測(cè)量鋼筋直徑；

6）保護(hù)層厚度檢測(cè)：采用混凝土保護(hù)層測(cè)定儀進(jìn)行非破損檢測(cè)，并采用微破損方法進(jìn)行校準(zhǔn)；

7）碳化深度檢測(cè)：按照相關(guān)規(guī)范要求對(duì)構(gòu)件混凝土的碳化深度進(jìn)行抽樣檢測(cè)；

8）鋼筋銹蝕檢測(cè)：檢查混凝土構(gòu)件表面是否存在銹痕、順筋裂縫等現(xiàn)象，并對(duì)混凝土保護(hù)層進(jìn)行局部剔鑿，檢查鋼筋表面是否存在銹蝕現(xiàn)象。

2.2 地基基礎(chǔ)

2.2.1 外觀檢查

該建筑竣工后投入使用已有30年，現(xiàn)場對(duì)房屋周邊環(huán)境、室內(nèi)外地表以及上部主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，觀察結(jié)果：未發(fā)現(xiàn)地表存在沉降、滑動(dòng)和開裂跡象，也未發(fā)現(xiàn)上部主體結(jié)構(gòu)存在因地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的開裂、傾斜或其他異常現(xiàn)象，地基基礎(chǔ)使用情況正常。

2.2.2 探坑檢測(cè)

現(xiàn)場對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行開挖檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果：1）未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)表面存在明顯腐蝕、酥堿、松散和剝落等情況；2）開挖處的基礎(chǔ)截面尺寸、埋深等基本與原設(shè)計(jì)相符；3）開挖處基礎(chǔ)持力層的巖性及巖石抗壓強(qiáng)度滿足原設(shè)計(jì)要求。

2.3 上部主體結(jié)構(gòu)

2.3.1 外觀檢查

現(xiàn)場對(duì)上部主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀狀況進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果：1）未發(fā)現(xiàn)構(gòu)件表面存在明顯的蜂窩、麻面、疏松、混凝土剝落等外觀缺陷，未發(fā)現(xiàn)構(gòu)件存在因鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)銹脹開裂現(xiàn)象，但發(fā)現(xiàn)少數(shù)樓板存在開裂、滲水現(xiàn)象，少數(shù)構(gòu)件存在局部露筋銹蝕現(xiàn)象；2）未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在因承載力不足而產(chǎn)生的開裂、變形過大等異?，F(xiàn)象。

2.3.2 結(jié)構(gòu)布置復(fù)核

按照竣工圖對(duì)建筑結(jié)構(gòu)平立面布置、結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行復(fù)核，并對(duì)軸線間距、層高和構(gòu)件截面尺寸進(jìn)行抽樣檢測(cè)，結(jié)果表明：該建筑結(jié)構(gòu)平立面布置與原設(shè)計(jì)相符，軸線間距、層高及構(gòu)件截面尺寸與原設(shè)計(jì)基本一致。

2.3.3 混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

現(xiàn)場采用回彈法對(duì)構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)，并采用齡期修正系數(shù)對(duì)各測(cè)區(qū)混凝土抗壓強(qiáng)度換算值進(jìn)行修正。經(jīng)齡期修正后，主樓和裙樓中柱、墻、梁混凝土抗壓強(qiáng)度推定值滿足原設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。

2.3.4 構(gòu)件配筋情況檢測(cè)

現(xiàn)場采用鋼筋掃描儀對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件中鋼筋的數(shù)量或間距進(jìn)行抽樣檢測(cè)，并對(duì)部分構(gòu)件進(jìn)行局部剔鑿以測(cè)量鋼筋直徑。檢測(cè)結(jié)果表明：抽檢梁、柱主筋根數(shù)符合設(shè)計(jì)要求，梁、柱箍筋間距和墻、板鋼筋間距基本符合設(shè)計(jì)要求，抽檢構(gòu)件的鋼筋直徑符合設(shè)計(jì)要求。

2.3.5 保護(hù)層厚度檢測(cè)

混凝土保護(hù)層是指構(gòu)件中鋼筋外邊緣至構(gòu)件表面范圍用于保護(hù)鋼筋的混凝土，保護(hù)層厚度對(duì)提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)場采用混凝土保護(hù)層測(cè)定儀進(jìn)行非破損檢測(cè)，并采用微破損方法進(jìn)行校準(zhǔn)。每個(gè)檢測(cè)構(gòu)件上均勻布置3個(gè)測(cè)區(qū)，每個(gè)測(cè)區(qū)布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，構(gòu)件角部鋼筋應(yīng)測(cè)量兩側(cè)的保護(hù)層厚度。構(gòu)件平均保護(hù)層厚度檢測(cè)結(jié)果：柱為39.6mm，墻為31.9mm，梁為31.6mm，板為22.0mm。

2.3.6 碳化深度檢測(cè)

混凝土為堿性材料，因水泥水化而產(chǎn)生的Ca(OH)2會(huì)在鋼筋表面形成一層致密的鈍化膜，起到保護(hù)鋼筋、防止銹蝕的作用。然而混凝土碳化將減少混凝土堿性保護(hù)層厚度，混凝土碳化過深時(shí)將破壞鋼筋表面鈍化膜，是導(dǎo)致鋼筋銹蝕的主要因素。因此，鋼筋保護(hù)層厚度和混凝土碳化深度是進(jìn)行混凝土耐久性分析的重要參數(shù)。

碳化深度檢測(cè)時(shí)，測(cè)區(qū)宜優(yōu)先布置在鋼筋附近及測(cè)量保護(hù)層厚度的測(cè)區(qū)內(nèi)。每個(gè)檢測(cè)構(gòu)件應(yīng)不少于3個(gè)測(cè)區(qū)，測(cè)區(qū)應(yīng)布置在構(gòu)件的不同側(cè)面，每個(gè)測(cè)區(qū)應(yīng)布置3個(gè)測(cè)孔，呈“品”字排列。構(gòu)件平均碳化深度檢測(cè)結(jié)果：柱為16.9mm，墻為17.6mm，梁為17.7mm，板為15.1mm。

2.3.7 鋼筋銹蝕狀況檢測(cè)

鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的重要因素。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋼筋銹蝕后，將導(dǎo)致鋼筋有效截面面積減小、鋼筋力學(xué)性能降低、鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度降低，且銹蝕產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力還將引起混凝土保護(hù)層剝落，從而降低結(jié)構(gòu)的承載能力，最終影響正常使用和結(jié)構(gòu)安全性。

通過現(xiàn)場外觀檢查，未發(fā)現(xiàn)構(gòu)件表面存在明顯銹痕以及因鋼筋銹蝕而導(dǎo)致的順筋開裂現(xiàn)象。同時(shí)現(xiàn)場對(duì)部分構(gòu)件的混凝土保護(hù)層進(jìn)行局部剔鑿，未發(fā)現(xiàn)鋼筋存在明顯銹蝕現(xiàn)象。另外根據(jù)構(gòu)件混凝土保護(hù)層厚度及碳化深度的檢測(cè)結(jié)果可知，混凝土平均碳化深度小于鋼筋的保護(hù)層厚度，說明鋼筋仍處于混凝土的保護(hù)之中。

3 建筑結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定

通過對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性評(píng)定，合理預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的剩余使用年限，為結(jié)構(gòu)的維修、加固提供決策依據(jù)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)需要按不同的耐久性極限狀態(tài)評(píng)定，耐久性極限狀態(tài)可分為下列三種[3]：

1）鋼筋開始銹蝕。即碳化深度發(fā)展到一定水平使鋼筋表面脫鈍，導(dǎo)致鋼筋開始銹蝕；

2）混凝土保護(hù)層銹脹開裂。即鋼筋銹蝕產(chǎn)物的膨脹力導(dǎo)致混凝土保護(hù)層出現(xiàn)順筋裂縫；

3）混凝土表面出現(xiàn)可接受的最大外觀損傷。即保護(hù)層裂縫寬度達(dá)到一定臨界值時(shí)，導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開始剝落。

3.1 使用環(huán)境調(diào)查

現(xiàn)場對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境、使用歷史等進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下：該建筑位于重慶市市區(qū)，四周有商場、綜合樓、酒店等多高層建筑，附近無工業(yè)廠礦等污染源，主要作為辦公樓使用，室內(nèi)環(huán)境相對(duì)干燥；另外，該建筑所在區(qū)域年平均氣溫約為18℃，年平均濕度約為79%。故該建筑所處環(huán)境類別為一般大氣環(huán)境（I），構(gòu)件使用環(huán)境類別為一般室內(nèi)環(huán)境（Ia）。

3.2 耐久性評(píng)定

該建筑屬于一般大氣環(huán)境下的結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定，同時(shí)考慮到該建筑將改造為醫(yī)院建筑，故以混凝土保護(hù)層銹脹開裂作為耐久性極限狀態(tài)。按照現(xiàn)行規(guī)范要求，從構(gòu)件-構(gòu)件項(xiàng)-結(jié)構(gòu)這三個(gè)層次分別進(jìn)行耐久性評(píng)定，根據(jù)耐久性分值將耐久性等級(jí)分為a、b、c三級(jí)。

3.2.1 構(gòu)件耐久性評(píng)定

根據(jù)結(jié)構(gòu)建成至鋼筋開始銹蝕的時(shí)間ti=15.2·Kk·Kc·Km、鋼筋開始銹蝕至保護(hù)層銹脹開裂的時(shí)間tc=A·Hc·Hf·Hd·HT·HRH·Hm和保護(hù)層銹脹開裂的時(shí)間tcr=ti-tc（上述計(jì)算式中其余參數(shù)由規(guī)范查表獲得）這三個(gè)公式計(jì)算出抽樣檢測(cè)構(gòu)件的剩余使用年限tre（取tre=tcr）。該建筑結(jié)構(gòu)改造后下一目標(biāo)使用年限te取為40年。該建筑結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，主要受力構(gòu)件為混凝土柱、墻和梁，板可作為次要受力構(gòu)件，故取柱、墻、梁的耐久性重要系數(shù)γ0=1.1，板的耐久性重要系數(shù)γ0=1.0。最后根據(jù)各構(gòu)件的耐久性分值（即tre/teγ0）進(jìn)行耐久性評(píng)級(jí)，構(gòu)件耐久性評(píng)級(jí)結(jié)果從略。

3.2.2 構(gòu)件項(xiàng)耐久性評(píng)定

當(dāng)通過取樣進(jìn)行構(gòu)件項(xiàng)的耐久性評(píng)定時(shí)，構(gòu)件項(xiàng)的耐久性分值按取樣構(gòu)件的平均耐久性分值乘以損傷狀態(tài)系數(shù)αd確定。該建筑構(gòu)件項(xiàng)耐久性評(píng)級(jí)結(jié)果見表1。

3.2.3 結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定

根據(jù)構(gòu)件項(xiàng)的權(quán)重、構(gòu)件項(xiàng)的耐久性分值確定結(jié)構(gòu)的耐久性分值，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)耐久性等級(jí)評(píng)定。構(gòu)件項(xiàng)權(quán)重可依據(jù)構(gòu)件項(xiàng)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響、可修復(fù)性等因素確定。該建筑結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)級(jí)結(jié)果見表2。由評(píng)級(jí)結(jié)果可知，該建筑結(jié)構(gòu)的耐久性等級(jí)為a級(jí)，即下一目標(biāo)使用年限內(nèi)滿足耐久性要求，可不采取其它提高耐久性的措施。

表1 構(gòu)件項(xiàng)耐久性評(píng)級(jí)結(jié)果

表2 結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)級(jí)結(jié)果

4 建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定

建筑結(jié)構(gòu)抗震鑒定是按規(guī)定的抗震設(shè)防要求，依據(jù)既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造措施等因素，對(duì)既有建筑在地震作用下的安全性進(jìn)行評(píng)估，為是否需要進(jìn)行抗震加固或采取其他防震減災(zāi)措施提供依據(jù)。

4.1 抗震鑒定條件

1）該建筑于1988年竣工后投入使用，根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）的相關(guān)規(guī)定，其后續(xù)使用年限宜采用40年，應(yīng)按B類建筑進(jìn)行抗震鑒定。

2） 查閱《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010，2016年版）可知：該建筑所在地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。查閱原巖土勘察報(bào)告可知：該建筑所在場地的類別為Ⅱ類，特征周期為0.35s。

3）該建筑將改造為醫(yī)院建筑，根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50223-2008）的相關(guān)規(guī)定，該建筑改造后其抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類（乙類）。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）的相關(guān)規(guī)定，乙類建筑應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度（6度）提高一度（7度）的要求核查其抗震措施[5]，即框架抗震等級(jí)為三級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)。

4）該建筑結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)未考慮地震荷載，僅在構(gòu)造上予以適當(dāng)考慮，主要是在框架柱、框架梁端設(shè)置箍筋加密區(qū)及箍筋彎鉤加長等措施；剪力墻的截面厚度及豎向、水平配筋沿房屋高度不變，原設(shè)計(jì)時(shí)未設(shè)置底部加強(qiáng)區(qū)。

4.2 地基基礎(chǔ)抗震鑒定

該建筑結(jié)構(gòu)竣工后投入使用已有30年，現(xiàn)場對(duì)房屋周邊環(huán)境、室內(nèi)外地表以及上部主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，未發(fā)現(xiàn)地表存在沉降、滑動(dòng)和開裂跡象，也未發(fā)現(xiàn)上部主體結(jié)構(gòu)存在因地基基礎(chǔ)不均勻沉降引起的開裂、傾斜或其他異?，F(xiàn)象，地基基礎(chǔ)使用情況正常。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）第4.2.2條，6度設(shè)防時(shí)各類建筑可不進(jìn)行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

表3 抗震措施鑒定結(jié)果

4.3 主體結(jié)構(gòu)抗震鑒定

4.3.1 結(jié)構(gòu)抗震措施鑒定

根據(jù) 《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010，2016年版）相關(guān)規(guī)定及上述4.1節(jié)抗震鑒定條件，該建筑結(jié)構(gòu)抗震措施鑒定如表3所示。鑒定結(jié)果如下：1）少部分構(gòu)件存在局部露筋銹蝕現(xiàn)象，建議進(jìn)行修復(fù)處理；2）部分抗震措施不滿足規(guī)范要求，須進(jìn)行抗震加固處理。

4.3.2 結(jié)構(gòu)抗震性能驗(yàn)算

采用中國建筑科學(xué)研究院開發(fā)的結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件PKPM V4.1建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能驗(yàn)算。結(jié)構(gòu)計(jì)算模型見圖2。

4.3.2.1 計(jì)算參數(shù)與荷載取值

1）抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。場地類別為Ⅱ類，特征周期為0.35s。

2）建筑抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類（乙類），應(yīng)按7度要求驗(yàn)算抗震措施，框架抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震墻抗震等級(jí)為二級(jí)。

3）結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05，周期折減系數(shù)取0.70；振型數(shù)量按振型參與質(zhì)量系數(shù)達(dá)到總質(zhì)量90%由程序自動(dòng)計(jì)算確定；考慮雙向水平地震作用。

4）結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)按原設(shè)計(jì)取值；鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值按《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）附錄A相關(guān)規(guī)定取值，即HPB235級(jí)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為210N/mm2，HRB335級(jí)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為310N/mm2。

5）樓屋面活荷載根據(jù)改造后使用功能按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）的有關(guān)規(guī)定取值；樓面恒載取結(jié)構(gòu)自重，并考慮附加恒載3.0kN/m2。地面粗糙度為C類，基本風(fēng)壓為0.40kN/m2。

4.3.2.2 結(jié)構(gòu)抗震性能驗(yàn)算結(jié)果

經(jīng)計(jì)算分析，該建筑結(jié)構(gòu)抗震性能驗(yàn)算結(jié)果如下：

圖2 結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

1）第一振型為平動(dòng)，自振周期T1=1.21s，第三振型為扭轉(zhuǎn)，自振周期Tt=0.72s，周期比Tt/T1小于0.9，滿足規(guī)范要求；

2）樓層側(cè)向剛度比均大于1，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度規(guī)則；樓層受剪承載力比值均＞0.8，樓層受剪承載力無突變，該建筑結(jié)構(gòu)豎向規(guī)則；

3）結(jié)構(gòu)在X方向最小剪重比為1.49%，Y方向最小剪重比為1.59%，均大于0.80%，滿足規(guī)范要求；

4）結(jié)構(gòu)在X方向最大層間位移角為1/5994，Y方向最大層間位移角為1/4260，均小于1/800，滿足規(guī)范要求；X方向最大層間位移比為1.50，Y方向最大層間位移比為1.34，位移比大于1.2，結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則；

5）結(jié)構(gòu)在X方向剛重比為13.71，Y方向剛重比為10.52，均大于2.7，能滿足整體穩(wěn)定驗(yàn)算，可以不考慮重力二階效應(yīng)；

6）部分框架柱軸壓比大于0.90，不滿足規(guī)范要求；剪力墻軸壓比均小于0.60，滿足規(guī)范要求；

7）部分框架柱、梁配筋不足，該部分構(gòu)件抗震承載力不滿足要求。

5 鑒定結(jié)論

依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》（CECS 220：2007）、《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50023-2009）及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，根據(jù)現(xiàn)場檢測(cè)及耐久性評(píng)定、抗震鑒定結(jié)果，得出鑒定結(jié)論如下：

1）該建筑結(jié)構(gòu)的耐久性等級(jí)為a級(jí)，即下一目標(biāo)使用年限內(nèi)滿足耐久性要求，可不采取其它提高耐久性的措施；

2）該建筑結(jié)構(gòu)多處抗震措施不滿足規(guī)范要求，以及部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震承載力不滿足要求，應(yīng)進(jìn)行抗震加固處理。

6 加固建議

根據(jù)檢測(cè)鑒定結(jié)果，對(duì)該建筑結(jié)構(gòu)提出以下加固處理建議：

1）原建筑結(jié)構(gòu)中，裙樓與主樓連接處，通過在主樓上設(shè)置牛腿以此作為裙樓框架梁的滑動(dòng)鉸支座，裙樓與主樓之間僅設(shè)30mm寬伸縮縫，但伸縮縫寬度不滿足抗震縫寬度要求。建議拆除牛腿，在裙樓框架梁下增設(shè)框架柱，將主樓和裙樓完全脫開為兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，并留150mm寬抗震縫；

2）對(duì)于軸壓比超限或承載力不滿足要求的框架柱，建議采用增大截面法進(jìn)行加固；對(duì)于箍筋配置不滿足規(guī)范要求的框架柱，建議采用粘貼碳纖維布環(huán)向圍束法進(jìn)行加固；

3）對(duì)于正截面受彎承載力不滿足要求的梁，當(dāng)受彎承載力提高幅度在40%以內(nèi)時(shí)，建議采用粘貼碳纖維布進(jìn)行加固；當(dāng)受彎承載力提高幅度大于40%時(shí)，建議采用增大截面法進(jìn)行加固；對(duì)于斜截面受剪承載力不足的梁，建議采用粘貼碳纖維布U型箍進(jìn)行加固；對(duì)于加密區(qū)長度和箍筋間距不滿足規(guī)范要求的梁，建議采用粘貼碳纖維布U型箍進(jìn)行加固；

4）對(duì)于承載力不滿足要求的板，當(dāng)受彎承載力提高幅度在40%以內(nèi)時(shí)，建議采用粘貼碳纖維布進(jìn)行加固；當(dāng)受彎承載力提高幅度大于40%時(shí)，建議采用增大截面法進(jìn)行加固；

5）對(duì)于分布鋼筋、暗柱配筋不滿足規(guī)范要求的抗震墻，建議采用增大截面法進(jìn)行加固；

6）對(duì)于存在露筋銹蝕現(xiàn)象的構(gòu)件，建議將外露鋼筋上的鐵銹和殘?jiān)謇砀蓛艉?，在?gòu)件表面抹一層不小于30mm厚的環(huán)氧砂漿作為保護(hù)層。