上海基督教天恩堂文物保护建筑勘察工程实例.pdf
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1、对具有9 0 年历史的上海基督教天恩堂文物保护建筑进行房屋勘察和质量监测,内容包括现场测绘、倾斜、不均匀沉降测量、结构复核、损伤检测、耐久性及材料强度检测,同时对该文物进行建筑的结构安全性和抗震性能的分析;并对文物保护建筑的修提出不改变原有结构、更换破损部件、对房屋局部加固、提高抗震性能等建议。关键词:文物保护建筑;房屋结构勘察;质量检测中图分类号:TU746.3文献标志码:B0引言上海基督教天恩堂(Shanghai Heavenly Church,以下简称“天恩堂”)地处上海市浦东新区川沙镇三灶浜路1 3 4号,占地面积3 2 3 m,建筑面积40 6 m。2017年1 月被列为浦东新区文物
2、保护点。天恩堂于1 9 3 2 年建成,距今约9 0 年,已超过房屋设计的使用寿命,且原设计未考虑抗震设防。为确保房屋结构和使用安全,本文通过现场勘察和检测,对文物保护建筑的结构安全性和抗震性能进行了探讨。1房屋勘察1.1结构测绘经现场检测,天恩堂为1 幢2 层砖木结构房屋,房屋1 层层高为3.5m,2 层层高为3.0 m,室内外高差为1 0 0 mm,室外地面至屋面檐口总高度为6.6 m,屋檐至屋脊高度为2.5m。底部未设架空层、地下室,主要采用纵横墙及木结构共同承重体系。房屋承重墙体及砖柱采用烧结粘土青砖和石灰粘土砂浆砌筑,砌体砌筑方式主要为一顺一丁,各层承重墙体厚度主要为6 0 mm、2
3、 40 m m 或3 1 0 mm,烧结粘土青砖尺寸为2 40 mm115mm53mm;南侧方形砖柱截面尺寸为3 3 0 mm330mm。房屋内部设有两排木柱,截面尺寸为1 50 mm150mm、2 0 0 m m200mm。房屋各层均未设置圈梁和构造柱。房屋2 层楼面主要为木楼盖,其中北侧露台及南侧阳台采用现浇钢筋混凝土楼盖。天恩堂建筑平面近似矩形,南北向长1 4.6 9 m,东西向宽1 2.6 1 m,采用对称布局,在东西两侧1-4/C-D轴区域各设置有两部木楼梯,由底层通往2层;南侧2 层阳台采用钢筋混凝土梁板,外墙采用清水青砖墙,三角形木屋架。屋面为双坡硬山顶,采用红瓦双坡屋面,圆木条
4、上铺木橡子,木橡子上铺挂瓦条+底瓦、盖瓦。房屋各层外墙外侧平齐,底部设有450 mm高勒脚线,其余部分均为清水青砖墙,南立面砖柱采用白素涂料涂刷,北立面中部采用黄沙水泥粉刷;内墙均为白色涂料粉刷,室内外门窗及木柱、木梁、木搁栅均采用红色油漆涂刷。房屋西立面2 层设有“基督教天恩堂”字样,在东西立面设有木质门窗,并在东西立面两侧2 层设有凸出墙面的清水砖墙,最终形成极具特色的外立面风貌。房屋外立面现状见图1,房屋建筑平面图、立面图分别见图2、图3。图1房屋外立面作者简介:张恒,1 9 9 4年生,大学本科,工程师,研究方向为房屋检测。E-mail:w k q 1 1 0 53 542 1 4 1
5、 6 3.c o m47张恒,等:上海基督教天恩堂文物保护建筑勘察工程实例131254039004500390012039006751200,775,900,9503900120F60603.200-m3.200600E0061E600006000元M0920240C12128M09200811DD800091600M0921D91600000006下下C8M09200S81240M092060OS81603.500m00080108M0920M0920800086060240240C1015C1015BB240M0925C1015M0925M0925C1015M092524050020045
6、2Q5351155860T685104090010459001190010009001040965705111552861bo390045003900126102图2上海基督教天恩堂二层建筑平面示意(单位:mm)屋脊9.000m塑钢窗青色清水砖墙平瓦屋面6.900m6.500m屋脊屋檐立00115.800m屋檐.90810008001600973.500m000Z2层立3.200 m2层00S006000.000m0.000m1层1层0010o1-0.100m木窗-0.100m勒脚木窗木门14690F图3上海基督教天恩堂二层建筑立面示意(单位:mm)48第3 8 卷CONSTRCTiONSAF
7、ETY2023年第8 期结构安全建筑安全1.2倾斜与相对沉降测量利用全站仪(型号ZT80A4,编号FJ-99)测量房屋角点棱线的相对垂直度的方式进行倾斜测量,利用全站仪(型号ZT80A4,编号FJ-99)测量了房屋阳台板底的相对高差,以反映房屋的不均匀沉降情况。测量结果表明:房屋所测角点南北向倾斜无明显规律,倾斜率在1.6 6%0 2.7 4%之间。房屋所测角点东西向倾斜表现为整体向东倾斜,倾斜率在1.37%3.33%之间,平均倾斜率为2.1 8%。房屋不均匀沉降均无明显规律。2房屋损伤状况的检测经现场检测,房屋承重墙未见明显裂缝、弓凸等结构性损伤现象,二层阳台处钢筋混凝土梁出现钢筋严重锈胀;
8、木结构关键节点未见明显脱样,木构件未见明显开裂现象。本次检测范围内,墙体普遍存在涂料起皮、粉刷剥落、开裂等非结构性损伤情况。楼地面木地板普遍油漆老化、松动、拼缝较宽,木地板上污渍较多。4-D轴区域屋面存在渗漏现象。东侧木结构楼梯休息平台破损。由于屋面已采用红瓦翻修重做,当前屋面瓦片总体基本完好无缺失。房屋南立面底层外墙面粉刷剥落,南侧阳台混凝土栏杆开裂、露筋3房屋主要材料强度检测3.1砖强度检测根据现场条件选取房屋的部分墙体,敲掉外部粉刷,采用回弹法对房屋砌筑用砖的抗压强度进行抽样检测,依照国家标准GB/T503152011砌体工程现场检测技术标准对受检房屋墙体砖强度进行检测门结果表明,天恩堂
9、房屋烧结青砖抗压强度在13.2514.28MPa之间,平均值为1 3.8 5MPa,房屋砌筑用砖强度达到了MU10烧结青砖的标准。3.2砌筑砂浆强度检测现场采用贯人式砂浆强度检测仪,依照JGJ/T1362017贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程【2 对受检房屋墙体砌筑砂浆进行强度检测,结果表明,天恩堂房屋混合砂浆实测强度在1.7 1.9MPa之间,平均值为1.8 MPa,砂浆强度推定值取1.33倍最小值(1.3 3 1.7=2.2 MPa)和平均值的较小值,实测砂浆强度推定值为1.8 MPa。3.3混凝土强度检测依据行业标准JGJ/T232011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程【3 ,采用回弹
10、法对混凝土构件的抗压强度进行检测,按国家行业标准GB503672013混凝土结构加固设计规范【4 附录B,对所测混凝土构件进行回弹龄期修正,修正系数取0.8 2。由测定结果可知,受检房屋混凝土的抗压强度推定值的龄期修正值介于1 7.2 18.6MPa,最小值1 7.2 MPa,实测混凝土强度平均值为1 7.9 MPa。4房屋结构安全性分析4.1结构承载力验算根据现场建筑、结构测绘情况,对天恩堂进行承载力计算,计算工具采用北京盈建科软件股份有限公司YJKS2.0.3计算软件。房屋所用砖、砂浆和混凝土强度均按实测值,承重木材经查主要为杉木,根据GB500052017木结构设计标准5 第4.3.1
11、条,强度等级为TC11,组别为A类,即木材抗弯强度设计值为11N/mm、顺纹抗剪强度设计值为1.4N/mm、顺纹抗压强度设计值为1 0 N/mm24.2房屋安全性计算房屋安全性验算主要分为木柱、木梁、木搁栅和砌体结构、混凝土楼盖部分。选取典型木柱进行承载力验算。4.2.1木柱验算木柱按轴心受力构件计算,两端铰接,按照国家标准CB500052017木结构设计标准5 第5.1.2条,计算结果表明强度验算满足、稳定验算满足。4.2.2木梁验算选取典型2.1 5m跨度木梁进行承载力验算。木梁按两端简支计算,计算结果表明抗弯强度验算满足要求。4.2.3木搁栅验算选取典型开间4.5m跨度处楼面木搁栅进行承
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