某公寓结构安全性及抗震检测鉴定和加固方案.pdf

:./.某公寓结构安全性及抗震检测鉴定和加固方案收稿日期:作者简介:孟 玮()男硕士研究实习员从事建筑结构及安装研究孟 玮(南京航空航天大学江苏 南京)摘 要:某多层砖混结构公寓已使用多年现需进行修缮改造 修缮改造前对该建筑进行了结构的安全性及抗震性能鉴定该建筑结构的安全性等级评定为 级综合抗震能力不能满足 类建筑的抗震要求 对该多层砖混结构公寓安全性和抗震检测的内容及方法进行了阐述并根据鉴定结论做出了合理的加固设计方案关键词:砖混结构安全性鉴定抗震鉴定加固方案中图分类号:文献标识码:文章编号:()引言随着我国社会发展及科技进步人们对房屋建筑使用功能的需求不断提高的同时对建筑安全的需求也在与日俱增因此社会房屋建筑安全管理水平也在随之提高 部分建设时间早的建筑因年代久远使用功能难以满足当下的要求需修缮改造但由于该建筑建设时期规范标准普遍较现行规范标准低加之在多年的使用中建筑出现的材料老化、钢材锈蚀、结构构件开裂等情况导致结构安全性能下降不能满足现行相关规范的要求继续使用会存在结构安全隐患 因此改造前应对建筑进行结构安全性及抗震鉴定并根据鉴定结论和国家现行的相关标准规范采取加固措施使其满足结构安全规范要求砖混结构的建筑物结构特点为:承担竖向荷载的墙用砌块或砖砌筑构造柱和承担横向荷载的梁、板等构件为钢筋混凝土材质 该结构随着水泥、混凝土和钢筋混凝土的应用在 纪中叶迅速兴起在现有建筑中占很大比例 砖混结构建筑具有一定的承重和抗震性能但组成砖混结构建筑的基本材料和连接方式决定了其脆性性质其中砖墙使用的砖和砌块材料的抗拉、抗剪强度不高自重较大且整体性较差因此容易发生脆性破坏抗震性能低 此外随着砌块及砂浆强度的不断衰减房屋整体结构强度逐年下降不能满足使用要求结构抗震性能变差加之年久失修和早期施工水平的限制老旧砖混结构房屋存在诸多安全隐患 工程概况某公寓位于江苏省南京市建于 年建筑总面积约为.为地下 层、地上 层的砖混结构地下 层层高.地上 层 层层高.该建筑主体结构地下室承重墙体采用烧结普通砖砌筑地上承重墙体采用 多孔砖砌筑墙厚均为 楼面、屋面均采用现浇混凝土板 该建筑结构由 个相同的单元对称组成总平面图见图 每个单元的基础结构平面图见图 地上标准层单元结构平面图见图 图 1总平面图ABCDDDDBCBCBCAAA图 2单元基础结构平面图1201203 3003 3006 8401 3001 500GZ21 3001 3002 5001 3001 3001 3005001 3002 050 1 3501 3001 3001 300GZ2R 8005 8001 4002 5001204 6501 5004 65012011 040DCBA500单位：mm图 3标准层单元结构平面图1201203 3003 3006 840R 800AL1 8/10150 8150 8200 8200L=3 600 6200 8/10150 10150AL11204 6501 5004 65012011 040DCBA单位：mm第 卷 第 期 年 月 山西建筑 .检测鉴定内容和方法.外观质量检查经现场检测该建筑未见主要承重墙体、混凝土构件存在明显裂缝或其他结构性损伤经现场观察该建筑围护结构存在如下缺陷:)石膏封边开裂有脱落的迹象)梁粉刷层起鼓、脱落)墙体存在渗水现象粉刷层起鼓、脱落)外墙面粉刷层霉变、起鼓、脱落.轴线尺寸复核结果采用手持式测距仪对该建筑 处轴线尺寸进行抽检复核 现场检测操作按照 建筑结构检测技术标准和 砌体结构工程施工质量验收规范的有关规定进行检测结果中 层()()()轴线位置偏差为 为该建筑最大轴线尺寸偏差小于 砌体结构工程施工质量验收规范第.条中表.规定的轴线位置允许偏差 满足规范要求.混凝土构件强度检测根据/回弹法检测混凝土抗压强度技术规程的要求采用回弹法对构件混凝土强度进行检测 按照/建筑结构检测技术标准中第.条规定根据结构的混凝土强度分布情况和体量进行检验批划分结合现场情况随机抽检各层梁的混凝土强度 经检测:该建筑混凝土构件的现龄期抗压强度推定值为.满足设计强度等级 的要求.砌筑砂浆抗压强度检测根据/贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程的要求现场随机抽取 片墙体采用贯入法对砂浆抗压强度进行检测 经检测:砂浆抗压强度推定值为.有 片墙体砌筑砂浆抗压强度不符合设计要求.砖抗压强度按照/砌体工程现场检测技术标准的要求现场随机抽取 片墙体采用回弹法对砖抗压强度进行检测 经检测:砖抗压强度推定值为.符合设计要求.构件截面尺寸按照/混凝土结构现场检测技术标准现场随机抽取混凝土梁构件进行截面尺寸检测 经检测:随机抽取的构件截面尺寸最大偏差为 小于 混凝土结构工程施工质量验收规范第.条规定的允许偏差 符合设计要求.构件钢筋配置检测按照/混凝土中钢筋检测技术标准的有关规定现场采用钢筋探测仪对抽检层混凝土梁、板的钢筋配置进行了抽样检测 经检测该建筑梁、板钢筋配置及保护层厚度均满足设计和规范要求.地基基础检测鉴定经现场勘察在该砖混结构建筑的上部主要承重构件中未发现因下部地基不均匀沉降造成的显著开裂等不良现象.抗震鉴定该建筑抗震设防烈度为 度根据 建筑抗震鉴定标准的要求和建筑使用实际情况该建筑按 类建筑即后续使用年限为 为标准并依据 建筑抗震设计规范的相关要求对该建筑进行抗震能力鉴定 以下为第一级鉴定:)地基基础、场地状况鉴定 经现场鉴定该建筑基础工作状态正常地基基础无严重静载缺陷、无不均匀沉降且未发现该建筑结构存在明显的变形等异常情况)上部结构外观和内在质量鉴定 经检查鉴定该建筑支承主梁的承重墙体无显著裂缝上部结构墙体中亦未发现酥碱、空鼓及明显歪闪等情况屋盖构件无明显变形混凝土构件无开裂或局部剥落钢筋无露筋、锈蚀满足规范要求)抗震构造措施鉴定 对该建筑的结构体系、承重墙体的材料强度等级、连接构造的整体性、局部易倒塌部件及其连接的评估项进行鉴定得出:.层数、最大高度、多孔砖墙厚度不满足 建筑抗震鉴定标准要求.承重外墙尽端至门窗洞边的最小距离不满足 建筑抗震鉴定标准和 建筑抗震设计规范要求.其余评估项满足规范要求综上该建筑在第一级抗震鉴定中存在不满足规范和标准要求的情况因此后续需要使用楼层综合抗震能力指数法对该建筑进行第二级抗震鉴定 结构承载力及抗震能力验算.计算参数该多层砖混结构公寓此次修缮改造目的为结构加固并延长其工作年限根据 既有建筑鉴定与加固通用规范.第 条应在调查结构上实际作用的荷载及拟新增荷载的基础上按照现行规范与标准的规定进行验算 根据原结构图纸和现场结构检测结果采用 结构计算软件对房屋整体建模进行承载力复核及抗震性验算计算参数取值情况如下:)屋面、楼面的永久荷载标准值:参照 建筑结构荷载规范的相关规定取值计算)楼面可变荷载取值:卫生间./、房间./、楼梯间./)屋面可变荷载取值:./)风荷载取值:地面粗糙度类别为 类基本风压./第 卷 第 期 年 月 孟 玮:某公寓结构安全性及抗震检测鉴定和加固方案)地震作用情况:根据使用功能的重要性该建筑抗震设防类别为丙类根据中国地震参数区划图江苏南京的设计地震分组为第 组抗震设防烈度为 度设计基本地震加速度值为.鉴定结论.安全性鉴定评级依据 民用建筑可靠性鉴定标准的要求对该建筑进行分层鉴定将该砖混结构建筑划分为 个层次分别为“子单元中的每一种构件”“子单元”及“鉴定单元”且每个层次都分为 个安全性等级()分层鉴定步骤如下:第一层次鉴定:依据子单元中每一种构件的检测数据和模型计算结果确定各个子单元中的每种构件的等级第二层次鉴定:依据第一层次鉴定中子单元中的每种构件和各个检查项目的等级评定结果确定各个子单元的等级第三层次鉴定:依据第二层次鉴定中各个子单元的等级评定结果取子单元较低等级作为鉴定单元的安全性等级依据 民用建筑可靠性鉴定标准将该砖混结构建筑的子单元划分为地基基础、上部承重结构和围护系统 个子单元 经第一、二、三层次鉴定该鉴定单元安全性鉴定评级结果为 级鉴定单元的安全性鉴定评级详见表 表 鉴定单元安全性鉴定评级鉴定单元子单元安全性鉴定评级项目地基基础上部承重结构围护系统安全性鉴定评级结果鉴定评级.抗震性鉴定结果经二级鉴定 综合抗震能力指数验算该建筑一、二层楼层综合抗震能力不满足 建筑抗震鉴定标准的要求部分墙抗震能力不满足 建筑抗震设计规范的要求.鉴定结论及建议安全性鉴定:该砖混结构公寓建筑结构的安全性最终评定为 等级距 级的要求相差甚远对房屋的承载能力存在很大的影响抗震性鉴定:该砖混结构公寓建筑经一级和二级抗震鉴定其抗震性能不能达到抗震鉴定的要求综上对该砖混结构公寓建筑建议采用专业技术措施处理提高房屋的承载能力、整体性及结构抗震能力 加固设计方案为使该建筑结构安全性和抗震能力满足规范要求且尽可能避免该楼的使用功能受房屋加固的影响根据结构安全性和抗震能力鉴定结论及相关建议针对该建筑存在的不同问题做出加固设计方案如图 所示图 4加固方案示意图ABCDDDDBCBCBCAAA单侧墙体加固（-1 层.1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）新增条形基础和墙体（-1 层）单侧墙体加固（-1 层、1 层）单侧墙体加固（-1 层、1 层、2 层）)层新增条形基础:原建筑 层 层的(轴)/(轴)、(轴)/(轴)个区域设计有墙体而 层未设计墙体 在 层上述区域开挖并根据建筑原有基础做法新增抗震墙基础做法如图 所示新加抗震墙基础混凝土强度等级为(抗渗等级)垫层混凝土强度等级为 与原基础交接处按新老混凝土交接面做法处理并新增钢筋植入原基础内植入深度大于 图 5新增基础SBS 防水层（聚氨酯防水层）砖模基础（抹灰）C35 抗渗200100430垫层为 C15防水设置在垫层之上砂石垫层900900800800地坪标高同基础底标高 12200（遇原基础两端植入）16150单位：mm)层新增墙体:在 层地下室新增基础区域新砌墙体与原建筑梁连接墙体采用 厚 混凝土实心砖 水泥砂浆砌筑 新增墙与原柱采用键槽及 拉结筋连接 墙体顶部 高度处用 钢筋植入原梁用 混凝土浇筑 新增墙做法如图 图 所示图 6新墙与原柱连接图 7新墙与原梁连接原一层梁26600 拉结筋11600原柱26600 拉结筋植筋，深度 L=100 mm原构造柱新增墙体240 12500植入原梁拆模后凿掉C20 混凝土新增墙体单位：mm单位：mm120120)层 层部分窗洞封堵:综合考虑加固和使用需求对采光要求较低的卫生间(卫生间设置排风机满足通风需要)窗洞口采用砌筑和灌浆料浇筑方法封堵砌筑采用 混凝土实心砖 水泥砂浆保留 宽第 卷 第 期 年 月 山西建筑 度 窗洞口填实做法如图 所示图 8窗洞填实做法砌块长度砌块长度 10500采用植筋（3 根）原有墙体两墙体之间预留孔隙采用高强灌浆料浇筑后砌墙体采用MU15 砖，M10 砂浆原窗户高度476300424单位：mm)层、层、层部分墙体加固:将原墙面拆除至结构层并清洗表面剔除部分粉化严重的砖墙凿除墙体灰缝 用水润湿墙面后采用 厚单面钢筋网聚合物砂浆面层加固所有钻孔用胶粘剂灌注填实 聚合物砂浆分层粉刷每层厚度不超过 粉刷完成后浇水养护 内墙楼板加固做法如图 图 所示 结语本文以工程实际为例介绍了某砖混结构公寓结构安全性及抗震鉴定的流程和基本内容并根据原设计图纸、鉴定结论和该建筑使用情况做出了合理的加固设计方案图 9加固墙体大样图 10点焊钢筋网片及拉结筋图 11L 型墙面钢筋布置600150（余同）8300 钢筋网L 形锚筋6600墙厚458300 点焊钢筋网L 形锚筋（S 形穿墙筋）8300 点焊钢筋网L 形锚筋6600310 净距 50 mm加强配筋L 形锚筋660045墙厚L 形锚筋6600墙厚45单位：mm单位：mm单位：mm图 12内墙楼板处做法大样楼面8300 钢筋网端部焊 28 横筋30030060050038 配筋加强带水平通长板厚12600 楼板凿洞500端部焊 28 横筋L 形锚筋660045墙厚单位：mm图 13内墙顶板处做法大样板厚100600板厚38 配筋加强带水平通长8300 钢筋网墙厚45单位：mm )在查阅原结构图纸后利用实地检测数据进行了结构承载力复核和抗震性验算并分析得出:该砖混结构公寓建筑结构的安全性等级为 级同时其综合抗震能力亦不符合抗震鉴定的要求)根据鉴定结论和该建筑使用情况对该房屋采取专业加固技术措施处理提高房屋的承载能力、整体性及结构抗震能力具体措施包括:层新增条形基础并在新增基础上新增承重墙体 层 层部分窗洞封堵加固 层、层、层部分墙体钢筋混凝土面层加固综上所述该加固设计方案在保证建筑满足安全结构安全性及抗震要求的同时也为后续该建筑的修缮改造打好了基础参考文献:梁远曦.谈房屋安全管理与房屋安全鉴定.低碳世界():.赵婷婷.某幼儿园结构检测鉴定及加固处理实例.山西建筑():.翟 瞻.砖混结构概述.科教导刊 电子版(下旬)():.许兴龙刘东晓张辉.砖混结构抗震设计.科技信息():.中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构检测技术标准:.北京:中国建筑工业出版社.陕西省住房和城乡建设厅.砌体结构工程施工质量验收规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.回弹法检测混凝土抗压强度技术规程:/.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构检测技术标准:/.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程:/.北京:中国建筑工业出版社.第 卷 第 期 年 月 孟 玮:某公寓结构安全性及抗震检测鉴定和加固方案 中华人民共和国住房和城乡建设部.砌体工程现场检测技术标准:/.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构现场检测技术标准:/.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土结构工程施工质量验收规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.混凝土中钢筋检测技术标准:/.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震鉴定标准:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑抗震设计规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.既有建筑鉴定与加固通用规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构荷载规范:.北京:中国建筑工业出版社.中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑可靠性鉴定标准:.北京:中国建筑工业出版社.():.:(上接第 页).:.():.孙晓昊.软材料的大变形、接触和粘附等非线性问题的数值模拟研究.合肥:中国科学技术大学.():.吴庆勇.混凝土泵车伸缩支腿接触大变形有限元分析.建筑机械():.刘波高玉臣.橡胶类材料与刚性锥之间的大变形接触问题.河北工业大学学报():.():.:.:第 卷 第 期 年 月 山西建筑