胡智偉 (福建省永正工程質(zhì)量檢測有限公司,福建 福州 350012)
自《建筑工程抗震設(shè)防分類標準》(GB 50223-2008)[1]及《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB 50011-2010)[2]頒布實施以來,建筑物安全性鑒定工作中經(jīng)常會遇到諸如抗震設(shè)防類別、抗震措施等需要調(diào)整,但是基于很多技術(shù)人員對新規(guī)范、新標準學習不夠,在檢測鑒定工作中難免會混淆、忽略一些概念及參數(shù),導致得出的鑒定結(jié)論不符合現(xiàn)有規(guī)范、標準的要求。本文通過實例分析總結(jié)出幾項易混淆、忽略的概念及參數(shù),通過計算結(jié)果及抗震構(gòu)造措施的比較,可以看出其對鑒定結(jié)果產(chǎn)生的影響。
某4層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),建于2008年初,位于抗震設(shè)防烈度為8度(0.30g)區(qū),地震分組為第2組,場地類別不詳,基本風壓為0.75kN/m2,地面粗糙度取B類,各層層高均為3.6m,建筑物高度為14.7m,各層建筑、結(jié)構(gòu)布置基本相同,屋面為不上人屋面,標準層結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸見圖1,各層樓板厚度均為100mm,一層柱混凝土強度等級均為C30,其余各層柱、梁、板混凝土強度等級均為C25,柱、梁、板構(gòu)件均采用(HRB400)鋼筋,鋼筋的強度設(shè)計值fy=360MPa,各層填充墻體均采用180mm厚粘土實心磚砌筑,樓地面均鋪設(shè)地板磚,板底抹白灰,無吊頂。該工程原設(shè)計使用功能為某小學教師宿舍,現(xiàn)使用功能欲變更為學生宿舍。
對該建筑物各層均抽檢部分構(gòu)件進行現(xiàn)場檢測[3],各層建筑、結(jié)構(gòu)平面布置及軸線尺寸均符合設(shè)計要求,各層柱、梁構(gòu)件截面尺寸均符合設(shè)計要求,各層所檢主體結(jié)構(gòu)混凝土構(gòu)件現(xiàn)齡期混凝土強度推定值基本符合設(shè)計要求,所檢框架柱、梁構(gòu)件主筋及箍筋配置基本符合設(shè)計要求。
圖1 結(jié)構(gòu)平面布置圖
根據(jù)GB 50223-2008第6.0.8條及條文說明,教育建筑中,幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂,抗震設(shè)防類別應(yīng)不低于重點設(shè)防類。該工程使用功能欲更改為學生宿舍,故其抗震設(shè)防類別應(yīng)為重點設(shè)防類(乙類),應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度1度的要求加強其抗震措施,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。
根據(jù)GB 50011-2010第6.1.2條及條文說明,抗震措施包括抗震計算時的內(nèi)力調(diào)整措施和各種抗震構(gòu)造措施,因此,乙類建筑應(yīng)提高1度查表6.1.2確定其抗震等級。本工程位于抗震設(shè)防烈度為8度(0.30g)區(qū),建筑物高度為14.7m,根據(jù)表6.1.2,房屋框架抗震等級應(yīng)按9度查表,為一級,如果錯誤理解抗震措施這個概念,僅僅提高抗震構(gòu)造措施,而內(nèi)力調(diào)整未提高1度確定抗震等級,計算結(jié)果及鑒定結(jié)論將相差甚遠。
因場地類別不詳,假定場地類別為Ⅱ類,采用PKPM計算框架柱、梁承載力,根據(jù)規(guī)范檢驗抗震構(gòu)造措施是否合理,框架梁承載力相差不大,底層框架柱計算結(jié)果對比見表1[4][5],框架抗震構(gòu)造措施對比見表2[2]。
通過表1數(shù)據(jù)可以看出,抗震內(nèi)力調(diào)整未按提高1度的要求確定抗震等級與提高1度后相差較大,最終會得到相反的鑒定結(jié)論。通過表2可以看出,抗震等級提高后,箍筋直徑及加密區(qū)長度均有提高,按照實測結(jié)果已不能滿足抗震構(gòu)造要求,框架柱軸壓比因?qū)訑?shù)不多,軸壓比相差不大。
根據(jù)GB 50011-2010第5.1.1條及條文說明,8度時的大跨度及長懸臂結(jié)構(gòu)應(yīng)計入豎向地震作用,8度時,2m以上的懸挑陽臺和走廊應(yīng)計入豎向地震作用,本工程陽臺懸挑長度為2.2m,根據(jù)是否計入豎向地震作用而計算出的結(jié)果見表3。
通過表3數(shù)據(jù)可以看出,考慮豎向地震作用構(gòu)件彎矩及計算所需鋼筋數(shù)量有一定的增大,但由于本工程層數(shù)較少,增加幅度較小,約1%~2%,基本不影響鑒定結(jié)果,但高層結(jié)構(gòu)相應(yīng)增幅會有較大增幅。
框架柱承載力計算對比 表1
注:表格中僅列出一層部分代表性構(gòu)件數(shù)據(jù)。
框架柱承載力計算對比 表3
根據(jù)GB 50011-2010第3.3.2和3.3.3條及條文說明,建筑場地為Ⅰ類時,甲、乙類的建筑應(yīng)允許扔按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施;建筑場地為Ⅲ、Ⅳ類時,對設(shè)計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區(qū),宜分別按抗震設(shè)防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)時各抗震設(shè)防類別建筑的要求采取抗震構(gòu)造措施。本工程因場地類別不詳,現(xiàn)場地類別分別采用Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ、Ⅳ類核查抗震構(gòu)造措施,對比結(jié)果見表4[2]。
通過表4數(shù)據(jù)可以看出,不同場地類別對抗震構(gòu)造要求明顯不同,但是在實際檢測工作中,最容易忽略的也就是這點,抗震更注重構(gòu)造,因忽略這一要求而降低了抗震構(gòu)造要求,鑒定結(jié)論將會與真實情況相左,留下安全隱患。
在工程鑒定中,經(jīng)常會遇到一些梁構(gòu)件跨度較大,但截面尺寸相對較小,僅僅通過抗彎承載力計算出的梁底彎矩可以符合要求,但是當考慮梁撓度及裂縫寬度等限制條件,梁底需配置的鋼筋面積會明顯增大,本工程軸④~⑥間框架梁跨度為12.0m,根據(jù)是否考慮梁撓度及梁底裂縫寬度,計算所需梁底鋼筋配置對比見表5。
通過表5數(shù)據(jù)可以看出,考慮撓度及裂縫寬度所需鋼筋面積較承載力計算所需鋼筋面積有約22%的增幅,說明僅僅通過計算承載力判定較大跨度梁構(gòu)件鑒定等級是不合理的。
本文通過實例分析了幾種易混淆及忽略的概念及參數(shù),通過計算結(jié)果及規(guī)范最低要求對比,指出其對結(jié)構(gòu)計算及抗震構(gòu)造要求會產(chǎn)生重要影響,甚至會得出相反的鑒定結(jié)論。根據(jù)GB 50223-2008[1],該實例因變更使用功能,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度1度的要求加強其抗震措施,依據(jù)承載力計算結(jié)果及抗震構(gòu)造措施核查,結(jié)構(gòu)安全性等級評定為Dsu級,安全性嚴重不符合鑒定標準的要求,嚴重影響整體承載,必須立即采取措施。
不同場地類別抗震構(gòu)造措施 表4
較大跨度梁底筋配置對比 表5
在實際檢測鑒定工作中,技術(shù)人員應(yīng)重視抗震構(gòu)造措施,在實際鑒定工作中,應(yīng)重視抗震構(gòu)造措施,并在結(jié)構(gòu)計算中重視各類參數(shù)對結(jié)構(gòu)承載力的影響,在結(jié)構(gòu)鑒定評級中,應(yīng)嚴格按照相關(guān)規(guī)范、標準的要求,并通過抗力與荷載效應(yīng)的比值及抗震構(gòu)造措施綜合評定。
[1]GB 50223-2008,建筑工程抗震設(shè)防分類標準[S].
[2]GB 50011-2010,建筑抗震設(shè)計規(guī)范[S].
[3]GB 50344-2004,建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準[S].
[4]GB 50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標準[S].
[5]GB 50144-2008,工業(yè)建筑可靠性鑒定標準[S].