■廖日熙,劉 昊
■1.福建省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司,福建 福州 350025;2.福建省綠色建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建 福州 350025
繼唐山大地震后,我國(guó)又發(fā)生了多次中級(jí)以上的地震,尤其是5.12汶川里氏8.0 級(jí)的地震,造成了約八萬(wàn)多人的遇難和無(wú)數(shù)房屋的倒塌。經(jīng)過(guò)對(duì)這些地震災(zāi)害的研究發(fā)現(xiàn),抗震加固是提高建筑抗震的有效措施,但是要合理的進(jìn)行抗震加固,就必須對(duì)建筑的抗震性能進(jìn)行專(zhuān)業(yè)鑒定。
房屋建筑抗震檢測(cè)需要根據(jù)國(guó)家頒布的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》,對(duì)房屋的質(zhì)量現(xiàn)狀分別從宏觀控制與構(gòu)造鑒定方面和抗震承載力復(fù)核兩方面進(jìn)行安全性鑒定。符合宏觀控制與構(gòu)造鑒定內(nèi)容的為第一級(jí)鑒定,一般經(jīng)過(guò)第一鑒定會(huì)得到構(gòu)造影響系數(shù)和局部影響系數(shù),然后進(jìn)行第二鑒定。第二鑒定主要是對(duì)抗震承載力復(fù)核的鑒定,通過(guò)第一與第一級(jí)鑒定中構(gòu)造影響系數(shù)以及局部影響系數(shù)的結(jié)合,從而得出結(jié)構(gòu)的綜合抗震能力指數(shù)。依照鑒定標(biāo)準(zhǔn)中給出的簡(jiǎn)化計(jì)算方法可以求出抗震承載力復(fù)核。如果房屋的多項(xiàng)構(gòu)造或結(jié)構(gòu)的整體性不符合要求時(shí),就不需要進(jìn)行第二鑒定,而直接進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。對(duì)房屋進(jìn)行抗震鑒定,是為了給出結(jié)構(gòu)抗震安全性能的評(píng)價(jià),另外結(jié)合建筑安全性鑒定,給出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的加固方案,對(duì)加固費(fèi)用進(jìn)行估算,為后期抗震加固提供依據(jù)也是必須的[1]。
我國(guó)房屋抗震設(shè)計(jì)規(guī)范根據(jù)建造年代的不同分為:1990 年之前依照《工業(yè)與民用建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ11—78)設(shè)計(jì)建造、1990~2001年依照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11—89)設(shè)計(jì)建造、2002 年之后依照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)設(shè)計(jì)建造。由于抗震科研還在不斷的探究中,所以以上三本設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)防要求、設(shè)計(jì)方法、抗震構(gòu)造等措施還在不斷地完善中,所以多層校舍建筑的抗震檢測(cè)要根據(jù)自身的設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)鑒定。
校舍建筑多是指中小學(xué)教學(xué)樓,它屬于乙類(lèi)建筑,不能單純的以建造時(shí)期相應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)范要求來(lái)評(píng)定,需要根據(jù)最新頒布的《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023—2009)來(lái)進(jìn)行評(píng)定。因?yàn)檫@本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同后續(xù)使用年限的時(shí)間分為A、B、C 三類(lèi):后續(xù)使用年限30 年的建筑為A 類(lèi);后續(xù)使用年限40 年的建筑為B 類(lèi);后續(xù)使用年限50 年的建筑為C 類(lèi)。同時(shí)也給出了各類(lèi)建筑抗震鑒定的方法、措施以及承載力驗(yàn)算等要求[2]。
多層校舍房屋現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)采用逐棟排查的方法。對(duì)房屋建筑工程進(jìn)行比較全面的現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè),特別是對(duì)損傷部位和結(jié)構(gòu)受力比較大的樓層重點(diǎn)抽樣,為后面的結(jié)構(gòu)抗震鑒定提供可靠的依據(jù)和結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)。檢測(cè)內(nèi)容應(yīng)重點(diǎn)放在外觀質(zhì)量普查、建筑垂直度檢測(cè)、基地基礎(chǔ)評(píng)價(jià)、混凝土構(gòu)件強(qiáng)度檢測(cè)、磚墻材料強(qiáng)度檢測(cè)、砌筑質(zhì)量檢查、結(jié)構(gòu)構(gòu)造檢查等方面。
多層砌體校舍建筑抗震檢測(cè)是通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)造詳細(xì)的了解和復(fù)核之后,按據(jù)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50292-1999),對(duì)所要檢測(cè)鑒定的房屋分別從地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)系統(tǒng)的承重部分三個(gè)子單元進(jìn)行安全性評(píng)定,然后將實(shí)際情況填寫(xiě)到下表中:
依據(jù)上述鑒定過(guò)程來(lái)分析,判斷該建筑工程安全鑒定等級(jí),并判斷其抗震能力是屬于第一級(jí)鑒定或第二級(jí)鑒定,從而確定該建筑是否需要進(jìn)行抗震加固。
多層砌體校舍在抗震能力方面還存在著的一些問(wèn)題,主要表現(xiàn)在砌筑砂漿強(qiáng)度低、結(jié)構(gòu)上縱墻開(kāi)洞率大以及混凝土構(gòu)造柱等問(wèn)題。為了提高房屋建筑的抗震能力,需要從拆除重建、整體加固、局部加固等方面考慮,采取不同的措施。
對(duì)于多層校舍建筑墻體砌筑砂漿強(qiáng)度小于1.0MPa 的建筑,了解到它的抗震能力較低,加固量涉及到全部墻體,抗震加固費(fèi)用超過(guò)新建工程的70%以及加固效果難以達(dá)到預(yù)想等原因,對(duì)此類(lèi)房屋建議拆除重建。對(duì)于墻體砌筑砂漿強(qiáng)度大于1.0MPa 的建筑,雖然它的磚墻抗震承載能力與抗震設(shè)防要求還有一定的差距,但可以通過(guò)加固措施來(lái)提高結(jié)構(gòu)的抗震承載力,例如樓梯間墻體的加固就能夠有效加強(qiáng)房屋綜合抗震能力。針對(duì)達(dá)到砌筑砂漿強(qiáng)度要求的建筑,且承載力也符合北京市8 度設(shè)防要求的建筑,如果是存在不合理的構(gòu)造柱、圈梁設(shè)置或頂端樓梯間設(shè)置問(wèn)題,可以使用局部加固法,來(lái)增設(shè)鋼筋混凝土構(gòu)造柱、鋼拉桿和樓梯間三面墻體的加固[3]。
多層砌體校舍在地震災(zāi)害中有一定的宏觀規(guī)律性。在剛建的樓房中,房屋上層受損較輕,而下層較為嚴(yán)重:如果單獨(dú)采用橫墻作為承重墻時(shí),所受到的災(zāi)害要比采用縱墻輕微。所以針對(duì)這類(lèi)結(jié)構(gòu)體系或布局不合理的建筑,應(yīng)該從改變結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和改善結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性的加固入手。比如,樓梯轉(zhuǎn)角或房屋盡端,要選擇適宜的加固不可太強(qiáng),可以加固相鄰的橫向墻體,但是必須得保證加固后,相鄰較近墻體的抗側(cè)力度不能相差太大,否則會(huì)加重破壞程度。
地震所引發(fā)的原因是多樣化的,其造成的災(zāi)害形式也是多樣性的,所以近年來(lái),相關(guān)部門(mén)對(duì)地震研究也愈細(xì)致,正在不斷實(shí)踐和積累解決各種問(wèn)題的方法。當(dāng)承重柱、樓或梁不能滿(mǎn)足抗震承載力要求或是混凝土構(gòu)建樓板出現(xiàn)開(kāi)裂時(shí),可以通過(guò)加固增大截面或粘鋼的措施補(bǔ)修。當(dāng)外墻體滲透、墻體和樓板發(fā)生裂紋時(shí),可以采取維護(hù)和修補(bǔ)的措施來(lái)實(shí)現(xiàn)校舍房屋的耐久性[4]。
當(dāng)多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的高度和層數(shù)超過(guò)規(guī)定限值時(shí),需要從以下方面進(jìn)行改善。如果出現(xiàn)多層砌體房屋超過(guò)規(guī)定的層數(shù)但沒(méi)有超過(guò)規(guī)定的限值時(shí),可以采取比一般房屋承載力高的有效措施來(lái)加強(qiáng)墻體約束。如果多砌體房屋的層數(shù)超過(guò)規(guī)定限值時(shí),就需要改變結(jié)構(gòu)體系或減少層數(shù),一些乙類(lèi)設(shè)防的房屋,則只能改變其原有用途,作為丙類(lèi)設(shè)防來(lái)使用,還必須要符合丙類(lèi)設(shè)防的層數(shù)限制。如果丙類(lèi)設(shè)防的房屋超過(guò)規(guī)定限值時(shí),也需要從結(jié)構(gòu)體系的改變上入手,如增設(shè)鋼筋混凝土墻體來(lái)進(jìn)行改進(jìn)。
由于房屋建筑的類(lèi)型不同,在地震中所受到的影響也不同,因此對(duì)房屋進(jìn)行抗震檢測(cè)是十分必要的。然而抗震檢測(cè)和鑒定都必須對(duì)地震災(zāi)害的特點(diǎn)有較深的了解,這樣才能夠針對(duì)具體的破壞形式進(jìn)行預(yù)防和改進(jìn)。在大的地震災(zāi)害中,國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、文化以及人民生命健康都在受著迫害,目前我國(guó)政府和社會(huì)各界人士都在對(duì)地震災(zāi)害進(jìn)行研究和預(yù)防,科學(xué)合理的對(duì)整個(gè)國(guó)家城市的抗震性能進(jìn)行評(píng)定,相信未來(lái)一定可以找到更多減輕地震災(zāi)害的有效措施。
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