楊斌
摘 要:人類文明都是在各種歷史教訓總結中發(fā)展起來的,2008年的汶川大地震,人們不曾忘記,震中主要受災地區(qū)的縣、鄉(xiāng)中小學樓房垮塌嚴重,很多孩子被掩埋在廢墟中,一幕幕凄慘的場面仍然浮現(xiàn)在我們面前。因此,加強校舍安全是當前亟待解決的課堂?;诖?,本文根據(jù)最新抗震鑒定標準及抗震分類標準,對第二中學南教學樓房屋質量檢測及抗震性能的技術鑒定,對房屋工程質量以及抗震性奠定一定的基礎。
關鍵詞:混凝土框架結構;質量檢測;抗震鑒定;研究
1 引言
國務院辦公廳關于印發(fā)全國中小學校舍安全工程實施方案的通知國辦發(fā)〔2009〕34號明確規(guī)定,為保證全國中小學校舍安全工程(以下簡稱校舍安全工程)順利實施,保障師生生命安全,借鑒唐山地震后建筑設施抗震加固及近年來一些地區(qū)實施抗震安居工程、提高綜合防災能力的經驗,在全國中小學校開展抗震加固、提高綜合防災能力建設,使學校校舍達到重點設防類抗震設防標準,并符合對山體滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷和洪水、臺風、火災、雷擊等災害的防災避險安全要求。
2 教學樓概況
昆明市第二中學南教學樓房屋安全檢測鑒定,位于昆明市富春街118號,該建筑興建于2003年,地面建筑7500㎡,為框架結構。對其進行檢測可知:(1)安全性結論:根據(jù)檢測結果,按《既有建筑結構安全性檢測與鑒定技術標準》(DBJ53/T-66-2014),房屋安全等級綜合評定為B級,為有缺陷的房屋。(2)抗震鑒定結論:按C類房屋后續(xù)使用年限50年進行抗震鑒定,本房屋不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)對乙類設防的要求。
3 混凝土框架結構房屋的質量檢測
3.1 現(xiàn)場檢查
教學樓四周散水處出現(xiàn)多條裂縫,地坪局部有沉降裂縫,坡道護墻與地坪交接處開裂。外墻面瓷磚脫落、缺棱掉角,內墻抹灰層局部酥堿起皮,有滲水痕跡。房屋梁、柱混凝土構件表面無蜂窩、麻面、裂縫等跡象;教室樓板出現(xiàn)裂縫、滲漏的情況;屋面板與女兒墻交接處開裂。
3.2 混凝土強度檢測
3.2.1 混凝土梁強度檢測(超聲回彈法)
現(xiàn)場隨機對相近齡期、同品種、同強度等級的10個構件梁混凝土強度進行抽樣檢測,現(xiàn)齡期混凝土強度推定最小值為40.2MPa,最大值為49.4MPa。
3.2.2 混凝土柱強度檢測(超聲回彈法)
現(xiàn)場隨機對相近齡期、同品種、同強度等級的10個構件柱混凝土強度進行抽樣檢測,現(xiàn)齡期混凝土強度推定最小值為43.1MPa,最大值為49.9MPa。
3.2.3 混凝土碳化深度檢測(酚酞試劑)
現(xiàn)場隨機對20個混凝土構件,每個構件測3個測區(qū),取3個測孔碳化深度平均值作為代表值,其中最大值3.0mm、最小值1.0mm。
3.2.4 燒結普通磚砌體中磚的抗壓強度檢測:(回彈法)
現(xiàn)場隨機對相近齡期、同品種、同強度等級的3個墻體的砌筑塊體進行強度檢測,抗壓強度平均值8.5MPa,標準差2.24,變異系數(shù)0.26,標準值4.5MPa,最小值6.5MPa。
3.2.5 砌筑砂漿強度檢測:(貫入法)
現(xiàn)場隨機對相近齡期、同品種、同強度等級的3個墻體的砌筑砂漿進行強度檢測,現(xiàn)齡期砂漿強度換算最小值為4.8MPa,最大值為7.2MPa。
3.3 整體傾斜檢測
考慮到該教學樓的安全性,在本次檢測中利用全站儀對該房屋各測點進行了傾斜檢測。(1)頂點位移:房屋共設10個觀測點,最大觀測點為9號點X方向,傾斜量為21mm,傾斜率為1.2‰。(2)層間位移:房屋每層設10個觀測點,最大觀測點為2號點1層Y方向,傾斜量為10mm,傾斜率為2.6‰。按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011)規(guī)定,房屋整體最大傾斜率應不超過4‰,因而該教學樓各測點傾斜檢測結果滿足規(guī)范的限值要求。
4 抗震鑒定
該建筑物建于2003年,根據(jù)《建筑工程抗震設防分類標準》(GB50223-2008)本建筑屬于乙類設防標準,按C類建筑后續(xù)使用年限50年進行抗震鑒定。
4.1 地基與基礎
根據(jù)現(xiàn)場對上部結構的檢查結果表明,該建筑無不均勻沉降及現(xiàn)場滑移跡象,最大傾斜量為21mm,傾斜率為1.2‰,小于《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB5007-2011)中“Hg≤24m時,傾斜率允許值4.0‰”的規(guī)定。
地基基礎現(xiàn)狀的鑒定,檢測過程中發(fā)現(xiàn)上部結構雖有裂縫、傾斜,但不嚴重且無發(fā)展趨勢,基礎無腐蝕、酥堿、松散和剝落,根據(jù)《建筑抗震鑒定標準》第4.2.3條的規(guī)定,該地基基礎可評為無嚴重靜載缺陷。
4.2 混凝土框架抗震鑒定
混凝土框架抗震鑒定基本內容包括結構整體抗震能力、節(jié)點區(qū)抗震能力和構造。本文主要探討了整體抗震性能,混凝土框架房屋整體抗震能力采用強度預算的方法,且安全系數(shù)在抗震規(guī)范設計的80%左右,就能滿足強度驗算要求。建筑框架結構滿足足夠彈塑性變形能力,則能達到鑒定的目標,但是卻無法保證建筑結構安全。由于混凝土框架具有明顯的薄弱環(huán)節(jié),其彈塑性變形集中問題十分突出,所以要通過最大層間位移反映結構變形能力是否在允許范圍內。
混凝土框架分為二級鑒定方法。第一級鑒定主要是以建筑結構最薄弱環(huán)節(jié)為指標,分析簡單的計算,初步判斷框架的抗震能力,如果計算結果滿足要求,則判斷建筑框架符合建筑使用要求。第二級鑒定則是對第一級鑒定的結果進行分析,看第一級鑒定結構是否滿足建筑整體要求。由于該教學樓屬于C類建筑,后續(xù)使用時間為50年,根據(jù)現(xiàn)場檢測結構以及設計圖紙,可以按照《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)進行鑒定。房屋的內框架結構、砌體按照《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)中關于多層砌體房屋和多層鋼筋混凝土房屋的規(guī)定進行鑒定,承臺、基礎梁的混凝土強度為C25,梁柱混凝土等級為C30,使用PK-PM軟件對該建筑鋼筋混凝土結構進行計算,假設對房子現(xiàn)有的損傷進行修復,房屋結構改建后模型計算?;炷敛牧系膹姸葹镃30,鋼筋強度按照國家建筑施工鋼筋混凝土設計規(guī)范要求取值,保護層梁為30mm,柱為40mm。然后對其進行計算。經過計算得出底層X向最大層間位移為1/350,Y向最大層間位移1/450,無法滿足現(xiàn)有建筑的要求。
4.3 鑒定結果
(1)安全性結論:根據(jù)檢測結果,按《既有建筑結構安全性檢測與鑒定技術標準》(DBJ53/T-66-2014),房屋安全等級綜合評定為B級,為有缺陷的房屋。(2)抗震鑒定結論:按C類房屋后續(xù)使用年限50年進行抗震鑒定,本房屋不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)對乙類設防的要求。
4.4 建議
(1)房屋存在裂縫按《房屋裂縫檢測與處理技術規(guī)程》(CECS293:2011)。規(guī)定處理,并對滲水、抹灰層脫落、露筋等損害進行修繕。(2)建議按C類房屋后續(xù)使用年限50年進行加固處理。教學樓的框架和框架梁配筋無法承受建筑荷載,所以此教學樓應該進行加固處理。
5 結束語
本文基于教學樓對房屋抗震性能目標的要求,通過優(yōu)化設計,制定結構加固改造方案,希望可以為相關工作人員提供一定的參考。
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