馬振
城市化的進程中,有大量的老建筑被改造為他用。但對于1989年之前建造的建筑,很少有建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮抗震計算的情況。國家現(xiàn)行規(guī)范《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)中明確規(guī)定,改造中改變建筑結(jié)構(gòu)的使用用途,必須進行抗震鑒定。
在老建筑中有這樣一類,處理起來是比較復(fù)雜的,就是砌體和框架的混合結(jié)構(gòu),由于現(xiàn)行規(guī)范不允許兩種結(jié)構(gòu)體系在沒有抗震縫的情況下共存,這就給加固改造設(shè)計設(shè)置了一個很難解決的問題。
5號樓為一幢三層混合結(jié)構(gòu)(由框架和磚墻混合承重)房屋,建造于1985年左右。1~5軸主要為框架結(jié)構(gòu),采用混凝土柱、梁承重。6~10軸主要為砌體結(jié)構(gòu),采用橫墻承重,未設(shè)置構(gòu)造柱,橫墻設(shè)有圈梁。
1~2軸區(qū)域為鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓(屋)面板,根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查了解,此區(qū)域為后期改擴建。2~3軸區(qū)域原為樓梯間,后被拆除,改為現(xiàn)澆樓面,樓梯間3軸原為磚墻承重,后來托換成框架承重(框架柱為后加,層間未貫通)。其余區(qū)域為鋼筋混凝土預(yù)制樓(屋)面板,板厚均為120mm。
房屋2-9/A-C軸區(qū)域原為外挑陽臺,后續(xù)使用中將C軸的墻體拆除,把陽臺封閉。
經(jīng)現(xiàn)場開挖檢測,房屋采用柱下獨立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)。
圖1 某創(chuàng)意園改造抗震鑒定項目一層建筑平面布置圖
業(yè)主擬對5號樓進行改建,底層為商店,二層和三層為辦公室,原上人屋面改造為屋頂花園,局部調(diào)整為大空間。二層和三層使用荷載基本不變,屋面荷載增加。
為了解該房屋現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全及抗震性能現(xiàn)狀,委托方委托我方房屋質(zhì)量檢測站對該房屋進行抗震鑒定,評估該房屋抗震性能,并提出合理化的處理建議,以供相關(guān)各方參考。
傾斜測量結(jié)果表明,5號樓測點無明顯傾斜規(guī)律,在南北方向上最大傾斜率為向北2.4‰,東西方向上最大傾斜率為向東1.5‰。所測測點的傾斜率均低于《危險房屋鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ125-2016)的相關(guān)規(guī)定。
根據(jù)現(xiàn)場檢測成果,5號樓已經(jīng)過使用約三十年,其地基承載力有所提高。對5號樓傾斜進行測量顯示,房屋傾斜率不大,且完損檢測中無明顯因不均勻沉降引發(fā)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂現(xiàn)象??烧J為該房屋地基基礎(chǔ)無嚴(yán)重靜載缺陷。
根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)第4.2.2條和《現(xiàn)有建筑抗震鑒定與加固規(guī)程》(DGJ08-81-2015)第4.1.6條,7度時地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀無嚴(yán)重靜載缺陷的丙類建筑可不進行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。故該房屋可不進行地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。
按《現(xiàn)有建筑抗震鑒定與加固規(guī)程》(DGJ08-81-2015)和《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009)對受檢房屋進行抗震措施鑒定分析,根據(jù)規(guī)范要求,本次鑒定按Ⅶ度、丙類設(shè)防、后續(xù)使用年限40年(即B類建筑)進行抗震鑒定分析?;炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)部分抗震等級為三級。
經(jīng)抗震措施鑒定分析表明,有如下多處構(gòu)造措施不滿足抗震鑒定規(guī)范要求:①受檢房屋為砌體結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)混合受力,抗側(cè)剛度嚴(yán)重偏置,結(jié)構(gòu)體系不合理;②承重墻砌筑砂漿強度低于M5;③砌體部分局部平面內(nèi)墻體未閉合;④砌體部分未設(shè)置構(gòu)造柱;⑤混凝土框架部分局部為單向框架;⑥局部框架柱軸壓比超標(biāo);⑦框架部分梁柱箍筋不滿足規(guī)范要求;⑧3軸位置一層與二層框架柱節(jié)點處不貫通。
表1 結(jié)構(gòu)抗震措施鑒定
此次驗算的計算模型是在未考慮房屋使用后存在損傷的前提下,依據(jù)現(xiàn)場檢測情況,采用PKPM軟件計算。結(jié)構(gòu)設(shè)計后續(xù)使用年限按40年考慮。
經(jīng)結(jié)構(gòu)抗震驗算表明:①砌體部分一層墻體承載力不滿足要求,墻高厚比滿足要求;②框架結(jié)構(gòu)部分:框架柱承載力基本滿足要求;屋面框架梁不滿足承載力要求。
(1)房屋傾斜率不大,房屋內(nèi)外墻存在粉飾層脫落及滲漏霉變,這主要是由于房屋年久失修,材料老化所致;混凝土樓板及梁底多處破損、露筋是由于拆除裝飾時施工不當(dāng)所致;另外,屋面防水層開裂也是由于年久失修,材料老化所致。
建議對屋面防水層進行大修,或者重做防水層;建議對于房屋目前均存在一定的老化損壞和滲漏問題,因此應(yīng)有針對性的采取修繕措施;對受檢房屋梁、板混凝土保護層存在的破損和露筋現(xiàn)象,應(yīng)鑿除疏松混凝土保護層,對鋼筋除銹,然后采用修補砂漿或高強灌漿料修補;鋼筋銹損較嚴(yán)重處還應(yīng)采取加固補強措施。
(2)經(jīng)抗震措施鑒定分析表明,該房屋抗震措施存在多項缺陷。其中,3軸鋼筋混凝土柱柱頂與鋼筋混凝土梁未形成框架柱節(jié)點,屬于鉸接連接,該軸位置結(jié)構(gòu)為抗震嚴(yán)重薄弱部位。經(jīng)結(jié)構(gòu)抗震驗算表明,一層墻體承載力不滿足要求,框架柱承載力基本滿足要求,屋面框架梁不滿足承載力要求。
建議對房屋進行抗震加固,并對房屋抗震構(gòu)造措施進行加強,以滿足現(xiàn)行規(guī)范抗震構(gòu)造措施要求。
(3)建議采用合理措施,使結(jié)構(gòu)形成合理抗震體系;如把房屋磚混結(jié)構(gòu)部分托換為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)等。
既有建筑已經(jīng)發(fā)揮了它應(yīng)有的價值,由于歷史改造和老化等原因,建筑結(jié)構(gòu)本身存在或多或少的問題,改造過程中需要根據(jù)甲方使用要求,按現(xiàn)行規(guī)范要求來實施。這就需要檢測鑒定時針對房屋存在的問題提出合理化建議,以更好的為后續(xù)改造服務(wù)。
[1]《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》(GB50023-2009).北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.
[2]《現(xiàn)有建筑抗震鑒定與加固規(guī)程》(DGJ08-81-2015).上海:同濟大學(xué)出版社,2015.