陳毅,黃梓,老兆暖
(廣州市穩(wěn)建工程檢測有限公司,廣東廣州510378)
廣州市某展廳為一棟地上2層,坐北朝南的鋼筋混凝土框架結構樓房,現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋,鉆孔灌注樁基礎(如圖1所示)。該展廳已建成并使用達20年之久,首層作為布料展示區(qū),二層作為辦公區(qū)使用。
1軸~10軸東西縱向總長44.75 m,A軸~E軸南北橫向總長30.00 m。首層凈高4.0 m,二層凈高3.5 m。
由于城中村改造需要,計劃把該展廳由原來的布料展廳改造為銷樓部簽約展廳。改造的方法是把2~5×B~D區(qū)域內的首層至天面層的所有混凝土構件拆除(如圖2所示),形成一個大開間的樓盤沙盤展示區(qū),其余部分不作改變。
改造前,展廳現(xiàn)有地基基礎、上部結構狀況未知,需要進行結構安全鑒定,評估其現(xiàn)有狀況,為后續(xù)改造設計提供依據。
改造后,展廳原來的結構體系局部發(fā)生了變化,部分多跨連續(xù)梁變成了單跨梁結構,在受力狀況下,跨中控制截面處的最大正彎矩也隨結構體系變化而發(fā)生了改變。在原有鋼筋配置情況下,梁控制截面跨中底筋配置是否滿足要求,是否需要加固,需要對改造后的安全狀態(tài)進行評價。
圖1 改造前展廳建筑平面示意圖(mm)
圖2 改造后展廳建筑平面示意圖(mm)
通過安全性鑒定,了解展廳在當前情況下結構布置是否合理,傳力路徑是否明確,結構構件處于何種安全等級。
通過檢測結構構件的混凝土強度、鋼筋配置、截面尺寸,收集相關數(shù)據,建立模型并進行復核驗算,看混凝土構件是否滿足承載力要求。
經現(xiàn)場檢查,結構荷載的傳力路線明確,結構布置合理。展廳周圍地坪未發(fā)現(xiàn)明顯沉降,上部主體結構構件未發(fā)現(xiàn)由于地基基礎沉降出現(xiàn)的裂縫和變形。采用全站儀對展廳的4個角點進行了建筑物傾斜率檢測,傾斜率最大值為0.13%。傾斜值滿足《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015的限值要求[1-2]。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015第7.2.3條第1點,可評定展廳的地基基礎安全等級為Au級。
為掌握混凝土構件的實際強度,結合建筑物實際情況,混凝土齡期超過1 000天,且現(xiàn)場適宜采用鉆芯法檢測混凝土構件的抗壓強度。根據《建筑結構檢測技術標準》GB/T 50344-2004第3.1.13條之規(guī)定,按檢測類別B進行鉆芯法抽檢。抽檢檢測結果表明,混凝土芯樣抗壓強度雖然離散性很大,但是單個構件均能達到設計強度等級要求。經檢測,柱梁板的截面尺寸和鋼筋配置與設計圖紙相符。經對混凝土結構的構件節(jié)點逐個檢查,構件節(jié)點連接基本完好,處于正常工作狀態(tài)。展廳圍護系統(tǒng)均為非承重構件,依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015第7.4.1條規(guī)定,不參與等級評定。
2.3.1 改造前荷載狀況
根據該樓房的現(xiàn)有狀況,首層作為展廳使用,二層作為普通辦公用,二層樓板恒載取值為2.0 kN/m2,屋面板恒載取值為2.0 kN/m2;二層樓板活載取值為2.0 kN/m2;樓梯活載取值為2.0 kN/m2;基本風壓為0.50 kN/m2。
2.3.2 驗算
根據實測的混凝土強度(柱取C30,梁板取C25),構件的截面尺寸和鋼筋配置按照設計圖紙進行承載力驗算(驗算模型如圖3所示)。
圖3 改造前展廳結構模型
經驗算結果可知:改造前,展廳柱的軸壓比、柱梁板的承載力、結構變形均滿足規(guī)范要求。
2.3.3 分析
經檢查及檢測,評定展廳的地基基礎安全等級為Au級。經檢查及驗算,展廳的柱、梁基本完好,無明顯缺陷,承載力滿足要求。展廳柱、梁、板構件評定等級均為au級。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015第7.3.5條,可評定展廳的上部承重結構安全等級為Au級。經檢查,房屋結構布置合理,形成完整系統(tǒng),結構選型及荷載傳力路線正確,符合現(xiàn)行設計規(guī)范要求,根據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB 50292-2015)7.3.9條規(guī)定,結構整體性等級評定為Au級。因此,上部承重結構子單元安全性等級評級為Au級。本工程圍護系統(tǒng)為非承重部分,不參與評級。
綜上所述,依據《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-2015第9.1.2條,評定展廳目前的安全性等級為Asu。
根據改造后的實際情況,建立模型,并按新功能的荷載情況進行復核驗算,看混凝土構件承載能力是否滿要求。
改造后展廳,首層作為樓盤展廳使用,二層作為簽約辦公用(改造施工中如圖5所示,改造后狀況如圖6所示)。二層樓板恒載取值為2.0 kN/m2,屋面板恒載取值為2.0 kN/m2;二層樓板活載取值為2.0 kN/m2;由于新功能需要,二層局部采用200厚蒸壓加氣混凝土砌塊墻隔斷,其取值為5.5 kN/m2;樓梯活載取值2.0 kN/m2;基本風壓為0.50 kN/m2。
根據實測的混凝土強度(柱取C30,梁板取C25),構件的截面尺寸和鋼筋配置按照設計圖紙進行承載力驗算(驗算模型如圖4所示)。
圖4 改造施工中展廳狀況
經驗算結果可知:改造后,展廳柱的軸壓比、柱板的承載力滿足規(guī)范要求。但是2層1~2×C軸梁(見圖2,標記為A的框架梁),由原來連續(xù)梁變成了單跨梁結構,跨中控制截面處的最大正彎矩由改造前的45.0 kN·m增大至61.7 kN·m,在新的荷載狀況下,該梁承載能力不能滿足要求,需要加固處理。
圖5 改造施工后展廳狀況
圖6 改造后展廳結構模型
依據改造前的檢查檢測,結合改造后的建模驗算,改造后的展廳的安全性等級為Asu,即安全性符合本標準對Asu級的要求,不影響整體承載,可能有極少數(shù)一般構件采取措施,即對2層1~2×C軸梁應采取加固措施。
對混凝土實際強度的檢測,需要根據現(xiàn)場實際情況,采用適宜的檢測方法。展廳施工改造前后,承重構件有變化,應根據實際情況建立相應的模型,分別驗算,進而評判結構的安全性。局部拆除前后,結構體系有所變化,部分框架梁由原來的連續(xù)梁結構,轉變成單跨簡支梁結構,跨中正彎矩變大,與連續(xù)梁相比,梁底配筋截面面積也應增大。
綜上所述,通過此次展廳改造前后的安全性鑒定,不難發(fā)現(xiàn),對涉及結構體系改造的房屋,應重點關注結構形式變化對其承載能力的影響。