湯彬彬，王耀，徐升，張子江，朱敢為，劉佩錕

（1.寧波冶金勘察設(shè)計研究股份有限公司，浙江 寧波 315040；2.寧波市交通建設(shè)工程試驗檢測中心有限公司，浙江 寧波 315040；3.溫州市龍灣區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心，浙江 溫州 325000）

0 前言

建筑結(jié)構(gòu)在竣工之后，在使用壽命內(nèi)會受到外界自然環(huán)境和人為作用的影響，隨著自身結(jié)構(gòu)材料的老化，使得原有使用性能和抵御災(zāi)害的能力逐步弱化。如果結(jié)構(gòu)安全處于極限狀態(tài)時，直接威脅不僅是結(jié)構(gòu)的安全，更有生命財產(chǎn)的安全。為了使結(jié)構(gòu)能在使用壽命期內(nèi)繼續(xù)發(fā)揮作用，就應(yīng)該對既有建筑結(jié)構(gòu)進行安全性鑒定，為維護、加固改造提供相關(guān)依據(jù)[1-4]。楊明飛等[5]以某既有砌體結(jié)構(gòu)工程的安全可靠性鑒定為例，得出墻體是砌體承重結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件。黃宇文[6]對某框架結(jié)構(gòu)建筑物的安全性鑒定和加固效果進行分析發(fā)現(xiàn)增大截面法可以較好地提高建筑的剛度，植筋工程可以提高建筑的承載力。羅光明[7]從鑒定規(guī)范和基本程序總結(jié)了建筑物安全性。本文結(jié)合浙江某既有底框結(jié)構(gòu)銀行大樓安全性鑒定。分析上世紀80年代底部框架結(jié)構(gòu)，上部磚混結(jié)構(gòu)形式在現(xiàn)有使用條件下是否滿足安全需要，并且對危險構(gòu)件進行準確識別，以待進一步加固研究。

1 工程概況

浙江沿海某地區(qū)房屋建造于上世紀80年代，共五層，底層和二層為某銀行支行（底框結(jié)構(gòu)），三到五層部分為磚混結(jié)構(gòu)，三層至五層暫停使用多年。該居民樓的平面大致為矩形，建筑面積1883.35m2。由于年代較長，無法提供原設(shè)計圖紙。經(jīng)現(xiàn)場檢查，該房屋承重墻為磚墻，房屋基礎(chǔ)為淺基礎(chǔ)，未出現(xiàn)明顯不均勻沉降，屋面和樓面均為現(xiàn)澆樓板，具體如圖1所示。

圖1 大樓實景照片

根據(jù)對房屋主體結(jié)構(gòu)以及圍護結(jié)構(gòu)等進行調(diào)查如圖2所示。發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆樓梯破損嚴重；樓梯間粉刷脫落、墻體滲水發(fā)霉現(xiàn)象嚴重；一層儲物間次梁有裂縫；二層裝飾裝粉刷層存在細小裂縫，三層至五層暫停使用多年，原先裝飾裝修破損嚴重；木地板起鼓，吊頂破損；受壓墻表面風(fēng)化、剝落，砂漿粉化；混凝土柱和梁保護層剝落嚴重，內(nèi)部鋼筋外露并且銹蝕情況嚴重。

圖2 大樓內(nèi)部破損情況

2 現(xiàn)場檢測

2.1 房屋測繪

檢測人員對現(xiàn)場恢復(fù)的房屋結(jié)構(gòu)圖紙進行了復(fù)核，對房屋的結(jié)構(gòu)尺寸進行了檢查，現(xiàn)場房屋情況與恢復(fù)圖紙基本一致。該房屋結(jié)構(gòu)平面示意圖如圖3所示。

圖3 平面軸網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 混凝土強度檢測

該大樓一層和二層主要為框架結(jié)構(gòu)，混凝土表面裝飾層被清除后，設(shè)置相應(yīng)測區(qū)。考慮房屋年代久遠，混凝土強度推定值并未經(jīng)過取芯回彈進行修正處理。強度檢測結(jié)果見表1。

混凝土強度匯總表 表1

2.3 砌筑磚和砂漿的強度檢測

同樣為了檢測大樓上部磚混結(jié)構(gòu)砌筑磚、砂漿強度，在剝除表面裝飾層和抹灰層后，設(shè)置相應(yīng)測區(qū)，進行抽樣檢測。砂漿強度換算值和砌筑磚強度平均值結(jié)果見表2。

砌筑磚和砂漿的強度匯總表 表2

3 結(jié)構(gòu)承載力分析

根據(jù)現(xiàn)場檢測測得的承重構(gòu)件幾何尺寸、砂漿強度換算值和砌筑磚強度平均值，混凝土強度，對受檢房屋進行結(jié)構(gòu)承載力分析。根據(jù)該大樓底部框架結(jié)構(gòu)，上層磚混結(jié)構(gòu)形式，分析框架結(jié)構(gòu)抗力與荷載效應(yīng)之比和磚混結(jié)構(gòu)高厚比是否滿足現(xiàn)行國家標準和規(guī)范的要求。

3.1 計算參數(shù)

結(jié)構(gòu)體系：砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度：6度（0.05g）混凝土容重：26kN/m3；磚砌體容重：22kN/m3；梁端負彎矩調(diào)幅系數(shù)：0.85；梁扭矩折減系數(shù)：0.4。

荷載取值：基本風(fēng)壓：1.2kN/m2；基本雪壓：0.3kN/m2。

材料強度：砌筑磚強度為MU10.0，砌筑砂漿強度為M0.5；綜合碳化性，混凝土保護層厚度取40mm。

3.2 計算模型

該房屋約建造于80年代，建造水平有限，主要在現(xiàn)場復(fù)核尺寸基礎(chǔ)上進行模型構(gòu)建，詳見圖4所示。

3.3 計算分析

根據(jù)計算，其中二層和四層所受抗力與荷載效應(yīng)之比如圖5和圖6所示；其中二層和四層墻高厚比如圖7和圖8所示。

圖5 二層抗力與荷載效應(yīng)之比

圖6 四層抗力與荷載效應(yīng)之比

圖7 二層墻高厚比

圖8 四層墻高厚比

經(jīng)計算分析，一層H/1-3、2/H-G、3/H-G；二層 H/2-3、A/1-8、3/H-G、2/H-G、1/H-G、A/4-5；三層：H/2-3、E/2-8、G/7-8、7/C-G、A/7-8、J/7-8、C/7-8、G/3-5；四層：7/H-G、8/H-G、J/7-8、A/7-8、C/4-8；五層：7/A-F；A/7-8屬于危險構(gòu)件墻體。危險構(gòu)件（柱）：四層：9-H、7-H、8-H；危險構(gòu)件（梁）：四層：A/8-9；五層：A/7-8。

4 鑒定結(jié)論和建議

通過房屋進行檢測的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)承載力驗算，得出以下結(jié)論。

4.1 地基

由于未發(fā)現(xiàn)地基不均勻沉降，未發(fā)現(xiàn)地基不穩(wěn)定而產(chǎn)生滑移等損壞現(xiàn)象。也未發(fā)現(xiàn)因地基變形引起的混凝土結(jié)構(gòu)房屋框架梁、柱沉降變形和開裂。綜合判定：地基危險性為非危險狀態(tài)。

4.2 基礎(chǔ)

由于也未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)因老化、腐蝕、酥碎、折斷等產(chǎn)生結(jié)構(gòu)明顯位移、裂縫扭曲等現(xiàn)象。未發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降，未發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定而產(chǎn)生滑移等損壞現(xiàn)象。綜合判定：基礎(chǔ)構(gòu)件性無危險點。

注：

Rf：基礎(chǔ)層危險構(gòu)件綜合比例

ndf：基礎(chǔ)危險構(gòu)件數(shù)量

nf：基礎(chǔ)構(gòu)件數(shù)量

4.3 基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)

而對于上部結(jié)構(gòu)，其中第i層（含基礎(chǔ)層）危險構(gòu)件綜合比例：Rs1=3.5%；Rs2=4.0%；Rs3=4.5%；Rs4=4.5%；Rs5=4.5%。

根據(jù)表3的判定準則，基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)樓層危險性等級判定：基礎(chǔ)層為Au；第一層為Bu；第二層為Bu；第三層為Bu；第四層為Bu；第五層為Bu。

危險性等級判定匯總表 表3

4.4 綜合判定

根據(jù)現(xiàn)場查勘和計算分析情況，整體結(jié)構(gòu)（含基礎(chǔ)）危險構(gòu)件綜合比例R=4.2%。

綜上所述，考慮歷史原因、環(huán)境因素和大樓整體發(fā)展方向。判斷該大樓屬于“個別結(jié)構(gòu)構(gòu)件評定為危險構(gòu)件，但不影響主體結(jié)構(gòu)安全，基本能滿足安全使用要求”。危險性鑒定等級屬于B級。

4.5 建議

針對一層和二層的危險構(gòu)件（墻體）和危險構(gòu)件（梁、柱）應(yīng)進行加固處理。針對三層至五層，現(xiàn)狀為暫停使用，荷載較小。房屋在使用過程中不得隨意增加荷載改變使用用途。如有荷載變化情況應(yīng)進行復(fù)核，如涉及結(jié)構(gòu)荷載較大變化的改造，有關(guān)單位應(yīng)及時反映情況以便采取有效處理措施。

5 結(jié)論

本文通過分析浙江某底框結(jié)構(gòu)銀行大樓，根據(jù)鑒定過程和結(jié)論發(fā)現(xiàn)：

①判斷底框結(jié)構(gòu)大樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性主要驗算分析框架結(jié)構(gòu)抗力與荷載效應(yīng)之比和磚混結(jié)構(gòu)的墻高厚比是否滿足要求；

②地基穩(wěn)定性直接決定房屋整體安全性鑒定的結(jié)論。如果房屋地基呈現(xiàn)危險性狀態(tài)，可跳過上部結(jié)構(gòu)安全性的判定從而直接判斷房屋為D級。