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某多层砖混结构抗震性能鉴定及影响因素研究

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2021-03-15 09:17 热度:

   [摘 要]为了解某多层砖混结构现阶段的抗震性能,文章对其进行结构综合检测,根据检测结果进行抗震性能鉴定,分析了该房屋抗震性能的影响因素。本文通过该鉴定实例,介绍了多层砖混结构的抗震鉴定内容及步骤,为同类工程的抗震性能鉴定提供参考。

某多层砖混结构抗震性能鉴定及影响因素研究

  [关键词]既有砖混结构 ;抗震性能鉴定 ;综合抗震指数 ;影响因素

  1 工程概况

  1.1 房屋建筑概况某多层砖混办公楼位于南京栖霞区,房屋设计资料、施工资料不详,该楼建于70年代,建筑面积3300m2 ,主体为五层砖混结构,建筑平面呈矩形布置。房屋东西方向尺寸为 51.2m,南北向尺寸为17.5m,一层层高4.4m、二 ~ 五层层高均为3.6m,一层北侧有裙房,层高3.6m,房屋中部设有内走廊,东西两端有悬挑阳台,房屋尽端设置楼梯间。目前房屋一至四层作为办公、会议使用、五层为休闲室。下图1 为房屋外貌照,图2位房屋建筑平面示意图。

  1.2 房屋结构概况根据现场调查,该房屋为桩基础,上部为纵横墙承重体系,承重墙均为扁砌实心墙,五层局部为内框结构,横墙厚 370mm,纵墙厚240mm,楼(屋)面板为钢筋混凝土预制板(阳台、卫生间为现浇板),房屋四角及纵横墙交接设置构造柱,楼(屋)面层均设有圈梁。墙体采用烧结普通砖、混合砂浆砌筑。

  2 现场检测结构

  2.1 砌筑砂浆与烧结砖强度检测根据国家现行行业标准 JGJ/T136-2017[1],采用贯入法检测砂浆抗压强度。检测结果显示,一层砂浆强度实测范围为1.57MPa-2.12MPa ;二层砂浆强度实测范围为2.84MPa3.34MPa ;三层砂浆强度实测范围为1.69MPa-2.46MPa ;四层砂浆强度实测范围为1.77MPa-2.27MPa ;五层砂浆强度实测范围为 :1.30MPa-2.19MPa ;根据江苏省现行地方标准 DGJ32/TJ114-2011[2],采用回弹法检测烧结普通砖强度,整楼为一个检测批次,该房屋烧结普通砖强度等级推定为 MU10。

  2.2 混凝土强度及钢筋配置检测根据国家现行行业标准 JGJ/T384-2016[3],采用钻芯法检测混凝土抗压强度。共抽测20个柱构件、20个梁构件,部分构造柱芯样存在孔洞、裂缝、夹泥,予以舍去,剩余柱混凝土抗压强度实测值范围为16.3MPa-19.4MPa ;梁混凝土抗压强度实测值范围为19.7MPa-24.8MPa。构造柱、内框柱强度取值为 C15,楼面梁强度取值为 C20。根据国家现行行业标准 JGJ/T152-2019[4],采用 PS200 钢筋探测仪检测内框柱、楼面梁的钢筋数量,剔凿混凝土检测钢筋直径,同时采用钢卷尺检测构件截面尺寸,里式硬度计确定钢筋牌号,该房屋混凝土构件受力主筋均达到现行二级钢强度的标准。

  2.3 房屋垂直度与沉降观测根据现场测量条件,依据国家现行标准 JGJ8-2016[5],采用全站仪检测房屋四角的相对垂直度和悬挑阳台板底的相对高差来反映房屋倾斜及不均匀沉降情况,测量结果包括原始施工误差,测量误差和累计总体变形在内,检测结果表明,各角点在东西、南北两个方向上倾斜趋势无明显规律,东西向倾斜率范围为3.06%-4.51%,南北向倾斜率范围为2.74%- 3.54%;沉降观测数据显示,房屋无不均匀沉降,整体沉降速率稳定,日沉降量小于0.01mm/d。

  2.4 房屋损伤情况检查现场损伤状况表明,房屋主要损伤为 :三层、四层阳台现浇板底部分混凝土脱落,钢筋锈蚀。

  3 抗震构造措施鉴定

  根据《建筑工程抗震设防分类标准》[6] 规定,“该房屋为标准设防类(丙类)”。《建筑抗震鉴定标准》[7],丙类设防时,应按本地区设防烈度的要求核查其抗震措施并进行抗震验算。该楼建于70年代,后续使用年代确定为30年,即 A 类建筑。栖霞区抗震设防烈度为7度(0.1g),地震分组为第一组,该楼按标准设防类、A 类建筑进行抗震鉴定,按7度检查其抗震措施。从结构体系、构造连接、材料强度等对房屋进行抗震措施鉴定,该房屋多项措施不满足规范要求,主要表现为 :房屋错层高度大于0.5m ;楼梯间布置于房屋尽端 ;构造柱与墙体之间未设置拉结钢筋 ;承重墙距窗边最小间距不满足要求。

  4 抗震承载力验算

  4.1 参数设置根据《建筑抗震鉴定标准》[7],结合检测数据,进行抗震承载力第二级鉴定 ;计算软件采用中国建筑科学研究院编制的空间有限元分析与设计软件 QITI 模块及鉴定加固模块,栖霞区抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度0.1g,Ⅱ类场地,丙类设防。材料强度 :砂浆强度一层 M1.57、二层 M2.84、三层 M1.69、四层 M1.77、五层 M1.30 ;烧结普通砖 :MU10 ;砼强度 :C20(楼面梁)、C15(柱);钢筋 :主筋 HRB335、箍筋 HPB235。基本风压 :0.40kN/m2 ,B 类粗糙 ;基本雪压 :0.35kN/ m2 。荷载取值 :办公室、会议室、走廊恒载5.0kN/m2 、活载 :2.5kN/m2 ;楼梯间恒载7.0kN/m2 、活载 :3.5kN/m2 ;卫生间:恒载6.0kN/m2 、活载:2.5kN/m2 ;不上人屋面恒载5.0kN/ m2 、活载 :0.5kN/m2 。

  4.2 抗震验算结果该楼位于南京栖霞区,丙类建筑,按7度进行抗震设防,现场对该楼进行检查,未发现上部结构有因地基不均匀沉降所产生的裂缝及倾斜现象,场地无滑移迹象,房屋整体倾斜满足《建筑地基基础设计规范》[8] 的相关要求,地基基础无严重静载缺陷,根据《建筑抗震鉴定标准》[7] 规定,该楼不再进行地基基础的抗震鉴定。对房屋进行承载力、抗震承载力验算,验算结果表明部分窗间墙、楼面梁承载力(未计入地震作用)不满足要求 ;抗震承载力亦不满足要求,各楼层抗震综合抗震指数如上表 1。

  5 抗震鉴定结论及影响因素分析

  5.1 鉴定结论依据《建筑抗震鉴定标准》[7],抗震第一级鉴定检查结果:房屋错层高度大于0.5m,楼梯间布置于房屋尽端,构造柱与墙体之间未设置拉结钢筋,承重墙距窗边最小间距,共4 项不满足要求 ;第二级鉴定结果,一至五层综合抗震能力指数均小于1.0,其中纵墙综合抗震能力指数最低楼层为一层 : βc1(0o)=0.38,横墙综合抗震能力指数最低楼层为一层 : βc1(90o)=0.70。综上该楼综合抗震能力评定为不合格,即不满足 A 类砌体房屋的抗震鉴定要求。

  5.2 影响因素分析根据表1各楼层抗震综合指数,结合检测数据、模型比对,发现房屋纵墙厚度为240mm,横墙厚度370mm,模型数据显示纵墙面积均小于横墙面积,各楼层横墙抗震指数均为纵墙抗震指数的2倍左右,一层砂浆强度较低,单同时层高最大,导致计算抗震综合指数最低。综上砖混结构抗震性能的主要影响因素为 :楼层高度、砂浆强度、地震作用方向上的墙段面积。

  6 结语

  本文通过现场勘查,结构检测,结合现行国家规范,江苏省规程对某多层砖混结构进行了抗震鉴定与复核计算,指出了房屋存在的安全隐患,并分析了该房屋抗震性能的影响因素,为后续对该房屋进行加固设计及施工提供了有效的数据支撑,本工程的成功实施,可为相似工程提供参考。

  参考文献

  [1] 中华人民共和国城乡建设部《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》JGJ/T136-2017[S]. 北京 :中国建筑工业出版社,2017.

  [2] 江苏省住房和城乡建设厅《回弹法检测砌体中砖抗压强度技术规程》DGJ32/TJ114-2011[S] 南京 :江苏科学技术出版社 2011.

  [3] 中华人民共和国城乡建设部《钻芯法检测混凝土强度技术规程》 JGJ/T384-2016[S]. 北京 :中国建筑工业出版社,2016.

  [4] 中华人民共和国城乡建设部《混凝土中钢筋检测技术标准》 JGJ/T152-2019[S]. 北京 :中国建筑工业出版社,2019.

  [5] 中华人民共和国城乡建设部《建筑变形测量规范》JGJ8- 2016[S]. 北京 :中国建筑工业出版社,2016.

  作者:褚智超1 ,褚 航2

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