上海某老廠房的抗震鑒定

摘要: 通過對原有結構的結構布置檢查、材料強度檢測、傾斜和不均勻測量、損傷調查、抗震驗算和構造分析，評估老廠房的抗震性能，并提出抗震加固建議。結果表明，盡管原結構使用時間較長，經過抗震加固后插層改建仍是可行的。

關鍵詞: 抗震鑒定;鋼筋混凝土建筑;密肋升板結構;結構檢測

引言

上海某廠房始建于1975年，建筑面積約為2200m2，結構采用雙向密肋板柱結構形式，采用升板技術施工，局部為梁板結構，至今已使用30余年。現新業主計劃對其進行插層改建和重新裝修，建成現代化的辦公樓。根據上海市的有關規定，既有建筑進行加層、改造、改變使用功能、增加使用荷載必須委托有專項資質的單位對建筑物進行抗震鑒定，并提交有關部門審查備案。據此，業主委托上海某檢測單位對其進行抗震鑒定。

1. 工程概況

該廠房原建于1975年，建筑面積約為2200m2，結構采用雙向密肋板柱結構形式，采用升板技術施工，局部為梁板結構。該廠房在上世紀80年代進行過局部加層改建，在原有A單元屋面層增加一層鋼筋混凝土結構。委托單位現擬對該廠房進行插層綜合改造，改建為靜安區統戰部辦公樓。根據上海市的有關規定，上海市靜安區人民政府機關事務管理所委托上海市建筑科學研究院(集團)有限公司對該廠房進行結構檢測和抗震鑒定，提供抗震鑒定報告并提出相關建議，抗震鑒定報告送抗震辦審查備案。

2. 抗震鑒定的主要內容

根據國家和上海市的有關標準規范[1] [2] [3]，抗震鑒定的主要內容包括:歷次改建情況調查;建筑結構布置調查;材料強度檢測;房屋傾斜、不均勻沉降測量;結構損傷調查;結合原設計圖紙、改建方案、檢測結果，按照有關規范評估改建后房屋結構安全性和抗震性能;提出有關抗震加固和整改的建議和措施。

3. 現場檢測結果

結構柱:采用破損法和游標卡尺、鋼筋探測儀抽檢了14根結構柱的截面尺寸和配筋，結果表明:結構柱主筋采用的是螺紋鋼，有25、28兩種規格，箍筋采用的是8圓鋼，結構柱的截面尺寸約為400×500，單面配筋為325或328，部分結構柱保護層厚度偏厚。

混凝土密肋梁的截面尺寸和配筋: 采用破損法和游標卡尺、鋼筋探測儀抽檢了單體A三、四層和單體B三、四、屋面層的密肋梁，被抽檢的密肋梁主筋規格一般為16、18和20的螺紋鋼，梁的箍筋均為6@200。部分密肋梁保護層厚度偏厚。

混凝土強度檢測: 回彈法抽樣檢測并經取芯法修正的單體A、B結構柱混凝土強度在28.1~44.9MPa之間，強度平均值為39.8MPa，混凝土強度達到原設計300#(C28)的要求;單體A、B柱帽混凝土強度在37.5~42.5MPa之間，強度平均值為40.2MPa，混凝土強度達到原設計300#(C28)的要求;單體A、B密肋梁板混凝土強度在28.9~38.4MPa之間，強度平均值為35.9MPa，混凝土強度達到原設計300#(C28)的要求。單體A加層柱混凝土強度平均值為42.7MPa，混凝土強度推定值為C40;加層梁混凝土強度平均值為25.3MPa，混凝土強度推定值為C25?；炷撂蓟疃瘸齻€別構件小于6.0mm外，其余構件均大于6mm。

房屋結構柱傾斜和不均勻沉降檢測:采用ZH#8226;ET-1型經緯儀測量了房屋底層角柱棱線的垂直度偏差(測量結果包含原有施工誤差，累計總體變形和測量誤差)，據此分析房屋目前的傾斜情況。檢測結果表明:房屋單體A、B均向西向南方向傾斜，向南平均傾斜率為3.1‰和2.7‰，向西平均傾斜率分別為6.2‰和5.9‰，向西傾斜率大于規范限值。采用NA2型水準儀測量房屋的差異沉降，測點位于二層柱底。在所有16個測點中，不均勻沉降有明顯規律，與房屋傾斜規律一致，向西向南方向傾斜。

施工質量和損傷情況調查:房屋總體施工質量較好，混凝土澆搗密實，構件表面光潔，平整度較好，絕大部分構件不存在明顯孔洞、蜂窩、麻面、夾渣、露筋、鋼筋銹蝕等結構缺陷。結構目前存在的損傷主要房屋外圍墻體與密肋升板連接處及單體A后加層屋面存在滲水現象。

4. 抗震驗算

依據國家和上海市的現行抗震設計規范和荷載規范[1] [2] [3]，采用中國建筑科學研究院編制的建筑結構空間有限元分析與設計軟件PMCAD及SATWE-8進行。對廠房原結構進行整體抗震驗算，密肋板柱結構按等代框架計算內力和位移，樓面實加恒載根據等代框架實際布置進行相應換算、調整。根據相關規定，房屋為丙類建筑，7度抗震烈度設防，抗震等級為二級，此外根據檢測結果，原結構梁、柱、板截面尺寸、配筋按原設計取值。結合初步改建方案、原設計圖紙和實測數據所進行的初步分析表明，由于受當時設計水準的影響，房屋的結構體系、抗震構造措施、抗震變形及抗震承載力均不能滿足現行抗震規范的相關要求。主要表現為:

1)房屋兩單體主體結構均采用密肋板柱結構，未設抗震墻或其它抗側力構件，房屋整體抗震性能較差;

2)房屋的周邊和樓、電梯洞口周邊未設置有梁框架;

3)房屋附屬樓梯間、電梯間及附屬用房均為砌體結構體系，僅與主體結構的外圍護墻體連接;

4)房屋單體A和單體B之間的防震縫寬度僅為30mm，小于規范限值;

5)所有結構柱箍筋均無加密區、縱筋間距大于規范限值;

6)地震力作用下房屋單體A最大層間位移角X方向為1/232，Y方向為1/201;單體B最大層間位移角X方向為1/199，Y方向為1/226，均大于板柱-抗震墻規范限值1/800;

7)單體A和B各層柱承載力普遍不能滿足計算要求。

5. 抗震加固建議

針對房屋單體A和B原結構存在的不足，需進行相應的抗震加固。在進行了多個方案的計算和比較后，采取如下措施對房屋單體A和B結構進行抗震加固。具體加固方案如下所述:

1)將原有主體結構外圍護墻體全部拆除后，在原有外圍護墻體局部區域新增短肢鋼筋混凝土抗震墻，墻厚為250mm，抗震墻之間新增鋼筋混凝土結構梁，將原有密肋升板邊肋擴大截面后與新增結構梁形成整體;

2)將單體A和單體B的附屬樓梯間、電梯間和附屬用房從砌體結構體系改造成框架結構體系并與主體結構形成整體;

3)將單體A和單體B之間的防震縫寬度擴大至100mm;

4)對單體A和單體B所有結構柱擴大截面加固，四邊各擴大100mm，加大截面的縱向鋼筋植入原有后澆柱帽中，植入深度應滿足現行規范要求;

5)新增鋼筋混凝土抗震墻區域的基底應力較大，采用擴大原基礎梁結合增設錨桿靜壓樁的方法進行加固。

6. 結論

基于檢測、計算和分析結果，對于該廠房的抗震性能有如下結論:結構體系和抗震構造與現行抗震設計規范的規定不符，存在抗震缺陷;混凝土構件質量較好;基礎沒有影響使用的傾斜和不均勻沉降。因此在對廠房結構進行全面的抗震加固后，同時對不滿足要求的構件采取相應的加固措施進行補強，廠房原結構能夠繼續使用，插層改建也是可行的。

參考文獻:

[1]上海市工程建設規范，《房屋質量檢測規程》DGJ08-79-99.

[2]上海市工程建設規范，《建筑抗震設計規程》DGJ08-9-2003.

[3]國家標準，《建筑抗震設計規范》GB50011-2001.

作者簡介:

劉輝，男，江西，79.11.24，同濟大學，上海市建筑科學研究院科技發展總公司，混凝土加固，助理工程師。