某綜合辦公樓現有結構抗震安全性研究

段建新

1 工程概況

某綜合辦公樓為5層磚混結構,平面布置呈“一”字形,平面主要尺寸為59.2 m×13.1 m,建筑面積為3 877.6 m2,層高均為3.3 m,室內外高差為0.45 m,結構總高度為16.95 m。該辦公樓于1983年建成并投入使用,至今已有26年。目前該建筑物存在墻體裂縫、墻面嚴重殘損、室內地面下陷等現象,為了研究該辦公樓的抗震安全性,本文對該辦公樓現有結構進行抗震鑒定試驗研究。

2 結構實體現場檢測內容及結果

2.1 結構體系調查

該辦公樓結構體系為磚混結構,外墻厚度為370 mm,內墻厚度為240 mm。采用混凝土預制裝配式樓、屋蓋,結構整體性不好,其主要缺點是混凝土預制板之間的連接性不好,在地震發生時,容易引起塌落。

2.2 地基基礎及場地情況

該辦公樓建筑場地地勢平坦,不屬于對抗震不利地段,無該建筑場地地質資料。該結構基礎采用毛石條形基礎,其整體性不好,容易引起基礎不均勻沉降,進而引起墻體產生不同程度裂縫,影響上部結構的安全性。

2.3 砌筑砂漿強度檢測

依據JGJ 136-2001貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程,采用貫入法檢測、評定該辦公樓的砌筑砂漿抗壓強度。現場每層隨機抽取3個測區,共計15個測區,該辦公樓結構的砌體砂漿強度可評定為0.8 MPa。

2.4 結構整體傾斜及相對沉降現狀觀測

2.4.1 結構整體傾斜現狀觀測

現場采用DTM-352全站儀對該辦公樓結構整體傾斜進行了觀測,觀測結果見圖1。圖1中觀測數據為結構頂點傾斜數據。

由圖1可知,結構頂點側向位移矢量方向表現出兩端均向中部傾斜的規律。依據《民用建筑可靠性鑒定標準》表6.3.5中不適于繼續承載的結構側向位移傾角限值(當墻高H＞10 m時,其墻頂點側向位移大于H/250或大于90 mm),現有結構的最大頂點側移矢量值為38 mm,未超過H/250=16 950/250=68 mm,因此,現有結構均不存在不適于繼續承載的過大頂點側移。

2.4.2 結構構件損傷及砌筑質量情況

該結構部分結構構件存在裂縫,主要是預制板接縫處的通長裂縫、墻體與頂板之間的水平縫及縱、橫墻體交接處豎向裂縫;墻體砌筑質量較差,個別墻體存在較大的砌筑偏差,灰縫砂漿飽滿度較低、不密實,塊材及砂漿層存在風化、粉化跡象。

經現場檢測,該辦公樓北立面墻體底部殘損嚴重,主要由于墻面外粘瓷磚脫落,長期風雨侵蝕造成,影響墻體的承載力,北、西側外墻頂部瓷磚大面積脫落;1層室內地面開裂、下陷明顯。現場具體檢測情況見圖2。

3 現有結構抗震鑒定研究

3.1 場地、地基和基礎

該結構的整個場地比較平整,不屬于對抗震不利地段,依據GB 50023-95建筑抗震鑒定標準第4.1.1條:6,7度時及建造于對抗震有利地段的建筑,可不進行場地對建筑影響的抗震鑒定。

該辦公樓屬于7度設防時的丙類建筑,根據結構整體垂直度、沉降變形現狀的檢測結果,可知該建筑地基基礎現狀無嚴重靜載缺陷,依據GB 50023-95建筑抗震鑒定標準第4.2.1條第3款:7度時地基基礎現狀無嚴重靜載缺陷的乙、丙類建筑,可不進行地基基礎的抗震鑒定。

3.2 上部結構第一級抗震鑒定

根據現場檢測,現有結構設置構造柱、圈梁等抗震構造措施,不滿足GB 50011-2001建筑抗震設計規范(2008年版)第7.3節多層黏土磚房抗震構造措施的要求,影響結構的整體性連接;同時,墻體殘損嚴重,將影響墻體的抗震能力,應引起足夠重視。此外,現有結構采用混凝土預制裝配式樓、屋蓋,結構整體性不好。根據現場檢測情況,該結構的實測砌體砂漿強度為0.8 MPa,不能滿足GB 50023-95建筑抗震鑒定標準第5.2.2條規定的7度時超過3層或8,9度時不宜低于M1的最低要求。

3.3 上部結構第二級抗震鑒定

依據GB 50023-95建筑抗震鑒定標準第5.3.3條對該結構進行第二級抗震鑒定。

由樓層平均抗震能力指數公式 βi=Ai/Abiζiλ得該結構各樓層平均抗震能力指數:β=0.87＜1(縱向),β=0.72＜1(橫向)。

由樓層綜合抗震能力指數公式 βci=ψiψiβi得該結構的樓層綜合抗震能力指數:βc=0.79＜1(縱向),βc=0.64＜1(橫向)。

經對該結構進行樓層綜合抗震能力指數計算,可知該結構1層～3層的縱、橫向墻體綜合抗震能力指數均小于1,說明該結構不滿足抗震鑒定要求,應對房屋采取加固或其他相應措施。

4 結語

綜合辦公樓現有結構在材料強度等級、整體性連接構造方面不滿足GB 50023-95建筑抗震鑒定標準第一級抗震鑒定要求,經對該結構進行了第二級抗震鑒定,依據計算結果,可知該結構亦不滿足第二級抗震鑒定要求,所以此結構不滿足抗震鑒定要求,結構整體抗震性能差,不具備其應有的抗震防災的結構功能,通過對現有結構的適修性進行評估,該辦公樓適修性很差,宜拆除重建。

[1]GB/T 50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].

[2]CECS 03∶2007,鉆芯法檢測混凝土強度技術規程[S].

[3]GB 50204-2002,混凝土結構工程質量驗收規范[S].

[4]GB 50007-2002,建筑地基基礎設計規范[S].

[5]GB 50023-95,建筑抗震鑒定標準[S].

[6]GB 50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標準[S].

[7]某教委綜合辦公樓現有結構抗震鑒定與適修性檢測報告[R].2008.

[8]田 華.淺談建筑抗震鑒定加固[J].山西建筑,2008,34(19):56-57.