某學校教學樓主體結構安全與抗震檢測鑒定

楊 康

(山西省建筑科學研究院，山西太原 030001)

1 建筑概況

太原市迎澤區某學校教學樓，設計于2005年9月，建成于2007年，為教學用房，包括教室、閱覽室和實驗室。結構平面形式呈矩形，東西向布置，長 59.2 m，寬 23.8 m，為地下 1層、地上11層框架剪力墻結構建筑，現澆鋼筋混凝土樓板。地下1層層高為3.9 m，1 層層高為4.2 m，2 層～10 層層高均為3.9 m，11 層層高為4.25 m，室外地坪標高 －2.400，建筑總高46.5m。

依據設計圖紙顯示:該教學樓抗震設防類別為丙類，建筑結構的安全性等級為二級，地基基礎設計等級為乙級，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.2g，設計分組為第一組，建筑場地類別為Ⅲ類，特征周期值為0.45 s，結構阻尼比為0.05，框架抗震等級為二級，剪力墻一級，地下1層抗震等級為三級，結構設計使用年限為50年。

該樓地基處理采用 CFG樁復合地基，樁徑400 mm，樁距1 500 mm，有效樁長11.05 m，正方形布樁，樁體強度等級為C15;基礎形式為鋼筋混凝土筏板基礎，基底標高為－3.900，下部為100 mm厚素混凝土墊層，筏板厚600 mm，基梁高1 600 mm，基礎以上為混凝土框架剪力墻結構，樓屋面為現澆混凝土板，板厚100 mm，該樓未設置沉降縫;現澆混凝土設計強度等級為:基礎墊層為C15，基礎及5層以下框架柱和剪力墻為C40，5層及以上框架柱和剪力墻為C30，所有樓層框架梁和樓板均為C30，樓梯為C25，其余均為C20，鋼筋采用HPB235，HRB335和HRB400級鋼，填充墻部分外墻厚300 mm，內墻厚250 mm，±0.000以下采用非粘土空心磚和M7.5水泥砂漿砌筑，孔洞用水泥砂漿填實，±0.000以上采用加氣混凝土砌塊和M5混合砂漿砌筑，局部為GRC輕質隔墻板。

2 檢測目的及依據

1)檢測目的。

確定以上房屋建筑結構現階段安全性等級及抗震性能，并提出處理建議。

2)鑒定依據。

a.依據的規范與標準如下:

GB 50292-1999，民用建筑可靠性鑒定標準。

GB 50223-2008，建筑工程抗震設防分類標準。

GB 50011-2010，建筑抗震設計規范。

GB 50023-2009，建筑抗震鑒定標準。

GB/T 50344-2004，建筑結構檢測技術標準。

GB 50068-2001，建筑結構可靠度設計統一標準。

GB 50009-2012，建筑結構荷載規范。

GB 50010-2010，混凝土結構設計規范。

JGJ 79-2012，建筑地基處理技術規范。

GB 50007-2011，地基基礎設計規范。

GB 50300-2001，建筑工程施工質量驗收統一標準等現行規范。

b.相關圖紙資料。

教學樓:2005年9月出具的《太原市第××學校教學樓施工設計圖》。

c.工程地質情況。

依據《太原市××中學教學樓巖土工程勘察報告》顯示:場地地貌單元屬汾河東岸Ⅰ級階地，地基土主要由第四系人工堆積物和沖、洪積物組成;建筑場地類別為Ⅲ類，為不均勻地基;場地土為中等液化，不具有濕陷性;地下水埋深在1.2 m～1.5 m，水位變幅1.0 m，地下水對混凝土腐蝕的環境類別為Ⅰ類。

3 建筑抗震設防類別判定

根據GB 50223-2008建筑工程抗震設防分類標準之規定，太原市第××學校教學樓屬于重點設防類建筑，即乙類建筑。

4 外觀質量檢查

1)室外臺階開裂。教學樓室外臺階面層存在裂縫情況，主要由溫度變化和臺階地基不均勻沉降導致，開裂部位主要位于樓體南側大理石塊體上，裂縫沿臺階踏步方向通長開裂，裂縫最大長度達7.0 m，裂縫最寬處達2.0 mm，裂縫處地面略為隆起。

2)墻體裂縫。初中樓墻體裂縫較明顯，裂縫系溫度變化和材料收縮導致，均為貫通型，從存在部位分為兩類，第一類為填充墻裂縫，開裂部位主要分布于樓體內外縱墻的窗戶下部，且一、二層較為明顯，裂縫大都沿窗下墻體，呈豎直方向，裂縫上寬下窄，最大長度達1.7 m，裂縫最寬處達1.2 mm，縫口兩側未產生錯層現象。第二類裂縫位于初中樓屋頂女兒墻根部，且轉角處裂縫略向下部墻體延伸，裂縫寬度介于1.0 mm～3.5 mm間，最大錯層達3.0 mm，裂縫處抹灰層空鼓、脫落，局部殘留水痕。

5 抗震分析計算

該教學樓2005年設計，建成于2007年，使用用途為教學用房，其后續使用年限按50年考慮，簡稱C類建筑，抗震鑒定按GB 50023-2009建筑抗震鑒定標準和GB 50011-2010建筑抗震設計規范執行。經建模計算及對照規范得出結果如下:

1)該建筑施工圖設計文件有效，并按圖施工，施工資料比較齊全;材料的實際強度的標準值采用原設計的標準值。

2)該建筑使用功能及布局未改變，活荷載標準值按現行規范取值。

3)該建筑的抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度為0.20g，設計地震分組為第一組，抗震設防類別為乙類，框架抗震等級為一級，建筑結構安全等級為二級，后續使用年限為50年;場地土類別Ⅲ類，地基基礎設計等級為乙級。抗震驗算采用中國建筑科學研究院PKPM工程部編制的SAT-8(2012年版)程序進行結構分析。經復核驗算，并與原施工圖及施工資料核對，該建筑存在的主要問題為:個別框架柱縱筋配筋量偏小;部分框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值不滿足規范要求;部分框架梁柱箍筋加密區長度、箍筋直徑、最小間距不滿足規范要求。

4)該建筑場地為中等液化場地、不均勻地基，原設計采取了CFG樁復合地基進行了地基處理，并采用鋼筋混凝土筏板基礎，抗液化能力有所改善。經驗算，該建筑場地、地基和基礎基本滿足抗震鑒定要求。

6 結論與建議

該教學樓現階段房屋安全性評定等級為B級，不滿足現階段抗震性能要求，建議加固維修。

7 結語

2008年新版《建筑抗震設防分類標準》發布實行以前設計的部分中小學建筑未列入重點設防類為丙類建筑，造成大量建筑設計抗震等級偏低，抗震構造措施不滿足現行規范要求。這是由時代的局限性造成的，但是也應引起我們的重視，視其實際情況采取必要的加固措施。

［1］程紹革，史鐵花.全國中小學校舍抗震鑒定與加固示例［M］.北京:中國建筑工業出版社，2010.

［2］國振喜.建筑抗震鑒定標準與加固技術手冊［M］.北京:中國建筑工業出版社，2012.

［3］徐 東，白 杰，徐 飛.中小學校舍多層砌體建筑的抗震鑒定現場檢測［J］.山西建筑，2012，38(16):45-46.