侯 捷
(太原市建筑工程質量檢測站,山西 太原 030002)
某中學磚混結構房屋安全性及抗震鑒定
侯 捷
(太原市建筑工程質量檢測站,山西 太原 030002)
通過鑒定某中學磚混結構房屋的安全性及抗震性,從結構布置、基礎部分、上部承重結構部分論述了具體的檢查內容及結果,并闡述了影響磚混結構安全性及抗震性能的主要因素,給出了相應的房屋加固建議。
磚混結構,安全性,抗震,鑒定
中小學校舍安全,是開展教育工作的必需條件,是構建和諧社會的重要內容,同時也是社會文明與進步的重要標志。
但在學校的新建過程中,由于施工單位未按照設計圖紙進行施工,建設單位隨意更改結構布置,導致一些新建建筑的安全性及抗震性能不能滿足國家規范的相應要求,存在安全隱患。本文以大同市某中學食堂為例,闡述了新建建筑在建造中容易產生的質量問題,希望引以為戒。
大同市某中學食堂建于2009年,建筑面積為321.3 m2,建筑總高度為4.98 m。該建筑主體結構形式為磚混結構,基礎形式為墻下磚條形基礎,屋面板為鋼筋混凝土現澆板。根據設計圖紙,該建筑設計所用參數如下:該建筑設計使用年限為20年,抗震設防類別為丙類,結構安全等級為三級,地基基礎設計等級為丙級。大同市南郊區抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度值為0.15g,所在場地設計地震分組為第一組,按8度進行抗震構造措施設計。
該建筑所用材料設計為:1)混凝土材料:梁、板、柱混凝土等級為C25,地圈梁混凝土強度等級為C20;2)墻體材料:±0.00 m以下采用M10水泥砂漿、MU10普通燒結磚砌磚而成,±0.00 m以上采用M10混合砂漿、MU10普通燒結磚砌磚而成;3)鋼筋材料:采用HPB300,HRB335熱軋鋼筋。
2.1 結構布置
對該建筑的結構布置及尺寸進行現場復核。根據現場檢測結果,該房屋局部尺寸(窗間墻寬度及承重外墻盡端至門窗洞邊的距離)、連接方式(頂板與圈梁、連續梁的連接方式)、構造措施(屋面板中鋼筋配置、圈梁高度、構造柱布置)與設計圖紙不符,現場核查結果如表1,表2所示,實際結構平面布置如圖1所示。

表1 結構尺寸現場核查結果

表2 連接方式及構造措施現場核查結果 mm

2.2 基礎部分
1)外觀檢查。
經現場檢測,該建筑基礎采用墻下磚條形基礎,基礎埋深750 mm,小于設計值1.6 m,地圈梁高度為300 mm。基礎沒有發現變形、裂縫等缺陷,但基礎采用石粉摻少許水泥砌筑而成。
2)砂漿強度檢測。
采用回彈法對砌筑砂漿強度進行檢測,經檢測,回彈數值介于0~12之間,依據GB/T 50315—2011砌體工程現場檢測技術標準,砂漿強度小于0.5 MPa。
3)混凝土強度檢測。
現場從1/A-B部位共鉆取2個芯樣,經檢查,混凝土配合比不良,混凝土中水泥含量少。由于芯樣加工時芯樣即產生破壞,鉆取的芯樣不滿足CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規程(2011版)要求,故判定地圈梁混凝土強度遠低于設計強度C20。
2.3 上部承重結構部分
2.3.1 砌筑砂漿強度
經現場檢查,上部承重墻體采用石粉摻少許水泥砌筑而成。采用回彈法對砌筑砂漿強度進行檢測,經檢測,回彈數值最大為12,依據GB/T 50315—2011砌體工程現場檢測技術標準,砂漿強度小于0.5 MPa。
2.3.2 磚強度檢測
現場采用回彈法對磚強度進行抽檢,檢測結果如表3所示。

表3 磚砌體抗壓強度檢測結果
2.3.3 混凝土強度檢測
1)圈梁混凝土強度。
現場從A/4-5部位鉆取2個芯樣,經檢查,混凝土配合比不良,混凝土中水泥砂漿含量少。由于加工時芯樣產生破壞,鉆取的芯樣不滿足CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規程(2011版)要求,故判定地圈梁混凝土強度遠低于設計強度C25。
2)構造柱混凝土強度。
現場從4/A,5/A,1/C等部位共鉆取3個芯樣,經檢查,3個芯樣混凝土配合比不良,且3個芯樣均存在不同程度的外觀缺陷(干縮裂縫)。由于鉆取的芯樣無法加工,不滿足CECS 03∶2007鉆芯法檢測混凝土強度技術規程(2011版)要求,故判定地圈梁混凝土強度遠低于設計強度C25。
2.3.4 外觀檢查
經現場檢查,該建筑物上部主體結構構件無明顯位移和變形,但局部位置(A/4-5)磚砌體已粉碎性破壞,且女兒墻局部(A/1-8部分)存在不同程度的開裂現象。
2.3.5 抗震措施核查
依據GB 50011—2010建筑抗震設計規范中砌體房屋抗震措施8度(0.20g)的相關要求,對該建筑物抗震措施進行了核查,核查結果如表4所示。

表4 抗震措施核查結果 m
2.3.6 結構驗算
根據該建筑的實際結構布置、使用功能、荷載分布等情況,依據GB 50003—2011砌體結構設計規范和GB 50011—2010建筑抗震設計規范的相關規定,利用結構設計計算軟件PKPM對該結構進行建模計算。
通過結構計算軟件PKPM進行了結構驗算。驗算結果表明:
1)在靜力荷載作用下,該建筑2/A,3/A,6/A和7/A處窗間墻墻體抗力與效應之比分別為0.60,0.64,0.69和0.69,墻體受壓承載力不滿足要求;2)在地震作用下,該建筑2/B-C,3/B-C和6/B-C墻體抗力與效應之比分別為0.76,0.76和0.75,墻體抗震承載力不滿足要求;3)B/3-6墻體實際高厚比為16.5,允許高厚比為12.8,該墻體高厚比不滿足要求。
3.1 地基基礎安全性鑒定
基礎采用石粉摻少許水泥砌筑而成,經現場檢測,砂漿強度小于0.5 MPa,不滿足GB 50003—2011砌體結構設計規范第10.1.12條“砌筑砂漿強度等級不應低于M5”的要求。依據GB 50292—1999 民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.3和6.2.6條的規定,該建筑物地基基礎安全性等級評定為Cu級。
3.2 上部承重結構安全性鑒定
1)主體結構構件安全性。
上部承重墻體采用石粉摻少許水泥砌筑而成,經現場檢測,砂漿強度小于0.5 MPa,不滿足GB 50003—2011砌體結構設計規范第10.1.12條“砌筑砂漿強度等級不應低于M5”的要求;根據該結構實際受力情況及結構材料實際強度,經驗算,在靜力荷載作用下, 2/A,3/A,6/A和7/A處窗間墻墻體抗力與效應之比均小于0.90;在地震作用下, 2/B-C,3/B-C和6/B-C墻體抗力與效應之比均小于0.90,墻體承載力不滿足要求;樓板鋼筋直徑不滿足設計要求,存在安全隱患。依據GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.2條規定,主體結構構件安全性等級按承載能力評定為du級。
依據GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準第4.4.1條和第6.3.2條的規定,該建筑物主體結構構件安全性等級評定為Du級。
2)上部承重結構鑒定結論。
依據GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準第6.3.1條的規定,該建筑物上部承重結構安全性等級評定為Du級。
3.3 建筑物安全性鑒定
該建筑物地基基礎安全性等級為Cu級,上部承重結構安全性等級為Du級,依據GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準第8.1.2條的規定,該建筑物安全性等級評定為Dsu級。
根據該建筑構造措施及結構體系的核查結果,該建筑抗震措施(抗震橫墻間距、承重窗間墻最小寬度、承重外墻盡端至門窗洞邊的距離、構造柱設置)不滿足GB 50011—2010建筑抗震設計規范的要求,圈梁高度、構造柱設置不滿足設計要求,結構整體抗震性能存在安全隱患;根據結構驗算結果,該建筑2/B-C,3/B-C和6/B-C墻體抗震承載力不滿足要求;綜上所述,該建筑主體結構綜合抗震能力不滿足抗震鑒定要求。
由于建筑物結構安全性為Dsu級,且抗震性能不滿足該地區抗震設防要求,建議立即采取加固措施或進行拆除。
根據上述工程實例,我們可以看出影響磚混結構安全性及抗震性能的主要因素有:
1)材料。磚混結構的主要承重材料為磚砌體及砌筑砂漿,本實例中磚砌體及砂漿強度均不滿足設計要求,且已嚴重影響到墻體承載力。另外,構造柱、圈梁為自拌混凝土,由于混凝土配合比不良,混凝土內部多處存在嚴重的干縮裂縫,導致混凝土的強度嚴重不足。
2)結構布置。磚混結構的主要抗震措施為構造柱布置及圈梁設置。本實例中構造柱的布置不滿足設計要求,且不滿足GB 50011—2010建筑抗震設計規范的有關要求;頂板與圈梁的連接方式為二次澆筑;由于上述因素的影響,該建筑主體結構整體性差,綜合抗震能力不滿足抗震鑒定要求。
3)局部尺寸及細部構造。在地震作用下,窗間墻以及樓板均屬于容易倒塌的構件。窗間墻寬度、樓板鋼筋配置(鋼筋直徑、鋼筋保護層厚度)不滿足設計要求,均會導致該建筑主體結構存在安全隱患。
[1] GB 50292—1999,民用建筑可靠性鑒定標準[S].
[2] GB 50023—2009,建筑抗震鑒定標準[S].
The safety seismic identification of a middle school brick concrete structure buildings
Hou Jie
(TaiyuanConstructionEngineeringQualityInspectionStation,Taiyuan030002,China)
Through the identification of safety and seismic of a middle school brick concrete structure buildings, this paper discussed the specific inspection contents and results from structure layout, foundation parts, upper bearing structure part, and elaborated the main factors influence of safety and seismic performance of brick concrete structure, gave corresponding suggestions for housing strengthening.
brick concrete structure, safety, earthquake resistance, identification
2015-02-11
侯 捷(1965- ),男,工程師
1009-6825(2015)12-0032-03
TU317
A