胡智偉 (福建省永正工程質量檢測有限公司,福建 福州 350012)
自《建筑工程抗震設防分類標準》(GB 50223-2008)[1]及《建筑抗震設計規范》(GB 50011-2010)[2]頒布實施以來,建筑物安全性鑒定工作中經常會遇到諸如抗震設防類別、抗震措施等需要調整,但是基于很多技術人員對新規范、新標準學習不夠,在檢測鑒定工作中難免會混淆、忽略一些概念及參數,導致得出的鑒定結論不符合現有規范、標準的要求。本文通過實例分析總結出幾項易混淆、忽略的概念及參數,通過計算結果及抗震構造措施的比較,可以看出其對鑒定結果產生的影響。
某4層現澆鋼筋混凝土框架結構,建于2008年初,位于抗震設防烈度為8度(0.30g)區,地震分組為第2組,場地類別不詳,基本風壓為0.75kN/m2,地面粗糙度取B類,各層層高均為3.6m,建筑物高度為14.7m,各層建筑、結構布置基本相同,屋面為不上人屋面,標準層結構布置及構件截面尺寸見圖1,各層樓板厚度均為100mm,一層柱混凝土強度等級均為C30,其余各層柱、梁、板混凝土強度等級均為C25,柱、梁、板構件均采用(HRB400)鋼筋,鋼筋的強度設計值fy=360MPa,各層填充墻體均采用180mm厚粘土實心磚砌筑,樓地面均鋪設地板磚,板底抹白灰,無吊頂。該工程原設計使用功能為某小學教師宿舍,現使用功能欲變更為學生宿舍。
對該建筑物各層均抽檢部分構件進行現場檢測[3],各層建筑、結構平面布置及軸線尺寸均符合設計要求,各層柱、梁構件截面尺寸均符合設計要求,各層所檢主體結構混凝土構件現齡期混凝土強度推定值基本符合設計要求,所檢框架柱、梁構件主筋及箍筋配置基本符合設計要求。

圖1 結構平面布置圖
根據GB 50223-2008第6.0.8條及條文說明,教育建筑中,幼兒園、小學、中學的教學用房以及學生宿舍和食堂,抗震設防類別應不低于重點設防類。該工程使用功能欲更改為學生宿舍,故其抗震設防類別應為重點設防類(乙類),應按高于本地區抗震設防烈度1度的要求加強其抗震措施,應按本地區抗震設防烈度確定其地震作用。
根據GB 50011-2010第6.1.2條及條文說明,抗震措施包括抗震計算時的內力調整措施和各種抗震構造措施,因此,乙類建筑應提高1度查表6.1.2確定其抗震等級。本工程位于抗震設防烈度為8度(0.30g)區,建筑物高度為14.7m,根據表6.1.2,房屋框架抗震等級應按9度查表,為一級,如果錯誤理解抗震措施這個概念,僅僅提高抗震構造措施,而內力調整未提高1度確定抗震等級,計算結果及鑒定結論將相差甚遠。
因場地類別不詳,假定場地類別為Ⅱ類,采用PKPM計算框架柱、梁承載力,根據規范檢驗抗震構造措施是否合理,框架梁承載力相差不大,底層框架柱計算結果對比見表1[4][5],框架抗震構造措施對比見表2[2]。
通過表1數據可以看出,抗震內力調整未按提高1度的要求確定抗震等級與提高1度后相差較大,最終會得到相反的鑒定結論。通過表2可以看出,抗震等級提高后,箍筋直徑及加密區長度均有提高,按照實測結果已不能滿足抗震構造要求,框架柱軸壓比因層數不多,軸壓比相差不大。
根據GB 50011-2010第5.1.1條及條文說明,8度時的大跨度及長懸臂結構應計入豎向地震作用,8度時,2m以上的懸挑陽臺和走廊應計入豎向地震作用,本工程陽臺懸挑長度為2.2m,根據是否計入豎向地震作用而計算出的結果見表3。
通過表3數據可以看出,考慮豎向地震作用構件彎矩及計算所需鋼筋數量有一定的增大,但由于本工程層數較少,增加幅度較小,約1%~2%,基本不影響鑒定結果,但高層結構相應增幅會有較大增幅。

框架柱承載力計算對比 表1

注:表格中僅列出一層部分代表性構件數據。

框架柱承載力計算對比 表3
根據GB 50011-2010第3.3.2和3.3.3條及條文說明,建筑場地為Ⅰ類時,甲、乙類的建筑應允許扔按本地區抗震設防烈度的要求采取抗震構造措施;建筑場地為Ⅲ、Ⅳ類時,對設計基本地震加速度為0.15g和0.30g的地區,宜分別按抗震設防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)時各抗震設防類別建筑的要求采取抗震構造措施。本工程因場地類別不詳,現場地類別分別采用Ⅰ類、Ⅱ類、Ⅲ、Ⅳ類核查抗震構造措施,對比結果見表4[2]。
通過表4數據可以看出,不同場地類別對抗震構造要求明顯不同,但是在實際檢測工作中,最容易忽略的也就是這點,抗震更注重構造,因忽略這一要求而降低了抗震構造要求,鑒定結論將會與真實情況相左,留下安全隱患。
在工程鑒定中,經常會遇到一些梁構件跨度較大,但截面尺寸相對較小,僅僅通過抗彎承載力計算出的梁底彎矩可以符合要求,但是當考慮梁撓度及裂縫寬度等限制條件,梁底需配置的鋼筋面積會明顯增大,本工程軸④~⑥間框架梁跨度為12.0m,根據是否考慮梁撓度及梁底裂縫寬度,計算所需梁底鋼筋配置對比見表5。
通過表5數據可以看出,考慮撓度及裂縫寬度所需鋼筋面積較承載力計算所需鋼筋面積有約22%的增幅,說明僅僅通過計算承載力判定較大跨度梁構件鑒定等級是不合理的。
本文通過實例分析了幾種易混淆及忽略的概念及參數,通過計算結果及規范最低要求對比,指出其對結構計算及抗震構造要求會產生重要影響,甚至會得出相反的鑒定結論。根據GB 50223-2008[1],該實例因變更使用功能,應按高于本地區抗震設防烈度1度的要求加強其抗震措施,依據承載力計算結果及抗震構造措施核查,結構安全性等級評定為Dsu級,安全性嚴重不符合鑒定標準的要求,嚴重影響整體承載,必須立即采取措施。

不同場地類別抗震構造措施 表4

較大跨度梁底筋配置對比 表5
在實際檢測鑒定工作中,技術人員應重視抗震構造措施,在實際鑒定工作中,應重視抗震構造措施,并在結構計算中重視各類參數對結構承載力的影響,在結構鑒定評級中,應嚴格按照相關規范、標準的要求,并通過抗力與荷載效應的比值及抗震構造措施綜合評定。
[1]GB 50223-2008,建筑工程抗震設防分類標準[S].
[2]GB 50011-2010,建筑抗震設計規范[S].
[3]GB 50344-2004,建筑結構檢測技術標準[S].
[4]GB 50292-1999,民用建筑可靠性鑒定標準[S].
[5]GB 50144-2008,工業建筑可靠性鑒定標準[S].