■廖日熙,劉 昊
■1.福建省建筑工程質量檢測中心有限公司,福建 福州 350025;2.福建省綠色建筑技術重點實驗室,福建 福州 350025
繼唐山大地震后,我國又發生了多次中級以上的地震,尤其是5.12汶川里氏8.0 級的地震,造成了約八萬多人的遇難和無數房屋的倒塌。經過對這些地震災害的研究發現,抗震加固是提高建筑抗震的有效措施,但是要合理的進行抗震加固,就必須對建筑的抗震性能進行專業鑒定。
房屋建筑抗震檢測需要根據國家頒布的《建筑抗震鑒定標準》,對房屋的質量現狀分別從宏觀控制與構造鑒定方面和抗震承載力復核兩方面進行安全性鑒定。符合宏觀控制與構造鑒定內容的為第一級鑒定,一般經過第一鑒定會得到構造影響系數和局部影響系數,然后進行第二鑒定。第二鑒定主要是對抗震承載力復核的鑒定,通過第一與第一級鑒定中構造影響系數以及局部影響系數的結合,從而得出結構的綜合抗震能力指數。依照鑒定標準中給出的簡化計算方法可以求出抗震承載力復核。如果房屋的多項構造或結構的整體性不符合要求時,就不需要進行第二鑒定,而直接進行加固設計。對房屋進行抗震鑒定,是為了給出結構抗震安全性能的評價,另外結合建筑安全性鑒定,給出安全、經濟、合理的加固方案,對加固費用進行估算,為后期抗震加固提供依據也是必須的[1]。
我國房屋抗震設計規范根據建造年代的不同分為:1990 年之前依照《工業與民用建筑抗震設計規范》(TJ11—78)設計建造、1990~2001年依照《建筑抗震設計規范》(GBJ11—89)設計建造、2002 年之后依照《建筑抗震設計規范》(GB50011—2001)設計建造。由于抗震科研還在不斷的探究中,所以以上三本設計規范的設防要求、設計方法、抗震構造等措施還在不斷地完善中,所以多層校舍建筑的抗震檢測要根據自身的設計規范來鑒定。
校舍建筑多是指中小學教學樓,它屬于乙類建筑,不能單純的以建造時期相應設計規范要求來評定,需要根據最新頒布的《建筑抗震鑒定標準》(GB50023—2009)來進行評定。因為這本標準根據不同后續使用年限的時間分為A、B、C 三類:后續使用年限30 年的建筑為A 類;后續使用年限40 年的建筑為B 類;后續使用年限50 年的建筑為C 類。同時也給出了各類建筑抗震鑒定的方法、措施以及承載力驗算等要求[2]。
多層校舍房屋現狀質量檢測應采用逐棟排查的方法。對房屋建筑工程進行比較全面的現狀質量檢測,特別是對損傷部位和結構受力比較大的樓層重點抽樣,為后面的結構抗震鑒定提供可靠的依據和結構計算參數。檢測內容應重點放在外觀質量普查、建筑垂直度檢測、基地基礎評價、混凝土構件強度檢測、磚墻材料強度檢測、砌筑質量檢查、結構構造檢查等方面。
多層砌體校舍建筑抗震檢測是通過對現場構造詳細的了解和復核之后,按據《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292-1999),對所要檢測鑒定的房屋分別從地基基礎、上部承重結構和圍護系統的承重部分三個子單元進行安全性評定,然后將實際情況填寫到下表中:

依據上述鑒定過程來分析,判斷該建筑工程安全鑒定等級,并判斷其抗震能力是屬于第一級鑒定或第二級鑒定,從而確定該建筑是否需要進行抗震加固。
多層砌體校舍在抗震能力方面還存在著的一些問題,主要表現在砌筑砂漿強度低、結構上縱墻開洞率大以及混凝土構造柱等問題。為了提高房屋建筑的抗震能力,需要從拆除重建、整體加固、局部加固等方面考慮,采取不同的措施。
對于多層校舍建筑墻體砌筑砂漿強度小于1.0MPa 的建筑,了解到它的抗震能力較低,加固量涉及到全部墻體,抗震加固費用超過新建工程的70%以及加固效果難以達到預想等原因,對此類房屋建議拆除重建。對于墻體砌筑砂漿強度大于1.0MPa 的建筑,雖然它的磚墻抗震承載能力與抗震設防要求還有一定的差距,但可以通過加固措施來提高結構的抗震承載力,例如樓梯間墻體的加固就能夠有效加強房屋綜合抗震能力。針對達到砌筑砂漿強度要求的建筑,且承載力也符合北京市8 度設防要求的建筑,如果是存在不合理的構造柱、圈梁設置或頂端樓梯間設置問題,可以使用局部加固法,來增設鋼筋混凝土構造柱、鋼拉桿和樓梯間三面墻體的加固[3]。
多層砌體校舍在地震災害中有一定的宏觀規律性。在剛建的樓房中,房屋上層受損較輕,而下層較為嚴重:如果單獨采用橫墻作為承重墻時,所受到的災害要比采用縱墻輕微。所以針對這類結構體系或布局不合理的建筑,應該從改變結構抗側力體系和改善結構對稱性的加固入手。比如,樓梯轉角或房屋盡端,要選擇適宜的加固不可太強,可以加固相鄰的橫向墻體,但是必須得保證加固后,相鄰較近墻體的抗側力度不能相差太大,否則會加重破壞程度。
地震所引發的原因是多樣化的,其造成的災害形式也是多樣性的,所以近年來,相關部門對地震研究也愈細致,正在不斷實踐和積累解決各種問題的方法。當承重柱、樓或梁不能滿足抗震承載力要求或是混凝土構建樓板出現開裂時,可以通過加固增大截面或粘鋼的措施補修。當外墻體滲透、墻體和樓板發生裂紋時,可以采取維護和修補的措施來實現校舍房屋的耐久性[4]。
當多層砌體結構房屋的高度和層數超過規定限值時,需要從以下方面進行改善。如果出現多層砌體房屋超過規定的層數但沒有超過規定的限值時,可以采取比一般房屋承載力高的有效措施來加強墻體約束。如果多砌體房屋的層數超過規定限值時,就需要改變結構體系或減少層數,一些乙類設防的房屋,則只能改變其原有用途,作為丙類設防來使用,還必須要符合丙類設防的層數限制。如果丙類設防的房屋超過規定限值時,也需要從結構體系的改變上入手,如增設鋼筋混凝土墻體來進行改進。
由于房屋建筑的類型不同,在地震中所受到的影響也不同,因此對房屋進行抗震檢測是十分必要的。然而抗震檢測和鑒定都必須對地震災害的特點有較深的了解,這樣才能夠針對具體的破壞形式進行預防和改進。在大的地震災害中,國家的政治、經濟、文化以及人民生命健康都在受著迫害,目前我國政府和社會各界人士都在對地震災害進行研究和預防,科學合理的對整個國家城市的抗震性能進行評定,相信未來一定可以找到更多減輕地震災害的有效措施。
[1]彭雪峰.淺析既有砌體房屋抗震加固措施[J].建筑工程技術與設計,2014,(27):824-824.
[2]周立朋.空斗墻砌體結構的抗震性能及加固措施研究[D].河北工程大學,2012.
[3]孫倩.淺析砌體房屋抗震加固設計[J].城市建設理論研究(電子版),2012,(31).
[4]張澤國.淺談砌體房屋結構缺陷的抗震加固方法[J].城市建設理論研究(電子版),2011,(36).