淺談房屋改造時(shí)結(jié)構(gòu)鑒定和加固設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)水平和科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生產(chǎn)和生活條件的要求也越來越高。人們傾向于對(duì)現(xiàn)有建筑物進(jìn)行適當(dāng)?shù)母脑旎蛘呔S修，以便于滿足人們的相應(yīng)需求。基于此，筆者結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)論述了房屋改造時(shí)結(jié)構(gòu)鑒定以及加固設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】房屋改造；結(jié)構(gòu)鑒定；加固設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生，人們對(duì)于生產(chǎn)以及生活條件的要求也越來越高。一些老舊建筑甚至是部分新建建筑等由于功能調(diào)整的需求或者是建筑物內(nèi)部原有管線、設(shè)備以及裝修老化等，無(wú)法達(dá)到人們生活和工作的要求，就需求對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的裝修和改造。依據(jù)建筑物的維修和改造程序，首先需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全性鑒定以及抗震鑒定，以確定房屋建筑在改造之后是否可以繼續(xù)使用。

一、工程實(shí)例及改造內(nèi)容

該工程為某醫(yī)院建筑改造擴(kuò)建工程項(xiàng)目，改造工程基礎(chǔ)形式為箱型基礎(chǔ)，在10， 11軸線處設(shè)縫分開，成為兩個(gè)獨(dú)立箱基。現(xiàn)有建筑1～10軸為七層局部八層，框架結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱為外科樓A， 11～20軸線為十層，局部為十二層，框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)稱為外科樓B。兩樓間設(shè)150mm抗震縫。現(xiàn)有主體建筑原設(shè)計(jì)時(shí)間為1992年，原設(shè)計(jì)功能為病房樓，目前將改造為門診醫(yī)技病房樓。建筑功能的變化引起局部房間的活荷載增加，且在使用上增設(shè)必要的電梯。同時(shí)建筑功能的改變，與之相關(guān)的設(shè)備專業(yè)隨之改變。因此，與設(shè)備專業(yè)管線、管道相關(guān)的未預(yù)留樓板洞，需重新留設(shè)并增加必要的設(shè)備基礎(chǔ)。因此，需對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行相應(yīng)的加固改造處理。

二、工程結(jié)構(gòu)鑒定

（一）使用性鑒定

1.地下室部分鑒定及意見

其一，地下室砼外觀檢查。對(duì)地下室砼墻板及頂板進(jìn)行調(diào)查，混凝土表面平整，無(wú)蜂窩、麻面現(xiàn)象，受力主筋無(wú)露筋現(xiàn)象，節(jié)點(diǎn)工作無(wú)異常。其二，地下室砼強(qiáng)度檢測(cè)。共計(jì)抽取5處墻板，采用鉆芯法對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)測(cè)砼強(qiáng)度推定值為26.8MPa，滿足原設(shè)計(jì)200號(hào)（C18）要求。其三，地下室頂板鋼筋保護(hù)層厚度。地下室頂板鋼筋保護(hù)層厚度在21～34mm之間，地下室頂板鋼筋硅保護(hù)層厚度合格點(diǎn)率為92%，滿足規(guī)范要求。

2.上部結(jié)構(gòu)鑒定及意見

第一，柱、梁砼外觀質(zhì)量。經(jīng)過觀察柱和梁的外觀，發(fā)現(xiàn)框架柱以及梁混凝土的表面平整，不存在蜂窩和麻面的情況，并且節(jié)點(diǎn)的工作正常，但是有部分的框架柱的受力主筋有輕微銹蝕問題，部分屋面板的保護(hù)層出現(xiàn)銹脹和開裂問題。第二，混凝土強(qiáng)度。上部結(jié)構(gòu)砼強(qiáng)度代表值略低于原設(shè)計(jì)200號(hào)（C18）要求。第三，構(gòu)件尺寸檢測(cè)。測(cè)柱類構(gòu)件截面尺寸偏差范圍在-7～+10之間，梁類構(gòu)件截面尺寸偏差在0～+8mm之間，基本滿足規(guī)范要求。第四，梁、柱構(gòu)件鋼筋配置檢測(cè)。采用鋼筋探測(cè)儀結(jié)合局部破損法，對(duì)構(gòu)件鋼筋配置進(jìn)行檢測(cè)。所測(cè)構(gòu)件鋼筋配置均符合原設(shè)計(jì)要求；箍筋加密區(qū)間距偏差值在+4～+17mm之間，所測(cè)構(gòu)件箍筋加密區(qū)間距（非加密間距）偏差符合規(guī)范要求；所測(cè)構(gòu)件箍筋加密區(qū)長(zhǎng)度符合規(guī)范要求。第五，鋼筋保護(hù)層厚度檢測(cè)。采用鋼筋位置測(cè)定儀，對(duì)其鋼筋保護(hù)層進(jìn)行檢測(cè)。梁類構(gòu)件鋼筋保護(hù)層厚度在23～37mm之間，合格點(diǎn)率為92%，滿足規(guī)范要求。第六，砼碳化深度檢測(cè)。砼碳化深度平均值為29mm。第七，砌筑砂漿強(qiáng)度檢測(cè)。墻體砌筑砂漿推定值分別為3.0MPa（一層）、3.2MPa（二層）、3.1MPa（三層）、2.7MPa（四層）、3.3MPa（五層）、2.3MPa（六層）、2.4MPa（七層）、2.2MPa（八層）、2.6MPa（九層）、3.0MPa（十層）、0.4MPa（十一、十二層）、0.4MPa（屋面女兒墻）。第八，圍護(hù)墻體外觀質(zhì)量。所檢墻體未見裂縫、破損及風(fēng)化現(xiàn)象，與主體結(jié)構(gòu)連接狀況良好。第九，建筑整體傾斜測(cè)量。該建筑主體結(jié)構(gòu)四周陽(yáng)角垂直度偏差均滿足規(guī)范要求。第十，預(yù)制樓板結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。于該建筑內(nèi)（病房間），抽取2塊預(yù)制樓板按原設(shè)計(jì)活荷載（2.0kN/m2）要求，進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)。預(yù)制樓板的結(jié)構(gòu)性能在原設(shè)計(jì)荷載下滿足正常使用要求。

（二）抗震鑒定

第一，建筑體系的鑒定。鑒于現(xiàn)有建筑設(shè)計(jì)年代的設(shè)計(jì)水平限制，本工程主體為單向框架體系，同時(shí)經(jīng)過整體驗(yàn)算，結(jié)構(gòu)主體扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，扭轉(zhuǎn)位移比超過1.50，不能滿足現(xiàn)行鑒定標(biāo)準(zhǔn)B類鋼筋混凝土房屋一級(jí)鑒定的要求，需采取相應(yīng)加固措施。現(xiàn)有建筑物結(jié)構(gòu)主體存在部分框架柱軸壓比不滿足要求，應(yīng)采取相應(yīng)措施。第二，抗震構(gòu)造鑒定。梁柱箍筋直徑，間距不滿足鑒定要求，同時(shí)節(jié)點(diǎn)區(qū)縱筋錨固長(zhǎng)度也不滿足鑒定要求。第三，需采取相應(yīng)的加固措施。承載力驗(yàn)算部分樓板、框架梁、框架柱承載力不滿足要求，應(yīng)采取相應(yīng)措施。

三、加固設(shè)計(jì)難點(diǎn)

加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)承受荷載，若將其稱之為第一次受力，則加固后屬于二次受力。加固前原結(jié)構(gòu)已經(jīng)產(chǎn)生應(yīng)力應(yīng)變，存在一定的壓縮變形，彎曲變形等，同時(shí)原結(jié)構(gòu)混凝土的收縮變形已完成，而加固一般是未卸除已承受的荷載，或部分卸除下進(jìn)行的，加固時(shí)新增加的結(jié)構(gòu)部分只是在荷載變化時(shí)，才開始受力。所以新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變滯后于原結(jié)構(gòu)。新、舊結(jié)構(gòu)不能同時(shí)到達(dá)應(yīng)力峰值，破壞時(shí)，新舊部分可能達(dá)不到自身的承載能力極限。如果原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力和變形較大，則新加部分的應(yīng)力將處于較低水平，承載潛力不能充分發(fā)揮，起不到應(yīng)有的加固效果。

加固結(jié)構(gòu)屬于新舊二次組合結(jié)構(gòu)，新舊部分能否成為整體，關(guān)鍵取決于結(jié)合面能否充分地傳遞剪力。實(shí)際上混凝土結(jié)合面的抗剪強(qiáng)度一般總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于一次整澆混凝土的抗剪強(qiáng)度，所以二次組合結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)承載力低于一次整澆結(jié)構(gòu)。

四、針對(duì)鑒定意見擬采用的加固方法

1.現(xiàn)有建筑物結(jié)構(gòu)主體采用單向框架，一般采用增加鋼筋混凝土圍套或縱向粘貼鋼板，兩段增加鋼箍做法，使原單向框架體系改為雙向框架體系，以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

2.現(xiàn)有結(jié)構(gòu)主體扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，可采用加大柱截面同時(shí)增設(shè)剪力墻，改善結(jié)構(gòu)的受力性能；同時(shí)減輕結(jié)構(gòu)自重，采用輕質(zhì)隔墻，以滿足規(guī)范要求。

3.現(xiàn)有建筑物混凝土強(qiáng)度低于C20，且框架柱肢距不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，可統(tǒng)一采用加大柱截面的加固方法，改善框架柱的延性。

4.現(xiàn)有建筑物部分框架柱軸壓比超限，主要是因?yàn)樵Y(jié)構(gòu)的混凝土的強(qiáng)度較低，在不破壞原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基礎(chǔ)上，可采用加大柱截面的加固處理辦法。

5.由于建筑使用功能要求，需對(duì)原設(shè)計(jì)樓板進(jìn)行開洞處理；同時(shí)，建筑功能的變化引起局部房間的活荷載變大，也需進(jìn)行加固。樓板加固采用粘貼鋼板（碳纖維）的方法。樓板開小洞時(shí)，應(yīng)盡量避開已有配筋，以減少對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響；較大洞口加固采用粘貼鋼板（碳纖維）或增加配筋疊合層的方法，同時(shí)，較大洞口周邊還需進(jìn)行加固。另外，對(duì)于建筑及設(shè)備專業(yè)要求樓板開洞，洞口較大時(shí)，采用設(shè)置鋼梁的加固方法。

6.根據(jù)鑒定，部分樓板、框架梁承載力不滿足要求。樓板加固可采取粘纖維布的加固做法，框架梁正截面受彎承載力不夠可采取增高截面、粘鋼，粘纖維布的加固做法；框架梁斜截面受剪承載力不夠可采取鋼箍加固法，采取鋼箍時(shí)需在梁上刻槽以防滑。

總之，在對(duì)現(xiàn)有建筑進(jìn)行改造維修中，應(yīng)明確建筑物改造之后的主要使用功能及后續(xù)設(shè)計(jì)的使用年限；并結(jié)合現(xiàn)有建筑的可靠性鑒定和抗震安全鑒定結(jié)果以及工程的實(shí)際情況，采取合理的加固方法，確保改造之后的建筑物能夠滿足使用功能且能夠達(dá)到結(jié)構(gòu)的安全性，確保人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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