既有建筑主體結構鑒定與評價方法的分析研究

張曉華

(山西省建筑科學研究院，山西太原　030001)

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既有建筑主體結構鑒定與評價方法的分析研究

張曉華

(山西省建筑科學研究院，山西太原030001)

摘要:簡述了我國建筑結構鑒定與評價的方法，介紹了民用建筑鑒定評價工作的主要內容與流程，并提出了既有建筑主體結構安全性及抗震性鑒定評價的原則，以確保既有建筑鑒定評價工作的有效性。

關鍵詞:建筑結構，安全性，抗震性，評價原則

我國自改革開放以后，房屋建筑的數量急劇增長，據統計，我國目前既有建筑保有量約為430億m2，其中至少有80%以上的建筑屬于老舊建筑，受當時國民生產總值的制約，老舊建筑在建設之初主要是為了解決人們日常生活和生產困難的問題，隨著國家2010版新標準、新規范的頒布和執行，既有建筑很大一部分都無法滿足現行規范的要求，尤其是一些2001年之前建成的建筑物

1　建筑結構鑒定評價的類型

建筑結構的鑒定評價類型有各種各樣的劃分標準，常見的有以下幾種分類方法:

1)按性質劃分，可分為一般常規性鑒定和司法鑒定評估兩種類型，前者為一般性質的鑒定，后者為帶糾紛性質的鑒定，后期需要進入司法程序出庭作證;

2)按建筑物的用途來劃分，可分為工業建筑、民用建筑、交通建筑及其他建筑的鑒定評估等類型;

3)按結構受力體系來劃分，主要可分為主承重結構鑒定評估和圍護結構鑒定評估;

4)按鑒定的主要內容來劃分，可分為可靠性鑒定、安全性鑒定、正常使用性鑒定、適修性鑒定等;

5)按鑒定的范圍來劃分，可分為單個構件、結構子單元和鑒定單元三個層次;

6)按構件的重要性來劃分，可分為主要構件和一般構件的鑒定評估;

7)按主體結構的安全性能來劃分，可分為結構安全性鑒定和抗震性能的鑒定。

一般在實際工程中，人們主要看重的是房屋主體結構的安全性和抗震性能。下面本論文重點依據國家現行的GB 50292—1999民用建筑可靠性鑒定標準和GB 50023—2009建筑抗震鑒定標準中的相關要求，對受檢房屋的安全性及抗震性能的鑒定評價進行分析說明。

2　民用建筑安全性鑒定評價的程序及內容

2．1民用建筑鑒定評價的程序

依據國家規范GB 50292—1999中第3．2．1條的規定，民用建筑安全性鑒定評價的工作流程圖見圖1。

圖1　民用建筑安全性鑒定評價的工作流程圖

2．2現場檢查檢測的工作步驟及內容

根據委托方提出的鑒定原因和要求，民用建筑安全性鑒定工作內容可分為現場檢測和室內起草報告兩個階段，現場檢測又可劃分為初步調查階段和詳細檢測階段，初步調查階段應搞清楚鑒定的目的、范圍和內容，詳細檢測階段應對受檢建筑物使用狀況、材料性能、結構的受力情況等搞清楚，為下一步的分析、評定打好基礎。

2．2．1初步調查階段的工作內容

1)調查并收集建筑場地的勘察報告、施工圖紙及變更等相關技術資料。

2)調查建筑物的過去及現在的使用狀況。

3)根據收集到的資料，調查建筑物的周邊環境及實際使用的條件，并聽取委托及有關人員的介紹。

4)編制檢測鑒定方案，并提出需要委托方配合完成的準備工作。

2．2．2詳細檢測階段的工作內容

1)對建筑物的使用條件及環境進行調查后，勘查結構的現況，測量結構構件的實際尺寸、結構構造等，繪制現場勘察的圖紙。

2)對建筑物的地基基礎進行實地勘察測量，對重點部位進行開挖，必要時應進行地基承載力的試驗。

3)對內外觀質量的缺陷性，如裂縫、變形、連接部位及圍護系統等進行詳細檢測。

4)對磚、砂漿、混凝土及鋼材等承重材料強度進行實地測量或抽樣檢測。

5)建立計算模型，根據現場勘察及室內試驗分析的結果，對受力系統進行驗算。

6)根據規范的要求進行鑒定評價。

2．3鑒定評級的工作步驟及內容

民用建筑安全性鑒定評級應按照從單個到整體、從部分到全局的由低到高的層次進行。首先對單個構件進行評級，依據現場檢測、室內分析計算及損傷程度，分別評出au，bu，cu，du四個等級;其次對子單元進行評定，分別評出地基基礎、上部結構及圍護系統承重部分的Au，Bu，Cu，Du四個等級;最后對結構整體按地基基礎與上部結構承重部分的較低者作為鑒定單元的安全性等級，有Asu，Bsu，Csu，Dsu四個等級。具體的檢查鑒定的項目和步驟應按表1的規定進行。

表1　安全性鑒定評級的層次、等級劃分及工作內容

3　結構抗震性能鑒定的工作內容及評價原則

3．1鑒定工作內容

建筑結構的抗震性能鑒定評價是通過對既有建筑結構外觀質量、材料強度、受力性能等的檢測、計算、分析，判定其抗震能力的一種評估評定方法，對既有建筑物抗震鑒定評價的工作內容主要包括以下三個過程:

亞里士多德在《尼各馬可倫理學》中這樣寫到“幸福總是帶有愉快之感，而哲學智慧的活動恰是被公認為所有美德的活動中最愉快的無論如何,追求哲學智慧是被認為能給人愉快的,這種愉快因其純粹和持久而更可貴,并且我有理由認為那些有知識的人比那些正在研究的人會生活得更愉快”，“而有節制的人、勇敢的人以及有其它美德的人也都如此,但是哲學家即使當一個人的時候,也能夠沉思真理,并且他越有智慧就越好”[3]。

1)資料的收集和整理階段。

收集被鑒定建筑物的勘察報告、設計圖紙、施工設計變更、工程竣工驗收報告等相關的技術文件，必要時還應進行補充勘查。

2)現場檢測及試驗階段。

檢查房屋內外觀質量缺陷、變形、沉降、房屋抗震構造措施及構件的連接性能，現場取樣試驗。

3)根據原始資料、現場檢查、檢測及抗震驗算的結果，分析現有結構對抗震不利的因素，依據抗震鑒定標準的規定，對建筑的抗震性能做出單項及綜合評價，編寫評估報告并提出加固改造的建議。

3．2評價原則及要求

1)評價原則。

一般來說，對既有建筑抗震性能的鑒定評價原則可分為如下兩級進行:

第一級鑒定:以宏觀控制為主對建筑物的抗震性能進行評估評價的準則，主要是檢查建筑物的平立面形式、高度、質量分布、剛度、抗側力構件的布置等宏觀構造，對于A類建筑(后續使用年限30年)，規范要求較低，若能滿足宏觀構造上的各主要項目的要求時，可不進行第二級鑒定，直接判定其抗震能力符合規范的要求，若存在主要的宏觀指標達不到要求，除特殊情況外，均應進行第二級鑒定;對于B類建筑(后續使用年限40年)和C類建筑(后續使用年限50年)，即便符合第一級宏觀抗震鑒定的各項要求，也應當進行第二級鑒定。

第二級鑒定:結合第一級鑒定對宏觀構造方式的評價結果，以抗震承載力的計算分析為主，對建筑物的抗震性能進行評估評價的準則，第二級鑒定以計算分析為主，對于A類建筑(砌體結構)，主要計算樓層墻體的受壓面積，計算其縱橫墻體的平均抗震能力指數和綜合抗震能力指數，在指數大于1的情況下，可判定其承載能力滿足要求;對于B類建筑，主要是依據89抗震設計規范計算承重構件的抗震承載能力，對于抗力與作用效應的比值在大于1的情況下，可判定其承載能力滿足要求，在主要構件的抗力與作用效應的比值大于0．95，次要構件的抗力與作用效應的比值大于0．90的情況下，若其宏觀的構造措施能滿足規范要求，也可判定其抗震能力滿足要求;對于C類建筑，主要是依據現行的抗震設計規范計算承重構件的抗震承載能力，在各項指標均符合現行規范的情況下，可判定其承載能力滿足要求。

2)第一級鑒定評價的要求。

當現有的建筑結構按宏觀控制和抗震構造措施進行鑒定評價時，應符合下列規定的要求:

a．結構的總高度、總層數、最大高寬比、層高、抗震橫墻最大間距、承重窗間墻尺寸等指標，一般情況下均不應大于規范規定的最大限值的要求。

b．如結構的質量、剛度、抗側力及豎向構件的剛度在平立面內呈現明顯不對稱、上下不連續、沿高度分布存在突變時，應進行分析地震扭轉效應對抗震的不利影響，鑒定結構的薄弱部位是否滿足規范要求。

c．為滿足結構抗震整體性能的要求，預制樓板、預制梁等裝配式結構不僅應具有可靠的連接措施，其支撐系統還應較為完整。

d．找出結構體系的破壞會嚴重損壞建筑整體抗震性能的關鍵構件或部位，且對該關鍵或薄弱部位的抗震鑒定要求相應提高。

e．對承重結構的材料強度應現場實測或現場取樣后室內試驗，對于承重材料強度值不滿足承載力的要求甚至達不到規范要求的最低值時，應考慮對承重結構的補強加固措施。

f．人流通道、凸出屋面的構件、附屬構件與主體結構的連接處及出入口處均應具有可靠的連接措施。

3)第二級鑒定評價的要求。

第二級鑒定評價主要是計算墻體受壓面積、主要承重構件及結構整體的承載力，第二級鑒定的基本要求應滿足以下內容:

a．對于A類建筑物(砌體結構)，若第一級鑒定不滿足主要條款的要求時，第二級鑒定應計算墻段的抗震能力指數，樓層平均抗震能力指數和綜合抗震能力指數，計算應根據宏觀構造上的現狀，確定其體系影響系數、局部影響系數的取值。

b．對于B，C類的建筑結構，可按抗震設計規范的要求，按式(1)分別在兩個主軸方向上進行抗震驗算:

其中，γRa為調整系數，A類建筑(混凝土結構)可按現行抗震設計規范中構件的抗震承載力調整系數值的0．85倍采用;S和R分別為結構構件的內力組合設計值和承載力設計值。

c．一般情況下，6度區的建筑物可根據抗震能力指數法評定，不進行抗震驗算。

4)鑒定評價結果的處理。

根據被檢測建筑物的鑒定結果，對不符合鑒定要求的建筑，結合建筑物現狀，同時考慮建筑單位的意見，視結構不滿足抗震鑒定規范所要求的程度，提出修繕、改造、加固的處理建議，確定建筑結構的安全、可靠。

4　結語

本文對我國既有建筑主體結構安全與抗震性能鑒定評價工作的程序、方法和內容進行了一番分析說明，研究的主要結論如下:

1)通過論述既有建筑鑒定評價工作的主要程序，提出了鑒定評估工作的一般流程為接受委托、初步調查、制定方案、詳細調查、鑒定評級、受損評估和編寫報告，鑒定評估工作步驟的規范化，可有效地提高其工作效率。

2)既有建筑主體結構安全性能的評定，應按照從單個到整體、從部分到全局的由低到高的順序逐層進行。

3)對既有建筑結構的抗震鑒定應采用定性與定量相結合的原則，評價工作內容應分兩級進行，第一級應以鑒定宏觀構造措施為主的方式進行;第二級應以抗震承載力計算為主，并結合抗震構造措施進行。

參考文獻:

［1］GB 50292—1999，民用建筑可靠性鑒定標準［S］．

［2］GB 50011—2010，建筑抗震設計規范［S］．

［3］GB 50023—2009，建筑抗震鑒定標準［S］．

中圖分類號:TU317

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0041-04

收稿日期:2016-04-03

作者簡介:張曉華(1979-)，男，工程師安全性能較差，房屋的防災、抗災能力較弱，研究既有建筑鑒定與評價的方法，延長建筑物的使用壽命，在確保安全的前提條件下，力求加以充分利用，使有限的建設資金用于急需的工程，當前是我國的一項十分重要的任務。

Analysis and research on existing building major structure evaluation and evaluation methods

Zhang Xiaohua
(Shanxi Academy of Building Research，Taiyuan 030001，China)

Abstract:The paper briefly describes domestic building structure evaluation and assessment methods，introduces major civil building evaluation contents and procedures，and puts forward existing building major structure safety and seismic-resisting evaluation principles，with a view to guarantee existing building evaluation efficient．

Key words:building structure，safety，seismic-resisting performance，evaluation principle