砌體結(jié)構(gòu)房屋主體結(jié)構(gòu)鑒定分析

李衛(wèi)文

（山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 山西　太原　030009）

生產(chǎn)實(shí)踐·應(yīng)用技術(shù)

砌體結(jié)構(gòu)房屋主體結(jié)構(gòu)鑒定分析

李衛(wèi)文

（山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 山西太原030009）

以霍州市許村煤礦棚戶(hù)區(qū)改造一期工程10號(hào)樓為例，根據(jù)本住宅的結(jié)構(gòu)形式，利用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件對(duì)該房屋的抗震性能進(jìn)行受力分析，以期為類(lèi)似的砌體結(jié)構(gòu)房屋受力研究和鑒定分析提供一定的參考。

砌體結(jié)構(gòu)抗震鑒定計(jì)算模型

砌體結(jié)構(gòu)在我國(guó)有著悠久的歷史，承擔(dān)了相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)居民住房的需求。隨著歷史的發(fā)展，各種新型建筑（如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等）逐步取代了傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)，但是傳統(tǒng)砌體結(jié)構(gòu)并沒(méi)有被完全取代，它依然有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，例如容易就地取材、造價(jià)低廉、耐火性好等，因此評(píng)價(jià)砌體結(jié)構(gòu)的承載力，進(jìn)行客觀承載力驗(yàn)算是有必要的。

1　工程概況

西山煤電霍州市許村煤礦棚戶(hù)區(qū)改造一期工程10號(hào)樓建于2013年，該建筑平面呈矩形，長(zhǎng)32 m，寬13.9 m，總建筑面積為2 758.32 m2。該結(jié)構(gòu)共7層，其中地下有1層、地上有6層，地下室層高為2.15 m，1—6層層高均為3.0 m，建筑室內(nèi)外高差為0.9 m，建筑總高度為18.9 m。該建筑的結(jié)構(gòu)形式為磚混結(jié)構(gòu)，樓、屋蓋均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為筏板基礎(chǔ)。

2　計(jì)算分析

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果和設(shè)計(jì)單位提供的原設(shè)計(jì)圖紙，按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際荷載，建立該砌體結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型，對(duì)其承載能力進(jìn)行分析。

2.1結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

采用PKPM結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模計(jì)算，計(jì)算模型見(jiàn)圖1。模型中構(gòu)件的截面尺寸參數(shù)和材料強(qiáng)度取值以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)。樓面荷載和屋面恒荷載的大小按照工程做法計(jì)算而來(lái)，樓面活荷載和屋面活荷載的大小根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009—2012[1]中規(guī)定得到，結(jié)構(gòu)自重由計(jì)算軟件自動(dòng)導(dǎo)算。地震作用依據(jù)現(xiàn)行結(jié)構(gòu)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]取值為：8度設(shè)防，0.2g。結(jié)構(gòu)計(jì)算分別依據(jù)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50003—2011[2]和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]進(jìn)行。詳細(xì)計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。

圖1　該砌體結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

表1　計(jì)算參數(shù)及取值

2.2墻體靜力受壓驗(yàn)算結(jié)果

經(jīng)驗(yàn)算，該結(jié)構(gòu)所有承重墻體的抗力與荷載效應(yīng)均大于1，說(shuō)明墻體靜力驗(yàn)算滿(mǎn)足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50003—2011[2]的要求，第一層驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)下頁(yè)圖2。該結(jié)構(gòu)墻體高厚比均未超過(guò)《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003—2011[2]表6.1.1中的允許限值。

圖2　一層墻體受壓承載力計(jì)算圖（抗力與荷載效應(yīng)之比）

2.3墻體抗震驗(yàn)算結(jié)果

經(jīng)驗(yàn)算，該結(jié)構(gòu)部分墻體的抗力和荷載效應(yīng)比值小于1。結(jié)果表明，該砌體結(jié)構(gòu)有多處墻體存在抗震承載力不足的情況，驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3　一層墻體的抗震承載力計(jì)算圖（抗力與荷載效應(yīng)之比）

3　結(jié)構(gòu)抗震鑒定

依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223—2008[3]、《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023—2009及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]的有關(guān)條文規(guī)定對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震鑒定。依據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50223—2008[3]的有關(guān)規(guī)定，該結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防類(lèi)別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類(lèi)，簡(jiǎn)稱(chēng)丙類(lèi)。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023—2009的1.0.3條規(guī)定，針對(duì)該結(jié)構(gòu)應(yīng)按本地區(qū)設(shè)防烈度的要求核查其抗震措施并進(jìn)行抗震驗(yàn)算。根據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023—2009[4]第1.0.4條、1.0.5條規(guī)定，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011的要求進(jìn)行抗震鑒定該結(jié)構(gòu)。

3.1場(chǎng)地、地基和基礎(chǔ)

該結(jié)構(gòu)的整個(gè)場(chǎng)地比較平整，不屬于對(duì)抗震不利地段。依據(jù)《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023—2009[4]第4.1.1條規(guī)定，當(dāng)設(shè)防裂度為6、7度時(shí)并且建造于對(duì)抗震有利地段的建筑，可不進(jìn)行場(chǎng)地對(duì)建筑影響的抗震鑒定。

《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB 50023—2009[4]第4.2.2條規(guī)定，地基基礎(chǔ)主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱土、飽和砂土和飽和粉土或嚴(yán)重不均勻土層的乙類(lèi)、丙類(lèi)建筑可不進(jìn)行其地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。該結(jié)構(gòu)符合此規(guī)定，因此可不進(jìn)行其地基基礎(chǔ)的抗震鑒定。

應(yīng)用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，[n（%）]表示計(jì)數(shù)資料，行 χ2檢驗(yàn)，（±s）表示計(jì)量資料，行 t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.2上部結(jié)構(gòu)抗震鑒定

3.2.1抗震措施鑒定

該結(jié)構(gòu)地上有6層，采用多孔磚砌筑，房屋總高度為18.9 m，大于18 m，因此，該結(jié)構(gòu)總高度不滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]第7.1.2條的規(guī)定。此外，該結(jié)構(gòu)地上各層層高均為3.0 m，滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]第7.1.3條的規(guī)定。

該結(jié)構(gòu)最大高寬比為H/B=18.9/12.65=1.49＜2.0，滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]第7.1.4條的規(guī)定。該結(jié)構(gòu)抗震橫墻最大間距為3.6 m，小于11 m，滿(mǎn)足《建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50023—2009[4]第7.1.5條的中的規(guī)定。

在該砌體結(jié)構(gòu)中，承重窗之間墻體的寬度最小值為1.45 m，大于1.2 m，承重外墻的盡端到門(mén)窗最小的距離為1.15 m，大于1.2 m，滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011—2010第7.1.6條的有關(guān)規(guī)定。

在該砌體結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)體系采用縱橫墻共同承重的方式，墻體均勻?qū)ΨQ(chēng)，滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011—2010第7.1.7條的有關(guān)規(guī)定。

綜上所述，該結(jié)構(gòu)在房屋總高度方面不滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]中關(guān)于抗震措施的要求。

3.2.2抗震承載力驗(yàn)算

根據(jù)計(jì)算所得結(jié)果，該砌體結(jié)構(gòu)中一部分墻體的抗力和效應(yīng)比值小于1，因此其抗震承載力不滿(mǎn)足所對(duì)應(yīng)的規(guī)范要求。

3.3抗震鑒定結(jié)論

該結(jié)構(gòu)在房屋總高度方面不滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]中對(duì)抗震措施所規(guī)定的要求，而且有一部分墻體的抗震承載力不滿(mǎn)足承載要求，因此將該結(jié)構(gòu)的綜合抗震性能評(píng)定為不滿(mǎn)足抗震鑒定要求。

4　結(jié)論

該砌體結(jié)構(gòu)雖然屬于新建砌體結(jié)構(gòu)，但由于該結(jié)構(gòu)所在區(qū)域?yàn)?度、0.2g抗震設(shè)防要求，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該結(jié)構(gòu)水泥砂漿強(qiáng)度為M8.9和混合砂漿強(qiáng)度M6.7，屬于偏低水平，不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求（水泥砂漿強(qiáng)度為M10和混合砂漿強(qiáng)度M7.5）。經(jīng)驗(yàn)算，該結(jié)構(gòu)墻體的靜力驗(yàn)算可以滿(mǎn)足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50003—2011[2]的要求，但在抗震的驗(yàn)算中，該砌體結(jié)構(gòu)的一部分墻體不能滿(mǎn)足《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011—2010[5]第七章的要求。因此，霍州市許村煤礦棚戶(hù)區(qū)改造一期工程10號(hào)樓現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的綜合抗震性能不滿(mǎn)足規(guī)范規(guī)定的抗震鑒定要求。基于上述鑒定結(jié)果，對(duì)以后的砌體房屋建造提出以下幾點(diǎn)建議。

1）砌塊和砂漿強(qiáng)度必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求。

2）加強(qiáng)施工質(zhì)量，確保砂漿飽滿(mǎn)，飽滿(mǎn)度不低于80%。

3）盡量將圈梁、基礎(chǔ)梁和地梁與構(gòu)造柱進(jìn)行整體的施工澆筑。

4）當(dāng)抗震性能達(dá)不到要求且必須采用砌體結(jié)構(gòu)時(shí)，可以考慮采用加筋砌體結(jié)構(gòu)。

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50009—2012建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50003—2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2003.

[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50223—2008建筑工程抗震設(shè)防分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

[4]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50023—2009建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[5]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50011—2010建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2010

（編輯：胡玉香）

Identification Analysis on House Main Structure with the Masonry Structure

LI Weiwen
（Shanxi Engineering Vocational College，Taiyuan Shanxi 030009）

Taking an example of renovation of shanty towns in Xu County of Huozhou City，this paper analyzes its force of anti-seismic by PKPM structure accounting according to building structure，which hopes to provide force analysis and identification for similar masonry structure building.

masonry structure，anti-seismic identification，accounting mode

TU362

A

1672-1152（2016）04-0094-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.04.32

2016-03-05

李衛(wèi)文（1978—），男，主要研究方向?yàn)榻ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，講師。