某磚混結構安全性及抗震性能檢測鑒定

任濱賢，張 浩，歐宗燃，邱桂林，吳梓榆

（廣東中科華大工程技術檢測有限公司，廣東 廣州 510663）

0 引 言

某磚混結構位于廣州市，建于 20 世紀 70 年代，處于 7 度設防區，建筑物所處自然環境正常。該建筑建造至今已使用多年，擬進行升級改造為教室，因此需要了解房屋現狀的結構安全性及抗震性能，以為后續的升級改造提供準確的數據依據。

1 概 況

該磚混結構為地上 2 層，地基基礎為天然地基條形基礎，主體結構以磚墻和混凝土梁、板共同承重。該建筑物長約 23.4 m，寬約 7.5 m，建筑面積約 360 m2。

2 現場調查及檢測

2.1 建筑物基本情況調查

經檢查該建筑巖土工程勘察報告、設計建筑施工圖、設計結構施工圖、其他專業施工圖紙、施工過程的質量保證資料等資料缺失，且無用途變更、改建擴建加層、發生災害，使用條件改變等情況。

2.2 地基基礎部分檢測

1）經現場檢查，該建筑室內外地面及墻邊未發現明顯的開裂及沉陷等異常現象。上部承重結構未發現有因地基基礎不均勻沉降而引起的損傷等異常情況。

2）現場采用電子經緯儀在該建筑外墻主要轉角部位對房屋作垂直度觀測，觀測結果如表1 所示。

表1 垂直度觀測結果

觀測結果表明：該房屋的頂點位移未超出 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》［1］表7.3.10 的限值：建筑頂點位移最大限值H/200 的規定（H為結構頂點高度）。

3）由于設計圖紙缺失，對房屋承重墻體基礎進行開挖檢查，基礎尺寸按實測尺寸如圖1 所示，檢查未發現基礎出現明顯開裂、變形等異常現象。

圖1 實測基礎尺寸圖（單位：mm）

2.3 結構體系和結構布置檢測

現場采用鋼卷尺、激光測距儀對該建筑的結構布置情況，軸線墻網布置、平面布置尺寸進行測量并繪制建筑平面圖如圖2 所示。

圖2 建筑平面圖（單位：mm）

2.4 結構外觀質量檢查

2.4.1 主要結構構件的損傷及缺陷

現場對該建筑承重墻和結構梁板構件損傷及缺陷情況進行檢查。經檢查，該建筑混凝土梁、板構件的外觀完好平整，未見蜂窩、孔洞、夾渣、酥松等缺陷，未見明顯的裂縫、脹裂、剝落、變形等損傷。承重墻構件未見明顯的裂縫、傾斜、變形等損傷，整體質量良好。

2.4.2 圍護系統

經現場檢查，2 層及屋面層懸挑板局部存在混凝土脹裂脫落、鋼筋外露現象，承重墻抹灰層局部存在空鼓開裂、脫落現象。

2.5 構件尺寸檢測

現場檢測人員采用鋼卷尺、DJLC-A 樓板厚度測試儀對該建筑的承重墻體、混凝土梁、板的截面尺寸檢測。由于該建筑結構圖缺失，條件允許的情況下應對所有構件截面尺寸進行檢測。檢測結果如下：承重墻厚度為 240 mm，隔墻墻厚 180 mm，圈梁截面尺寸為250 mm×600 mm，次梁截面尺寸為 200 mm×500 mm，樓板厚度為 80 mm。

2.6 混凝土強度檢測

現場鉆取混凝土梁、板構件共 8 個試樣進行混凝土抗壓強度檢測，根據 GB/T 50344-2004《建筑結構檢測技術標準》［2］第 3.3.19 條推定 2 層、屋面層梁、板混凝土抗壓強度取值區間為 11.8～16.3 MPa，計算分析驗算時結構梁板混凝土強度取 15.0 MPa。

2.7 磚砌體強度檢測

依據 GB/T 50315-2011《砌體工程現場檢測技術標準》［3］抽檢各層有代表性承重墻體的磚塊的強度，檢測結果如表2 所示。

表2 磚抗壓強度檢測結果表

檢測結果表明此次抽檢的磚構件抗壓強度推定等級為 MU7.5。計算分析驗算時承重墻體強度等級取 MU 7.5。

2.8 墻體砂漿強度檢測

根據 JGJT 136-2017《貫入法檢測砌筑砂漿抗壓強度技術規程》［4］采用砂漿貫入儀對各層有代表性承重墻體的砂漿強度進行了現場抽樣檢測，檢測結果如表3 所示。

表3 砂漿強度檢測評定結果表

檢測結果表明此次抽檢的砂漿強度推定值為 0.7 MPa，計算分析驗算時承重墻體砂漿強度取0.7 MPa。

2.9 梁、板構件配筋檢測

現場采用鋼筋探測儀對鋼筋混凝土梁、板構件的配筋情況及保護層厚度進行檢測，并用開鑿方法對部分構件進行實測校對。檢測結果如表4 及表5 所示。

表4 梁構件鋼筋配置檢測結果

表5 板構件鋼筋配置檢測結果

3 結構承載力驗算

根據現場的實測構件尺寸、構件材料強度、結構布置情況采用PKPM軟件進行建模分析。依據 GB 50009-2012《建筑結構荷載規范》［5］、GB 50003-2011《砌體結構設計規范》［6］等國家現行規范規程，評定該建筑主要承重構件的安全性等級。建筑物計算三維模型如圖3 所示，計算參數如表6 所示。

圖3 建筑物計算三維模型

表6 結構計算參數

通過計算結果表明該建筑承重墻體高厚比滿足安全使用要求，墻體抗壓承載能力滿足安全使用要求，結構梁承載能力滿足安全使用要求，結構樓板承載能力滿足安全使用要求。

4 結構安全性評級

4.1 結構構件鑒定評級

砌體結構構件的安全性鑒定，按承載能力、構造以及不適于繼續承載的位移和裂縫 4 個檢查項目，分別評定每一受檢構件的等級，并取其中最低一級作為該構件安全性等級。

4.1.1 按承載能力評定

根據結構承載力驗算結果，該建筑檢測項目承重墻、結構梁主要承重構件均能滿足承載力要求，大部分承重墻、混凝土梁構件的安全性評級均為 au 級，小部分承重墻、混凝土梁構件的安全性評級為 bu 級。一般構件：樓板構件均能滿足承載力要求。故按承載能力評定構件安全性等級評定為 bu 級。

4.1.2 按構造評定

根據計算結果，該建筑承重墻體高厚比符合國家現行規范要求；墻體連接及砌筑方式符合國家現行規范規定，部分混凝土結構構件抗壓強度實測值低于規范允許的最小限值，故按構造評定構件安全性等級為 bu 級。

4.1.3 按不適于繼續承載的位移或變形評定

現場對該建筑的主要承重構件進行檢查，該建筑的承重墻構件未見明顯變形、位移及傾斜。結構梁構件未見明顯水平位移。故按不適于繼續承載的位移或變形評定構件安全性等級為 au 級。

4.1.4 按不適于繼續承載的裂縫評定

現場對該建筑的主要承重構件進行檢查，該建筑的砌體結構承重構件未發現明顯的不適于承載的裂縫。故按不適于繼續承載的裂縫評定構件安全性等級為 au 級。

4.2 子單元鑒定評級

根據 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》，對房屋按地基基礎、上部承重結構和圍護系統的承重部分劃分為 3 個子單元，分別評定各子單元安全性等級。

4.2.1 地基基礎

根據現場檢查結果，該建筑室內外地面及墻邊未發現明顯的開裂及沉陷等異常現象。上部承重墻體、結構梁板未出現因地基基礎不均勻沉降所引起的裂縫或變形。垂直度觀測結果表明該房屋的頂點位移未超出 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》表7.3.10 的限值。結合上述推斷房屋地基基礎工作正常。故評定地基基礎安全性等級為 Au 級。

4.2.2 上部承重結構

1）結構承載功能。計算結果表明該建筑承重墻體高厚比滿足安全使用要求，墻體抗壓承載能力滿足安全使用要求，結構梁承載能力滿足安全使用要求，結構樓板承載能力滿足安全使用要求，大部分承重墻、混凝土梁構件的安全性評級均為 au 級，小部分承重墻、混凝土梁構件的安全性評級為 bu 級，故評定該建筑結構承載功能安全性等級為 Bu 級。

2）結構整體牢固性。經現場檢查該建筑結構布置較合理，形成完整的體系傳力路線，承重墻體高厚比、連接構造符合國家現行規范要求但部分混凝土結構構件抗壓強度實測值低于規范允許的最小限值。

故評定該建筑檢測項目結構整體牢固性等級為 Bu 級。

3）上部承重結構側向位移。經現場調查，該建筑上部承重構件未發現明顯變形、位移及傾斜。建筑的主要轉角部位未出現明顯超出不適于承載的側向位移量的現象，故上部承重結構側向位移等級評定為 Au 級。

綜上所述：評定該建筑上部承重結構安全性等級為 Bu 級。

4.2.3 圍護系統的承重部分

經現場檢查結果，該建筑二層及屋面層懸挑板局部存在混凝土脹裂脫落、鋼筋外露現象，承重墻抹灰層局部存在空鼓開裂、脫落現象。故圍護系統的承重部分的安全性等級為 Bu 級。

4.3 結構安全性鑒定結論

1）地基基礎的安全性等級評定為 Au 級。

2）上部承重結構安全性等級評定為 Bu 級。

3）圍護系統承重部分的安全性等級評定為 Bu 級。

綜上所述，根據 GB 50292-2015《民用建筑可靠性鑒定標準》，該房屋的結構安全性等級為 Bsu 級。安全性略低于本標準對 Asu 級的要求，尚不顯著影響整體承載功能和使用功能。

5 抗震鑒定

根據 GB 50223-2008《建筑工程抗震設防分類標準》［7］，該房屋屬乙類建筑。（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乙類）。

根據 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》［8］，乙類建筑 6～8 度按本地區設防烈度提高一度的要求核查其抗震措施。丁類建筑 7～9 度時按本地區設防烈度降低一度要求核查抗震措施。本建筑所在地區屬 7 度設防區，因此按 7 度驗算其抗震能力，按 8 度要求核查其抗震構造措施。

該房屋建于 20 世紀 70 年代，屬于 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》中所稱的 A 類建筑。

5.1 第一級鑒定

現場對該建筑的抗震構造措施進行核查，檢查結果如表7 所示。

此次共核查 26 項抗震措施，其中有 11 項不符合要求。該房屋抗震措施鑒定中抗震措施不符合 GB 50011-2010《建筑抗震設計規范》的要求。

5.2 第二級鑒定

根據 GB 50011-2010《建筑抗震設計規范》第5.2.10 條規定，該建筑存在多項抗震措施不符合抗震能力要求，可不再進行第二級鑒定。

表7 抗震構造措施核查結果表

5.3 抗震性能鑒定結論

1）抗震措施核查結果表明該房屋抗震措施中部分檢查項不符合規范要求。

2）抗震承載力驗算結果表明該房屋部分承重墻體、結構梁的承載能力在地震作用下能滿足安全使用要求。

綜上所述，該房屋的抗震性能不滿足 GB 50023-2009《建筑抗震鑒定標準》乙類建筑對 7 度抗震設防的要求。

6 結論及建議

1）對抗震構造措施（砌筑砂漿強度、縱橫墻交接、構造柱、局部構造）不符合規范要求的結構構件進行相應加固處理。

2）考慮此次隨機抽檢結果顯示結構構件混凝土抗壓強度離散性較大，且部分結構構件混凝土抗壓實測值低于規范允許最小值，建議后續加固過程中對混凝土抗壓強度進行普查。

3）建議相應的加固修繕工作應委托具有專業資質的單位進行設計及施工。

4）建議使用房屋的過程中應注意房屋的變化及注意對建筑的維修養護，以利延長建筑的使用壽命，使用人及所有人未經具有專業資質單位的設計或同意不得隨意改變建筑的受力狀態及破壞建筑的承重構件，加強對建筑的檢查，如發現建筑有異常情況，應采取有效的安全措施進行處理并及時上報有關部門。