某舊工業廠房擬改造的可靠性、抗震鑒定及加固

葉峰

（廣州市建設科技中心，廣東廣州 510300）

1 工程概況

該建筑建于1985 年，分別為兩幢鋼筋混凝土框架結構五層倉庫樓，兩棟房屋在二到五層間設置連廊相連，朝向坐南向北，兩幢房屋平面形狀均呈矩形，結構平面布置大致相同，其總建筑面積約14850m2，建筑總高度約為27.5m，首～五層層高均為5.5m。

圖1 房屋標準層平面

房屋結構設計圖紙齊全，基礎型式采用天然地基淺基礎。混凝土強度標號首、二層柱為300#，第三層柱為250#，其余構件均為 200#；鋼筋采用Ⅰ級（Rg=2400kg/cm2）、Ⅱ級（Rg=3400kg/cm2）；設計樓面活荷載為15kN/m2。

2 損壞情況調查、結構檢測及結果分析

2.1 場地、地基和基礎檢查情況

根據《建筑抗震設計規范》[1]，建筑場地位于密實、均勻的中硬土，為有利地段。按照《建筑變形測量規范》[2]的規定，經采用“GTS-311S”型電子全站儀檢測，整體傾斜觀測結果偏差最大值為22mm，測高26.32m，偏差率為0.07%，房屋沒有發現因地基不均勻沉降而導致超過《工業建筑可靠性鑒定標準》[3]及《建筑地基基礎設計規范》[4]所規定的裂縫寬度、傾斜、滑移痕跡及其他異常情況，該建筑地基基礎正常工作。

2.2 房屋損壞情況調查

鋼筋混凝土柱、梁及板均未發現有變形、開裂等損壞現象，局部墻體抹灰飾面酥松、脫落，無明顯靜力狀態缺陷。

2.3 承重構件檢測結果

（1）截面尺寸檢測柱構件主要為500mm×800mm、500mm×500mm，大跨度主梁為 350mm×1000mm、300mm×1000mm。

（2）鋼筋配置檢測根據《混凝土中鋼筋檢測技術規程》[5]，采用“ZBL-R620”型混凝土鋼筋探測儀對該房屋柱、梁及板構件進行檢測，該房屋的柱、梁縱筋配置與圖紙相符，但箍筋間距及板底筋間距大于設計值。

（3）構件強度檢測及結果分析根據《鉆芯法檢測混凝土強度技術規程》[6]，抽檢的各層柱、梁混凝土強度值離散性較大，部分柱、梁混凝土強度略低于《混凝土結構設計規范》[7]最低標準C20的要求，驗算時各層構件的強度取值如下：①柱：四號倉首～三層取C20、四～五層取C18；五號倉首層取C15、二層取C18、三層取C20、四～五層取C18；②梁：四號倉全部取C18；五號倉二～三層取C18、四～五層取C15、屋面層取C18；③各層樓板：全部取C18。

3 可靠性及抗震性結構驗算

（1）根據實際現場的檢測數據，采用PKPM（2010 版）結構軟件鑒定加固模塊（89 版抗震設計規范）進行計算復核。

場地類別為有問題類場地，建筑物按Ⅶ度三級抗震設防，設計地震分組第一組，設計基本地震加速度為0.10g，基本風壓值ω0=0.50kN/m2，倉庫樓面活荷載取原設計值15kN/m2，樓梯間取3.5kN/m2，不上人屋面取0.5kN/m2。鋼筋強度取值：Ⅱ級鋼筋取設計值340N/mm2，Ⅰ級鋼筋取240N/mm2，如圖2、圖 3 所示。

圖2 結構驗算模型

圖3 軸壓比驗算結果

（2）第一級抗震鑒定（結構布置與構造鑒定）

按照《建筑抗震鑒定標準》[8]，該房屋建筑年代為1985 年，后續使用年限不宜少于40 年，根據《建筑工程抗震設防分類標準》[9]，倉庫屬于標準設防類（丙類）建筑，廣州抗震設防烈度為Ⅶ度，抗震措施按本地區設防烈度考慮。

房屋總高度、受力體系、構件截面、柱縱筋最小配筋率、柱端箍筋均符合鑒定標準要求，填充墻與框架柱間的拉筋基本符合鑒定標準要求，柱、梁構件強度部分低于C20、不符合鑒定標準要求，柱軸壓比部分大于0.9、不符合鑒定標準要求。

（3）結構驗算結果

部分柱縱筋承載力不滿足規范要求，且柱因混凝土強度偏低，出現超筋現象。大部分框架梁底縱筋承載力不滿足規范要求。

部分框架梁梁端支座抗剪扭截面不足、出現超筋現象，不滿足規范要求。

取有代表性的第三層 9～10×F～G 軸（70mm 厚）進行了承載力驗算：其中參數按實際板厚、混凝土強度等級按設計強度C18、板配筋按實測配筋量，樓面使用活荷載取15kN/m2，樓面附加恒載按40mm 厚水泥砂漿面層+15mm 厚紙筋抹灰層考慮。計算結果表明該樓板承載力仍能滿足規范要求。

（4）變形驗算

水平地震作用下各層的最大彈性層間位移角為838/1～2158/1 區間，均滿足規范1/450 的要求，該結構的整體抗側力剛度滿足規范要求。

4 鑒定結論

4.1 抗震性能鑒定結論

該房屋的框架梁端未設箍筋加密區；部分梁、柱混凝土強度低于C20；部分梁、柱抗震承載力不滿足規范要求，即房屋的綜合抗震性能不滿足國家Ⅶ度標準設防類（丙類）建筑的抗震設防要求，應對房屋的梁、柱作綜合抗震加固處理。

4.2 可靠性鑒定結論

依照《工業建筑可靠性鑒定標準》的要求，該房屋的安全性等級評定為C 級，正常使用性等級評定為A 級，可靠性等級評定為三級，即可靠性不符合國家標準規范的要求，在目標使用年限（40 年）內明顯影響整體正常使用，應對承載力不滿足要求的梁、柱構件采取加固措施。

5 處理建議

（1）若按原設計樓面活荷載15kN/m2的使用狀況下，對承載能力不滿足要求的框架柱、梁采用包鋼法加固處理，對配筋超限的混凝土柱、混凝土梁采取增大截面法加固處理。

（2）若不采取上述大面積的加固措施：

①使用單位應將倉庫樓面活荷載控制在4kN/m2以內，并對承載力尚不滿足要求的首層 6×G、9×D、5×C、6×C、10×C、6×B、第二層 6×B、第三層 7×G 柱，軸壓比大于 1.05 的首層 6×G、5×C、6×C、9×C、10×C、6×B、10×B 采取包鋼法或增大截面法加固；②框架梁端采取包鋼法加固；③應對抽檢混凝土強度低于C15 的梁、柱進行采取包鋼法加固處理。

6 結語

國家的繁榮富強，基建設施日新月異，國家標準關于房屋建筑結構規范更新迭代，對建筑物結構的安全儲備要求也逐步提高。從筆者參與接觸大量的可靠性鑒定閱歷來看，舊建筑物在經歷較長使用年限后，需涉及繼續服役或改造使用，鑒定工作可以較全面發現建筑物結構內部、外部安全或使用缺陷以及安全儲備等是否滿足現行規范要求，并為建筑物可否繼續安全服役或加固改造提供準確的技術數據。由此可見，該類建筑物的可靠性及抗震性鑒定是很有必要的。