既有建筑检测鉴定及加固方法研究

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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既有建筑检测鉴定及加固方法研究

金晓彤

天津中鉴建筑工程检测有限公司 天津市 300110

摘要:由于在既有民用建筑结构当中应用到的检测技术要求相对较高,且由于建筑结构其本身的复杂性,因此,在对建筑结构进行检测时有时需要进行全面的检测,有时则是对局部结构进行检测。而在实施既有民用建筑结构检测作业的过程当中,不仅需要考虑到有关于建筑使用者的委托,同样需要专业鉴定人员能够全面了解建筑结构所具有的复杂程度,将检测工作当中涉及到的方方面面都能够考虑在内才能够实现更加良好的检测效果。文中对某既有建筑进行安全性检测鉴定,经过对结构实际情况展开现场检测、分析,找出其结构存在的问题并展开评估,分别对构件的安全性、子单元安全性进行综合评价,并给出安全性鉴定结论及建议。

关键词:既有建筑;检测;鉴定

1工程概况

某既有建筑分为两个单体建筑,分别为西楼、东楼。西楼大概建成于1989年,用于办公及职工住宿,建筑平面呈L型。施工图纸资料缺失,勘察、设计及施工单位均不详。经现场测量,西楼长47.33m,宽24.063m,建筑面积约为874.75m2,层高为2.9m,室内外高差为-0.5m,建筑高度为5.8m,内外墙厚度均为240mm,均采用烧结实心粘土砖砌筑,砌筑砂浆均为混合砂浆。该建筑楼面板和屋面板为预制混凝土空心板。未设置圈梁,设置了构造柱。该既有建筑墙体基础为砖砌条形基础,基础持力层为灰土处理层(灰土垫层换填处理,其下为黄土状粉土)。根据委托要求对西楼进行详细的检测鉴定。现场采用激光测距仪对结构的平面布置(轴线间距)进行检测,平面布置检测结果用于绘图及结构计算。根据GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》[1]的规定,属于B类建筑,按照B类建筑标准要求进行抗震鉴定。根据GB50223-2008《建筑工程抗震设防分类标准》规定,判定该建筑抗震设防为丙类。

2结构现状检测与鉴定

依照GB50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》及GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》的规定要求分别对地基基础、材料强度、结构承载力验算,结构变形(位移)等进行检测、鉴定,综合评定结构安全性。

2.1基础检测与鉴定

基础形式为砖砌条形基础,距今已有30余年。西北角暖气管线开裂,导致地基沉降。现场采用全站仪、直尺,对整栋建筑进行沉降、垂直度检测。局部现场开挖,发现基础有轻微的酥碱,未见基础出现裸露或剥落现象,基础存在轻微倾斜变形及不均匀沉降等缺陷。基础与上部结构连接处良好。

2.2材料强度检测与鉴定

主要对建筑的砖抗压强度、砂浆抗压强度、砂浆及混凝土构件的碳化深度等进行了检测。依照GB/T50315-2011《砌体工程现场检测技术标准》[6]第14条的规定,每层楼布置2个检测单元(批),每检测单元(批)内布置10个测区,每个测区随机抽取10块砖进行检测。经实测砖砌体强度为MU10,检测的结构构件均满足鉴定标准中对于“普通砖和多孔砖的强度等级不低于MU7.5”的要求。砖砌筑表面完整,未发现明显破损、粉化现象。依照GB/T50315-2011《砌体工程现场检测技术标准》[6]第12条规定,每层楼划分4个检验区域,共检测4个构件抽取6个测区,每个测区5个测位,每个测位12个弾击点进行检测。经检测西楼实测砌体砂浆强度等级为M2.4~M2.9之间,抽查检测的4个构件均满足鉴定标准中“承重墙体的砌筑砂浆实际达到的强度等级,砖墙体不低于M2.5”的要求。

2.3结构承载力验算

结合现场实际调查情况,结构构件均按荷载规范取值,并作为结构承载力验算的依据。承载力计算原则如下:

(1)该建筑最大横墙间距为6.4m,小于GB50023-2009《建筑抗震鉴定标准》中11.0m的限值,符合鉴定标准要求。(2)该建筑抗震鉴定按照B类建筑进行鉴定。(3)承载力计算时,材料强度按实测值计算,当实测强度高于设计强度等级时,按设计强度等级取值。墙体承载力验算结果如下:(1)采用中国建筑科学研究院结构系列软件-鉴定加固模块进行结构验算,从计算结果可知:部分墙肢不满足现行受压承载力的规范要求。(2)采用中国建筑科学研究院结构系列软件-鉴定加固模块进行结构验算,从计算结果可知:部分墙肢不满足现行抗震承载力的规范要求,但不影响整体结构。

2.4结构变形(位移)检测与鉴定

利用经纬仪对外墙进行整体倾斜观测,观测结果表明,建筑物外墙最大倾斜变形大于结构侧向位移的限值,该建筑变形不满足鉴定标准要求。

2.5结构裂缝检测与鉴定

现场对该建筑外观缺陷进行检测,结果显示该建筑墙体有明显裂缝。

2.6结构构造连接检测与鉴定

采用中国建筑科学研究院PKPMCAD结构系列软件(2010-V3.1版)鉴定加固模块(JDJG)进行结构验算,从计算结果可知,各层墙体高厚满足现行规范要求。

纵横墙交接处咬槎砌筑较好,结构在平面内不存在外伸或不闭合的墙体,建筑墙体组砌方法正确,上下错缝,内外搭砌;墙体布置均匀,墙体内无削弱墙体截面,通风道等竖向孔道。建筑外墙转角及内外墙交接处均为同时砌筑,无间断截面,砌筑较好。建筑墙体无空鼓、无严重酥碱,承重墙、自承重墙及其交接处有明显裂缝等缺陷,观感质量一般。现场检测发现纵、横墙体连接部位出现裂缝现象,不满足现行规范要求。该建筑屋面板为预制楼板。现场检测过程中发现屋面板连接处出现明显裂缝及变形,不满足现行规范要求。出入口处无门脸等装饰物,顶部设有压顶,与主体结构拉结可靠。无出屋面小烟囱,满足现行规范要求。该建筑总高度为5.8m,小于18m的规范限值;房屋的高度与宽度之比为0.9,小于2.0的规范限值;抗震横墙的最大间距为6.4m,小于刚性体系抗震横墙最大间距11m的限值。现场采用钢筋位置测定仪对圈梁、构造柱检测(局部剖检确认),楼(屋)面内外墙未设置混凝土圈梁。

2.7构件安全性鉴定评级

2.7.1承载能力

由验算结果可知,该建筑部分墙体受压承载力不满足鉴定标准的要求;有部分墙段抗震承载力不符合鉴定标准要求。主体结构局部抗震性能不符合现行抗震规范要求。参照标准,对该建筑上部墙体构件承载能力评定为Cu级。

2.7.2构造

墙体高厚比验算结果表明,墙体构件高厚比均满足要求。对墙体连接及构造进行调查检测,连接与砌筑方式正确。但该建筑并未设置圈梁,砌体结构构件构造等级评定为Bu级。

2.7.3不适于继续承载的位移(或变形)

根据现场环境条件,采用经纬仪对该建筑外墙角进行整体倾斜变形观测,结果表明,该既有建筑外墙整体最大倾斜变形为47mm,远大于建筑侧向位移的限值H/250=5800mm/250=23.2mm。判定该既有建筑外墙倾斜变形不满足鉴定标准要求,砌体部分位移评定为Cu级。

2.7.4裂缝

通过现场对构件采用仪器对构件进行裂缝检测,上部结构的承重墙体、混凝土构件等初现水平裂缝、垂直裂缝等现象,内纵墙门洞出现斜裂缝,依照标准要求,砌体部分构件裂缝评定为Cu级。综合上述构件安全性的评定结果,上部结构构件的安全性综合评定为Cu级。

3结语

依照国家现有标准的要求,既有建筑西楼结构安全性综合评定为Csu级。部分承重结构承载力不能满足正常使用要求,局部出现险情,构成局部危房。主体结构局部抗震性能不符合现行抗震规范要求。

(1)建议在展开关键的经济科学性研究分析的基础应用上,采用一侧抗震加固的处理措施。

(2)综合加固设计,应该结合本检测鉴定最终结论,进行复核验算,对不符合要求的结构构件采用加固或更换的处理措施。

参考文献

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50023-2009建筑抗震鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50223-2008建筑工程抗震设防分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.             

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50292-2015民用建筑可靠性鉴定标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.