某砌体结构房屋安全性和抗震鉴定技术分析

(整期优先)网络出版时间:2024-07-08
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某砌体结构房屋安全性和抗震鉴定技术分析

杜江

广东海业岩土工程有限公司

广东省惠州市

516000

摘要:房屋鉴定是保证建筑安全,发现建筑是否存在重大安全问题的重要环节,它涉及到人们的生命财产安全和社会的稳定。本文以砌体结构为例,对其房屋鉴定技术进行了探讨。

关键词:砌体结构;安全和抗震;鉴定技术

引言

砌体结构房屋在城市建筑中,特别是老城区、农村里占比很大,年代通长较久远,其安全性直接影响到居民的生命安全和城市的和谐稳定。然而,由于当时的设计、施工水平较差或遇到自然灾害等因素,砌体结构房屋可能会出现各种安全隐患。因此,对其进行科学、准确的结构鉴定显得尤为重要。可以说,对砌体结构房屋进行鉴定是预防和减少建筑安全事故的重要手段。通过鉴定,可以及时发现结构的病害和潜在风险,为房屋的维修、加固或拆除提供可靠的依据。鉴定内容主要包括结构的承载能力、构造、结构侧向位移、裂缝、抗震能力等多个方面。承载能力评估是判断结构是否能满足安全使用要求的关键;侧向位移可以揭示结构的稳定性状况;裂缝是结构损伤的常见表现,需要对其位置、程度、方向和发展趋势进行分析;抗震鉴定是对结构的抗震能力进行分析;还要考虑结构的使用历史、环境影响等因素。

  1. 工程概况

某建筑位于沿海城市,为地上四层砌体结构住宅,建筑面积约为320,于上世纪八十年代建成,基础采用墙下砖砌条形基础,楼、屋面板均为现浇钢筋混凝土板。该房屋结构平面布置及层高等尺寸符合原设计图纸,目前为业主自住及作出租屋使用。一~四层结构布置示意图如图1所示。为了解该建筑的使用安全状况,受业主委托,对此房屋进行安全性鉴定和抗震鉴定。

图1 一~四层结构平面布置图(单位:mm)

该建筑具体参数选取如下所示:①修正后的基本风压为 0.60kN/ ,地面粗糙度类别为 B 类,风荷载体型系数为1.3;②抗震设防烈度6度(0.05g)、第一组,场地类别为II类;③恒荷载:楼面二次装修荷载取1.5kN/; 活荷载:楼面2.0kN/, 不上人屋面0.5kN/;④砖推定强度等级M7.5,砂浆推定强度等级M0.6;⑤一层层高3.8m(地下50cm算起),二层~四层层高3.2m。

  1. 房屋安全性鉴定技术流程

2.1现场调查与检测

在进行房屋安全性鉴定时,首先对建筑进行了详细的现场调查。调查内容包括:地基基础现场查看,测绘房屋的结构平面布置图,回弹法检测墙体砖强度, 贯入法检测砂浆强度,钢筋扫描仪和现场开凿实测相结合的方法检测板钢筋配置情况,结构的损伤情况,结构变形、裂缝状况,结构构件的连接构造等。通过观察、使用测量工具以及必要的非破损或局部破损检测技术获取了大量原始数据。

2.2 结构分析与计算

在对建筑结构安全性进行全面评估的过程中,结构计算分析是至关重要的一步。这一阶段,我们利用详细的现场调查数据,建立了结构计算模型并进行受力分析。安全性鉴定主要关注在恒定荷载,如建筑自重,以及可变荷载,如楼面活荷载和风荷载的作用下,结构构件产生的应力和应变。同时,我们还考虑了地基不均匀沉降对结构稳定性是否有影响,以确保在各种可能的工况下,结构都能保持其安全性能。

通过计算,得出了墙体的高厚比和允许高厚比、受压承载力和实际承受的压力,以及楼板的计算配筋。

2.3 安全性评估

结构计算分析的结果为安全性评估提供了基础数据。在这一阶段,我们对结构各个构件的承载力进行了详细的评估。我们对比了墙体高厚比和允许高厚比的比值,所受压力与受压承载力的比值,楼板每米板带实配钢筋和计算钢筋面积的比值,以判断结构是否在安全范围内工作,计算结果显示,部份受压承载力比值小于1,存在安全隐患。同时,我们还根据墙体裂缝宽度和长度、位置,分析其属于受力裂缝还是温度引起等非受力裂缝,这些也是影响结构安全评级的重要指标。

我们还对房屋墙体的顶点位移和层间位移进行了现场实测,根据GB50292规定,墙体顶点位移>H/330,层间位移>Hi/300时,结构需评为Cu或Du级,本项目结构未超过此限值,结构的侧向位移满足安全使用的要求。

结构整体牢固性也决定了结构的安全性等级。我们调查了结构布置合理性,查看结构传力路线是否正确;另外重点调查了结构中的圈梁及构造柱的布置与构造是否满足规范要求。该项目房屋四角及楼梯间周边均设有构造柱,结构整体性较好。

                  图2 部份楼层结构构件验算结果

2.4 安全性鉴定结论与处理建议

综合以上各方面的分析结果,评定该建筑物整体结构安全性等级为Dsu级,属于安全性不符合《民用建筑可靠性鉴定标准》对 Asu级的规定,严重影响整体承载,必须立即采取措施。

  1. 砌体结构抗震鉴定

3.1抗震鉴定流程

该建筑物建造于1985年左右,按照《既有建筑鉴定与加固通用规范》(GB55021-2021)的规定,应将其划分为 A 类建筑。该建筑物按《建筑抗震鉴定标准》(GB 50023-2009)多层砌体结构进行抗震鉴定。该建筑物作为住宅楼使用,根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB 50223-2008),抗震设防类别为丙类,即应按本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用。抗震鉴定主要包括下列内容:

  1. 对场地、地基基础进行抗震鉴定。
  2. 根据建筑现状与原始资料的符合程度、施工质量和维护情况,发现相关的非抗震缺陷。
  3. 根据建筑结构的特点、结构布置、构造和抗震承载力等因素,采用相应的逐级鉴定方法,进行综合抗震能力分析。
  4. 对现有建筑整体抗震性能作出评价,对不符合抗震鉴定要求的建筑提出相应的抗震减灾对策和处理意见。

    3.2场地、地基和基础

该建筑场地位于6度区,建造于老城区,地势平坦,为非危险地段,上部结构未发现不均匀沉降引起的裂缝和倾斜,故可不进行场地对建筑影响的抗震鉴定。

3.3第一级抗震鉴定

第一级鉴定主要以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价。该房屋结构体系较合理,楼板采用现浇混凝土楼板,砖强度等级,砂浆强度等级满足规范最低限值要求;房屋高宽比,横墙最大间距也满足A类建筑的要求;但部份承重墙段墙厚仅120mm厚,小于A类砌体结构承重墙最小180mm厚的要求,以及纵横墙连接等构造措施不满足抗震要求。

 

图3 部份抗震措施不满足项

3.4第二级抗震鉴定

根据《建筑抗震鉴定标准》(GB50023- 2009),当抗震构造措施不满足第 5.2.1~5.2.10 条的要求时,即不符合第一级鉴定要求时,应由第二级鉴定作出判断。第二级鉴定采用楼层综合抗震能力指数法,为考虑墙段抗震能力指数和构造影响系数的一种近似计算判别方法。根据下表分析,表明该建筑综合抗震能力低于抗震鉴定的要求。

图4 楼层综合抗震能力指数表

4.结果分析与处理建议

根据安全性鉴定和抗震鉴定的结果,该建筑由于材料强度过低,墙体厚度不足等原因,导致安全性和抗震性能均不满足使用要求,存在较严重的安全隐患,需要尽快采取相应的措施。业主也希望我们作为专业的检测鉴定公司,提供专业的加固处理建议,为此,我们建议如下:

1.抗压强度及高厚比不满足要求的墙体采用钢筋混凝土板墙加固;

2.首层大厅支撑上部承重墙的梁采用加大截面法加固;

3.阳台栏杆破损处进行修复;

4.墙体竖向通缝、水平裂缝采用灌浆等方法修补;

5.屋面超高的女儿墙进行拆除或增加构造柱和压顶梁。

结 语:

本文以某砌体结构房屋为例,对房屋鉴定过程进行了技术分析,包括安全性鉴定和抗震鉴定。通过对砌体的抗压、高厚比、抗震性能等进行分析,明确了该建筑存在的问题和潜在风险。提出的处理加固和维修建议,旨在确保建筑的长期使用安全性。这不仅为该建筑的改造提供了指导,也为类似老旧建筑的鉴定和处理提供了参考。未来,我们将继续深入研究和实践,以提升建筑的安全水平和使用寿命。

参考文献:

[1]唐红元.既有建筑结构检测鉴定与加固[D].成都:西南交通大学,2017.

[2] 张家启,李国胜,惠云玲.建筑结构检测鉴定与加固设计(附实例)[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[3] 袁海军,姜红,高小旺.建筑结构检测鉴定与加固手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

[4] 胡燕.浅谈砖混结构危险房屋鉴定及工程实例[J].安徽建筑,2016,23(04):284- 286.