某中学教学楼结构安全性及抗震性能鉴定

张东海

(太原市建筑工程质量检测站，山西太原 030002)

1 概况

某学校教学楼为3层(局部4层)砖混结构，建筑总高度12.9m，建筑面积为3 506.7 m2，建于1987年，基础为钢筋混凝土条形基础，上部主体结构承重墙体采用烧结粘土砖砌筑，楼(屋)盖为预应力混凝土空心板。该建筑安全等级为二级，抗震设防分类为乙类，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度0.20g。

2 检测(鉴定)内容

要鉴定建筑结构的安全性及抗震性能，须检查现有结构的现状，包括结构布置、构造措施、地基基础、材料强度、裂缝、变形等外观质量情况。

1)地基基础检测。2)主体结构检测。a.砂浆强度检测。b.砖强度检测。c.混凝土强度检测。d.外观检测。3)安全性鉴定。a.地基基础安全性鉴定。b.上部承重结构安全性鉴定。4)抗震鉴定。a.抗震构造措施核查。b.墙体抗震能力指数计算。

3 检测(鉴定)仪器

1)钢筋扫描仪。2)砖回弹仪(ZC4型)。3)砂浆回弹仪(ZC5型)。4)万能试验机(200 t)。5)红外线测距仪(PD42型)。

4 检测(鉴定)方法确定

4.1 地基基础

根据学校实际情况，并经校方同意、配合，对基础进行开挖检测，或者根据上部结构反映情况对地基基础作出评价。

4.2 主体结构

1)砂浆强度。采用回弹法对该建筑物砌筑砂浆抗压强度进行检测。依据GB/T 50315-2011砌体工程现场检测技术标准第3.3.1，3.3.2条规定，该建筑按楼层划分为三个检测单元，每层为一个检测单元，每一检测单元内抽取6个测区(6片墙)作为一个检测批进行强度检测。

2)砖强度。采用回弹法对该建筑物砌体砖抗压强度进行检测。依据GB/T 50315-2011砌体工程现场检测技术标准第3.3.1条和14.1.2条规定，该建筑按楼层划分为三个检测单元，每层为一个检测单元;每一检测单元内抽取10个测区(10片墙)作为一个检测批进行强度检测。

3)混凝土强度。采用钻芯法对现浇混凝土构件强度进行检测。依据CECS 03∶2007钻芯法检测混凝土强度技术规程要求，并根据现场实际情况且经校方同意，对该建筑物抽取每层大梁进行混凝土强度检测。

4)外观质量。对整幢建筑的外观质量进行全数检查，包括墙体裂缝、结构变形和位移等影响结构安全的因素。

4.3 安全性评价方法

民用建筑鉴定单元的安全性鉴定评级，根据其地基基础、上部承重结构部分的安全性等级，以及与整幢建筑有关的其他安全问题进行综合评定。

1)地基基础部分(子单元)。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.2.4条规定，按上部结构反映的检查结果对地基安全性进行评级。

2)上部承重结构(子单元)。上部承重结构(子单元)的安全性鉴定评级，根据其所含各种构件的安全性等级、结构的整体性等级，以及结构侧向位移等级进行确定。

4.4 抗震性能评价

建筑抗震鉴定分为两级。第一级鉴定以宏观控制和构造鉴定为主进行综合评价，第二级鉴定以抗震验算为主结合构造影响综合评价。该建筑物建于1987年，根据GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准第1.0.4，1.0.5条规定，该建筑后续使用年限宜采用30年，所以，本次鉴定按GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准所规定的A类砌体房屋抗震鉴定方法进行抗震鉴定。该建筑物为重点设防类，即乙类设防，重点设防类应按高于本地区抗震设防烈度1度的要求加强其抗震措施。该学校所处地区抗震设防烈度为8度，所以，本次鉴定按9度设防要求核查其抗震措施。

5 检测结果

5.1 地基基础

经现场检测，该教学楼为钢筋混凝土条形基础，基础埋深为1 000 mm。在对基础的检查中，未发现倾斜、变形、裂缝等缺陷，未出现腐蚀、粉化等不良现象。上部结构未发现由于地基基础不均匀沉降造成的结构构件开裂和倾斜。

5.2 结构材料强度

结构材料强度见表1～表3。

表1 砌筑砂浆强度检测 MPa

表2 砖强度检测

表3 混凝土强度检测

5.3 外观检测

经现场检测，三层多数教室圈梁底部与墙体连接处有由于温度变化产生的水平裂缝，裂缝宽度约1.0 mm;三层大部分教室外纵墙与楼板连接处有不同程度的漏雨现象，抹灰层出现起皮、脱落现象;该建筑外立面有砖砌扶壁柱，扶壁柱抹灰层大面积脱落。

6 结构安全性鉴定评级

6.1 地基基础部分(子单元)

经现场检测，该教学楼为钢筋混凝土条形基础，基础埋深为1 000 mm。在对基础的检查中，未发现倾斜、变形、裂缝等缺陷，未出现腐蚀、粉化等不良现象。上部结构未发现由于地基基础不均匀沉降造成的结构构件开裂和倾斜。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.2.4条的规定，该建筑物地基基础(子单元)安全性评定为Bu级。

6.2 上部承重结构(子单元)

6.2.1 主体结构构件安全性

1)砌体结构构件的安全性按承载能力评定:通过结构承载力验算，该建筑物一层内横墙在地震作用下的抗力和作用效应之比均小于0.95，二层内横墙在地震作用下的抗力和作用效应之比均小于1.0。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4.4.2条规定，主体结构构件承载能力等级评定为Cu级。

2)砌体结构构件的安全性按构造评定:通过现场检测及结构验算，墙柱的高厚比符合国家现行设计规范要求;楼板为预制板结构，预制板与墙体或者梁的连接较差。教室大梁下方无构造柱。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4.4.3条规定，砌体结构构件构造的安全性等级评定为Cu级。

3)结构构件未出现不适于继续承载的位移和变形，墙、柱无水平位移(或倾斜)。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4.4.4条规定，砌体结构构件安全性按不适于继续承载的位移或变形评定为Bu级。

4)经现场检测，该建筑物三层圈梁底部与墙体连接处开裂，虽然为非受力裂缝，但是影响结构的整体性。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4.4.5条规定，该建筑物承重构件按不适于继续承载的裂缝评定为Cu级。

主体结构构件安全性评级，应根据承载能力、构造以及不适于继续承载的位移和裂缝综合进行评定，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第4.4.1条、6.3.2条规定，该建筑物主体结构构件安全性等级为Cu级。

6.2.2 结构整体性

该建筑物结构布置合理，结构选型及传力路线设计正确，符合现行设计规范要求。但是该建筑楼板采用预制板结构，预制板结构房屋的楼板整体性较差。依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.3.4条规定，该建筑物结构整体性等级评定为Cu级。

6.2.3 上部承重结构不适于继续承载的侧向位移

经变形测量，该建筑物承重墙无明显顶点位移和层间位移，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.3.5条的规定，结构侧向位移评定为Bu级。

6.2.4 上部承重结构鉴定结论(子单元)

根据对该建筑物构件安全性、结构整体性和结构的侧向位移的安全性评级，依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第6.3.6条的规定，该建筑物上部承重结构(子单元)安全性评定为Cu级。

6.3 鉴定单元综合鉴定结论

根据上述评定，地基基础安全性等级为Bu级，上部承重结构安全性等级为Cu级，故依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准第8.1节的规定，综合评定该建筑物(鉴定单元)安全性等级为Csu级。

7 建筑物抗震鉴定

1)抗震构造措施核查结果见表4。

表4 抗震构造措施核查结果

由表4可知，该建筑物抗震横墙间距、外墙尽端至门窗洞边的距离、内墙阳角至门窗洞边的最小距离等多项构造措施不满足GB 50023-2009建筑抗震鉴定标准的要求。

2)墙体抗震能力指数计算结果见表5。

表5 墙体抗震能力指数计算结果

根据表5可知，该建筑的薄弱层为第二层，纵向墙体综合抗震指数为0.83，横向综合抗震指数为0.62，均小于1.0，不满足抗震要求。

8 结语

1)依据GB 50292-1999民用建筑可靠性鉴定标准的规定，综合评定该建筑物整体安全性等级为Csu级。2)结合抗震措施鉴定及抗震承载力验算综合评定，该建筑物抗震能力不满足8度抗震设防要求。

9 建议

1)对该建筑物所有抗震承载力不足的墙段(体)以及预制板的搭接采取加固措施;由具备相应资质的加固设计单位对本工程进行加固设计，并对加固后的结构重新进行结构承载力和抗震性能验算;由具备相应资质的施工单位，依据加固设计图进行加固施工。

2)对不需加固墙体的裂缝进行修复处理。

［1］GB 50292-1999，民用建筑可靠性鉴定标准［S］.

［2］GB 50023-2009，建筑抗震鉴定标准［S］.

［3］GB/T 50315-2011，砌体工程现场检测技术标准［S］.