张家口某部队砖混结构办公楼的抗震鉴定与加固
2014-03-17冀强
冀 强
(张家口第一建筑有限责任公司,河北张家口075000)
0 序 言
张家口位于张渤地震带与山西地震带交汇部位,属于地震多发区,1970年至今本区及邻近地区已先后发生5级和5级以上地震17次,其中6级以上地震3次,最大为1998年1月10日张北6.2级地震.鉴于在汶川地震和玉树地震中的砖混结构的震害特别严重,甚至整体垮塌,为保证武警部队的砖混结构房屋在地震中有足够的抗震性能,确保武警官兵的生命安全和部队的战斗力,2013年武警总部对张家口地区的各武警部队的营房建筑进行安全检查,要求对营房建筑进行加固,提高建筑综合防灾能力,使营房建筑达到标准设防类抗震设防标准.本文概要介绍张家口某部队砖混结构办公楼的抗震鉴定与加固设计.
1 工程概况
该办公楼设计于2004年,并于同年施工建造,年底竣工.总建筑面积1454m2.首层平面图见图1.办公楼平面为一字形,4层(不带地下室),室内外高差0.6m.建筑总高度14.7m.该办公楼所在地区的抗震设防烈度为7度,地震加速度为0.15g.地震分组为第一组.最大冰冻深度为1.2m.
该办公楼为砖混结构,横墙承重.楼板采用现浇板.梁、圈梁、现浇板和构造柱的混凝土强度等级为C20.承重墙体外墙厚370mm,内墙厚240mm,砖砌体为MU10机制砖,M5混合砂浆(±0.000以下为M7.5水泥砂浆).基础为钢筋混凝土条形基础,基底埋深1.3m.
图1 首层平面图
2 现场检查与检测结果
2.1 结构体系
首先查阅由委托方提供的该教学楼的建筑、结构图纸及施工技术资料,该设计图纸由设计院设计,但提供的图纸及相关资料不正规.但经排查发现,该结构实际构造柱、圈梁布置等工程实际情况与设计图纸相符合.
2.2 地基与基础
在对基础的检查中未发现基础出现不均匀沉降,基础无明显倾斜.建筑地基和基础无静载缺陷,地基主要受力层范围内不存在软弱土、液化土和严重不均匀土层,非抗震不利地段.
2.3 现状调查
房屋三、四层东南角的第一、二道内横墙有长度约3m、缝宽约1.5mm的斜裂缝,与其相交的内纵墙有竖向和水平向裂缝,门洞上角有斜裂缝,对应房间楼板有明显的贯通斜裂缝.
2.4 砌体强度检测
砖强度检测采用回弹法,砂浆强度检测采用贯入法[4].对2、4层每层各抽取6个测点.由检测数据推出,砌体砖推定强度等级为MU10;砌筑砂浆抗压强度推定值为4.5MPa,砂浆强度未达到设计图纸M5的要求.
2.5 钢筋混凝土强度检测
依照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》[5],采用混凝土回弹仪对该办公楼混凝土强度进行了检测.检测结果表明混凝土强度推定值在23~25MPa之间,满足设计强度等级C20的要求.
采用钢筋位置测定仪对该宿舍楼梁、板、柱中的钢筋进行扫描,扫描结果表明混凝土保护层厚度、钢筋根数、钢筋直径和间距均满足设计要求.
3 结构抗震鉴定
根据《建筑抗震鉴定标准》[1],该建筑属于C类建筑,后续使用年限按50年考虑,应按《建筑抗震设计规范》[2]的要求进行抗震鉴定.
3.1 抗震措施鉴定
该办公楼为标准设防类建筑,设防烈度按本地区基本设防烈度(7度)核查抗震措施.根据《建筑抗震设计规范》[2],本建筑的抗震措施鉴定结果汇总见表1.
表1 抗震措施鉴定表
3.2 抗震承载力验算
使用PKPM结构设计软件对结构进行计算复核,根据计算结果得出各段墙均满足承载力要求.
4 结 论
依据《建筑抗震鉴定标准》[1]和《建筑抗震设计规范》[2],经对该办公楼现场检查与检测结果、抗震措施鉴定及抗震承载力验算,得出抗震鉴定结论如下:
1)砌筑砂浆强度低于标准要求.
2)各层内墙阳角到门洞边尺寸不满足《建筑抗震设计规范》[2]的要求.
3)楼梯斜梯段上下端对应的墙体处无构造柱,不满足构造柱设置要求;顶层楼梯间墙体抗震构造措施不满足现行《建筑抗震设计规范》[2]第7.3.8条的要求.
4)入口处上端2.8m高的女儿墙偏高,不利于抗震.
5)楼板裂缝影响正常使用并存在局部安全隐患,墙体裂缝将影响抗震承载力和结构的整体性.
房屋危险性综合评级为B级.
5 加固建议
1)砂浆强度低于标准要求,对抗震能力差的墙体采用钢筋网水泥砂浆加固.
2)对各层内墙阳角到门洞边尺寸不满足要求处,移门补洞,使其不小于1m.
3)宜降低入口处女儿墙高度.
4)裂缝应当封缝,对于裂缝较大的墙体应进行补强加固处理.
5)楼梯间采取措施加固,以满足《建筑抗震设计规范》[2]的要求.
加固后,后续使用年限不小于50年.
[1]GB50023-2009,建筑抗震鉴定标准[S]
[2]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S]
[3]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S]
[4]JGJ/T136-2001,贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程[S]
[5]JGJ/T 23-2001,回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S]