某框架佛教建筑的结构安全鉴定
2016-09-14赵宝生刘有军
朱 克 ， 赵宝生， 刘有军
(1.云南省移民开发技术服务中心， 云南昆明 650051； 2.云南省建筑结构与新材料企业重点实验室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科学研究院， 云南昆明 650223)
某框架佛教建筑的结构安全鉴定
朱克1， 赵宝生2，3， 刘有军2，3
(1.云南省移民开发技术服务中心， 云南昆明 650051； 2.云南省建筑结构与新材料企业重点实验室， 云南昆明 650223； 3.云南省建筑科学研究院， 云南昆明 650223)
文章对某框架佛教建筑构件的完损情况、力学性能和变形情况进行检测，依据实测参数进行结构分析，评定建筑的安全性，根据鉴定结论提出处理意见及建议,为维修加固和后续使用维护提供依据。
框架结构；佛教建筑；结构安全；鉴定
随着我国国民经济的快速增长，许多钢筋混凝土结构代替了原木结构的佛教建筑。由于受建筑物施工质量、使用年限和周边环境等因素的影响，许多老旧的佛教建筑出现不同程度的损伤，结构安全性有待评定。本文以某寺庙大雄宝殿为例，对其结构安全性进行分析、讨论，以供同类工程参考。
1 工程概况
某寺庙大雄宝殿是一座仿古佛教建筑，建盖于20世纪90年代。主殿为2层钢筋混凝土框架结构，平面总体为矩形，现浇混凝土板楼盖，双坡瓦屋面，建筑高度为15.2 m，两侧的侧殿为后期自行建盖的砖混结构，总建筑面积约为1 058 m2，填充墙体采用普通烧结粘土实心红砖。建筑外观如图1所示，建筑平面如图2所示。
图1 建筑外观
图2 建筑平面
2 现场检测
2.1地基基础
根据上部结构反应及垂直度偏差是否超限两方面进行地基基础的评定。
一层填充墙9-10/D墙段、10/C-D墙段、9-10/C墙段、9-10/B墙段均检测出由于基础不均匀沉降而引起的斜裂缝，最大裂缝宽度8.0 mm。不均匀沉降裂缝如图3所示。
图3 上部结构不均匀沉降裂缝
采用经纬仪、吊线锤及钢尺对房屋垂直度偏差进行检测。共检测4个测点，其中2/E测点垂直度偏差值为36 mm，超过GB 50292-1999《民用建筑可靠性鉴定标准》中规定的标准(H/450=21.56 mm)。
结合垂直度偏差与上部主体结构存在的不均匀沉降裂缝，显示出局部测点偏差方向具有一定的规律性，分析局部地基基础发生一定程度的不均匀沉降，地基基础综合评定为Cu级。
2.2上部结构检测
2.2.1构件材料强度检测
采用“回弹法”对框架梁、柱混凝土现龄期强度进行检测，根据GB/T 50344-2004《建筑结构检测技术标准》第3.3.20条的规定，每一层抽选10梁10柱推定检测批的强度，检测结果见表1。
表1 混凝土现龄期强度计量抽样法推定检测批强度
由表1可知，该建筑各层抽检构件混凝土材料强度均小于20MPa，不符合GB 50023-2009《建筑抗震鉴定标准》第6.3.3条的要求。
2.2.2结构构件裂缝、损伤及变形
主要受力构件框架梁、柱均无明显不适于继续承载的变形，无不适于继续承载的结构受力裂缝，部分次要构件存在裂缝。10/C-D墙段与梁的交接处存有横向裂缝，裂缝宽度为1.0 mm；10/B柱上端钢筋混凝土保护层酥松脱落，钢筋外露、锈蚀；6/B柱脚钢筋混凝土保护层酥松，钢筋锈蚀，/2-3梁周边渗水；8-10/-A房间梁与顶板交接处开裂，裂缝最大宽度4.0 mm(图4、图5)。
图4 构件渗水
图5 混凝土酥松脱落，钢筋外露、锈蚀
2.2.3结构抗震构造情况检查
该建筑建盖于20世纪90年代后期，标准设防，抗震设防为7度(0.10g)第三组，根据GB 50023-2009《建筑抗震鉴定标准》第1.0.4及第1.0.5条，后续使用年限不宜少于40 a，按B类建筑进行抗震构造措施检测，检测结果为：混凝土梁、柱的推定强度小于20 MPa，不满足规范《建筑抗震鉴定标准》对于混凝土强度的要求；部分柱净高与截面高度之比小于4，易形成“短柱”，对结构抗震不利。
2.2.4结构承载力复核验算
按实测混凝土强度、构件截面尺寸及相关规范，采用PKPM计算软件对房屋结构承载力进行复核验算，结构平面示意见图6、图7，计算模型见图8。主要计算参数如下：
图6 一层结构平面
图7 二层结构平面
图8 大雄宝殿结构计算模型
(1)框架抗震等级为三级，重要性系数1.0；
(2)地震作用下的承载力验算按设防烈度7度，第三组，设计基本加速度0.10g，建筑抗震设防分类为标准设防类(丙类)；
(3)框架梁、柱混凝土实测强度：首层梁C14、柱C13；二层柱C12，二层梁C15；
(4)层高：首层为4.5 m；
(5)楼面荷载：恒载5.0 kN/m2(不含自重)，活载3.5 kN/m2；
(6)屋面荷载：恒载2.5 kN/m2(不含自重)，活载0.5 kN/m2(瓦屋面)。
验算结果表明，各层构件均未出现超筋信息且各层柱轴压比均满足限值要求。混凝土构件配筋及轴压比计算结果见图9、图10。
综合结构承载能力、构造以及不适于继续承载的位移(或变形)和裂缝4个项目的检测分析，上部结构安全性等级综合评定为Bu级。
图9 一层配筋及轴压比
图10 二层配筋及轴压比
2.3围护系统检测
该建筑存在部分填充墙开裂及与框架脱开的现象，门窗完好，瓦屋面基本完好，围护结构部分评定为Bu级。
3 鉴定评级
地基基础评定为Cu级，上部结构安全性等级评为Bu级，围护结构部分评定为Bu级。综合上述检测鉴定结果，大雄宝殿的结构安全性等级评定为Csu级，即“安全性不符合标准对Asu级的要求，显著影响整体承载，应采取措施，且可能有少数构件必须立即采取措施。”
4 结论
从该大雄宝殿的鉴定过程可以看出，对于以钢筋混凝土结构代替原木结构的佛教建筑的结构安全性鉴定，应该注意以下几点：
(1)主要受力构件以钢筋混凝土结构代替原木结构，随着钢筋混凝土结构的服役时间越长，构件的材料强度会削弱，结构中混凝土强度不满足要求的混凝土梁、柱应进行加固处理；
(2)佛教的建筑特点使建筑中极易出现“短柱”、“小截面梁”，应该根据整体结构的特点和“短柱”、“小截面梁”的受力特点进行检测和分析，充分考虑这些构件的受力特点后进行判断。对出现结构受力不利的“短柱”应进行处理，以避免在地震作用下承担较大的剪力。
(3)该建筑局部出现不均匀沉降，应对出现沉降的地基基础进行处理并实时监测。
[1]GB 50292-1999 民用建筑可靠性鉴定标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2]GB50023-2009 建筑抗震鉴定标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，2009．
[3]GB/T 50344-2004 建筑结构检测技术标准[S]．北京：中国建筑工业出版社，2004．
[4]黄峰洲，左勇志．钢筋混凝土框架—剪力墙结构安全性鉴定实例介析[J]．建筑技术开发，2011，38(9)．
[5]丁仕洪．木结构古建筑的安全检测与鉴定[J]．工程质量，2014，32(4)．
[6]陈颖，杨丹萍．某仿古佛教建筑结构安全性鉴定[J]．福建建设科技，2009(9)．
[7]高望清，邓浩．某仿古建筑结构安全性检测鉴定[J]．建筑监督检测与造价，2012，5(4).
朱克(1970～)，男，本科，高级工程师，国家注册一级建造师，监理工程师，咨询工程师，从事水利水电移民安置基础设施建设工作。
TU375
B
[定稿日期]2016-07-18
