某综合楼可靠性试验鉴定与分析

宋宗波 唐利飞

(1.山东国泰建筑工程设计咨询有限公司，山东 济南 250001； 2.长沙市建筑工程安全监察站，湖南 长沙 410016)

某综合楼可靠性试验鉴定与分析

宋宗波1唐利飞2

(1.山东国泰建筑工程设计咨询有限公司，山东 济南 250001； 2.长沙市建筑工程安全监察站，湖南 长沙 410016)

以某改变使用用途的综合楼工程为背景，检测了现场混凝土的强度及钢筋保护层厚度，并通过静载试验，分析了结构构件裂缝、应变、挠度的变化情况，综合评定了该建筑物的可靠性等级，从而确保综合楼的安全性。

综合楼，可靠性，静载试验，混凝土强度

1 工程概况

济南市某汽配城综合楼塔楼主体为框架核心筒结构，塔楼地下2层，地上8层；裙房主体为框架结构，裙房地下2层，地上4层，总建筑面积约为46 000 m2，主体建筑总高度为21.5 m。该建筑属于丙类建筑，该建筑所在地区抗震设防烈度为6度，基础为桩筏基础，基础和柱的混凝土强度等级为C40，梁、板的混凝土强度等级为C30。由于该综合楼需改变使用用途，结构承受荷载增加，因此需对该工程的可靠性进行鉴定。

2 现场调查及检测

2.1 混凝土构件强度检测

现场采用回弹法对113个混凝土构件的强度进行了抽样检测，强度回弹值依据JGJ/T 23—2011回弹法检测混凝土抗压强度技术规程进行处理[1]，检测结果表明，梁、板、柱的最低强度推定值分别为：34.5 MPa，34.2 MPa，40.8 MPa，该工程混凝土构件的混凝土强度满足设计要求。

2.2 钢筋保护层厚度测定

采用DJGW钢筋位置测定仪对本工程混凝土构件的主筋保护层厚度进行了抽样检测，结果显示，大部分梁柱构件保护层厚度允许偏差在-7 mm～+10 mm，板保护层厚度允许偏差在-5 mm～+8 mm，合格率为91.2%。

3 静载试验

3.1 试验内容

为检验混凝土构件在设计活荷载下的受力性能，以及承载能力是否达到设计和安全运行的要求，并对其作出合理评价，对该综合楼开展现场静载试验。

根据GB/T 50152—2012混凝土结构试验方法标准第9.1.3条[2]，分别在1层G-H-3-4，3层5-6-J-K以及广场1-1/3-D-E选取了三个试验区域进行现场静载试验，三个试验区域的平面定位以及区域内梁板的具体尺寸等参数见图1。试验测定的项目包括混凝土构件的应变、裂缝及挠度等参数，试验前，完成对试验区域内的混凝土构件应变片粘贴、位移计安装、设备连接调试等工作，各区域内混凝土构件应变片及位移计安放位置见图2～图4。

试验采取沙袋平铺的方法施加平面荷载，沙袋每袋重30 kg，试验区域一和试验区域二施加的模拟活荷载为4 kN/m2，试验区域三施加模拟的活荷载为10 kN/m2。试验时采用分级加载的方式，每个试验区域荷载均采取10级加载与卸载。每级荷载加载完成后的持荷时间为10 min，且每级加载时间宜相等，达到使用荷载值作用时，持荷时间为15 min。加载并观察完成后，对试件进行卸载，卸载时采用加荷载的反方式进行卸载。该试验的现场试验及信息采集见图5，图6。

3.2 试验结果及分析

3.2.1 裂缝测试结果及分析

区域一试验前裂缝普查发现框架主梁存在细微裂缝，裂缝最大宽度为0.1 mm左右。试验加载过程中未发现混凝土梁板存在明显开裂破坏现象，卸载完成后，裂缝最大宽度依然为0.1 mm左右，该区域内的混凝土构件在4 kN/m2的模拟荷载下未发生破坏。

区域二试验前裂缝普查发现框架主梁存在细微裂缝，裂缝最大宽度为0.1 mm左右，次梁最大裂缝宽度为0.04 mm。试验加载过程中未发现混凝土梁板存在明显开裂破坏现象，卸载完成后，裂缝宽度没有明显变化，该区域内的混凝土构件在4 kN/m2的模拟活荷载下也未发生破坏。

区域三试验前裂缝普查发现框架主梁存在细微裂缝，裂缝最大宽度为0.1 mm左右，次梁最大裂缝宽度为0.04 mm。试验加载过程中未发现混凝土梁板存在明显开裂破坏现象，卸载完成后，框架主梁裂缝最大宽度增至0.13 mm，次梁最大裂缝增至0.1 mm。该区域内的混凝土构件在10 kN/m2的模拟活荷载下裂缝宽度增大，但裂缝宽度均未超出规范要求。

3.2.2 应变测试结果及分析

试验区域一混凝土构件最大拉应变为130，最大压应变为97，代入GB 50010—2010混凝土结构设计规范中的本构关系可得[3]，最大拉应力为1.76 N/mm2，最大压应力为2.88 N/mm2。

试验区域二混凝土构件最大拉应变为143，最大压应变为138，最大拉应力为1.61 N/mm2，最大压应力为4.06 N/mm2。

试验区域三混凝土构件最大拉应变为195，最大压应变为138，代入GB 50010—2010混凝土结构设计规范中的本构关系可得，最大拉应力为1.46 N/mm2，最大压应力为4.06 N/mm2。

三个试验区域混凝土构件在模拟荷载作用下的最大压应力均未超过混凝土的抗压应力，最大拉应变虽然均超过了混凝土的最大抗拉应变，但试验过程中并未发现混凝土梁存在裂缝明显增加现象。这是由于混凝土内力重分布，部分拉应力让钢筋承受的结果，此时混凝土梁仍然能够继续承载。

3.2.3 挠度测试结果及分析

各试验区域测得的荷载—挠度曲线如图7所示，由图7可知，各试验区域的最大挠度实测值分别为4.37 mm，4.75 mm，4.03 mm，均远小于规范规定的挠度限值(各区域梁挠度限值分别为33.6 mm，44.0 mm，22.0 mm)。

4 可靠性鉴定结果

结合现场调查检测、试验测试以及PKPM建模复核结果，依据GB 50292—2015民用建筑可靠性鉴定标准和相应现行国家有关规范[4]，该综合楼的主体可靠性评级结果如下：

1)该建筑竣工至今，基础已经稳定，检测中未发现由于基础不均匀沉降引起的建筑倾斜、裂缝等不良现象，该工程地基基础的可靠性等级评定为A级。2)该工程框架柱、梁、板等构件的强度、钢筋保护层厚度、挠度等均满足设计及规范要求，个别梁存在细微裂缝，试验过程中未发现明显增加现象，裂缝不影响混凝土构件的安全使用，该工程主体结构的可靠性等级评定为A级。3)该工程屋面防水及排水设施完好，无老化、渗水等不良现象；门窗完好，密封性符合设计要求，未发现存在剪切变形；墙体完好，未发现明显变形及裂缝，无渗漏迹象，围护系统的可靠性等级评定为A级。4)该工程结构体系传力合理，连接方式正确，受力可靠，检测中未发现变形、滑移、松动及其他损坏，工程结构体系与构造的可靠性等级评定为A级。

因此，该工程的可靠性综合评定为Ⅰ级，该工程地基基础、上部主体结构及围护系统等能够满足安全和正常使用的要求，个别梁存在细微裂缝，但不影响混凝土构件的安全使用功能，进行适当的修缮处理即可。

[1] JGJ/T 23—2011，回弹法检测混凝土抗压强度技术规程[S].

[2] GB/T 50152—2012，混凝土结构试验方法标准[S].

[3] GB 50010—2010，混凝土结构设计规范[S].

[4] GB 50292—2015，民用建筑可靠性鉴定标准[S].

Identification and analysis of reliability test for a comprehensive building

Song Zongbo1Tang Lifei2

(1.ShandongGuotaiConstructionEngineeringConsultingCo.,Ltd,Jinan250001,China;2.ChangshaArchitecturalEngineeringSafetySupervision,Changsha410016,China)

Taking the usage change of a comprehensive building engineering as the background, this paper detected the site concrete strength and reinforcement protection layer thickness, and through the static load test, analyzed the change situation of structure component crack, strain, deflection, comprehensive assessment of the reliability level of the building, so as to ensure the safety of the comprehensive building.

complex building, reliability, static load test, concrete strength

1009-6825(2017)05-0037-03

2016-12-03

宋宗波(1983- )，男，硕士，工程师； 唐利飞(1984- )，男，硕士，工程师

TU317

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