某会议中心的提升改造抗震鉴定浅析

2019-12-03陈煌森

四川水泥 2019年10期

陈煌森

（健研检测集团有限公司，福建厦门 361004）

1 工程概况

本工程为地上五层钢筋混凝土框架结构，该建筑于2008年建成并投入使用。局部柱、梁采用劲性混凝土结构，大屋盖采用现浇混凝土板及空间管桁架体系。桁架与混凝土柱顶的连接采用一端固定铰接，一端滑动铰接，支座分别采用球形固定钢支座，及单向可动钢支座。该建筑平面最大长度121.95m，最大宽度98.22m；各层层高：负一层为5.55m，一层为6.6m，二层为6m，三层为5.4m，四层为6.0m，五层为 5.05m，建筑高度 41.15m；其建筑面积：地下室为 8670.483m2，地上为24589.559m2。

2 现场勘察与检测

2.1 结构基本情况勘察

(1)对该工程的结构形式、结构布置、轴线尺寸、层高、结构构件尺寸进行勘测。

(2)对该建筑的现状进行勘察检测，对检测过程中发现的结构构件的裂缝、混凝土缺陷、钢构件锈蚀情况等质量问题进行现场勘察、检测及描述。

(3)对该建筑门窗、屋面檐口等维护系统进行检查。

(4)勘查上部结构是否存在倾斜及不均匀沉降等变形现象，上部结构表面是否出现明显的沉降裂缝等静载下的缺陷。

经现场勘查：该建筑结构布置基本与原设计图纸相符。该建筑混凝土梁板柱及钢梁无明显变形、倾斜或歪扭的现象，主体结构现状基本良好。地下室顶板部分板底出现裂缝并有滴水及渗水现象。部分填充墙构造柱出现露筋及混凝土浇筑不到位、墙体顶砌不到位等现象。

2.2 混凝土强度

现场按要求随机抽取相关数量混凝土构件，打开其表面的粉刷层、均匀布置测区，采用回弹法检测混凝土构件抗压强度。混凝土构件抗压强度检测结果符合原设计图纸要求。

2.3 钢筋配置

采用混凝土钢筋检测仪检测其主筋钢筋数量和加密区箍筋间距，剥开部分构件局部部位的保护层，用游标卡尺检测钢筋直径。混凝土梁板柱钢筋配置检测结果基本符合原设计图纸要求。

2.4 构件尺寸与偏差

采用钢卷尺和测厚仪对梁柱截面尺寸和楼板厚度进行复核，梁柱截面尺寸和楼板厚度复核结果基本与原设计图纸一致。

2.5 钢构检测

采用钢卷尺、卡尺检查等方法对管桁架连接节点、进行检查（外观损伤、锈蚀、变形等）；采用钢卷尺、卡尺、激光测距仪等对支座进行检测，通过现场测量，检测滑动支座纵向滑动量是否超过相关要求。采用数字超声波探伤仪、对管桁架杆件的焊缝部位进行焊缝质量检测。采用涂层厚度测量仪，对管桁架杆件涂层厚度进行测量。管桁架连接节点、焊缝、涂层厚度等检测结果基本满足原设计图纸要求；滑动支座纵向滑移量均在原设计要求范围内。

2.6 结构整体侧向位移、垂直度检测

采用全站仪等沿该建筑周围布置若干个测点（测点个数根据现场条件及设计图纸确定），对该建筑的结构顶点位移进行检测，评估结构整体侧向位移、垂直度是否符合规范要求。经现场检测，所抽查测点的顶点侧向水平位移值均小于规范的界限值H/200。具体检测结果见表1。

表1 结构顶点侧向水平位移检测结果

2.7 基础检测

经现场勘察，该建筑上部结构未产生明显的倾斜和不均匀沉降的变形现象，上部结构表面尚未出现明显的沉降裂缝。以上现象间接表明了该建筑物的地基基础目前尚处于正常工作状态，无严重静载缺陷。

3 结构抗震鉴定

该建筑设计于2008年建成并投入使用。因此，依据《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009及《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2004的有关规定，本建筑抗震设防类别为乙类设防类别。根据规范要求，该建筑后续使用年限与原设计使用年限一致，抗震鉴定引用的设计规范按照原设计规范01系列（建筑功能未改变）进行。根据《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009[2]的规定，抗震鉴定方法分为两级，第一级鉴定以宏观控制、构造鉴定为主的综合评价，第二级鉴定以抗震验算为主结合构造影响进行综合评价。

3.1 抗震鉴定参数取值

根据现场检测结果，该建筑结构整体验算时对有关参数取值如下：

（1）混凝土强度等级。按设计值并结合检测值取。

（2）结构层高。按设计值并结合实测值取。

（3）钢筋强度。按设计值并结合实测值取。

（4）抗震取值。抗震设防烈度为7度、设计基本地震加速度值为0.15g、第一组、Tg=0.45s、抗震设防类别为乙类、建筑场地类别按Ⅱ类。框架抗震等级为一级。基本风压：0.95kN /m2；地面粗糙度类别A类。

（5）截面尺寸。按设计值并结合实测值取。

（6）荷载取值。按设计值并结合后期改造功能取值。

（7）钢筋直径及间距。钢筋直径、钢筋间距均按现场实测值并结合设计值进行验算。

3.2 第一级鉴定（抗震措施鉴定）

根据抗震鉴定的有关规定，对该建筑进行抗震措施鉴定，具体鉴定内容及结果如下:

（1）房屋最大高度。该建筑总高度为41.15m（计至管桁架屋面最高点），小于50m，符合规范GB 50011-2001第6.1.1条的规定。

（2）结构体系。①结构布置：该建筑框架部分为多跨现浇钢筋混凝土框架结构及钢框架结构，框架柱与框架梁中线基本重合，符合规范GB 50011-2001第6.1.5条的规定。②框架柱截面尺寸：该建筑框架柱截面尺寸为700mm×700mm，1000mm×1000mm等，符合规范GB 50011-2001第6.3.6条的规定。③柱轴压比：经计算，柱最大轴压比为0.65，符合规范GB 50011-2001第6.3.7条的规定。④框架梁截面尺寸：该建筑框架梁的截面尺寸为 300×600mm、550mm×1050mm、750mm×1150mm等，符合规范GB 50011-2001第6.3.1条的规定。

（3）材料强度。该建筑框架柱实测混凝土抗压强度的推定值均大于45MPa，框架梁实测混凝土抗压强度的推定值均大于35MPa，基本满足规范GB 50011-2001第3.9.2条的规定。根据图纸，纵向受力钢筋采用III级钢，符合规范GB 50023-2009第3.9.3条的规定。

（4）框架梁。①纵筋配置：经对设计图纸的核查，该建筑框架梁梁端纵筋最大配筋率小于 2.5%，建筑梁端截面的底面和顶面的实际配筋量的比值均不小于0.5，框架梁顶面和底面的通长钢筋均大于2φ14,符合规范GB 50011-2001第6.3.4条的规定。②箍筋配置：该建筑所抽测框架梁中，梁端加密区箍筋间距在（100～117）mm之间，箍筋加密区长度在（805～2140）mm之间，箍筋直径为10mm，该建筑框架梁加密区箍筋肢距和直径等基本符合规范GB 50011-2001第6.3.3条的规定。

（5）框架柱。①纵筋配置：经核查，该建筑配筋率中柱和边柱纵筋最小配筋率均大于0.8%，角柱均大于1.0%，符合规范GB 50011-2001第6.3.8条的规定。②箍筋配置：该建筑所抽测框架柱加密区箍筋间距为（97～117）mm，箍筋直径为 10mm，所抽测框架柱加密区长度为（1435～2055）mm，基本符合规范 GB 50023-2009第6.2.3条的规定。经核查，该建筑框架柱加密区体积配箍率基本符合规范GB 50011-2001第6.3.8条规定。

（6）梁柱节点。经现场勘察，该建筑梁柱节点外观完好，无明显缺陷。经对设计图纸的核查，该建筑钢筋的接头和锚固基本符合规范GB 50023-2009第6.2.3条的规定。该建筑框架节点核芯区体积配箍率大于0.8%，符合规范GB 50011-2001第6.3.12条的规定。

（7）砌体填充墙。该建筑部分填充墙构造柱混凝土没有浇筑到位，出现露筋现象，不符合GB 50011-2001第13.3.3条的规定。

（8）非结构构件。经现场勘查及对原设计图纸的核查可知，该建筑檐口等非结构构件，与主体结构连接基本可靠，基本符合GB 50011-2001第3.7.3条的规定。

（9）外观和内在质量。该建筑的地下室顶板部分板块板底出现裂缝，滴水及渗水现象；该建筑主体结构构件无明显变形、倾斜和歪扭。

（10）钢管桁架构件。该建筑钢管桁架承重结构采用的钢材为 Q345B，满足规范 GB 50017-2003中第 3.3.1条的规定。钢管的外径与壁厚之比均不超过 100（235/fy），满足规范GB 50017-2003中第10.1.2条的规定。钢管的壁厚均大于3mm，满足规范GB 50017-2003中第8.1.2条的规定。钢管的壁厚均不大于25mm，满足规范GB 50017-2003中第10.1.3条的规定。钢管桁架杆件长度与截面直径之比小于12（主管）和24（支管），满足规范GB 50017-2003中第10.1.4条的规定。主管的外部尺寸均大于支管的外部尺寸，主管的壁厚均大于支管的壁厚，主管与支管或两支管轴线之间的夹角均大于30o，支管与主管的连接焊缝，沿全周联系焊接并平滑过渡，满足规范GB 50017-2003中第10.2.1条的规定。

3.3 第二级鉴定（抗震承载力验算）

（1）依据《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009等相关规范的规定，采用盈建科软件对该建筑现状（依据建筑改造图纸）进行抗震承载力验算，并将计算结果与原设计图纸进行对比，具体比较结果如下：①框架柱实际配筋值大于其计算配筋值，承载力基本满足。②部分梁实际配筋值小于其计算配筋值，承载力不满足（见表2）。③楼板的实际配筋值基本大于其计算配筋值，承载力基本满足。④经计算，该建筑在风荷载、多遇地震作用下的弹性层间位移角最大值及罕遇地震作用下的弹塑性层间位移角最大值均满足规范的要求。

（2）采用Midas软件对屋架钢管桁架承载力进行验算，根据计算结果比较了钢管桁架杆件应力（见图1）。比较结果表明：该建筑钢管桁架杆件的实际应力小于钢材设计强度。