福建省石砌体结构房屋抗震性能鉴定探讨

江道镨

（1.福建省建筑科学研究院有限责任公司，福建 福州 350002，2.福建省绿色建筑技术重点实验室，福建 福州 350002）

0 引 言

在福建沿海地区，花岗岩石材分布广泛、价格低廉，而基于当地风俗习惯、经济条件、居住舒适度等原因石砌体结构房屋遍布沿海镇（乡）村，尤其以闽南石砌体结构最为集中。石砌体［1］结构房屋选用的石材具有抗压强度高、材质坚硬、抗风耐湿，耐腐蚀性好，建筑外观厚实敦重等优点，但石材抗拉、抗弯、抗剪强度均很低，外部冲击荷载或弯矩、剪力作用下容易产生脆性破坏。早期建造的石砌体结构房屋普遍存在砌缝砂浆不饱满、砂浆强度低、抗震构造薄弱等弊端，结构整体性及抗震性能普遍较差，存在较大的安全隐患。福建位于东南沿海地震带上，是我国东部强震活动区之一。据福建省地震局网站查询的地震震情记录，自 2000 年 1 月 1日-2018 年 12 月 31 日以来，福建省境内共发生 397 次地震，震级 ML（下同）为 2.9 及以下（微震）共发生212 次，ML 为 3.0～4.4（有感地震）共发生 130 次，ML 为 4.5～5.9（中震）共发生 50 次，ML 为 6.0～6.9（强震）共发生 5 次。综合上述统计结果，福建省近 20 年来中震、强震发生了 55 次，发生次数较多，因此对福建省既有石砌体结构房屋的抗震安全要引起足够重视。

1 抗震性能分析

福建省既有石砌体结构主要采用料石块材，以粗料石和毛料石为主，部分沿海地区的镇（乡）村也采用乱毛石或平毛石块材。通过调查表明，福建省石砌体结构房屋的抗震性能缺陷存在如下几个方面［2］：①墙体建筑材料采用外形极不规则的乱毛石、卵石砌筑，由于不能形成有效接槎，石块间咬合力差，加之很多石缝铺浆不饱满，地震作用下容易松散，房屋整体性较差；②多数墙体采用“有垫片干砌甩浆法”砌筑，这种砌筑结构存在砂浆饱满度严重不足，表面的勾缝砂浆与石材粘结力相对较弱及料石下有垫片导致整片墙体压应力分布不均衡；③部分房屋采用独立料石柱、石梁、悬臂石梁及悬挑石踏步板式楼梯结构，房屋的整体性差；④很多石砌体结构房屋未设置构造柱、圈梁；⑤部分房屋顶层建造有当地特色的风火墙或马头墙，或者局部设置出屋面楼梯、水箱，这些附属结构或设备在地震时易引起鞭梢效应，震害放大；⑥部分石砌体房屋早期先建底部一层或二层石砌体结构，后来在上部加盖一层或两层砖混或砖木结构，这种结构易在下部石墙与上部砖混转换处形成抗侧力刚度突变，构成抗震薄弱环节；部分房屋在底层因布置门及过道等形成大开洞，形成“梁抬墙”结构，构成抗震薄弱部位；⑦很多石砌体结构房屋选址时，因无设计及地质勘探，往往在就近、便利的地段建房，导致地基处在软弱土层中对抗震非常不利。因此，对福建省既有石砌体结构房屋的材料性能、构造措施、结构整体性等抗震性能进行分析鉴定具有重要的意义。

2 抗震性能鉴定

2.1 抗震性能鉴定依据

石砌体结构抗震性能鉴定主要依据现行国家标准 GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》（2016 版）（以下简称“《抗规》”）、GB 50023-2009《建筑抗震鉴定标准》（以下简称“《鉴定标准》”）、行业标准 JGJ 161-2008《镇（乡）村建筑抗震技术规程》（以下简称“《镇（乡）村抗规》”）及 DBJ 13-12-93《石结构房屋抗震鉴定及加固规程》（以下简称“DBJ 13-12-93”）（本规程未见废止）、DBJ/T 13-264-2017《福建省石砌体结构加固技术规程》（以下简称“DBJ/T 13-264-2017”）。各标准均有专门的章节对石砌体结构房屋抗震性能进行规定，但各本标准对其规定也存在一定差异。《鉴定标准》相对于其他标准比较特殊，起鉴定总领和整体把控的作用。实践中抗震性能鉴定时还结合进行房屋的危险性或安全性鉴定，涉及到 JGJ 125-2016《危险房屋鉴定标准》、GB 50292-2015《民用建筑可靠性鉴定标准》这两本标准。

各标准的适用范围：《鉴定标准》规定对砂浆砌筑的料石墙房屋，按照本规程第 5 章砖砌体的原则进行鉴定，而第 10.3 章节石墙房屋仅适用于设防烈度为 6、7 度时单层的毛石和不超过 3 层的毛料石墙体承重的房屋鉴定。《抗规》适用于设防烈度为 6～8 度，砂浆砌筑的料石砌体（包括有垫片或无垫片）承重的房屋。《镇（乡）村抗规》适用于设防烈度为 6～8 度地区的石结构房屋，包括料石、平毛石砌体承重的一、二层木楼（屋）盖或冷轧带肋钢筋预应力圆孔板楼（屋）盖房屋。省标 DBJ/T 13-264-2017 适用于多层石砌体结构房屋加固改造前的安全性鉴定。省标 DBJ 13-12-93 适用于抗震设防烈度为 6～8 度地区石房的抗震鉴定。

利用《鉴定标准》对石砌体结构房屋抗震性能进行鉴定时，应根据实际需要和可能分别按：①后续使用年限 30 年的建筑（简称 A 类建筑）进行抗震鉴定，主要是在 70 年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的及在 80 年代建造的现有建筑；②后续使用年限 40 年的建筑（简称 B 类建筑）进行抗震鉴定，主要是在 90 年代（按当时施行的抗震设计规范系列设计）建造的现有建筑；③后续使用年限 50 年的建筑（简称C类建筑）进行抗震鉴定，主要是在 2001 年以后（按当时施行的抗震设计规范系列设计）建造的现有建筑。A 类、B 类建筑按《鉴定标准》的要求进行抗震鉴定，C 类建筑应按现行国家标准《抗规》的要求进行抗震鉴定。其他标准鉴定时则未对建筑进行分类。

2.2 抗震性能鉴定程序

在抗震性能鉴定过程中［3］，首先应根据委托方提出的鉴定原因和要求，确定委托方鉴定的目的、范围和内容。对福建省石砌体结构抗震性能鉴定多数房屋以初步调查、裂缝变形和宏观控制为主；部分较复杂结构，可结合详细调查以抗震构造鉴定、承载力验算为主。抗震鉴定应按构件、子单元和鉴定单元逐级鉴定、综合评定，其中子单元主要分为地基基础、上部承重结构和围护系统承重部分。石砌体结构房屋抗震性能鉴定程序如图1 所示。

图1 石砌体结构房屋抗震性能鉴定程序图

2.3 场地、地基和基础抗震鉴定

2.3.1 场地

将场地的地段类别划分为对建筑抗震有利、一般、不利和危险的地段。对福建省石砌体结构房屋进行抗震性能鉴定时，需更多地从场地的地质、地形和地貌综合考虑，并按《抗规》《鉴定标准》进行。地震引起的岩土失稳形成的灾害，如滑坡、泥石流、崩塌、地裂、地陷等，对建筑物危害的严重性较重，因此对危险地段的识别尤为重要。

2.3.2 地基和基础

对地基和基础现状进行抗震鉴定，主要重点调查以下几个方面的内容：上部结构是否存在不均匀沉降裂缝和倾斜；基础有无腐蚀、酥碱、松散和剥落；或上部结构虽有不均匀沉降裂缝、倾斜但是否有发展趋势。

福建省石砌体结构房屋主要针对民居建筑，抗震设防类别多数为标准设防类（丙类建筑），根据《鉴定标准》规定，多数福建省石砌体结构房屋地基基础无需进行抗震鉴定，但对 7 度及以上时，主要受力层范围内存在软弱土、饱和砂土和饱和粉土或严重不均匀土层或存在严重静载缺陷时，应对石砌体结构房屋进行抗震性能鉴定。

2.4 石砌体结构房屋上部结构抗震性能鉴定

对石砌体结构房屋进行抗震性能鉴定时，应重点检查鉴定以下内容：房屋的高度和层数、结构布置、墙体的布置、外观和内在的质量、楼（屋）盖的整体性以及女儿墙、楼梯间和出屋面水箱等附属设施等易引起倒塌伤人的部位。现根据国标、行标及地方标准的相关规定，从以下几个方面对福建省石砌体结构房屋上部结构抗震性能鉴定进行探讨。

2.4.1 房屋的层数、高度、层高

1）《抗规》［4］规定多层石房（C 类建筑）总高度和层数不应超过表1 规定的限值。

表1 多层石砌体房屋总高度和层数限值

《鉴定标准》［5］中对 A 类建筑规定檐口最大高度：浆砌毛石墙 2.9 m，毛料石 10 m。B 类建筑：多层石房的层高不宜超过 3 m，粗料石及毛料石砌体（有垫片）的总高度和层数同《抗规》规定。

2）《镇（乡）村抗规》［6］规定石结构房屋单层 6 度不应超过 4.0 m；两层房屋其各层层高不应超过 3.5 m。房屋的层数和总高度不应超过表2 限值。

表2 房屋层数和总高度限值

3）省标 DBJ/T 13-264-2017［7］规定多层无垫片或有垫片铺浆法砌筑的料石砌体结构房屋层数和总高度不宜超过的限值同《抗规》规定，只是增加规定了最小墙厚的要求；非空旷的单层石砌体房屋有垫片砌筑时的高度：6 度区不宜超过 5 m；7、8 度区不宜超过 4 m，当采用无垫片铺浆法砌筑时可相应增加 l m；多层石砌体房屋的层高不宜超过 3 m。另外，对于采用干砌甩浆法砌筑的石砌体房屋总高度应比规定相应降低 3 m，层数应相应减少一层；对医院、教学楼等横墙较少的房屋，在8度区不应采用石砌体结构，在 6 ，7 度区其总高度应比规定相应降低 3 m，层数应相应减少一层；乙类设防时应允许按本地区设防烈度查表，但层数应减少一层且总高度应降低 3 m。

4）DBJ 13-12-93［8］规定多层石房的层数、总高度限制，应符合表3 的规定，超过限制要进行加固。另要求对层高不宜超过 3.3 m，对学校、医院等横墙较少的石房，应比表中的规定相应降低 3 m，层数相应减少一层。

表3 多层石砌体房屋总高度 m 和层数限值

5）由上述标准对房屋层数及高度的限值可以看出，DBJ 13-12-93 的规定最宽松，而《镇（乡）村抗规》的规定最严格，鉴定时应引起注意。DBJ/T 13-264-2017 的规定介于中间，推荐按该规程进行鉴定。

2.4.2 房屋抗震横墙间距

1）多层石房抗震横墙间距的规定《抗规》与《鉴定标准》相同，不应或不宜超出表4 的规定。

表4 多层石房屋的抗震横墙间距 m

2）《镇（乡）村抗规》规定石砌体结构房屋抗震横墙间距不应超过表5 的要求。

表5 房屋抗震横墙最大间距 m

3）DBJ/T 13-264-2017 规定石砌体结构房屋抗震横墙最大间距应符合表6 的规定。

4）DBJ 13-12-93 规定多层石房抗震横墙间距，应符合表7 的规定，墙厚不应＜ 220 mm。对不符合要求的应增加抗震横墙或采取其他加固措施。

表6 多层石砌体结构房屋抗震横墙最大间距 m

表7 多层石房屋的抗震横墙间距 m

5）由上述条文可以看出，DBJ/T 13-264-2017 对多层石房抗震横墙的间距相对适中，推荐福建省石砌体结构抗震横墙间距的要求按此标准进行鉴定。

2.4.3 房屋局部尺寸限值

1）《镇（乡）村抗规》规定石结构房屋的局部尺寸限值宜符合表8 的要求。

表8 房屋局部尺寸限值 m

2）对石砌体结构房屋局部尺寸的规定，DBJ/T 13-264-2017 与 DBJ 13-12-93 表述一致，应符合表9 的规定。

表9 房屋局部尺寸限值 m

DBJ 13-12-93 规定多层石房的局部尺寸不符合表9 时，可采取下列加固措施：①外墙阳角采用构造柱加固；②窗间墙可采用构造柱、夹板墙、钻孔灌浆或钢筋混凝土窗框等进行加固。

3）《抗规》与《鉴定标准》对多层石房的局部尺寸无明确规定。对福建省石砌体结构房屋局部尺寸的要求推荐按省标 DBJ/T 13-264-2017 规定进行。

2.4.4 房屋洞口的水平截面面积

对抗震横墙洞口水平截面积的要求，《抗规》《鉴定标准》及 DBJ/T 13-264-2017 的规定一致，不应大于全截面面积的1/3，而《镇（乡）村抗规》规定对此未进行规定。DBJ 13-12-93 对此的规定是：在 1/2 层墙体高处，水平净截面积率符合下列规定：承重纵墙不得＜50 %，非承重纵墙不得＜30 %，横墙不得＜66 %，应填塞部份洞口或对墙体进行加固，该规程规定相对较宽松，不推荐采用。

2.4.5 结构体系

对石砌体结构房屋的结构体系要求，《镇（乡）村抗规》与 DBJ/T 13-264-2017 均规定严禁采用石板、石梁及独立料石柱作为承重构件；《镇（乡）村抗规》规定还严禁采用悬挑踏步板式楼梯，DBJ/T 13-264-2017 规定严禁采用悬挑石梁楼梯；国家标准对构件的规定较少，《抗规》仅规定不应采用石板作为承重构件，而《鉴定标准》无明确相关规定；DBJ 13-12-93 的规定：跨度大于或等于 1.2 m 的石过梁，均应采用钢筋混凝土梁代替或钢梁加固，对料石悬臂楼梯，应加固为非悬臂楼梯。

2.4.6 构造柱及圈梁

1）《抗规》规定多层石砌体房屋应在外墙四角、楼梯间四角和每开间的内外墙交接处设置钢筋混凝土构造柱；每层的纵横墙均应设置圈梁，其截面高度不应＜120 mm，宽度宜与墙厚相同，纵向钢筋不应＜4根 10 mm，箍筋间距不宜＞200 mm；《鉴定标准》规定多层石墙房屋整体性连接的检查，尚应符合下列要求：①外墙四角和楼梯间四角，6 度和 7 度隔开间及 8 度每开间的内外墙交接处，应有钢筋混凝土构造柱；②多层石墙房屋宜采用现浇或装配整体式钢筋混凝土楼盖、屋盖。

对无构造柱纵横墙交接处《抗规》与《鉴定标准》均规定，应采用条石无垫片砌筑，且应沿墙高每隔 500 mm 设置拉结钢筋网片，每边每侧伸入墙内不宜＜1 m。

2）《镇（乡）村抗规》未明确要求石结构房屋应布置构造柱、圈梁，但要求：①石结构房屋应在下列部位设置配筋砂浆带：所有纵横墙的基础顶部、每层楼（屋）盖（墙顶）标高处及 8 度时尚应在墙高中部增设一道。②在纵横墙交接处应设置拉结，并符合下列要求：料石砌体应采用无垫片砌筑，平毛石砌体应每皮设置拉结石；7，8 度时应沿墙高每隔 500～700 mm 设置 2 根 6 mm 拉结钢筋，每边伸入墙内宜≥1 000 mm 或伸至门窗洞边。

3）DBJ/T 13-264-2017 规定对圈梁、构造柱设置应符合现行国家标准《抗规》的规定。DBJ 13-12-93 对构造柱的设置同《鉴定标准》，对圈梁的设置规定为：石房基础及每层的纵横墙均应设置闭合圈梁，比《抗规》的设置范围要更广、更严。

3 结 语

鉴于福建省石砌体结构房屋存在多个方面的抗震性能缺陷，如何对既有石砌体结构房屋进行抗震性能鉴定为后续加固处理提供依据，具有重要意义。本文从抗震鉴定采用的依据、鉴定设防目标、抗震性能鉴定程序、场地、地基及基础及上部结构抗震性能鉴定方面对福建省镇（乡）村石砌体结构房屋抗震鉴定进行探讨，并对国标、行标及地方标准中关于抗震性能鉴定的相关规定进行分析比较，为石砌体房屋结构抗震鉴定提供借鉴。