某木结构房屋安全性等级评估

2022-01-16游磊周强

绿色环保建材 2021年12期

游磊周强

江苏建科鉴定咨询有限公司

1 房屋概况

某建筑为二层木结构，建于20世纪40年代末，七檩前后廊小式硬山建筑形式，面宽为二间，木柱和木梁承重，围护结构为砖墙自承重，二层楼面为木楼盖，屋盖由木檩条、木椽条、望砖和屋面瓦组成，主要木构件树种为杉木。外墙采用小青砖（尺寸：240mm×120mm×25mm）砌筑240厚空斗墙，局部外墙采用普通黏土红砖砌筑240厚空斗墙，内墙采用小青砖（尺寸：240mm×120mm×25mm）砌筑120厚实心墙。目前拟对该房屋进行改造，为确保改造的顺利进行，需对现有承重结构体系的现状进行详细检查检测并鉴定结构及其构件的安全性。

2 现场检查、检测

2.1 现场情况调查

对该房屋上部承重结构进行检查，未发现上部结构存在因基础不均匀沉降引起的裂缝，地坪无沉降裂缝；采用全站仪对该房屋的倾斜情况进行检测，所测最大倾斜率为1.80‰，未超出规范允许限值。现场对该房屋木结构构件和砌体结构构件的损伤进行检测∕检查，一层柱根部及与墙体接触位置有明显糟朽与虫蛀，以前檐柱最为严重。前檐柱径级较小，柱根位置严重糟朽，密布虫蛀孔和蚁路痕迹，柱根外表面木质纤维呈粉末状剥落（如图1所示）；柱与穿枋连接高度有严重虫蛀，且截面损失严重（如图2（a）所示）；柱与墙接触位置至2.4m高度处有明显虫蛀痕迹（如图2（b）所示）。房间内柱径级较大，露明部分保存相对较为完整。

图1 前檐柱柱根腐朽及虫蛀情况

图2 前檐柱柱身腐朽及虫蛀情况

抱头梁与柱节点处腐朽严重，部分老檐垫板缺失，老檐枋破损严重（见图3）；二层木楼盖面层因长期生活污水侵蚀，大部分腐朽严重；檐檩普遍存在轻微腐朽；砖墙体普遍风化、粉化严重，局部砖松动缺失；屋面因年久未修，存在破损现象，木搁栅、木檩条普遍存在顺纹裂缝；部分屋面瓦残缺。

图3

2.2 现场检测

现场选取表面未风化的砖块，采用测砖回弹仪对墙体表面砖抗压强度进行检测，小青砖的抗压强度平均值为2.05MPa～3.61MPa，烧结普通砖为M7.5MPa。砌筑砂浆不饱满，且粉化严重，砂浆强度低于0.4MPa。

现场随机抽取一层3根柱子、二层1根柱子进行超声波无损检测。根据超声波在柱不同高度位置径向波速差异对比，获得柱构件密实度并估算动弹性模量。抽样检测结果：前檐两排柱根部（1m以下）密实度偏低，腐朽、虫蛀问题较为严重，与外观观测结果一致；其他房间内柱及二层部分抽样结果密实度较高且沿高度方向分布均匀。

现场于二层两柱间穿枋截取样品，回实验室对树种、密度、含水率、抗弯弹性模量、抗弯强度等进行检测鉴定，样品边材浅黄褐色，与心材区别明显；心材浅栗褐色，木材有光泽，香气浓厚；生长轮明显，轮间晚材带色深，宽度不均匀，每厘米2～5轮，应为杉木；气干密度0.32g∕cm3；含水率13.94%；抗弯弹性模量：5.36GPa；抗弯强度：49.05MPa（标准差±5.28），顺纹抗压强度平均值：33.4MPa。

3 安全性评估

本次安全性评估根据《近现代历史建筑结构安全性评估导则》（WW∕T0048—2014）将该建筑分别划分为“构件”“组成部分”及“整体”三个层次。鉴定评级按照《近现代历史建筑结构安全性评估导则》中相关规定的要求分层进行鉴定。

3.1 第一层次鉴定（构件）

3.1.1 构件一级评估

砌体结构的检测勘察应包括外观质量、材料强度、变形、裂缝、构造等五个项目，任一项目不满足一级评估，则应进行二级评估。

木结构的检测勘察应包括木构件的外观质量、变形、裂缝以及材料的腐朽、蛀蚀、缺陷等四个项目，任一项目不满足一级评估，则应进行二级评估。

3.1.2二级评估（结构承载力验算）

表1 构件安全性鉴定评级结果表

根据检测结果、《木结构设计规范》（GB 50005—2003）及《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）相关规范要求，对该区域建筑木结构构件承载力进行验算分析。风压、雪压按规范取值，材料强度按实测取值，验算结果木柱、木梁承载力不满足规范要求。

3.2 第二层次鉴定（组成部分）

组成部分安全性的第二层次鉴定评级，划分为“地基基础”、“上部结构（包括围护结构）”两个组成部分。

地基基础的安全性评估应包括地基和基础两部分的评估。当对地基安全性进行评估时，应根据岩土工程勘察报告、地基沉降观测资料或其不均匀沉降在上部结构中的反应的勘察结果进行评估。当对基础进行安全性评估时，应根据上部结构尤其是砖墙上是否出现与地基不均匀沉降相关的墙体裂缝，以及有裂缝的走向、裂缝的宽度、延伸状况、是否贯穿等情况进行评估。

上部结构的安全性鉴定评级，应根据其所含各种构件的安全性等级进行评定。