某砌体结构教学楼结构安全性及抗震性鉴定

曹艳芳 肖 珍 罗 星

1.湖南天城建设有限公司 湖南常德 415000；2.湖南交通工程学院 湖南衡阳 421009

建筑物在投入使用后，可能会因为各种有形或者无形的损伤，导致建筑物的使用年限降低。所以对建筑物进行定期的检查、鉴定，并通过合理的维护保证建筑物处于安全、正常的状态，是非常有必要的。

1 工程概况

某教学楼位于常德市，修建于2020年，为三层砌体结构，第一、二层层高均为3.6m，第三层层高3.3m，建筑高度10.5m，平面形状呈矩形，建筑面积约为3790m。房屋基础为浅基础，承重墙体均为普通烧结砖砂浆砌筑240mm厚眠墙，设有构造柱、圈梁，楼板为现浇板。通过查阅相关规范资料，教学楼结构安全等级为二级，建筑主体结构设计使用年限为50年，基本风压为0.4kN/m，地面粗糙度类别为B类，7度抗震设防，建筑抗震设防类别为乙类，基本地震加速度0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地土类别为二类，特征周期0.35s。查阅教学楼施工图纸可知，教学楼采用天然浅基础，基础持力层为粉质黏土，承载力特征值为180KPa；梁、板、柱混凝土强度等级均为C25；上部结构墙体砂浆强度等级为M10。建筑外观照及底层平面图如图1、图2所示。

图1 建筑物外观照

图2 底层平面布置图

2 结构现场检测

2.1 结构尺寸、板厚及层高检测

随机抽查各层混凝土梁、柱构件20个，其截面尺寸均满足设计和验收规范要求。采用楼板厚度测定仪检测混凝土楼板厚度，抽查的5块混凝土板板厚均为100mm，满足设计和验收规范要求。采用激光测距仪测量板顶至上层楼板板底净高，层高测量值为净高与板厚之和，抽查第二层层高为3.6m，第三层层高为3.3m，满足设计和验收规范要求。

2.2 混凝土及砂浆强度检测

采用回弹法检测所抽查混凝土的混凝土柱、梁构件，其混凝土强度等级均可达到C25要求，满足设计强度要求。采用贯入式砂浆强度测定仪检测墙体灰缝砂浆的测钉贯入深度，并根据贯入深度换算现龄期砂浆抗压强度值，抽查第一层和第三层砌筑砂浆抗压强度均为5.4MPa，不满足设计强度要求。

2.3 钢筋位置及钢筋保护层厚度检测

采用钢筋位置测定仪检测钢筋位置及保护层厚度，抽查的8块板构件的钢筋位置间距满足设计和验收规范要求。检测了混凝土板54个测点，混凝土保护层厚度检测合格点为51点，合格点率为94%，满足设计和验收规范要求。

2.4 倾斜检测

随机抽取了教学楼四个点进行了相对应的倾斜检测，具体检测结果详见下表所示。

倾斜检测结果表

说明：检测值中包含砌筑偏差、抹灰、变形等造成的倾斜。

3 结构复核

根据现场检测结果，采用PKPM V5.2结构计算软件得出教学楼上部墙体高厚比、抗压、抗震承载能力及混凝土构件配筋的结果。

3.1 砌体结构构件

经计算，教学楼墙构件抗力与荷载效应之比均大于1，满足《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)第4.1条规定；竖向承载构件高厚比均小于允许高厚比，满足《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)第6.1.1条规定。

3.2 混凝土结构构件

经计算，底层柱轴压比最大值为0.45，校核柱配筋可知，柱受力筋及箍筋均满足计算配筋的要求。分别校核各层混凝土梁、板的正截面和斜截面承载能力，发现混凝土梁上、下端纵筋及箍筋，混凝土板的底筋和面筋均满足计算配筋的要求。说明教学楼混凝土结构构件承载能力满足《混凝土结构设计规范(2015年版)》(GB 50010-2010)要求。

4 结构安全性鉴定分析

4.1 地基与基础

教学楼采用天然浅基础，以粉质黏土层为持力层，无软弱下卧层，建筑物周边无斜坡、空旷，基础稳定，根据现场勘察，上部结构未见不均匀沉降引起的裂缝。由《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第7.2.2、7.2.3、7.2.4条，可判断教学楼的地基基础子单元为A级。

4.2 上部承重结构

上部承重结构(子单元)的安全性鉴定评级，应根据其所含各种构件的安全性等级、结构的整体性等级，以及结构侧向位移等级进行确定。

(1)墙：经计算，教学楼墙体构件抗力与荷载效应之比均大于1；墙体高厚比均小于允许高厚比，满足正常条件下稳定性要求。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第5.4.4、5.4.5条及第6.4.2条规定，评定砌体构件安全性等级均为A级。

(2)柱、梁：通过检测，教学楼柱、梁混凝土强度等级、截面尺寸均满足设计图纸要求，且现场未发现混凝土柱、梁有开裂或变形等；经计算，混凝土柱最大轴压比为0.51，校核混凝土构件配筋表明混凝土柱、梁均满足承载能力要求。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第5.4.4条及第6.4.2条规定，评定混凝土柱、梁安全性等级均为A级。

(3)板：教学楼均为现浇钢筋混凝土板，现场检测未发现板构件存在开裂、变形等现象，但现场检测发现部分板存在渗水现象。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第5.4.4条及第6.4.2条规定，评定梁安全性等级均为B级。

(4)结构的整体性：由现场检测结果可知，教学楼结构布置、支承系统布置合理；构件长细比及连接构造满足现行设计规范要求，无明显残损或施工缺陷，能传递各种侧向作用；圈梁构造满足现行设计规范的要求；结构间的联系设计合理、无疏漏；锚固、连接方式正确，无松动变形或其他残损。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第6.4.3、6.4.4条，评定教学楼结构整体性等级为B级。

(5)结构侧向位移：根据现场检测中对本房屋的Q1、Q2、Q3、Q4四点的顶点位移测量，检测最大顶点位移量为7.5mm，小于《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第6.4.2条中的规定限值。依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)第6.4.2条，评定教学楼安全性等级为B级。

综上，评定教学楼上部承重结构的安全性等级为B级。

4.3 围护系统承重部分

教学楼屋面、门窗等围护系统满足设计规范要求。根据《民用建筑可靠性鉴定标准》第8.4.2条，教学楼围护系统承重部分安全性等级评定为B级。

4.4 安全性鉴定结论

依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)规定，评定教学楼的安全性等级为B级，安全性略低于本标准对A级的要求，尚不显著影响整体承载。

5 结构抗震性鉴定分析

根据《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)第1.0.4、1.0.5条规定，该鉴定单元的后续使用年限为50年，应采用《建筑抗震鉴定标准》各章规定的C类建筑抗震鉴定方法进行抗震鉴定。教学楼应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)的要求进行抗震鉴定。

5.1 抗震措施

教学楼为三层砌体结构，建筑高度为10.5m，满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第7.1.2条房屋的层数和总高度限值要求；房屋最大高宽比为1.25，小于2.5，满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第7.1.4条房屋总高度与总宽度的最大比值要求；教学楼构造柱截面尺寸均为240mm×240mm，构造柱与墙体连接处设有拉结筋，且每层楼梯间四角、外墙四角等均设有构造柱，满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第7.3.1、7.3.2条多层砌体房屋构造柱设计要求；每层外墙和内纵墙均设有圈梁，且圈梁闭合，圈梁高度为180mm，宽度为240mm，满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第7.3.3、7.3.4条多层砌体房屋圈梁设计要求。

综上，评定教学楼抗震构造措施满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求。

5.2 抗震承载力验算

通过验算，教学楼墙体抗力与效应之比均大于1，抗震承载力满足现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求。

5.3 抗震性鉴定结论

教学楼抗震措施及抗震承载力均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求。

6 结论

本文通过对某教学楼进行现场检测，结合结构检测复核结果，按照《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)、《砌体结构设计规范》(GB 50003-2011)、《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定，评定教学楼结构的安全性鉴定等级和抗震性鉴定等级，并得出以下结论：

(1)通过现场检测，所抽查的教学楼结构构件尺寸、层高、板厚，混凝土结构构件强度、保护层厚度及钢筋间距均满足设计及现行验收规范要求。检测了第一层和第三层的砌筑砂浆抗压强度可达到M5.0，不满足设计要求。检测了教学楼倾斜率、各测点位移及倾斜率，均小于规范限值要求。

(3)根据现场检测及结构复核结果，并依据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB50292-2015)，分别按照构件、子单元、鉴定单元逐级评定，评定教学楼的安全性等级为B级，安全性略低于本标准中A级的要求，尚不显著影响整体承载。

(4)按照《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009)要求，并根据现场检测及结构抗震承载能力复核计算结果，评定教学楼抗震措施及抗震承载力均满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)要求。