基于承载力验算的结构安全性鉴定与危险性鉴定对比分析
2022-11-16孙冬菊刘清俊
孙冬菊 刘清俊
《危险房屋鉴定标准》(JGJ 125-2016)对房屋危险性等级分为A、B、C、D 级 ,其中C级为局部危险房屋,D级为整栋危险房屋。当用《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)对既有建筑进行安全性评级,评级结果为Csu、Dsu级时,是否意味着房屋处于局部危险状态或是整栋危险状态呢?这是鉴定单位经常被问到的问题,也是房屋鉴定委托人非常关心的问题。本文针对这个问题,通过对某框架结构构件承载力进行验算,对比分析了安全性鉴定与危险性鉴定结果,探讨了二者的差别,并给出了适当的鉴定建议。
一、工程概况
该房屋建于2009年,现作住宅使用,平面布局大致呈矩形,轴网总长度约8.1m,宽度约8.9m,层高分别约3.80m、3.50m、4.625m,坐北向南,建筑面积约185.39m2。
该建筑结构体系为现浇钢筋混凝土异形柱框架结构,嵌固端为基础顶,基础为预应力管桩,结构设计使用年限为50年。
图1 二层结构平面布置图
1.该建筑计算参数选择如下:
(1)场地类别为Ⅱ类场地,7度抗震设防,标准设防类,框架抗震等级按三级考虑,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组;
(2)地面粗糙度类别为B类,基本风压为0.60kN/m2;
(3)混凝土强度取值:梁、板、柱均按原设计取C25,个别构件混凝土强度等级低于上述取值时取实测值;钢筋强度设计值按原设计取值:Ⅰ级钢筋fy=210N/mm2,Ⅱ级钢筋fy=300N/mm2。
(4)楼屋面活荷载根据使用功能按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)取值;楼面附加恒载根据建筑构造做法、厚度及容重考虑取1.5kN/m2。
二、安全性检测鉴定情况
1.地基基础
该建筑暂未发现有因地基基础不均匀沉降引起的开裂,地基变形测量实测值小于《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)要求,地基基础的安全性评为Au级。
2.上部承重结构
(1)结构整体性
该建筑结构布置及构造合理,形成完整的受力体系,支撑系统完整,能传递各种侧向作用,构件间锚固、拉结、连接方式正确、可靠,无松动变形或其它残损。故该房屋的结构整体性评定为Au级。
(2)承载功能
经计算分析,该建筑有个别混凝土柱构件纵筋承载力不满足规范要求,个别混凝土梁构件支座负筋、底部纵筋承载力不满足规范要求。根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)及表1结果所示,该建筑上部承重结构承载功能评级为Du级。
表1 承载功能评级汇总表
(3)上部承重结构水平侧向位移
经现场仪器测量,该建筑侧向位移均满足《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)的要求,结构侧向位移安全性评级为Au级。
因此,上部承重结构的安全性等级,一般取上部结构承载功能和结构侧向位移两项的较低等级,并结合结构整体性评级来评定,即Du级。
3.围护系统
该房屋个别墙体在门洞角位处有裂缝,少数墙体与钢筋混凝土构件接合处有裂缝,个别墙体有抹灰面层鼓起、脱落、开裂现象,因围护系统承重部分的安全性等级,不应高于上部承重结构的等级,故评定围护系统承载功能安全性等级为Du级,结构整体性为Au级。围护系统的安全性评级取上述两项的较低等级,即Du级。
综上所述,根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)及表2的结果所示,该建筑的安全性等级评定为Dsu级,安全性严重不符合本标准对Asu 级的规定,严重影响整体承载,必须立即采取措施。
表2 房屋结构系统的安全性鉴定评级表
三、危险性检测鉴定情况
根据《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016)的规定,房屋危险性鉴定应以房屋的地基、基础及上部结构构件的危险性程度为基础,采用两阶段法来评定。
1.第一阶段地基危险性鉴定
该建筑地基尚未处于危险状态,第一阶段地基危险性鉴定评定为非危险状态。
2.第二阶段基础及上部结构危险性鉴定
该建筑除个别围护隔墙存在细微温度收缩裂缝外,未见其他裂缝、变形或损坏。
结构承载力验算按现行设计规范的计算方法进行,计算时不计入地震作用,且根据建造年代的不同,抗力与效应之比考虑对应的调整系数。
根据软件计算结果显示,该建筑有部分框架梁承载力不满足规范要求。危险构件数量统计详见表3。
表3 房屋上部结构各楼层危险构件数量统计表
综合上述计算及统计结果,根据《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016)的综合评定方法,该建筑第二阶段危险性评定如下:
表4 基础层、上部结构各楼层及整体危险性等级评定表
该建筑危险性等级评为B级(有危险点),个别结构构件评定为危险构件,但不影响主体结构安全,基本能满足安全使用要求。
四、结果分析
由上述分析结果可知,对同一框架结构分别进行基于承载力验算的安全性鉴定和危险性鉴定,评级结果差别很大,从字面上看甚至是相互矛盾的,这需要从安全性鉴定和危险性鉴定的判定标准来分析。安全性鉴定依据的是《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015),判断结构构件承载力安全的标准是,这与现行设计规范的判断标准一致,而危险性鉴定依据的《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016),判断结构构件承载力危险的标准是主要构件不满足,一般构件不满足。显然二者的评判标准不一致,安全性判断标准比危险性判断标准要严格,而且危险性评定还要考虑建造年代因素,抗力与效应之比还要乘以1.0~1.2的调整系数,二者之间是存在一段缓冲地带的,不满足安全性的构件不一定是危险构件,但是危险构件一定是不安全的。
五、结论与建议
综上所述,可得出以下结论:
(1)安全性鉴定是以是否符合现行规范对可靠指标的要求来确定安全性等级,当鉴定结果为Csu、Dsu级时,表示结构的可靠度水平已经与现行设计规范存在较大差异,承载能力极限状态下的失效概率大幅度提高,存在承载力显著不足或严重不足,必须采取措施;房屋是否为危险房屋,则应该根据《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016)进行危房鉴定。
(2)危险性鉴定是专门判定房屋的危险性程度而进行的鉴定评级,其承载能力极限状态是基于“满足当初建造时的设计规范要求即为安全”的原则。众所周知,我国的设计规范从新中国成立后,已经改版升级了几次,可靠度有明显逐步提高趋势。考虑建造年代因素,对房屋的安全度进行调整,判断其危险性,这是最低的标准。因此,对于《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016)中评级为A、B级的房屋,给出“满足或基本满足安全使用要求”的结论需要辩证地看,即此处的安全是对应当初建造时的设计规范,而并非现行的设计规范,考虑房屋后续使用的安全性,还应根据《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)进行安全性鉴定。
(3)《危险房屋鉴定标准》(JGJ125- 2016)与《民用建筑可靠性鉴定标准》(GB 50292-2015)中“安全”是不在一个评判标准上的“安全”,因此作者认为危险性鉴定的结论只给出危险程度,不判定安全更为合适,这样才会更严谨,不至于混淆。