某高层建筑结构安全性及抗震性能的检测鉴定

俞木强

（广东省建筑材料研究院有限公司）

近些年我国发生了多起房屋结构安全事故，严重损害了人民的生命财产安全，引发了民众对房屋结构安全的担忧。本文通过对一栋高层建筑结构进行检测鉴定，阐述对高层建筑检测鉴定的要点和方法，以达到评定该建筑物安全等级及抗震性能的目的。

1 工程概况

该建筑物位于广东省广州市黄埔区，建筑主体结构为地下1层，地上9层的框架结构，屋顶加建一层轻钢结构。结构总高度40.5m，该建筑于2011 年前后竣工，竣工后一直作为酒店、商业建筑使用。建筑标准层平面图如图1。

图1 标准层平面图

2 工程资料检查

⑴委托方提供的检测鉴定工程概况表一份。

⑵委托方提供本工程部分建筑图及结构图，设计单位为某建筑设计院。

3 检测鉴定目的、依据、内容和仪器

3.1 检测鉴定目的

通过对该大厦的现场排查检测，依据我国现行规范标准和委托方提供的工程资料进行结构承载力计算分析，评定该建筑目前的结构安全性等级及抗震性能，为该建筑后续处理提供技术依据。

3.2 检测鉴定依据（部分摘录）

⑴《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T 50784-2013；

⑵《混凝土中钢筋检测技术标准》JGJ/T 152-2019；

⑶《钢结构现场检测技术标准》GB/T 50621-2010；

⑷《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021-2021）；

⑸《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292-2015；下文用《民鉴标》替代

⑹《 混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015 版）；

⑺《钢结构设计标准》GB 50017-2017；

⑻《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009；

3.3 检测鉴定内容

⑴结构体系检查；⑵结构变形或位移测量；⑶材料强度及钢筋配置检测；⑷焊缝超声波探伤；⑸防腐涂层厚度检测；⑹钢结构节点连接情况检测；⑺损伤缺陷检查；⑻检查建筑物围护结构的外观和构造状况；⑼建筑物抗震构造措施检查；⑽承载力复核验算；⑾检测鉴定报告编制。

3.4 检测鉴定仪器

经纬仪C-1-598、钻芯机C-3-697、楼板测厚仪C-1-583、钢筋探测仪C-1-008、游标卡尺C-1-611、钢尺C-1-673、全数字智能超声波探伤仪Smartor X1、涂层测厚仪、超声测厚仪等。

4 现场检查检测结果

4.1 结构变形检测

现场随机抽取该建筑主要转角的结构顶点进行侧向位移测量，共计抽检4 个测点。检测结果表明，该建筑测点侧向位移范围12mm～18mm（H/3375～H/2250），均未超过《民鉴标》规定的混凝土框架结构顶点侧向位移限值H/300。

4.2 材料强度检测

本工程结构构件的混凝土强度检测采用了钻芯法。该建筑一共抽检了89 个构件，包含36 个柱、53 个梁。检测结果表明，该建筑抽检的首层框架梁混凝土抗压强度值范围为45.0MPa～61.0MPa，抽检的二层～三层框架梁混凝土抗压强度值范围为36.3MPa～62.3MPa，抽检的四层～十层框架梁混凝土抗压强度值范围为37.2MPa～63.8MPa，抽检的梁混凝土强度检测结果均满足设计强度的要求；抽检的地下一层～二层框架柱混凝土抗压强度值范围为41.4MPa～63.1MPa，抽检的三层～五层框架柱混凝土抗压强度值范围为35.3MPa～61.4MPa，抽检的六层～九层框架柱混凝土抗压强度值范围为31.6MPa～60.2MPa。

4.3 混凝土构件钢筋配置检测

现场采用凿除角部钢筋保护层和钢筋探测仪相结合的方法对该项目结构构件钢筋配置进行检测。该建筑共抽检139个构件，其中柱49个、梁55个、楼板35个。

4.4 构件截面尺寸检测

现场采用钢卷尺或楼板测厚仪对框架柱、首层至二层梁、九层梁截面尺寸及楼板厚度进行普查，采用金属测厚仪对加建钢结构层H 型钢梁、H 型钢柱截面尺寸进行普查。本次共抽检65 个梁构件的截面尺寸。检测结果表明，抽检的二层至九层框架梁截面尺寸合格率为100%，满足规范验收要求。

4.5 焊缝超声波探伤

本次共计抽检6 个钢构件的焊缝质量。检测结果表明，1个钢构件的焊缝质量不满足规范要求，其余5个钢构件的焊缝质量均满足规范要求。

4.6 防腐涂层厚度检测

本次共计抽检6 个钢构件的防腐涂层厚度。检测结果表明，抽检的6 个钢构件的防腐涂层厚度均不满足规范要求。

4.7 裂缝及损伤检查

现场检查了该建筑主体结构和围护结构裂缝及损伤。检查结果表明，该建筑部分墙体表面出现裂缝，顶层加建轻钢结构区域钢筋混凝土柱与钢柱连接处有轻微锈蚀，顶层钢梁有明显锈蚀。

5 结构验算分析

5.1 计算参数选取

本工程的计算参数选取详见表1。

5.2 计算结构分析

所建立的结构空间分析模型如图2所示。

图2 结构空间分析模型

5.3 结构变形验算

为防止非结构构件在多遇地震作用下开裂、损坏及满足人体舒适度的要求，规范对建筑结构的水平相对位移进行了限制，结构变形验算结果表明，该建筑物在多遇地震作用下楼层内的最大弹性层间位移角为X 向：1/1845，Y向：1/1326，均满足规范要求的1/550。

5.4 结构承载力验算

验算结果表明，该建筑部分框架柱不满足承载力要求；框架梁满足或基本满足承载力要求；部分楼板不满足承载力要求；屋顶钢柱钢梁均不满足承载力要求。

6 建筑物安全性鉴定结论

6.1 构件安全性鉴定评级

6.1.1构件承载能力评级

根据检测数据和结构计算分析结果，依据《民鉴标》第5.2.2 条，从承载能力角度评定构件的安全性等级，框架柱的安全性等级评为au 级、cu 级、du 级，部分框架柱不满足承载力要求；框架梁的安全性等级评为au 级、bu 级，基本满足承载力要求；楼板的安全性等级评为au级、cu 级、du 级，部分楼板不满足承载力要求。依据《《民鉴标》GB 50292-2015中第5.3.2条，从承载能力角度评定加建部分钢结构构件的安全性等级。该建筑顶层加建钢结构区域钢梁均不满足承载力要求，钢梁的安全性等级评为du 级；钢柱均不满足承载力要求，钢柱的安全性等级评为du级。

6.1.2构件构造评级

根据现场检测结果，依据《民鉴标》中第5.2.3 条，从构造角度评定构件的安全性等级。该建筑部分框架柱箍筋配置不满足构造要求，构件安全性等级评为cu级；部分框架梁箍筋配置不满足构造要求，构件安全性等级评为cu 级；多数楼板钢筋配置不满足构造要求，构件安全性等级评为cu级。依据《民鉴标》中第5.3.3条，从构造角度评定加建部分钢结构构件的安全性等级。该建筑顶层加建钢结构区域钢梁存在焊缝夹渣及漏焊的情况，因此构件安全性等级评为du级。

6.2 子单元安全性鉴定评级

6.2.1地基基础评级

依据《民鉴标》中第7.2.3 条，根据建筑物的变形量和上部结构的完损情况进行评定，结果表明各测点侧向位移均满足规范的限值要求，上部主体结构基本完好，未发现因地基基础不均匀沉降引起的裂缝或变形，可知该建筑地基基础目前趋于稳定，因此地基基础安全性等级评为Bu级，尚不严重影响整体承载。

6.2.2上部承重结构评级

依据《民鉴标》中第7.3.3～7.3.6 条，该建筑为高层建筑，取所有层作为代表层。依据GB50292-2015 中第7.3.7、7.3.8 条评定各代表层和上部结构的安全性等级，上部结构承载功能的安全性等级评为Cu 级，显著影响整体承载。

依据《民鉴标》中第7.3.9 条，该建筑原有结构布置合理，形成完整的体系，连接构造基本符合规范规定，连接方式正确可靠，无松动变形或其他残损；该建筑加建钢结构构件连接存在漏焊的情况。因此该建筑整体性等级评为Cu级。

依据《民鉴标》中第7.3.10 条，该建筑测点侧向位移均未超过规范规定的不适于继续承载的位移限值，因此该建筑侧向位移等级评为Bu级。

综上所述，该建筑上部承重结构子单元安全性等级评为Cu级，即其安全性不符合《民鉴标》对Au级的要求，显著影响整体承载。

6.2.3围护系统的承重部分评级

由该建筑围护系统检查结果，依据《民鉴标》第7.4节，该建筑围护系统的承重部分安全性等级评为Cu级。

6.3 鉴定单元安全性鉴定评级及鉴定结论

综上所述，依据《民鉴标》第9.1 节，该建筑地基基础子单元安全性等级评为Bu 级，上部承重结构子单元和围护系统承重部分子单元安全性等级评为Cu 级，鉴定单元安全性等级因此评定为Csu 级，即安全性不符合《民鉴标》对Asu级的要求，显著影响整体承载。

7 结构抗震性能鉴定结论

该建筑竣工时间为2011 年前后，后续使用年限为40 年，按照《既有建筑鉴定与加固通用规范》（GB 55021-2021）的规定，应将其划分为B 类建筑。该建筑物抗震类别为丙类，按照7 度（0.10g）确定其地震作用及抗震构造措施。结构布置与抗震构造措施鉴定结果表明，该建筑框架梁、框架柱箍筋配置不满足《建筑抗震鉴定标准》GB 50023-2009中B类建筑要求。

8 处理建议

根据现场检测结果及委托方提供的资料进行的分析提出如下建议：

⑴对不满足承载力要求的构件进行加固处理。

⑵对不满足抗震承载和构造要求的构件进行加固处理，使其满足抗震性能的要求。

⑶对有损伤的构件进行修复处理。

⑷加固或拆除顶层加建的钢结构棚架。

⑸上述处理应委托具有专业资质的单位进行设计与施工，并上报当地建设主管部门备案或批准后实施。

9 结束语

目前我国现存建筑数量巨大，部分建筑未经过正规设计，施工不规范，使用阶段存在非法加建改造等乱象，对这类老旧建筑进行一次房屋安全检测鉴定十分必要。建筑结构安全性和抗震性能的检测鉴定报告是评定一栋建筑物是否安全的重要依据，也是房屋加固设计和施工的技术依据。对检测鉴定报告中提及的危险构件应及时采取措施，对严重不满足整体承载功能的房屋应及时做好疏散人群的工作，保障人民的生命和财产安全。